Lage homocysteïne niveaus: Wat zijn de gevolgen?

lage homocysteïne niveaus: Wat zijn de gevolgen?

homocysteïne is een aminozuurderivaat dat dient als tussenproduct in de synthese van methionine en cysteïne. Het bevat een sulfhydrylgroep die als belangrijke tak in de vorming van belangrijke biologische samenstellingen zoals glutathion (GSH) en S-adenosylmethionine (SAM) dient. GSH wordt gevormd door de transsulfuration (TS) route met de vorming van cysteïne uit homocysteïne door een stapsgewijs proces door de enzymen cystathionine-beta-synthase (CBS) en cystathionine-gamma-lyase (CGL), en door daaropvolgende vorming van GSH door glutathion synthetase. SAM wordt gevormd door methylering van homocysteïne tot methionine door het enzym N5,N10-methyleentetrahydrofolaatreductase (MTHFR) en daaropvolgende condensatie van methionine met adenosinetrifosfaat (ATP) tot SAM.

lage homocysteïnespiegels, of hypohomocysteïnemie, zijn het resultaat van verschillende factoren. Het kan een gevolg zijn van een metabole belediging die het lichaam ertoe aanzet om meer GSH dan normaal te produceren, lage inname van de aminozuren methionine en cysteïne (methionine komt voornamelijk uit vleeseiwit, zodat degenen die geen vlees eten of te weinig eten een hoger risico kunnen lopen), een inherent laag niveau van het enzym MTHFR, lage inname van vitamines folaat en B12, of verhoogde ontgifting van xenobiotica door de fase II lever reactie sulfatie. Deze factoren zullen resulteren in lage homocysteïne niveaus, die dan zou leiden tot een verscheidenheid van klinische aandoeningen.

Hypohomocysteïnemie blijkt een rol te spelen bij het syndroom van ondervoeding-ontsteking-cachexie, waarbij een lage inname van methionine via de voeding zou leiden tot verergering van chronische nierziekte, waarbij homocysteïne een variabele kan zijn bij het bepalen van de overlevingskansen van de patiënt. Hypohomocysteïnemie is ook een oorzaak van de progressie van atherosclerose bij hart-en vaatziekten.

aangezien hypohomocysteïnemie ook aanwezig kan zijn bij een gebrek aan cysteïnespiegels, kan dit te wijten zijn aan de rol die de lever speelt. Synthese van GSH vereist cysteïne, waarbij de vorming van GSH homocysteïne uit het reservoir krijgt om het lichaam te ondersteunen in tijden van oxidatieve stress, waarbij GSH in staat kan zijn om te bemiddelen en oxidatieve schade aan cellen te voorkomen. De synthese van GSH zou daarom de weg van TS verkiezen. Dus in principe betekent dit dat als er een laag niveau van antioxidanten, het lichaam zal stelen cysteïne van homocysteïne om glutathion productie te ondersteunen. Dus lage homocysteïne kan een teken zijn van oxidatieve stress.Vorming van meer cysteïne uit homocysteïne zou dan de homocysteïnepool afbreken om de vorming van GSH te ondersteunen om de vrije radicalen te bestrijden.

een andere factor die het homocysteïnegehalte zou verminderen, zou de ontgiftingsweg sulfatie zijn. Sulfatie is een Fase II of conjugatiereactie waarbij cysteïne een zwavelgroep doneert aan het xenobioticum en een xenobiotisch-sulfaat vormt, waardoor het uit het systeem kan worden uitgescheiden. Afgezien van sulfatie, wordt cysteïne ook aangewend in de vorming van galzuren zoals taurine. Taurine wordt vooral gesynthetiseerd wanneer het lichaam vet en alcohol opneemt. De synthese van taurine zou ook homocysteïnespiegels afbreken door de TS-weg in de vorming van cysteïne te bevorderen. Deze homocysteïneafbrekende mechanismen worden voorkomen als er voldoende hoeveelheden methionine en cysteïne uit het dieet komen.

lage inname van vitaminefolaat en B12 via de voeding kan ook leiden tot hypohomocysteïnemie. Folaat is een belangrijk onderdeel van de methyleringsroute aangezien het de structuur vormt van N5,N10-Methyleentetrahydrofolaat en daarom een belangrijk substraat zou zijn voor de transmethyleringsroute waarbij SAM wordt gevormd door de overdracht van een methylgroep van N5,N10-Methyleentetrahydrofolaat naar homocysteïnevormende methionine, gekatalyseerd door het enzym MTHFR. Folaat is belangrijk in het regelen van genuitdrukking door het regelen van niveaus van SAM.3

vitamine B12 is een andere vitamine die belangrijk is voor genexpressie en DNA-synthese. Methylcobalamine, dat als cofactor in de methyleringscyclus dient, is betrokken bij de productie van methionine uit homocysteïne door de werking van MTHFR. Een lage inname van folaat en vitamine B12 zal resulteren in een laag methioninegehalte, wat uiteindelijk de vorming van homocysteïne zou remmen.4

MTHFR-deficiëntie kan ook leiden tot lage homocysteïnespiegels in het lichaam. MTHFR is het enzym dat verantwoordelijk is voor de overdracht van een methylgroep van N5,N10-methyleentetrahydrofolaat naar homocysteïnevormende methionine. Defecten in het gen, met name het c677t-genpolymorfisme, kunnen resulteren in lage 5-MTHF-niveaus, resulterend in hypohomocysteïnemie.5

de effecten van hypohomocysteïnemie zijn voornamelijk het gevolg van de langdurige depletie van cysteïne. Dat gezegd hebbende, de effecten van hypohomocysteïnemie zou de langdurige inflammatoire beledigingen ervaren door het lichaam als gevolg van de verhoogde vorming van vrije radicalen met het gebrek aan GSH om het effect tegen te gaan. Ontsteking kan leiden tot verschillende aandoeningen die van invloed kunnen zijn op het cardiovasculaire systeem, zenuwstelsel, en zelfs het renale systeem. Atherosclerose is een belangrijke zorg vanwege de inflammatoire aard van de ziekte. De ontsteking zal het misfolding van de proteã nen in de hersenen veroorzaken die de ziekte van Alzheimer veroorzaken. Chronisch nierfalen kan leiden tot een verhoogde ontsteking van het buisvormige systeem. GSH speelt een centrale rol in het bemiddelen van de effecten van oxidatieve stress, het voorkomen van schade aan de organen. Dat gezegd hebbende, GSH productie is sterk afhankelijk van de pool van homocysteïne om de synthese brandstof.

  1. Ganguly, P. & Alam, S. F. Rol van homocysteïne in de ontwikkeling van hart-en vaatziekten. VERENIGDE: Voedingsdagboek. Januari 2015; Vol. 14, Nr. 6.
  2. Lord, R. & Fitzgerald, K. Significance of Low Plasma Homocysteine. VS: Metametrix Laboratory Department of Science and Education. 2006. Retrieved http://www.drkendalstewart.com/wp-content/uploads/2011/09/Significance-of-Low-Plasma-Homocysteine.pdf
  3. Blom, H. & Smulders, Y. Overview of homocysteine and folate metabolism. Met speciale verwijzingen naar hart-en vaatziekten en neurale buisdefecten. VS: Journal of Inherited Metabolic Disorders. Februari 2011; Vol. 34, nummer 1. PP. 75-81.
  4. O ‘ Leary, F. & Samman, S. vitamine B12 in Health and Disease. VS: nutriënten. Maart 2010; Vol. 2, nr. 3. pp. 299-316.
  5. Leclerc, D. et al. Molecular Biology of Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) and Overview of Mutations/Polymorphisms. Madame Curie Bioscience Database.