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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 jugado 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

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Enlaces externos

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