O homocysteinie słyszeli chyba wszyscy zainteresowani tematyka zdrowia. Nic dziwnego, że coraz chętniej ją badamy, niekoniecznie zdając sobie sprawę ze znaczenia uzyskanego wyniku. Dzisiaj więc postanowiłam nieco przybliżyć temat homocysteiny- co to jest, o czym świadczy wynik nieprawidłowy oraz jak można poprawić go dietą.
Co to jest homocysteina?
Homocysteina jest aminokwasem i powstaje z innego aminokwasu- metioniny. Bierze udział w przemianach związków z jednym atomem węgla. Powstaje jako produkt uboczny transferu grup metylowych, czyli reakcji związanych z metylacją. Zaburzenia metylacji DNA mogą leżeć u podstaw chorób związanych z wysokim poziomem homocysteiny.
Dlaczego metylacja jest ważna?
Metylacja polega na zamianie atomu wodoru na grupę metylową (-CH3). Podlegają jej DNA, RNA, białka, neurotransmitery, fosfolipidy. Metylacja przebiega stale, zmieniając miliony cząsteczek w naszym organizmie. Dzięki niej odbudowujemy też nasze komórki.
Metylacja DNA wpływa na procesy związane ze starzeniem się i długością życia. Jest regulowana przez enzymy- metylotransferazy DNA (DNMT 1, 3a i 3b) w obecności S- adenozynometioniny (SAM), która jest dawcą grup metylowych. SAM powstaje z metioniny i ATP przy udziale adenozynotransferazy metioniny. Zwiększona dostępność SAM zwiększa aktywność metylotransferaz, podczas gdy produkty ich aktywności, m.in. homocysteina, tę aktywność obniża. Dalsza przemiana SAM prowadzi do utworzenia homocysteiny.
Homocysteina może być z powrotem przekształcona do metioniny lub na nowo do cysteiny. Przekształcenie do metioniny wymaga dostępności betainy (obecnej w wielu pokarmach) oraz witaminy B12 (więcej o niej przeczytasz TUTAJ). Przekształcenie do cysteiny wymaga obecności witaminy B6.
Metionina, od której wszystko się zaczyna, należy do aminokwasów niezbędnych, czyli musi być dostarczona z pożywieniem. Występuje w warzywach, owocach, strączkach, orzechach, ale przede wszystkim w produktach pochodzenia zwierzęcego.
Te dane wskazują na duży udział pożywienia w regulowanie procesów związanych z przemianą homocysteiny.
Dlaczego nadmiar homocysteiny szkodzi?
Przewlekle wysoki poziom homocysteiny powoduje zwiększenie SAH. SAH jest inhibitorem metylotransferaz DNMT, co niekorzystnie odbija się na metylacji DNA. Iloraz SAM do SAH jest określany jako indeks metylacji i informuje o zdolności do metylacji. Wysokie stężenie homocysteiny i niski współczynnik metylacji są przyczyną problemów.
Stwierdzono bowiem, że wysoki poziom homocysteiny, czyli hiperhomocysteinemia jest niezależnym czynnikiem ryzyka wielu chorób, w tym sercowo- naczyniowych, zespołu metabolicznego, choroby Alzheimera, nowotworów i złamań kości związanych z osteoporozą.
Wysoki poziom we krwi homocysteiny zapoczątkowuje uszkodzenie komórek śródbłonka, co prowadzi do stanu zapalnego w ścianie naczynia, miażdżycy i niedokrwienia zaopatrywanego narządu.
Witaminy i geny
Do czynników, które wpływają na stężenie homocysteiny we krwi należą czynniki środowiskowe (np. obecność metioniny w diecie czy witamin z grupy B) i genetyczne (tzw. polimorfizmy genetyczne).
Jednym z ważniejszych czynników wpływających na powstanie hiperhomocysteinemii jest niedobór witamin B12, B6 i kwasu foliowego, ponieważ one właśnie są zaangażowane w metabolizm tego aminokwasu. Potwierdzono w badaniach, że kwas foliowy chroni przed stanem zapalnym wywołanym przez homocysteinę i śmiercią komórek śródbłonka naczyniowego. Ale nie u wszystkich.
Przyczyną niepowodzeń suplementacji kwasu foliowego na poziom homocysteiny mogą być mutacje w genie MTHFR (tzw. polimorfizmy genetyczne) kodującego enzym reduktazę metylenotetrahydrofolianową. Bierze on udział w przekształceniu kwasu foliowego do aktywnej (zmetylowanej) postaci. Ta postać jest niezbędna do przekształcenia potencjalnie toksycznej homocysteiny do metioniny. Mutacje tego genu powodują więc zaburzenia w wykorzystaniu kwasu foliowego i są przyczyną wysokich poziomów homocysteiny.
Lista potencjalnych innych problemów zależnych od mutacji tego genu jest długa: od bezpłodności i poronienia, wad płodu, poprzez nowotwory, choroby układu krążenia i układu nerwowego aż po zwiększone ryzyko zatruciem paracetamolem.
Ponadto to właśnie zaburzenie genetyczne może powodować, że dieta oparta na mięsie i jajach nie jest najlepszym wyborem dla pacjenta z polimorfizmem genu MTHFR. Pokarmy te bowiem dostarczają dużych ilości metioniny przekształcanej do homocysteiny.
Jak wyglądają zależności między homocysteiną a kwasem foliowym, można (mam nadzieję 😉 ) zobaczyć na tej najprostszej grafice świata:
Co pomaga obniżyć poziom homocysteiny we krwi?
Wyniki badań są rozbieżne, jeśli chodzi o wpływ suplementacji witamin na zmniejszenie ryzyka chorób sercowo- naczyniowych. Część z nich wykazała korzyści, a część, w odniesieniu do prewencji udarów mózgu, zawałów serca czy upośledzenia funkcji poznawczych, nie wykazała korzyści z suplementacji witamin z grupy B. Niepowodzenia tych badań wskazują, że dostępność grup metylowych w prewencji chorób związanych z wiekiem jest niewystarczająca.
Podobne wnioski wyciągnięto z badań nad resweratrolem- chociaż znacząco obniżał poziom homocysteiny u szczurów karmionych dietą z dużą zawartością metioniny, to nie udowodniono jego działania hamującego rozwój chorób związanych z wiekiem czy wydłużenie życia.
Testowano również interwencję polegającą na zmniejszeniu dostępności grup metylowych poprzez zmniejszenie spożycia metioniny lub SAM. Stwierdzono bowiem, że suplementacja metioniny nasila produkcję wolnych rodników oraz uszkodzenie mitochondrialnego DNA. Z kolei ograniczenie spożycia metioniny wywiera efekty odwrotne zmniejszając poziom stresu oksydacyjnego i uszkodzenie DNA. Badania eksperymentalne potwierdziły, że ograniczenie spożycia metioniny wpływa korzystnie na metylację materiału genetycznego., zmniejsza rozwój nowotworów i wydłuża życie. Co ciekawe stwierdzono, że starsze zwierzęta karmione dietą z małą zawartością metioniny mają podobny poziom metylacji DNA jak osobniki młode.
Podsumowanie:
1.Homocysteina jest aminokwasem- produktem pośrednim przemiany związków z jednym atomem węgla.
2.Podwyższony poziom homocysteiny we krwi świadczy o zaburzeniach metylacji- procesach warunkujących prawidłowe funkcjonowanie komórek.
3.Na stężenie homocysteiny wpływają czynniki środowiskowe (dieta, dostępność witamin z grupy B w aktywnych formach) oraz genetyczne.
4.Wysokie stężenie homocysteiny we krwi wiąże się z podniesionym ryzykiem chorób sercowo- naczyniowych, choroby Alzheimera, zespołu metabolicznego i cukrzycy. Optymalny (według norm funkcjonalnych) poziom homocysteiny wynosi <7 μmol/l.
5.Brak jednoznacznych zaleceń odnośnie postępowania w przypadku wysokiego poziomu homocysteiny we krwi. Nie zaleca się powszechnie wykonywania badań genetycznych w celu wykrycia polimorfizmów genetycznych wpływających na zaburzenia metylacji. Warto natomiast zmniejszyć podaż metioniny w diecie (mięso i produkty pochodzenia zwierzęcego) oraz dostarczyć witaminy z grupy B- najlepiej w postaci naturalnej.
Jeśli spodobał Ci się wpis i chcesz otrzymywać powiadomienia o nowych wpisach na blogu wraz z informacjami na temat zdrowia i odżywiania, zapisz się na bezpłatny newsletter:
Literatura:
- Josiane Steluti i wsp. Genetic Variants Involved in One-Carbon Metabolism: Polymorphism Frequencies and Differences in Homocysteine Concentrations in the Folic Acid Fortification Era. Nutrients 2017, 9(6), 539; doi:10.3390/nu9060539.
- Mandaviya PR, Stolk L, Heil SG. OcHomocysteine and DNA methylation: a review of animal and human literature. 14Mol Genet Metab. 2014 Dec;113(4):243-52. doi: 10.1016/j.ymgme.2014.10.006. Epub 2014 Oct 14.
- Xun Wu i wsp. Homocysteine causes vascular endothelial dysfunction by disrupting endoplasmic reticulum redox homeostasis. Redox Biol. 2019 Jan; 20: 46–59.
Published online 2018 Sep 26. doi: [10.1016/j.redox.2018.09.021] - Kuniyasu Soda Polyamine Metabolism and Gene Methylation in Conjunction with One-Carbon Metabolism. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19(10), 3106; doi:10.3390/ijms19103106Published online 2016 Dec 10. doi: 10.3390/nu8120803
