Homocysteine [IPA: h  M  sstin] ist eine Nichtprotein-Aminosäure mit der Formel HSCHCHCH (NH) COH. Es ist ein homologue der Aminosäure cysteine, sich durch ein zusätzliches Methylen (-ch-) Gruppe unterscheidend. Es ist biosynthesized von methionine durch die Eliminierung seiner Methyl-Gruppe des Terminals C. Homocysteine kann in methionine wiederverwandt oder in cysteine mithilfe von B-Vitaminen umgewandelt werden.

Während die Entdeckung von hohen Niveaus von homocysteine mit kardiovaskulärer Krankheit verbunden worden ist, kann das Sinken homocysteine Niveaus nicht Ergebnisse verbessern.

Struktur

Homocysteine besteht an neutralen PH-Werten als ein zwitterion.

Biosynthese und biochemische Rollen

Homocysteine wird bei der Diät nicht erhalten. Statt dessen ist es biosynthesized von methionine über einen Mehrschritt-Prozess. Erstens empfängt methionine eine Adenosingruppe von ATP, eine Reaktion, die durch S-adenosyl-methionine synthetase katalysiert ist, um S-adenosyl methionine (SAM) zu geben. SAM überträgt dann die Methyl-Gruppe einem Annehmer-Molekül, (d. h., norepinephrine als ein Annehmer während der epinephrine Synthese, DNA methyltransferase als ein Zwischenannehmer im Prozess der DNA methylation). Das Adenosin ist dann hydrolyzed, um-homocysteine nachzugeben.-Homocysteine hat zwei primäre Schicksale: Konvertierung über tetrahydrofolate (THF) zurück in-methionine oder Konvertierung zu-cysteine.

Biosynthese von cysteine

Säugetiere biosynthesize die Aminosäure cysteine über homocysteine. Cystathionine β-synthase katalysiert die Kondensation von homocysteine und serine, um cystathionine zu geben. Diese Reaktion verwendet pyridoxine (Vitamin B) als ein cofactor. Cystathionine β-lyase wandelt dann diese doppelte Aminosäure zu cysteine, Ammoniak und α-ketobutyrate um. Bakterien und Werke verlassen sich auf einen verschiedenen Pfad, um cysteine zu erzeugen, sich auf O-acetylserine verlassend.

Methionine bergen

Homocysteine kann in methionine wiederverwandt werden. Dieser Prozess verwendet N5-Methyl tetrahydrofolate als der Methyl-Spender und cobalamin (Vitamin B) - verwandte Enzyme. Mehr Detail auf diesen Enzymen kann im Artikel für methionine synthase gefunden werden.

Andere Reaktionen der biochemischen Bedeutung

Homocysteine kann cyclize, um homocysteine thiolactone, einen fünf-membered heterocycle zu geben. Wegen dieser "sich selbstschlingenden" Reaktion, peptides homocysteine-enthaltend, neigen dazu, sich zu zerspalten.

Einfluss, vorgeschlagen und nachgeprüft, homocysteine auf der menschlichen Gesundheit

Erhobener homocysteine

Mängel an den Vitaminen folic Säure (B), pyridoxine (B) oder B (cobalamin) können zu hohen homocysteine Niveaus führen.

Die Ergänzung mit pyridoxine, folic Säure, B oder trimethylglycine (betaine) reduziert die Konzentration von homocysteine im Blutstrom. Vergrößerte Niveaus von homocysteine werden mit hohen Konzentrationen von endothelial asymmetrischem dimethylarginine verbunden. Neue Forschung weist darauf hin, dass intensive, lange Dauer-Übung Plasma homocysteine Niveaus, vielleicht durch die Erhöhung der Last auf dem methionine Metabolismus erhebt. Der chronische Verbrauch von Alkohol kann auch auf vergrößerte Plasmaniveaus von homocysteine hinauslaufen.

Erhebungen von homocysteine kommen auch in der seltenen Erbkrankheit homocystinuria und im methylene-tetrahydrofolate-reductase polymorphism genetische Charakterzüge vor. Der Letztere ist ziemlich üblich (ungefähr 10 % der Weltbevölkerung), und es wird mit einem vergrößerten Vorkommen der Thrombose und kardiovaskulären Krankheit verbunden, die öfter in Leuten mit obengenannten minimalen Niveaus von homocysteine (ungefähr 6 μmol/L) vorkommt. Diese Personen verlangen, dass entsprechendes diätetisches Riboflavin in der Größenordnung von homocysteine Niveaus normal bleibt. Allgemeine Niveaus in Westbevölkerungen sind 10 bis 12, und Niveaus von 20 μmol/L werden in Bevölkerungen mit niedrigen B-Vitamin-Aufnahmen (z.B, das Neue Delhi) oder im älteren Ältlichen (z.B, Rotterdam, Framingham) gefunden. Frauen haben um 10-15 % weniger homocysteine während ihrer Fortpflanzungsjahrzehnte als Männer, die helfen können, die Tatsache zu erklären, auf der sie myocardial Infarkt (Herzanfälle) durchschnittliche 10 bis 15 Jahre später ertragen als Männer. Jedoch wird dieses Phänomen durch höhere Niveaus des Oestrogens mehr sogleich erklärt, das eine cardioprotective Wirkung ausübt.

Kardiovaskuläre Gefahren und verwandte medizinische Studien

Ein hohes Niveau des Blutserums homocysteine ("homocystinemia") ist ein starker Risikofaktor für kardiovaskuläre Krankheit. Jedoch war eine Studie, die versucht hat, die Gefahr durch das Senken homocysteine zu vermindern, nicht fruchtbar. Diese Studie wurde auf fast 5000 norwegischen Herzanfall-Überlebenden geführt, die bereits strenge, spät-stufige Herzkrankheit hatten. Keine Studie ist noch in einer vorbeugenden Kapazität auf Themen geführt worden, die in einem relativ guten Gesundheitszustand sind.

Studien haben berichtet 2006 haben gezeigt, dass, Vitamine [gebend, folic Säure, B und B], um homocysteine Niveaus zu reduzieren, Vorteil nicht schnell anbieten kann, jedoch wurde die bedeutende 25-%-Verminderung des Schlags in der HOFFNUNG 2 Studie gefunden

sogar in Patienten größtenteils mit dem vorhandenen ernsten arteriellen Niedergang, obwohl die gesamte Mortalität durch das Eingreifen in der Probe nicht bedeutsam geändert wurde. Klar ersetzt das Reduzieren homocysteine vorhandenen Strukturschaden der Arterie-Architektur nicht schnell. Jedoch unterstützt die Wissenschaft die Biochemie stark, dass homocysteine erniedrigt und die Bildung der drei Hauptstrukturbestandteile der Arterie, collagen, elastin und des proteoglycans hemmt. Homocysteine erniedrigt dauerhaft cysteine Disulfid-Brücken und lysine Aminosäure-Rückstände in Proteinen, allmählich Funktion und Struktur betreffend. Einfach gestellt ist homocysteine ein 'Ätzmittel' von lange lebenden Proteinen, d. h., collagen oder elastin oder lebenslängliche Proteine, d. h., fibrillin. Diese langfristigen Effekten sind schwierig, in klinischen Proben konzentrierend auf Gruppen mit dem vorhandenen Arterie-Niedergang zu gründen. Die Hauptrolle, homocysteine zu reduzieren, ist vielleicht in 'der Verhinderung', aber studiert in Patienten mit vorher existierenden Bedingungen hat keinen bedeutenden Vorteil noch Schaden gefunden.

Hypothesen sind angeboten worden, um den Misserfolg von homocysteine-sinkenden Therapien zu richten, kardiovaskuläre Ereignis-Frequenz zu reduzieren. Ein Vorschlag ist, dass folic Säure eine vergrößerte Zunahme des arteriellen Flecks direkt verursachen kann, der seiner homocysteine-sinkenden Effekten unabhängig ist. Wechselweise kann folic Säure und Vitamin B eine gesamte Änderung im Gen methylation Niveaus in Gefäßzellen verursachen, die auch Fleck-Wachstum fördern können. Schließlich könnte das Ändern methylation Tätigkeit in Zellen methylation von l-arginine zu asymmetrischem dimethylarginine vergrößern, der die Gefahr der Gefäßkrankheit vergrößern kann. So können alternative homocysteine-sinkende Therapien noch entwickelt werden, die größere Effekten auf die Entwicklung und den Fortschritt der kardiovaskulären Krankheit zeigen.

Die VITATOPS Probe hat beschlossen, dass B-Vitamin innerhalb von 2 Jahren ergänzt, scheinen Sie nicht, nachfolgenden Schlag, MI oder Gefäßtod in Patienten mit einer Geschichte des neuen Schlags und Ischemic-Angriffs trotz des Senkens von homocysteine Niveaus bedeutsam zu reduzieren.

Neuropsychiatric ilness und homocysteine

Studien demonstrieren die Verbindung zwischen Hochniveaus von homocysteine (hyperhomocysteinaemia) und Ereignis der Alzheimerkrankheit (AD) außer anderen kognitiven Schwächungen. Forscher schlagen vor, dass B-group-vitamin Ergänzung (einschließlich folate) vielleicht Chancen vermindern kann, sich n.Chr. zu entwickeln. Durch homocysteine veranlasste Betonung von Oxidative kann auch eine Rolle in Schizophrenie spielen

Knochen-Schwäche und Brechungen

Hochniveaus von homocysteine sind mit vergrößerten Brüchen in ältlichen Personen verbunden worden. Das hohe Niveau von homocysteine wird autooxidieren und mit reaktiven Sauerstoff-Zwischengliedern reagieren und endothelial Zellen beschädigen und hat eine höhere Gefahr, einen thrombus zu bilden. Homocysteine betrifft Knochen-Dichte nicht. Statt dessen scheint es, dass homocysteine collagen durch das Stören der Quer-Verbindung zwischen den collagen Fasern und den Geweben betrifft, die sie verstärken. Wohingegen die HOFFNUNG, die 2 Probe der Verminderung des Schlag-Vorkommens gezeigt hat, derjenigen mit dem Schlag es eine hohe Rate von Hüfte-Brüchen in der betroffenen Seite gibt. Eine Probe mit 2 homocysteine-sinkenden Vitaminen (folate und B) in Leuten mit dem vorherigen Schlag gab es die 80-%-Verminderung von Brüchen, hauptsächlich Hüfte nach 2 Jahren. Interessanterweise, auch hier, war Knochen-Dichte (und die Zahl von Fällen) im Vitamin und den Suggestionsmittel-Gruppen identisch.

Vitamin-Ergänzungen entgegnen die schädlichen Effekten von homocysteine auf collagen. Da sie ineffizient B vom Essen absorbieren, können ältliche Personen aus Einnahme höherer Dosen mündlich wie 100 mcg/day (gefunden in einigen Mehrvitaminen) oder durch die intramuskuläre Einspritzung einen Nutzen ziehen.

Links

• Prof. David Spence auf homocysteine Niveaus, Niereschaden, und kardiovaskulärer Krankheit, Dem Gesundheitsbericht, Radio National, am 24. Mai 2010