Homosistein

Homosistein adalah asam alfa-amino yang mengandung sulfur non-proteinogenik, yang dibentuk sebagai perantara dari metionin dengan melepaskan gugus metil (-CH3).

Untuk pengolahan homosistein lebih lanjut, diperlukan pasokan vitamin B12 dan B6 yang cukup serta asam folat atau betain sebagai pemasok kelompok metil. Peningkatan konsentrasi homosistein dalam plasma darah dikaitkan dengan kerusakan dinding pembuluh darah, demensia, dan depresi.

Apa itu homosistein?

Homosistein dalam bentuk-L bioaktifnya adalah asam amino non-proteinogenik. Ia tidak bisa menjadi bahan penyusun protein karena ia cenderung membentuk cincin heterosiklik yang tidak memungkinkan ikatan peptida yang stabil karena tambahan gugus CH2 dibandingkan dengan sistein.

Penggabungan homosistein ke dalam protein akan menyebabkan protein segera terurai. Rumus kimia C4H9NO2S menunjukkan bahwa asam amino hanya terdiri dari zat-zat yang tersedia dalam jumlah melimpah di hampir semua tempat. Elemen jejak, mineral langka dan logam tidak diperlukan untuk strukturnya. Homosistein adalah zwitterion karena memiliki dua gugus fungsi, masing-masing bermuatan positif dan negatif, yang secara keseluruhan seimbang secara elektrik.

Pada suhu kamar, homosistein adalah padatan kristal dengan titik leleh sekitar 230 hingga 232 derajat Celcius. Tubuh dapat memecah peningkatan kadar homosistein dalam darah dengan membentuk jembatan disulfida antara dua molekul homosistein untuk membentuk homosistin dan mengeluarkannya dalam bentuk ini melalui ginjal.

Fungsi, efek & tugas

Tugas dan fungsi terpenting dari L-homocysteine ​​adalah untuk mendukung sintesis protein dan diubah menjadi S-adenosylmethionine (SAM) bekerjasama dengan beberapa koenzim. Dengan tiga gugus metil (-CH3), SAM merupakan donor gugus metil terpenting dalam metabolisme sel.

SAM terlibat dalam banyak reaksi biosintesis dan detoksifikasi. Kelompok metil dari neurotransmitter tertentu seperti adrenalin, kolin dan kreatin berasal dari SAM. Setelah gugus metil dilepaskan, SAM menghasilkan S-adenosylmethionine (SAH), yang diubah kembali menjadi adenosin atau L-homosistein lagi dengan hidrolisis. Sama pentingnya dengan fungsi pendukung homosistein untuk proses metabolisme tertentu, juga penting bahwa homosistein, sebagai produk perantara dari reaksi biokimia dan rantai sintesis ini, tidak terjadi dalam konsentrasi abnormal dalam darah karena kemudian menimbulkan efek berbahaya.

Kelebihan homosistein, yang tidak diperlukan untuk mendukung reaksi yang dijelaskan di atas dalam metabolisme metionin, oleh karena itu biasanya dipecah lebih lanjut dengan partisipasi vitamin B6 (piridoksin) dan diekskresikan melalui ginjal setelah pembentukan homosistin. Agar homosistein dapat memenuhi tugas metaboliknya, penting untuk memasok tubuh dengan jumlah vitamin B6, B12 dan asam folat yang cukup.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Homosistein diproduksi di dalam tubuh sebagai produk antara berumur pendek dalam metabolisme metionin kompleks. Penunjukan alternatif (S) -2-amino-4-mercaptobutanoic acid menunjukkan struktur homosistein. Oleh karena itu, ia merupakan asam monokarboksilat dengan gugus karboksik khas (-COOH) dan pada saat yang sama merupakan asam lemak sederhana. Homosistein tidak diserap melalui makanan, tetapi hanya diproduksi sementara di dalam tubuh.

Meskipun L-sistein bioaktif memainkan peran penting dalam sintesis protein dan dalam pembentukan SAM, konsentrasi optimal dan pada saat yang sama dapat ditoleransi dalam darah berada dalam batas sempit hanya 5 sampai 10 µmol / liter. Kadar homosistein yang lebih tinggi menunjukkan gangguan metabolisme tertentu dan mengarah pada gambaran klinis hiperhomosisteinemia. Konsentrasi optimal asam amino kemungkinan besar bergantung pada aktivitas mental dan fisik masing-masing dan sulit untuk ditentukan. Definisi batas atas yang dapat ditoleransi untuk tingkat homosistein, yang seharusnya sekitar 10 µmol / liter, tampaknya lebih masuk akal.

Penyakit & Gangguan

Jika konsentrasi homosistein melebihi batas yang dapat ditoleransi, sebagian besar terdapat gangguan metabolisme yang didapat atau ditentukan secara genetik dalam keseimbangan metionin.

Seringkali hanya ada kekurangan vitamin B6 (piridoksin), B9 (asam folat) dan B12 (cobalamin) yang diperlukan, yang dibutuhkan sebagai koenzim atau katalis dalam rantai konversi biokimia. Total sekitar 230 - meskipun jarang terjadi - mutasi gen yang menyebabkan gangguan metabolisme metionin diketahui. Peningkatan patologis homosistein disebut homosistinuria. Mutasi gen yang paling sering menyebabkan penyakit terletak pada lokus gen 21q22.3. Mutasi ini resesif autosom dan menyebabkan pembentukan enzim yang rusak yang diperlukan untuk proses penguraian dan pengubahan homosistein.

Mutasi yang diketahui sebelumnya adalah penghilangan (penghapusan) atau penambahan (penyisipan) nukleobase pada untai DNA yang sesuai. Kondisi dan kebiasaan hidup yang tidak menguntungkan juga dapat menyebabkan peningkatan kadar homosistein. Ini termasuk konsumsi alkohol yang berlebihan, penyalahgunaan nikotin, kelebihan berat badan dan gaya hidup yang tidak banyak bergerak. Tingkat homosistein yang berlebihan dapat merusak endotelium, dinding bagian dalam pembuluh darah, dan B. Mempromosikan arteriosklerosis. Pembuluh darah menjadi tidak elastis dan menyebabkan sejumlah penyakit sekunder seperti tekanan darah tinggi. Mereka juga mengandung risiko pembentukan trombi, yang menyebabkan penyakit jantung koroner dan stroke.

Penyakit neurologis seperti depresi dan pikun juga dikaitkan dengan peningkatan kadar homosistein. Gejala penyakit ini sangat berbeda pada anak-anak yang menderita homosistinuria genetik. Spektrum gejala berkisar dari karakteristik penyakit yang hampir tidak terdeteksi hingga munculnya hampir semua gejala yang mungkin terjadi. Gejala pertama biasanya baru muncul setelah mencapai usia dua tahun. Paling-paling, perlambatan perkembangan psikomotor bisa terlihat selama dua tahun pertama kehidupan. Dalam banyak kasus, gejala pertama dari homosistinuria genetik adalah penurunan lensa mata.