Podyplomie

Homocysteinuria

Przemysław Kotyla, Eugeniusz Józef Kucharz

Wstęp

Homocysteina jest zawierającym siarkę aminokwasem, który odgrywa istotną rolę w przemianach metioniny, syntezie kwasów nukleinowych i fosfolipidów. Przemiany homocysteiny pozostają w ścisłym związku z gospodarką witaminami z grupy B i kwasem foliowym. Na stężenie homocysteiny wpływają mechanizmy mające związek z wieloma schorzeniami, zaburzeniami metabolicznymi, lekami i stylem życia. Rzadkie niedobory enzymatyczne szlaku przemian homocysteiny są przyczyną chorób, których wspólną cechą jest zwiększenie stężenia tego aminokwasu w płynach ustrojowych. Zwiększenie stężenia homocysteiny w osoczu nazywamy hiperhomocysteinemią. Często towarzyszy jej nasilone wydalanie homocysteiny w moczu, czyli hiperhomocystynuria.

Przemiany homocysteiny

Homocysteina jest syntetyzowana z metioniny (ryc. 1). Metionina pod wpływem adenozylotransferazy metioninowej najpierw przekształca się do S-adenozylometioniny, a następnie do S-adenozylohomocysteiny. S-adenozylometionina jest ważnym donorem grup metylowych. Dostarcza rodnik metylowy do ponad 100 reakcji, m.in. do syntezy DNA, RNA, metylacji białek i lipidów oraz syntezy kreatyniny. Ta ostatnia reakcja zużywa większość dostępnych grup metylowych. Dalsze przemiany homocysteiny polegają na nieodwracalnym przekształceniu jej do cystationu, a następnie do cysteiny. W przemianach tych uczestniczą dwa zależne od witaminy B6 enzymy: syntaza β-cystationowa oraz γ-cystationaza.

Usuwanie homocysteiny z organizmu

Homocysteina jest metabolizowana głównie w wątrobie i nerkach. W narządach tych stwierdza się dużą aktywność podstawowych enzymów metabolizujących homocysteinę, tj. syntazy β-cystationowej, metylotransferazy betaino-homocysteinowej i adenozylotransferazy metioninowej. Wątroba metabolizuje znaczną część homocysteiny związanej z białkami, podczas gdy w nerkach następuje rozpad drobnocząsteczkowych dwusiarczków homocysteiny i ich wydalanie do moczu.

Szlak transsulfuracji i remetylacji

Głównym sposobem usuwania homocysteiny z organizmu są reakcje transsulfuracji, zachodzące przede wszystkim w wątrobie i nerkach.

Innym sposobem jest zwrotne przekształcenie homocysteiny do metioniny, które może zachodzić na drodze remetylacji. Istnieją dwa szlaki remetylacji:

  • w pierwszej reakcji uczestniczą witamina B12 i kwas foliowy; reakcja ta uważana jest za główny szlak przekształcenia zwrotnego homocysteiny do metioniny i zachodzi we wszystkich komórkach z wyjątkiem krwinek czerwonych
  • drugi szlak jest zależny od aktywności metylotransferazy betaino-dimetyloglicynowej; reakcja ta jest znacznie mniej wydajna niż reakcje zależne od witaminy B12 i kwasu foliowego i polega na przekształceniu homocysteiny do metioniny przy udziale choliny i betainy.