Axit methylmalonic

Axit methylmalonic là một hợp chất hóa học thuộc nhóm axit dicacboxylic. Nó bao gồm cấu trúc cơ bản của axit malonic và mang nhóm methyl. Muối của axit metylmalonic được gọi là metylmalonat.

Quá trình chuyển hóa

Axit methylmalonic là sản phẩm phụ của quá trình chuyển hóa propionat.^[1] Các nguyên liệu đầu vào và sự đóng góp tương ứng của chúng cho quá trình chuyển hóa propionat trong toàn bộ cơ thể lần lượt như sau:^[2]

Các axit amin thiết yếu: methionin, valin, threonin và isoleucin^[3] (khoảng 50%)^[2]
Axit béo chuỗi lẻ^[3] (khoảng 30%)^[2]
Axit propionic từ quá trình lên men của vi khuẩn^[3] (khoảng 20%)^[2]
Đuôi hydrocarbon của cholesterol^[3]
Thymin^[4]

Dẫn xuất propionat, propionyl-CoA, được biến đổi thành D-methylmalonyl-CoA bởi enzyme propionyl-CoA carboxylase, sau đó được chuyển hóa thành L-methylmalonyl-CoA bởi enzyme methylmalonyl-CoA epimerase.^[5] Tiếp đó tham gia vào chu trình Krebs thông qua quá trình biến đổi L-methylmalonyl-CoA thành succinyl-CoA bởi enzyme L-methylmalonyl-CoA mutase, mà vitamin B₁₂ dưới dạng adenosylcobalamin được sử dụng làm coenzym.^[1] Con đường biến đổi từ propionyl-CoA đến succinyl-CoA này là một trong những phản ứng bổ sung quan trọng nhất của chu trình Krebs.^[6] Axit methylmalonic được hình thành như một sản phẩm phụ của con đường chuyển hóa này khi D-methylmalonyl-CoA bị cắt thành axit methylmalonic và CoA bởi enzyme D-methylmalonyl-CoA hydrolase.^[4]^[1] Ngược lại, enzyme họ acyl-CoA synthetase 3 (acyl-CoA synthetase family member 3 – ACSF3) có vai trò chuyển đổi axit methylmalonic và CoA thành methylmalonyl-CoA.^[7]

Các esterases nội bào có khả năng loại bỏ nhóm methyl (-CH₃) ra khỏi axit methylmalonic và từ đó tạo ra axit malonic.^[8]

Ý nghĩa lâm sàng

Thiếu vitamin B₁₂

Tăng axit methylmalonic máu có thể gợi ý tình trạng thiếu vitamin B₁₂. Xét nghiệm này có độ nhạy cao (những người thiếu vitamin B₁₂ hầu như luôn có mức axit methylmalonic cao) nhưng cũng không quá đặc hiệu (những người không thiếu vitamin B₁₂ cũng có thể có mức axit methylmalonic cao).^[9] Axit methylmalonic máu tăng trong 90–98% bệnh nhân thiếu vitamin B₁₂. Xét nghiệm này có độ đặc hiệu thấp do 20–25% bệnh nhân trên 70 tuổi có mức axit methylmalonic máu tăng, nhưng 25–33% trong số họ không bị thiếu vitamin B₁₂. Vì thế, việc xét nghiệm axit methylmalonic máu không được khuyến cáo định kỳ đối với người cao tuổi.^[10]

Bệnh chuyển hóa

Nhóm rối loạn di truyền liên quan đến nhiễm methylmalonic máu (methylmalonic acidemias – MMAs) đặc trưng bởi sự dư thừa chất chuyển hóa.

Trong trường hợp nồng độ axit methylmalonic tăng có kèm theo tăng nồng độ axit malonic, thì đây là bệnh lý nhiễm kết hợp axit malonic và methylmalonic niệu (CMAMMA). CMAMMA có thể phân biệt được với bệnh nhiễm methylmalonic máu cổ điển bằng cách tính tỷ lệ axit malonic và axit methylmalonic trong huyết tương.^[11]

U bướu

Ngoài ra, sự tích tụ axit methylmalonic trong máu theo độ tuổi đã được chứng minh có liên quan với sự tiến triển khối u vào năm 2020.^[12]

Sự phát triển quá mức của vi khuẩn trong ruột non

Sự phát triển quá mức của vi khuẩn trong ruột non cũng có thể dẫn đến tăng axit methylmalonic máu do sự cạnh tranh của vi khuẩn trong quá trình hấp thu vitamin B₁₂.^[13]^[14] Điều này đúng đối với vitamin B₁₂ hấp thu từ thức ăn và bổ sung qua đường uống, có thể được khắc phục bằng cách tiêm vitamin B₁₂. Cũng có giả thuyết từ các nghiên cứu ca bệnh của bệnh nhân có hội chứng ruột ngắn, rằng sự phát triển quá mức của vi khuẩn trong ruột dẫn đến tăng sản xuất axit propionic, một tiền chất của axit methylmalonic.^[15] Những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng, mức axit methylmalonic trở lại bình thường sau khi sử dụng metronidazole.^[15]^[16]

Đo lường

Nồng độ axit methylmalonic trong máu được đo bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ hoặc sắc ký lỏng ghép khối phổ. Giá trị bình thường của axit methylmalonic ở người khỏe mạnh dao động từ 73 đến 271 nmol/L.^[17]^[18]