L'omocisteina è un alfa-amminoacido contenente zolfo non proteinogenico, che si forma come intermedio dalla metionina rilasciando il gruppo metile (-CH3).
Per l'ulteriore elaborazione dell'omocisteina, è necessario un adeguato apporto di vitamine B12 e B6 nonché acido folico o betaina come fornitore di gruppi metilici. Una maggiore concentrazione di omocisteina nel plasma sanguigno è associata a danni alle pareti dei vasi sanguigni, demenza e depressione.
Cos'è l'omocisteina?
L'omocisteina nella sua forma L bioattiva è un amminoacido non proteinogenico. Non può essere un elemento costitutivo di una proteina perché tende a formare un anello eterociclico che non consente un legame peptidico stabile a causa del suo gruppo CH2 aggiuntivo rispetto alla cisteina.
L'incorporazione dell'omocisteina in una proteina causerebbe quindi la rapida degradazione della proteina. La formula chimica C4H9NO2S mostra che l'amminoacido è costituito esclusivamente da sostanze che sono disponibili in abbondanza quasi ovunque. Oligoelementi, minerali rari e metalli non sono necessari per la loro struttura. L'omocisteina è uno zwitterione perché ha due gruppi funzionali, ciascuno con una carica positiva e una negativa, che nel complesso sono bilanciati elettricamente.
A temperatura ambiente, l'omocisteina è un solido cristallino con un punto di fusione di circa 230-232 gradi Celsius. Il corpo può abbattere un aumento del livello di omocisteina nel sangue formando un ponte disolfuro tra due molecole di omocisteina per formare l'omocistina ed espellendole in questa forma attraverso i reni.
Funzione, effetto e compiti
Il compito e la funzione più importanti della L-omocisteina è di supportare la sintesi delle proteine e di essere convertita in S-adenosilmetionina (SAM) in collaborazione con alcuni coenzimi. Con tre gruppi metilici (-CH3), la SAM è il donatore di gruppi metilici più importante nel metabolismo cellulare.
La SAM è coinvolta in molte reazioni di biosintesi e disintossicazione. I gruppi metilici di alcuni neurotrasmettitori come l'adrenalina, la colina e la creatina provengono dal SAM. Dopo che un gruppo metile è stato rilasciato, SAM produce S-adenosilmetionina (SAH), che viene riconvertita in adenosina o L-omocisteina mediante idrolisi. Per quanto sia importante la funzione di supporto dell'omocisteina per alcuni processi metabolici, è anche importante che l'omocisteina, come prodotto intermedio di queste catene di reazione e sintesi biochimica, non si presenti in concentrazioni anormali nel sangue perché sviluppa poi effetti dannosi.
L'omocisteina in eccesso, che non è necessaria per supportare le reazioni sopra descritte nel metabolismo della metionina, viene quindi normalmente ulteriormente scomposta con la partecipazione della vitamina B6 (piridossina) ed escreta attraverso i reni dopo la formazione di omocistina. Affinché l'omocisteina possa svolgere i suoi compiti metabolici, è importante fornire all'organismo una quantità sufficiente di vitamine B6, B12 e acido folico.
Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali
L'omocisteina è prodotta nel corpo come un prodotto intermedio di breve durata all'interno del complesso metabolismo della metionina. La designazione alternativa (S) -2-ammino-4-mercaptobutanoico indica la struttura dell'omocisteina. Si tratta quindi di un acido monocarbossilico con il caratteristico gruppo carbossilico (-COOH) e allo stesso tempo un semplice acido grasso. L'omocisteina non viene assorbita attraverso il cibo, ma solo temporaneamente prodotta dall'organismo.
Sebbene la L-cisteina bioattiva svolga un ruolo importante nella sintesi proteica e nella formazione di SAM, la concentrazione ottimale e allo stesso tempo tollerabile nel sangue è entro limiti ristretti di soli 5-10 µmol / litro. Livelli più elevati di omocisteina indicano alcuni disturbi metabolici e portano al quadro clinico dell'iperomocisteinemia. È probabile che una concentrazione ottimale dell'amminoacido dipenda dalla rispettiva attività mentale e fisica ed è difficile da definire. La definizione di un limite superiore tollerabile per il livello di omocisteina, che dovrebbe essere di circa 10 µmol / litro, appare più sensata.
Malattie e disturbi
Se la concentrazione di omocisteina supera il limite tollerabile, ci sono principalmente disordini metabolici acquisiti o geneticamente determinati nell'equilibrio della metionina.
Spesso mancano solo le vitamine B6 (piridossina), B9 (acido folico) e B12 (cobalamina) necessarie, che sono richieste come coenzimi o catalizzatori all'interno della catena di conversione biochimica. Sono note in totale circa 230 mutazioni geniche, anche se si verificano raramente, che portano a un'interruzione del metabolismo della metionina. L'aumento patologico dell'omocisteina è chiamato omocistinuria. La mutazione genetica più comune che causa la malattia si trova sul locus genico 21q22.3. La mutazione è autosomica recessiva e provoca la formazione di un enzima difettoso necessario per il processo di abbattimento e conversione dell'omocisteina.
Le mutazioni precedentemente note sono l'omissione (delezione) o l'aggiunta (inserimento) di basi azotate sui corrispondenti filamenti di DNA. Condizioni di vita e abitudini sfavorevoli possono anche causare un aumento dei livelli di omocisteina. Questi includono il consumo eccessivo di alcol, l'abuso di nicotina, il sovrappeso e lo stile di vita sedentario. Un livello eccessivo di omocisteina può danneggiare l'endotelio, la parete interna dei vasi sanguigni e B. Promuove l'arteriosclerosi. Le vene diventano anelastiche e causano una serie di malattie secondarie come l'ipertensione. Hanno anche il rischio di formare trombi, che causano malattie coronariche e ictus.
Anche malattie neurologiche come la depressione e la demenza senile sono associate a un aumento del livello di omocisteina. I sintomi della malattia sono molto diversi nei bambini che soffrono di omocistinuria genetica. Lo spettro dei sintomi varia da caratteristiche della malattia appena rilevabili alla comparsa di quasi tutti i possibili sintomi. I primi sintomi di solito compaiono solo dopo aver raggiunto l'età di due anni. Al massimo si osserva un rallentamento dello sviluppo psicomotorio durante i primi due anni di vita. In molti casi, il primo sintomo dell'omocistinuria genetica è un prolasso del cristallino dell'occhio.
