Bassi livelli di omocisteina: quali sono le conseguenze?

Bassi livelli di omocisteina: quali sono le conseguenze?

L’omocisteina è un derivato dell’amminoacido che funge da intermedio nella sintesi di metionina e cisteina. Contiene un gruppo sulfidrilico che funge da ramo importante nella formazione di importanti composti biologici come il glutatione (GSH) e la S-adenosilmetionina (SAM). GSH è formato attraverso la via transsulfuration (TS) con la formazione di cisteina da omocisteina da un processo graduale dagli enzimi cistationina-beta-sintasi (CBS) e cistationina-gamma-liasi (CGL), e dalla successiva formazione di GSH da glutatione sintetasi. SAM è formato da metilazione di omocisteina per formare metionina dall’enzima N5, N10-metilenetetraidrofolato reduttasi (MTHFR) e successiva condensazione di metionina con adenosina trifosfato (ATP) per formare SAM.

I bassi livelli di omocisteina, o ipoomocisteinemia, sono il risultato di diversi fattori. Può essere un risultato di una metabolica insulto che spinge l’organismo a produrre più GSH rispetto al normale, basso apporto di aminoacidi metionina e cisteina metionina prevalentemente proviene da proteine della carne in modo che coloro che non mangiano carne o mangiare troppo poco può essere a più alto rischio), intrinsecamente basso livello dell’enzima MTHFR, basso apporto di vitamine, acido folico e vitamina B12, o aumento di detossificazione di xenobiotici attraverso la fase II del fegato reazione di solfatazione. Questi fattori si tradurranno in bassi livelli di omocisteina, che porterebbero quindi a una varietà di disturbi clinici.

L’ipomocisteinemia ha dimostrato di svolgere un ruolo nella sindrome da malnutrizione-infiammazione-cachessia con la quale un basso apporto dietetico di metionina porterebbe al peggioramento della malattia renale cronica, con la quale l’omocisteina può essere una variabile nel determinare la sopravvivenza del paziente. L’ipoomocisteinemia è anche una causa della progressione dell’aterosclerosi nelle malattie cardiovascolari.

Poiché l’ipomocisteinemia può anche presentarsi con una mancanza di livelli di cisteina, può essere dovuta al ruolo svolto dal fegato. Sintesi di GSH richiede cisteina, in cui la formazione di GSH otterrà omocisteina dal serbatoio per sostenere il corpo in tempi di stress ossidativo, in cui GSH può essere in grado di mediare e prevenire il danno ossidativo alle cellule. La sintesi di GSH favorirebbe quindi il percorso TS. Quindi fondamentalmente questo significa che se c’è un basso livello di antiossidanti, il corpo ruberà la cisteina dall’omocisteina per supportare la produzione di glutatione. Quindi l’omocisteina bassa può essere un segno di stress ossidativo.La formazione di più cisteina da omocisteina quindi esaurirebbe il pool di omocisteina per sostenere la formazione di GSH per combattere i radicali liberi.

Un altro fattore che impoverirebbe i livelli di omocisteina sarebbe la solfatazione della via di disintossicazione. La solfatazione è una fase II o reazione di coniugazione in cui la cisteina dona un gruppo di zolfo allo xenobiotico formando uno xenobiotico-solfato, permettendogli di essere espulso dal sistema. Oltre alla solfatazione, la cisteina è anche impiegata nella formazione di acidi biliari come la taurina. La taurina è particolarmente sintetizzata quando il corpo assume grassi e alcol. La sintesi della taurina inoltre esaurirebbe i livelli dell’omocisteina promuovendo la via del TS nella formazione di cisteina. Questi meccanismi di riduzione dell’omocisteina sono prevenuti se ci sono quantità adeguate di metionina e cisteina dalla dieta.

Un basso apporto dietetico di vitamine folato e B12 può anche portare a ipomocisteinemia. Il folato è un componente importante della via di metilazione in quanto forma la struttura di N5,N10-metilenetetraidrofolato e sarebbe quindi un substrato importante per la via di transmetilazione che coinvolge la formazione di SAM trasferendo un gruppo metilico da N5,N10-metilenetetraidrofolato all’omocisteina formando metionina, catalizzata dall’enzima MTHFR. Il folato è importante nella regolazione dell’espressione genica regolando i livelli di SAM.3

La vitamina B12 è un’altra vitamina importante nell’espressione genica e nella sintesi del DNA. Methylcobalamin che funge da cofattore nel ciclo di metilazione, è coinvolto nella produzione di metionina da omocisteina dall’azione di MTHFR. L’assunzione dietetica bassa di uno o entrambi i folato e vitamina B12 provocherà i livelli bassi della metionina, che infine inibirebbero la formazione di omocisteina.4

La carenza di MTHFR può anche portare a bassi livelli di omocisteina nel corpo. MTHFR è l’enzima responsabile del trasferimento di un gruppo metilico da N5, N10-metilenetetraidrofolato a omocisteina formando metionina. Difetti nel gene, in particolare il polimorfismo del gene C677T, possono provocare bassi livelli di 5-MTHF, con conseguente ipoomocisteinemia.5

Gli effetti di avere hypohomocysteinemia sono pricipalmente dovuti all’esaurimento prolungato di cisteina. Detto questo, gli effetti di hypohomocysteinemia sarebbero gli insulti infiammatori prolungati sperimentati dal corpo a causa della maggiore formazione di radicali liberi con la mancanza di GSH per contrastare l’effetto. L’infiammazione può portare a diversi disturbi che possono influenzare il sistema cardiovascolare, il sistema nervoso e persino il sistema renale. L’aterosclerosi è una delle principali preoccupazioni a causa della natura infiammatoria della malattia. L’infiammazione indurrà il misfolding delle proteine nel cervello che causa la malattia di Alzheimer. L’insufficienza renale cronica può causare un aumento dell’infiammazione del sistema tubulare. GSH svolge un ruolo centrale nel mediare gli effetti dello stress ossidativo, prevenendo danni agli organi. Detto questo, la produzione di GSH si basa molto sul pool di omocisteina per alimentare la sua sintesi.

  1. Ganguly, P. & Alam, S. F. Ruolo dell’omocisteina nello sviluppo delle malattie cardiovascolari. USA: Rivista di nutrizione. Gennaio 2015; Vol. 14, n. 6.
  2. Lord, R. & Fitzgerald, K. Significato di omocisteina plasmatica bassa. USA: Metametrix Laboratory Department of Science and Education. 2006. Estrattohttp://www.drkendalstewart.com/wp-content/uploads/2011/09/Significance-of-Low-Plasma-Homocysteine.pdf
  3. Blom, H. & Smulders, Y. Panoramica dell’omocisteina e del metabolismo dei folati. Con riferimenti speciali alle malattie cardiovascolari e ai difetti del tubo neurale. USA: Journal of Malattie metaboliche ereditarie. Febbraio 2011; Vol. 34, n. 1. pp. 75-81.
  4. O’Leary, F. & Samman, S. Vitamina B12 in salute e malattia. USA: Nutrienti. Marzo 2010; Vol. 2, n. 3. pp. 299-316.
  5. Leclerc, D. et al. Molecular Biology of Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) and Overview of Mutations/Polymorphisms. Madame Curie Bioscience Database.