homocysteine

homocysteine เป็นกรดอัลฟาอะมิโนที่มีกำมะถันที่ไม่ก่อให้เกิดโปรตีนซึ่งสร้างขึ้นเป็นตัวกลางจากเมไทโอนีนโดยการปล่อยหมู่เมธิล (-CH3)

สำหรับการแปรรูปโฮโมซิสเทอีนต่อไปจำเป็นต้องมีการจัดหาวิตามินบี 12 และบี 6 รวมทั้งกรดโฟลิกหรือเบทาอีนอย่างเพียงพอในฐานะผู้จัดหากลุ่มเมธิล ความเข้มข้นของโฮโมซิสเทอีนที่เพิ่มขึ้นในเลือดมีความสัมพันธ์กับความเสียหายของผนังหลอดเลือดภาวะสมองเสื่อมและภาวะซึมเศร้า

homocysteine ​​คืออะไร?

Homocysteine ​​ในรูป L ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพคือกรดอะมิโนที่ไม่สร้างโปรตีน ไม่สามารถสร้างโปรตีนได้เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสร้างวงแหวนเฮเทอโรไซคลิกที่ไม่อนุญาตให้มีพันธะเปปไทด์ที่เสถียรเนื่องจากมีกลุ่ม CH2 เพิ่มเติมเมื่อเทียบกับซิสเทอีน

การรวมตัวของโฮโมซิสเทอีนเข้ากับโปรตีนจึงทำให้โปรตีนแตกตัวในไม่ช้า สูตรทางเคมี C4H9NO2S แสดงให้เห็นว่ากรดอะมิโนประกอบด้วยสารที่มีอยู่มากมายเกือบทุกที่ องค์ประกอบการติดตามแร่ธาตุหายากและโลหะไม่จำเป็นสำหรับโครงสร้างของพวกมัน โฮโมซิสเทอีนเป็นสาร zwitterion เนื่องจากมีกลุ่มฟังก์ชัน 2 กลุ่มซึ่งแต่ละกลุ่มมีประจุบวกและประจุลบซึ่งโดยรวมแล้วมีความสมดุลทางไฟฟ้า

ที่อุณหภูมิห้อง homocysteine ​​เป็นของแข็งที่มีลักษณะเป็นผลึกโดยมีจุดหลอมเหลวประมาณ 230 ถึง 232 องศาเซลเซียส ร่างกายสามารถสลายระดับโฮโมซิสเทอีนที่เพิ่มขึ้นในเลือดได้โดยโมเลกุลโฮโมซิสเทอีน 2 โมเลกุลสร้างสะพานไดซัลไฟด์เพื่อสร้างโฮโมซิสทีนซึ่งไตจะขับออกได้

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

งานและหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของ L-homocysteine ​​คือการสนับสนุนการสังเคราะห์โปรตีนและเปลี่ยนเป็น S-adenosylmethionine (SAM) โดยร่วมมือกับโคเอนไซม์บางชนิด ด้วยเมทิลสามกลุ่ม (-CH3) SAM เป็นผู้บริจาคกลุ่มเมธิลที่สำคัญที่สุดในการเผาผลาญของเซลล์

SAM เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการสังเคราะห์และการล้างพิษหลายอย่าง กลุ่มเมธิลของสารสื่อประสาทบางชนิดเช่นอะดรีนาลีนโคลีนและครีเอทีนมาจาก SAM หลังจากการปลดปล่อยกลุ่มเมธิล SAM จะถูกเปลี่ยนเป็น S-adenosylmethionine (SAH) ซึ่งจะถูกเปลี่ยนกลับเป็น adenosine หรือ L-homocysteine ​​อีกครั้งโดยไฮโดรไลซิส สิ่งสำคัญเช่นเดียวกับการทำงานของโฮโมซิสเทอีนสำหรับกระบวนการเผาผลาญอาหารบางอย่างก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกันที่โฮโมซิสเทอีนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของปฏิกิริยาทางชีวเคมีและโซ่สังเคราะห์เหล่านี้จะไม่เกิดขึ้นในความเข้มข้นที่ผิดปกติในเลือดเพราะจะก่อให้เกิดผลเสีย

โฮโมซิสเทอีนส่วนเกินซึ่งไม่จำเป็นต้องสนับสนุนปฏิกิริยาที่อธิบายไว้ข้างต้นในการเผาผลาญของเมไทโอนีนดังนั้นโดยปกติแล้วจะถูกทำลายลงด้วยการมีส่วนร่วมของวิตามินบี 6 (ไพริดอกซิน) และขับออกทางไตหลังจากการสร้างโฮโมซิสตีน เพื่อให้โฮโมซิสเทอีนสามารถตอบสนองการเผาผลาญอาหารได้จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องจัดหาวิตามินบี 6 บี 12 และกรดโฟลิกให้กับร่างกายในปริมาณที่เพียงพอ

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

โฮโมซิสเทอีนถูกผลิตขึ้นในร่างกายโดยเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางที่มีอายุสั้นภายในการเผาผลาญเมไทโอนีนที่ซับซ้อน การกำหนดทางเลือก (S) -2-amino-4-mercaptobutanoic acid บ่งบอกถึงโครงสร้างของ homocysteine ดังนั้นจึงเป็นกรดโมโนคาร์บอกซิลิกที่มีลักษณะกลุ่มคาร์บอกซี (-COOH) และในขณะเดียวกันก็เป็นกรดไขมันธรรมดา โฮโมซิสเทอีนไม่ถูกดูดซึมผ่านอาหาร แต่ผลิตได้เพียงชั่วคราวในร่างกาย

แม้ว่า L-cysteine ​​ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจะมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีนและในการสร้าง SAM แต่ความเข้มข้นที่เหมาะสมและในเวลาเดียวกันในเลือดนั้นอยู่ในขอบเขตที่แคบเพียง 5 ถึง 10 µmol / ลิตร ระดับโฮโมซิสเทอีนที่สูงขึ้นบ่งบอกถึงความผิดปกติของการเผาผลาญและนำไปสู่ภาพทางคลินิกของภาวะไขมันในเลือดสูง ความเข้มข้นที่เหมาะสมของกรดอะมิโนน่าจะขึ้นอยู่กับกิจกรรมทางจิตใจและร่างกายที่เกี่ยวข้องและยากที่จะกำหนด คำจำกัดความของขีด จำกัด สูงสุดที่ยอมรับได้สำหรับระดับโฮโมซิสเทอีนซึ่งควรอยู่ที่ประมาณ 10 mol / ลิตรนั้นเหมาะสมกว่า

โรคและความผิดปกติ

หากความเข้มข้นของโฮโมซิสเทอีนเกินขีด จำกัด ที่ยอมรับได้ส่วนใหญ่จะมีความผิดปกติของการเผาผลาญที่ได้มาหรือกำหนดโดยพันธุกรรมในสมดุลของเมไธโอนีน

บ่อยครั้งที่มีเพียงการขาดวิตามินบี 6 (ไพริดอกซิน) บี 9 (กรดโฟลิก) และบี 12 (โคบาลามิน) ซึ่งจำเป็นต้องใช้เป็นโคเอนไซม์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาภายในห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี รวมประมาณ 230 - แม้ว่าจะไม่ค่อยเกิดขึ้นก็ตาม - การกลายพันธุ์ของยีนที่นำไปสู่การหยุดชะงักของเมตาบอลิซึมของเมไทโอนีนเป็นที่ทราบกันดีว่า การเพิ่มขึ้นของ homocysteine ​​ทางพยาธิวิทยาเรียกว่า homocystinuria การกลายพันธุ์ของยีนที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้เกิดโรคอยู่ที่ยีนโลคัส 21q22.3 การกลายพันธุ์เป็น autosomal recessive และทำให้เกิดการสร้างเอนไซม์ที่บกพร่องซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสลายและเปลี่ยน homocysteine

การกลายพันธุ์ที่รู้จักกันก่อนหน้านี้คือการละเว้น (การลบ) หรือการเพิ่ม (การแทรก) ของนิวคลีโอเบสบนสายดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้อง สภาพความเป็นอยู่และนิสัยที่ไม่เอื้ออำนวยยังทำให้ระดับโฮโมซิสเทอีนเพิ่มขึ้น สิ่งเหล่านี้รวมถึงการดื่มแอลกอฮอล์มากเกินไปการใช้นิโคตินในทางที่ผิดการมีน้ำหนักเกินและการใช้ชีวิตอยู่ประจำ ระดับโฮโมซิสเทอีนที่มากเกินไปสามารถทำลายเยื่อบุผนังหลอดเลือดผนังด้านในของหลอดเลือดและ ข. ส่งเสริมภาวะหลอดเลือด. หลอดเลือดดำไม่ยืดหยุ่นและทำให้เกิดโรคทุติยภูมิต่างๆเช่นความดันโลหิตสูง นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงต่อการเกิดลิ่มเลือดอุดตันซึ่งเป็นสาเหตุของโรคหลอดเลือดหัวใจและโรคหลอดเลือดสมอง

โรคทางระบบประสาทเช่นภาวะซึมเศร้าและภาวะสมองเสื่อมในวัยชรายังเกี่ยวข้องกับระดับโฮโมซิสเทอีนที่เพิ่มขึ้น อาการของโรคจะแตกต่างกันมากในเด็กที่เป็นโรคโฮโมซิสตินูเรียทางพันธุกรรม สเปกตรัมของอาการมีตั้งแต่ลักษณะของโรคที่ตรวจไม่พบไปจนถึงลักษณะของอาการที่เป็นไปได้เกือบทั้งหมด อาการแรกมักปรากฏหลังจากอายุครบสองขวบเท่านั้น อย่างมากการชะลอตัวของพัฒนาการทางจิตสามารถเห็นได้ในช่วงสองปีแรกของชีวิต ในหลายกรณีอาการแรกของ homocystinuria ทางพันธุกรรมคืออาการห้อยยานของเลนส์ตา