stringtranslate.com

Homocisteína

La homocisteína ( / ˌh oʊ m oʊ ˈ s ɪ s t iː n / ) o Hcy : es un α-aminoácido no proteinogénico . Es un homólogo del aminoácido cisteína , que se diferencia por un puente metileno adicional (-CH 2 -). Se biosintetiza a partir de la metionina mediante la eliminación de su grupo metilo C ε terminal . En el cuerpo, la homocisteína puede reciclarse en metionina o convertirse en cisteína con la ayuda de la vitamina B 6 , B 9 y B 12 . [3]

Los niveles elevados de homocisteína en la sangre ( hiperhomocisteinemia ) se consideran un marcador de enfermedad cardiovascular, que probablemente actúa a través de la aterogénesis , que puede provocar una lesión isquémica . Por lo tanto, la hiperhomocisteinemia es un posible factor de riesgo de enfermedad de la arteria coronaria . La enfermedad de la arteria coronaria se produce cuando una placa aterosclerótica bloquea el flujo sanguíneo a las arterias coronarias , que suministran sangre oxigenada al corazón. [4] [5]

La hiperhomocisteinemia se ha correlacionado con la aparición de coágulos sanguíneos, ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares, aunque no está claro si la hiperhomocisteinemia es un factor de riesgo independiente para estas afecciones. [6] La hiperhomocisteinemia también se ha asociado con abortos espontáneos tempranos [7] y con defectos del tubo neural . [8]

Estructura

Forma zwitteriónica de ( S )-homocisteína (izquierda) y ( R )-homocisteína (derecha)

La homocisteína existe en valores de pH neutros como un zwitterión .

Biosíntesis y funciones bioquímicas

Dos de las principales funciones bioquímicas de la homocisteína (la homocisteína se ve en el centro izquierdo de la imagen). Puede sintetizarse a partir de metionina y luego convertirse nuevamente en metionina a través del ciclo SAM o usarse para crear cisteína y alfa-cetobutirato.

La homocisteína se biosintetiza de forma natural mediante un proceso de varios pasos. [9] En primer lugar, la metionina recibe un grupo adenosina del ATP , una reacción catalizada por la S-adenosil-metionina sintetasa , para dar S -adenosil metionina (SAM-e). A continuación, la SAM-e transfiere el grupo metilo a una molécula aceptora (p. ej., norepinefrina como aceptor durante la síntesis de epinefrina , ADN metiltransferasa como aceptor intermedio en el proceso de metilación del ADN ). A continuación, la adenosina se hidroliza para producir L -homocisteína. La L -homocisteína tiene dos destinos principales: conversión a través de tetrahidrofolato (THF) de nuevo en L -metionina o conversión a L -cisteína . [10]

Biosíntesis de cisteína

Los mamíferos biosintetizan el aminoácido cisteína a través de la homocisteína. La cistationina β-sintasa cataliza la condensación de homocisteína y serina para dar cistationina . Esta reacción utiliza piridoxina (vitamina B 6 ) como cofactor. La cistationina γ-liasa convierte luego este doble aminoácido en cisteína, amoníaco y α-cetobutirato. Las bacterias y las plantas dependen de una vía diferente para producir cisteína, que depende de la O -acetilserina. [11]

Metabolismo de MTHFR: ciclo del folato, ciclo de la metionina, transulfuración e hiperhomocisteinemia - 5-MTHF : 5-metiltetrahidrofolato; 5,10-metiltetrahidrofolato; BAX : proteína X asociada a Bcl-2; BHMT : betaína-homocisteína S-metiltransferasa; CBS : cistationina beta sintasa; CGL : cistationina gamma-liasa; DHF : dihidrofolato (vitamina B9); DMG : dimetilglicina; dTMP : monofosfato de timidina; dUMP : monofosfato de desoxiuridina; FAD + dicloruro de flavina y adenina; FTHF : 10-formiltetrahidrofolato; MS : metionina sintasa; MTHFR : metilentetrahidrofolato reductasa; SAH : S-adenosil-L-homocisteína; SAME : S-adenosil-L-metionina; THF : tetrahidrofolato

Recuperación de metionina

La homocisteína se puede reciclar para formar metionina . Este proceso utiliza N5-metil tetrahidrofolato como donante de metilo y enzimas relacionadas con la cobalamina (vitamina B 12 ). Se pueden encontrar más detalles sobre estas enzimas en el artículo sobre la metionina sintasa .

Otras reacciones de importancia bioquímica

La homocisteína puede ciclarse para dar homocisteína tiolactona , un heterociclo de cinco miembros . Debido a esta reacción de "auto-reacción", los péptidos que contienen homocisteína tienden a escindirse mediante reacciones que generan estrés oxidativo . [12]

La homocisteína también actúa como antagonista alostérico en los receptores de dopamina D 2. [13]

Se ha propuesto que tanto la homocisteína como su tiolactona pueden haber desempeñado un papel importante en la aparición de vida en la Tierra primitiva. [14]

Niveles de homocisteína

Homocisteína plasmática total

Los niveles de homocisteína suelen ser más altos en hombres que en mujeres y aumentan con la edad. [15] [16]

Los niveles comunes en las poblaciones occidentales son de 10 a 12 μmol/L, y se encuentran niveles de 20 μmol/L en poblaciones con ingestas bajas de vitamina B o en ancianos (por ejemplo, Rotterdam, Framingham). [17] [18]

Disminuye con la captura de metilfolato, donde se acompaña de una disminución del ácido metilmalónico, un aumento del folato y una disminución del ácido formiminoglutámico . [19] Esto es lo opuesto a las mutaciones MTHFR C677T, que resultan en un aumento de la homocisteína. [ cita requerida ]

Los rangos anteriores se proporcionan sólo como ejemplos; los resultados de las pruebas siempre deben interpretarse utilizando el rango proporcionado por el laboratorio que produjo el resultado.

Homocisteína elevada

Los niveles anormalmente altos de homocisteína en el suero, por encima de 15 μmol/L, son una condición médica llamada hiperhomocisteinemia . [23] Se ha afirmado que esto es un factor de riesgo significativo para el desarrollo de una amplia gama de enfermedades, en total más de 100 [24] incluyendo trombosis , [25] enfermedad neuropsiquiátrica, [26] [27] [28] [29] en particular demencia [30] y fracturas. [31] [32] También se ha encontrado que está asociado con microalbuminuria, que es un fuerte indicador del riesgo de enfermedad cardiovascular futura y disfunción renal. [33] Se ha encontrado que la deficiencia de vitamina B 12 , incluso cuando se combina con altos niveles de folato sérico, también aumenta las concentraciones generales de homocisteína. [34]

Por lo general, la hiperhomocisteinemia se trata con suplementos de vitamina B 6 , vitamina B 9 y vitamina B 12. [35] Sin embargo, la suplementación con estas vitaminas no parece mejorar los resultados de la enfermedad cardiovascular. [36]

Referencias

  1. ^ ab Chalcraft, Kenneth R.; Lee, Richard; Mills, Casandra; Britz-McKibbin, Philip (2009). "Cuantificación virtual de metabolitos mediante electroforesis capilar-ionización por electrospray-espectrometría de masas: predicción de la eficiencia de la ionización sin estándares químicos". Química analítica . 81 (7): 2506–2515. doi :10.1021/ac802272u. PMID  19275147.
  2. ^ Allen, Milton J.; Steinman, Harry G. (1952). "La reducción electrolítica de la homocistina a un potencial de referencia controlado". Revista de la Sociedad Química Americana . 74 (15): 3932–3933. doi :10.1021/ja01135a502.
  3. ^ "Homocisteína" (PDF) . moh.gov.vn . Consultado el 5 de abril de 2023 .
  4. ^ Kim J, Kim H, Roh H, Kwon Y (2018). "Causas de hiperhomocisteinemia y su importancia patológica". Arch Pharm Res . 41 (4): 372–383. doi :10.1007/s12272-018-1016-4. PMID  29552692. S2CID  3986295.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  5. ^ Boudi, Brian F. "Ateroesclerosis no coronaria". Medscape. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2013.
  6. ^ Homocisteína: los hechos , Tufts Health and Nutrition Letter, actualización del 31 de julio de 2020
  7. ^ Nelen WL, Blom HJ, Steegers EA, den Heijer M, Thomas CM, Eskes TK (2000). "Niveles de homocisteína y folato como factores de riesgo de pérdida recurrente del embarazo temprano". Obstet Gynecol . 95 (4): 519–24. doi :10.1016/s0029-7844(99)00610-9. PMID  10725483. S2CID  26125655.
  8. ^ van der Put NJ et al Folato, homocisteína y defectos del tubo neural: una descripción general Archivado el 16 de septiembre de 2015 en Wayback Machine Exp Biol Med (Maywood) abril de 2001 vol. 226 no. 4 243-270
  9. ^ Selhub, J. (1999). "Metabolismo de la homocisteína". Revista Anual de Nutrición . 19 : 217–246. doi :10.1146/annurev.nutr.19.1.217. PMID  10448523. S2CID  2335090.
  10. ^ Champe, PC y Harvey, RA. "Bioquímica. Reseñas ilustradas de Lippincott", 4.ª ed. Lippincott Williams y Wilkins, 2008
  11. ^ Nelson, DL; Cox, MM "Lehninger, Principios de bioquímica" 3.ª ed. Worth Publishing: Nueva York, 2000. ISBN 1-57259-153-6 . 
  12. ^ Sibrian-Vazquez M, Escobedo JO, Lim S, Samoei GK, Strongin RM (enero de 2010). "Las homocistamidas promueven el daño oxidativo y por radicales libres a las proteínas". Proc. Natl. Sci. USA . 107 (2): 551–4. Bibcode :2010PNAS..107..551S. doi : 10.1073/pnas.0909737107 . PMC 2818928 . PMID  20080717. 
  13. ^ Agnati, LF; Ferré, S; Genedani, S; Leo, G; Guidolin, D; Filaferro, M; Carriba, P; Casadó, V; Lluis, C; Franco, R; Woods, AS; Fuxe, K (noviembre de 2006). "Modulación alostérica de los receptores de dopamina D2 por homocisteína" (PDF) . Journal of Proteome Research . 5 (11): 3077–83. CiteSeerX 10.1.1.625.26 . doi :10.1021/pr0601382. PMID  17081059. Archivado (PDF) desde el original el 2017-08-09. 
  14. ^ Vallee, Yannick; Shalayel, Ibrahim; Ly, Kieu-Dung; Rao, KV Raghavendra; Paëpe, Gael De; Märker, Katharina; Milet, Anne (8 de noviembre de 2017). "Al comienzo mismo de la vida en la Tierra: la hipótesis del mundo de los péptidos ricos en tiol (TRP)". Revista internacional de biología del desarrollo . 61 (8–9): 471–478. doi : 10.1387/ijdb.170028yv . ISSN  0214-6282. PMID  29139533.
  15. ^ Nygard, O; Vollset, SE; Refsum, H; Stensvold, yo; Tverdal, A; Nordrehaug, JE; Ueland, M; Kvåle, G (15 de noviembre de 1995). "Homocisteína plasmática total y perfil de riesgo cardiovascular. El estudio de homocisteína de Hordaland". JAMA: Revista de la Asociación Médica Estadounidense . 274 (19): 1526–33. doi :10.1001/jama.274.19.1526. PMID  7474221.
  16. ^ Refsum, H; Nurk, E; Smith, AD; Ueland, PM; Gjesdal, CG; Bjelland, I; Tverdal, A; Tell, GS; Nygård, O; Vollset, SE (junio de 2006). "El estudio de homocisteína de Hordaland: un estudio comunitario de la homocisteína, sus determinantes y asociaciones con la enfermedad". The Journal of Nutrition . 136 (6 Suppl): 1731S–1740S. doi : 10.1093/jn/136.6.1731S . PMID  16702348.
  17. ^ Bots, Michiel L.; Launer, Lenore J.; Lindemans, Jan; Hoes, Arno W.; Hofman, Albert; Witteman, Jacqueline CM; Koudstaal, Peter J.; Grobbee, Diederick E. (11 de enero de 1999). "Homocisteína y riesgo a corto plazo de infarto de miocardio y accidente cerebrovascular en ancianos". Archivos de Medicina Interna . 159 (1): 38–44. doi : 10.1001/archinte.159.1.38 . hdl : 1765/55858 . ISSN  0003-9926. PMID  9892328.
  18. ^ Selhub, J.; Jacques, PF; Bostom, AG; Wilson, PW; Rosenberg, IH (2000). "Relación entre la homocisteína plasmática y el estado vitamínico en la población del estudio Framingham. Impacto de la fortificación con ácido fólico". Public Health Reviews . 28 (1–4): 117–145. ISSN  0301-0422. PMID  11411265.
  19. ^ Scott, John M.; Weir, Donald G. (15 de agosto de 1981). "LA TRAMPA DEL METIL FOLATO: Una respuesta fisiológica en el hombre para prevenir la deficiencia del grupo metilo en el kwashiorkor (deficiencia de metionina) y una explicación de la exacerbación inducida por ácido fólico de la degeneración combinada subaguda en la anemia perniciosa". The Lancet . 318 (8242): 337–340. doi :10.1016/S0140-6736(81)90650-4. ISSN  0140-6736. PMID  6115113. S2CID  29977127.
  20. ^ abcdefgh "Homocisteína". www.thedoctorsdoctor.com . Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2008. Consultado el 22 de noviembre de 2008 .
  21. ^ de Adëeva Nutritionals Canada > Valores óptimos de análisis de sangre Archivado el 29 de mayo de 2009 en Wayback Machine. Recuperado el 9 de julio de 2009.
  22. ^ abcdefgh Derivado de valores molares utilizando una masa molar de 135 g/mol
  23. ^ "Hiperhomocisteinemia - Hematología y oncología - Manual Merck Edición Profesional". merckmanuals.com . Archivado desde el original el 9 de junio de 2017.
  24. ^ Smith, AD; Refsum, H. (octubre de 2021). "Homocisteína: de biomarcador de enfermedades a prevención de enfermedades". Revista de Medicina Interna . 290 (4): 826–854. doi :10.1111/joim.13279. ISSN  0954-6820.
  25. ^ Cattaneo, M (febrero de 1999). "Hiperhomocisteinemia, aterosclerosis y trombosis". Trombosis y hemostasia . 81 (2): 165–76. doi :10.1055/s-0037-1614438. PMID  10063987. S2CID  13228673.
  26. ^ Morris, MS (julio de 2003). "Homocisteína y enfermedad de Alzheimer". Lancet Neurology . 2 (7): 425–8. doi :10.1016/s1474-4422(03)00438-1. PMID  12849121. S2CID  20443022.
  27. ^ Smach, MA; Jacob, N; Golmard, JL; Charfeddine, B; Lammouchi, T; Ben Othman, L; Dridi, H; Bennamou, S; Limem, K (2011). "Folato y homocisteína en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con enfermedad de Alzheimer o demencia: un estudio de casos y controles". Neurología europea . 65 (5): 270–8. doi :10.1159/000326301. PMID  21474939. S2CID  7689901.
  28. ^ Smith, AD; Smith, SM; de Jager, CA; Whitbread, P; Johnston, C; Agacinski, G; Oulhaj, A; Bradley, KM; Jacoby, R; Refsum, H (8 de septiembre de 2010). "La reducción de la homocisteína mediante vitaminas B ralentiza la tasa de atrofia cerebral acelerada en el deterioro cognitivo leve: un ensayo controlado aleatorizado". PLOS ONE . ​​5 (9): e12244. Bibcode :2010PLoSO...512244S. doi : 10.1371/journal.pone.0012244 . PMC 2935890 . PMID  20838622. 
  29. ^ Dietrich-Muszalska, A; Malinowska, J; Olas, B; Glowacki, R; Calvo, E; Wachowicz, B; Rabe-Jabłońska, J (mayo de 2012). "El estrés oxidativo puede ser inducido por la homocisteína elevada en pacientes esquizofrénicos". Investigación neuroquímica . 37 (5): 1057–62. doi :10.1007/s11064-012-0707-3. PMC 3321271 . PMID  22270909. 
  30. ^ Smith, A. David; Refsum, Helga; Bottiglieri, Teodoro; Fenech, Michael; Hooshmand, Babak; McCaddon, Andrew; Miller, Joshua W.; Rosenberg, Irwin H.; Obeid, Rima (2018). "Homocisteína y demencia: una declaración de consenso internacional". Revista de la enfermedad de Alzheimer . 62 (2): 561–570. doi :10.3233/JAD-171042. hdl : 10852/67691 . ISSN  1387-2877. PMID  29480200.
  31. ^ McLean, RR; Jacques, PF; Selhub, J; Tucker, KL; Samelson, EJ; Broe, KE; Hannan, MT; Cupples, LA; Kiel, DP (13 de mayo de 2004). "Homocisteína como factor predictivo de fractura de cadera en personas mayores". The New England Journal of Medicine . 350 (20): 2042–9. doi : 10.1056/NEJMoa032739 . PMID  15141042. S2CID  22853996.
  32. ^ van Meurs, JB; Dhonukshe-Rutten, RA; Pluijm, SM; van der Klift, M; de Jonge, R; Lindemans, J; de Groot, LC; Hofman, A; Witteman, JC; van Leeuwen, JP; Breteler, MM; Labios, P; Polonia, HA; Uitterlinden, AG (13 de mayo de 2004). "Niveles de homocisteína y riesgo de fractura osteoporótica". La Revista de Medicina de Nueva Inglaterra . 350 (20): 2033–41. doi :10.1056/NEJMoa032546. hdl : 1765/8452 . PMID  15141041.
  33. ^ Jager, A; Kostense, PJ; Nijpels, G; Dekker, JM; Heine, RJ; Bouter, LM; Donker, AJ; Stehouwer, CD (enero de 2001). "Los niveles séricos de homocisteína están asociados con el desarrollo de (micro)albuminuria: el estudio de Hoorn". Arteriosclerosis, trombosis y biología vascular . 21 (1): 74–81. doi : 10.1161/01.ATV.21.1.74 . PMID  11145936.
  34. ^ Selhub, J.; Morris, MS; Jacques, PF (4 de diciembre de 2007). "En la deficiencia de vitamina B12, un mayor nivel de folato sérico se asocia con mayores concentraciones totales de homocisteína y ácido metilmalónico". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 104 (50): 19995–20000. Bibcode :2007PNAS..10419995S. doi : 10.1073/pnas.0709487104 . ISSN  0027-8424. PMC 2148411 . PMID  18056804. 
  35. ^ Stehouwer, Coen DA; Guldener, Coen van (2005). "Tratamiento para reducir la homocisteína: una descripción general". Opinión de expertos sobre farmacoterapia . 2 (9): 1449–60. doi :10.1517/14656566.2.9.1449. PMID  11585023. S2CID  45945199.
  36. ^ Martí-Carvajal, Arturo J.; Solà, Ivan; Lathyris, Dimitrios (15 de enero de 2015). Martí-Carvajal, Arturo J (ed.). "Intervenciones reductoras de homocisteína para la prevención de eventos cardiovasculares". Base de Datos Cochrane de Revisiones Sistemáticas . 1 : CD006612. doi :10.1002/14651858.CD006612.pub4. ISSN  1469-493X. PMC 4164174 . PMID  25590290. 

Enlaces externos

Wikiversidad tiene recursos de aprendizaje sobre la homocisteína