Homocisteïna

Infotaula de compost químicHomocisteïna
Substància químicagrup d'estereoisòmers Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular135,0354 Da Modifica el valor a Wikidata
Trobat en el tàxon
Estructura química
Fórmula químicaC₄H₉NO₂S Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
C(CS)C(C(=O)O)N Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Punt de fusió232 °C Modifica el valor a Wikidata

L'homocisteïna (en anglès:Homocysteine) és un α-aminoàcid amb sofre que no forma part de cap proteïna i que s'origina en el catabolisme de la metionina o de la cistationina.[1] Rep aquest nom perquè té una estructura anàloga a la de l'aminoàcid cisteïna, de la qual es diferencia per un pont de metilè addicional (-CH₂-). Es biosintetitza a partir de la metionina després que en desaparegui el grup metil terminal Cε. L'homocisteïna es pot reciclar cap a metionina o convertir-se en cisteïna amb l'ajut de les vitamines del grup B, en especial la B6 i la B12.[2] És important en la transferència de grups metil en el metabolisme cel·lular i se la considera un factor involucrat en l'aparició de malalties cardiovasculars i malalties cerebrovasculars, tot i que els nivells baixos no en representen una millora.[3][4][5] La hiperhomocisteïnèmia[6] intervé en el procés patogenètic de la trombosi, tant venosa com arterial,[7] i de l'ateroesclerosi coronària.[8][9] Es creu també que nivells alts d'aquest compost en plasma podrien ser un factor de risc pel desenvolupament d'altres entitats clíniques de naturalesa molt dispar, com ara la preeclàmpsia,[10] l'Alzheimer,[11][12] l'autisme,[13] l'esquizofrènia,[14] l'osteoporosi senil,[15] l'infart miocardíac,[16][17] el càncer de mama[18] o el trastorn per dèficit d'atenció amb hiperactivitat.[19]

L'homocistinúria clàssica és una malaltia autosòmica recessiva freqüent del metabolisme de la metionina.[20]

Estructura

[modifica]

L'homocisteïna existeix en valors de pH neutres com un zwitterion.[21]

Forma Betatina de (S)-homocisteïna (esquerra) i (R)-homocisteïna (dreta)

Biosíntesi

[modifica]

L'homocisteïna no s'obté de la dieta.[22] En lloc d'això es biosintetitza a partir de la metionina seguint un procés de molts passos, en el primer dels quals la metionina rep el grup adenosina de l'ATP i que necessita la participació de diversos enzims per desenvolupar-se correctament.[23]

Cicle del folat, cicle de la metionina, trans-sulfuració i hiperhomocisteinèmia. 5-MTHF: 5-methyltetrahydrofolate;[24] 5,10-methyltetrahydrofolate; BAX: Bcl-2-associated X protein;[25] BHMT: betaine-homocysteine S-methyltransferase;[26] CBS: cystathionine beta synthase;[27] CGL: cystathionine gamma-lyase;[28] DHF: dihydrofolate (vitamina B9); DMG: dimethylglycine;[29] dTMP: thymidine monophosphate; dUMP: deoxyuridine monophosphate; FAD+ Dinucleòtid de flavina i adenina; FTHF: 10-formyltetrahydrofolate;[30] MS: methionine synthase; MTHFR: methylenetetrahydrofolate reductase;[31] SAH: S-adenosyl-L-homocysteine;[32] SAMe: S-adenosyl-L-methionine;[33] THF: tetrahydrofolate.[34]

Detecció

[modifica]

L'homocisteïna pot ser detectada de forma directa en plasma emprant diversos mètodes colorimètrics específics,[35] o bé amb l'ús de procediments millorats de cromatografia líquida d'alta resolució.[36] Existeixen aparells de laboratori dissenyats per quantificar-la de forma automàtica en múltiples mostres de plasma i orina indistintament.

Avaluació del nivell d'homocisteïna

[modifica]

La concentració total d'homocisteïna és el resultat d'una complicada xarxa d'interaccions entre múltiples factors genètics i ambientals, en la qual influeixen molts determinants fisiològics (edat, sexe, embaràs, menopausa, per exemple). Determinats defectes genètics també alteren les concentracions d'aquest aminoàcid: deficiència de cistationina-β-sintasa,[37] deficiència de la N5, N10-metilentetrahidrofolat reductasa[38][9] i deficiència de metionina sintasa.[39] Entre els determinants dietètics que poden modificar els valors d'homocisteïna destaquen l'estatus vitamínic,[40] el consum d'alcohol i tabac, el contingut de metionina de les proteïnes ingerides i l'exercici físic. Alguns fàrmacs en particular i la manipulació incorrecta de la mostra a analitzar són altres variables puntuals amb influència sobre les concentracions de l'aminoàcid que cal tenir en compte a l'hora d'interpretar una determinació aïllada d'homocisteïna.

Referències

[modifica]
  1. ↑ PubChem «Cystathionine» (en anglès). Compound Summary. National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine, 2020 Feb 26; CID 834 (rev), pàgs: 27 [Consulta: 1r març 2020].
  2. ↑ Ebbing M, Bleie Ø, Ueland PM, et al. «Mortality and cardiovascular events in patients treated with homocysteine-lowering B vitamins after coronary angiography: a randomized controlled trial». JAMA, 300, 7, 2008, pàg. 795-804. DOI: 10.1001/jama.300.7.795. PMID: 18714059.
  3. ↑ Martí-Carvajal AJ, Solà I, Lathyris D, Dayer M «Homocysteine‐lowering interventions for preventing cardiovascular events» (en anglès). Cochrane Database Syst Rev, 2017 Ag 17; 8, pp: CD006612. PMID: 28816346. DOI: 10.1002/14651858.CD006612. PMC: 6483699 [Consulta: 1r març 2020].
  4. ↑ Wald DS, Wald NJ, Morris JK, Law M «Folic acid, homocysteine, and cardiovascular disease: judging causality in the face of inconclusive trial evidence». BMJ, 333, 2006, pàg. 1114–7. DOI: 10.1136/bmj.39000.486701.68. PMC: 1661741. PMID: 17124224 [Consulta: 26 maig 2022].
  5. ↑ Jamison RL, Hartigan P, Kaufman JS, et al. «Effect of homocysteine lowering on mortality and vascular disease in advanced chronic kidney disease and end-stage renal disease: a randomized controlled trial». JAMA, 298, 10, 2007, pàg. 1163–70. DOI: 10.1001/jama.298.10.1163. PMID: 17848650.
  6. ↑ Son P, Lewis L «Hyperhomocysteinemia» (en anglès). StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing LLC, 2020 Gen 30; NBK554408 (rev), pàgs: 6. PMID: 32119295 [Consulta: 7 març 2020].
  7. ↑ Sauls DL, Wolberg AS, Hoffman M «Elevated plasma homocysteine leads to alterations in fibrin clot structure and stability: implications for the mechanism of thrombosis in hyperhomocysteinemia» (en anglès). J Thromb Haemost, 2003 Feb; 1 (2), pp: 300-306. ISSN 1538-7836. DOI: 10.1046/j.1538-7836.2003.00053.x. PMID: 12871504 [Consulta: 14 març 2020].
  8. ↑ Ganguly P, Alam SF «Role of homocysteine in the development of cardiovascular disease» (en anglès). Nutr J, 2015 Gen 10; 14, pp: 6. PMID: 25577237. DOI: 10.1186/1475-2891-14-6. PMC: 4326479 [Consulta: 2 març 2020].
  9. ↑ 9,0 9,1 Wald DS, Law M, Morris JK «Homocysteine and cardiovascular disease: evidence on causality from a meta-analysis». BMJ, 325, 2002, pàg. 1202. PMC: 135491. PMID: 12446535 [Consulta: 26 maig 2022].
  10. ↑ de la Calle, M; Usandizaga, R; Sancha, M; Magdaleno, F; et al «Hiperhomocisteinemia y preeclàmpsia» (en castellà). Prog Obstet Ginecol, 2003 Gen; 46 (5), pp: 201-207. ISSN 1578-1453. DOI: 10.1016/S0304-5013(03)75884-1 [Consulta: 10 maig 2020].
  11. ↑ Aisen PS, Schneider LS, Sano M, et al. «High-dose B vitamin supplementation and cognitive decline in Alzheimer disease: a randomized controlled trial». JAMA, 300, 15, 2008, pàg. 1774-83. DOI: 10.1001/jama.300.15.1774. PMID: 18854539.
  12. ↑ McMahon JA, Green TJ, Skeaff CM, Knight RG, Mann JI, Williams SM «A controlled trial of homocysteine lowering and cognitive performance». N. Engl. J. Med., 354, 26, 2006, pàg. 2764-72. DOI: 10.1056/NEJMoa054025. PMID: 16807413 [Consulta: 26 maig 2022].
  13. ↑ Kałużna-Czaplińska J, Żurawicz E, Michalska M, Rynkowski J «A focus on homocysteine in autism» (en anglès). Acta Biochim Pol, 2013; 60 (2), pp: 137-142. ISSN 1734-154X. PMID: 23741716 [Consulta: 15 maig 2020].
  14. ↑ Cavalcante da Silva, V; Chiaratti de Oliveira, A; D'Almeida, V «Homocysteine and Psychiatric Disorders» (en anglès). JIEMS, 2017 Abr 11; 5, pp: 1-8. ISSN 2326-4594. DOI: 10.1177/2326409817701471 [Consulta: 20 març 2020].
  15. ↑ Kim JI, Moon JH, Chung HW, Kong MH, Kim HJ «Association between Homocysteine and Bone Mineral Density according to Age and Sex in Healthy Adults» (en anglès). J Bone Metab, 2016 Ag; 23 (3), pp: 129-134. PMID: 27622176. DOI: 10.11005/jbm.2016.23.3.129. PMC: 5018605 [Consulta: 15 maig 2020].
  16. ↑ Culebras Cáceres, Carlos A. La homocisteína como factor de riesgo y de pronóstico a medio y largo plazo en el infarto de miocardio prematuro -Tesi doctoral- (en castellà). Facultad de Ciencias de La Salud. Departamento de Ciencias Médicas y Quirúrgicas, ULPGC, 2015; Set 23, pàgs: 148 [Consulta: 2 març 2020]. 
  17. ↑ Bønaa KH, Njølstad I, Ueland PM, et al. «Homocysteine lowering and cardiovascular events after acute myocardial infarction». N. Engl. J. Med., 354, 15, 2006, pàg. 1578-88. DOI: 10.1056/NEJMoa055227. PMID: 16531614 [Consulta: 26 maig 2022].
  18. ↑ Lin J, Lee IM, Song Y, Cook NR, et al «Plasma homocysteine and cysteine and risk of breast cancer in women» (en anglès). Cancer Res, 2010 Mar 15; 70 (6), pp: 2397-2405. PMID: 20197471. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-09-3648. PMC: 2840179 [Consulta: 14 març 2020].
  19. ↑ Azzini E, Ruggeri S, Polito A «Homocysteine: Its Possible Emerging Role in At-Risk Population Groups» (en anglès). Int J Mol Sci, 2020 Feb 20; 21 (4), pii: E1421. ISSN 1422-0067. DOI: 10.3390/ijms21041421. PMID: 32093165 [Consulta: 7 març 2020].
  20. ↑ Yap, S «Classic homocystinuria» (en anglès). Orphanet, 2007 Jul; ORPHA:394 (rev), pàgs: 5 [Consulta: 27 març 2020].
  21. ↑ ChEBI «Homocysteine zwitterion» (en anglès). EMBL-EBI, 2017 Ag 29; CHEBI:58065 (rev), pàgs: 2 [Consulta: 18 març 2020].
  22. ↑ Selhub, J. «Homocysteine metabolism». Annual Review of Nutrition, 19, 1999, pp: 217–246. DOI: 10.1146/annurev.nutr.19.1.217. PMID: 10448523.
  23. ↑ Finkelstein, JD «The metabolism of homocysteine: pathways and regulation» (en anglès). Eur J Pediatr, 1998 Abr; 157 (Supl 2), pp: S40-S44. ISSN 0340-6199. DOI: 10.1007/pl00014300. PMID: 9587024 [Consulta: 1r març 2020].
  24. ↑ DrugBank «5-Methyltetrahydrofolate» (en anglès). Canadian Institutes of Health Research/The Metabolomics Innovation Centre, 2020 Abr 22; DBMET00528 (rev), pàgs: 2 [Consulta: 19 maig 2020].
  25. ↑ UniProt «Apoptosis regulator BAX» (en anglès). Protein knowledgebase. UniProt Consortium, 2020 Feb 26; Q07812 -BAX_HUMAN- (rev), pàgs: 22 [Consulta: 5 abril 2020].
  26. ↑ MeSH «Betaine-Homocysteine S-Methyltransferase» (en anglès). NIH, US National Library of Medicine, 2013 Jul 9; D050940 (rev), pàgs: 1 [Consulta: 21 abril 2020].
  27. ↑ UniProt «Cystathionine beta-synthase» (en anglès). Protein knowledgebase. UniProt Consortium, 2020 Feb 26; P35520 -CBS_HUMAN- (rev), pàgs: 43 [Consulta: 21 abril 2020].
  28. ↑ MeSH «Cystathionine gamma-Lyase» (en anglès). NIH, US National Library of Medicine, 2013 Jul 9; D003542 (rev), pàgs: 2 [Consulta: 19 maig 2020].
  29. ↑ DrugBank «N,N-dimethylglycine» (en anglès). Canadian Institutes of Health Research/The Metabolomics Innovation Centre, 2020 Abr 2; DB02083 (rev), pàgs: 7 [Consulta: 30 abril 2020].
  30. ↑ PubChem «10-Formyltetrahydrofolate». Compound Summary. National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine, 2020 Maig 2; CID 135450591 (rev), pàgs: 18 [Consulta: 5 maig 2020].
  31. ↑ UniProt «Methylenetetrahydrofolate reductase» (en anglès). Protein knowledgebase. UniProt Consortium, 2020 Feb 26; P42898 -MTHR_HUMAN- (rev), pàgs: 24 [Consulta: 5 abril 2020].
  32. ↑ MeSH «S-Adenosylhomocysteine» (en anglès). NIH, US National Library of Medicine, 2016 Maig 5; D012435 (rev), pàgs: 2 [Consulta: 26 abril 2020].
  33. ↑ MFMER «SAMe» (en castellà). Mayoclinic.org, 2018 Jun 13; ART-20364924, pàgs: 3 [Consulta: 19 maig 2020].
  34. ↑ DrugBank «Tetrahydrofolic acid» (en anglès). Canadian Institutes of Health Research/The Metabolomics Innovation Centre, 2020 Abr 2; DB00116 (rev), pàgs: 13 [Consulta: 26 abril 2020].
  35. ↑ Wang W, Escobedo JO, Lawrence CM, Strongin RM «Direct Detection of Homocysteine» (en anglès). J Am Chem Soc, 2004 Mar 24; 126 (11), pp: 3400-3401. PMID: 15025448. DOI: 10.1021/ja0318838. PMC: 3376413 [Consulta: 9 abril 2020].
  36. ↑ Sawuła W, Banecka-Majkutewicz Z, Kadziński L, Jakóbkiewicz-Banecka J, et al «Improved HPLC method for total plasma homocysteine detection and quantification» (en anglès). Acta Biochim Pol, 2008 Gen; 55 (1), pp: 119-125. ISSN 0001-527X. DOI: 10.18388/abp.2008_3161. PMID: 18196182 [Consulta: 9 abril 2020].
  37. ↑ Juan García, P; Torío Ruiz, A; Juncos Tobarra, MA; Navarro Casado, L «Homocistinuria debida a deficiencia de cistationina beta-sintetasa. A propósito de un caso» (en castellà). Rev Lab Clin, 2017 Oct-Des; 10 (4), pp: 212-216. ISSN 1888-4008. DOI: 10.1016/j.labcli.2017.06.007 [Consulta: 31 març 2020].
  38. ↑ De Lonlay, P «Homocistinuria por deficiencia de metilentetrahidrofolato reductasa» (en castellà). Orphanet, 2008 Gen; ORPHA:395 (rev), pàgs: 3 [Consulta: 31 març 2020].
  39. ↑ Watkins D, Ru M, Hwang HY, Kim CD, et al «Hyperhomocysteinemia Due to Methionine Synthase Deficiency, cblG: Structure of the MTR Gene, Genotype Diversity, and Recognition of a Common Mutation, P1173L» (en anglès). Am J Hum Genet, 2002 Jul; 71 (1), pp: 143-153. PMID: 12068375. DOI: 10.1086/341354. PMC: 384971 [Consulta: 31 març 2020].
  40. ↑ Sassi S, Cosmi B, Palareti G, Legnani C, et al «Influence of age, sex and vitamin status on fasting and post-methionine load plasma homocysteine levels» (en anglès). Haematologica, 2002 Set; 87 (9), pp: 957-964. ISSN 1592-8721. PMID: 12217808 [Consulta: 31 març 2020].

Bibliografia

[modifica]

Enllaços externs

[modifica]
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Homocisteïna