Гомоцистеин - предиктор патологических изменений в организме человека
Мирошниченко И.И., Птицына С.Н., Кузнецова Н.Н., Калмыков Ю.М.
Несмотря на то, что гомоцистеин впервые описали еще в 1932 году, основные публикации о связи повышенного содержания гомоцистеина с патологическими состояниями человека (сердечно-сосудистыми заболеваниями, патологиями беременности, нервно-психическими расстройствами) появились только в последние десятилетия [1-4]. Тогда же стали проводиться популяционные исследования, связанные с гипергомоцистеинемией [5].
Гомоцистеин (Hcy) - природная серосодержащая аминокислота, не встречающаяся в белках. Hcy - продукт метаболизма метионина (Met) - одной из 8 незаменимых аминокислот организма.
В плазме крови свободный (восстановленный) Hcy присутствует в небольших количествах 1-2% (рис. 1). Примерно 20% находится в окисленном состоянии, преимущественно в виде смешанного дисульфида цистеинил гомоцистеина и гомоцистина. Около 80% Hcy связывается с белками плазмы крови, в основном с альбумином, образуя дисульфидную связь с цистеином-34.
Метаболизм гомоцистеина происходит с участием ряда ферментов, основные из которых: метилентетрагидрофолатредуктаза (МТГФР) и цистатион-β-син те таза (ЦВС).
Помимо ферментов, важную роль в метаболизме гомоцистеина выполняют витамины В6, В12 и фолиевая кислота.
Met преобразуется в S-аденозилметионин (SAM) при участии фермента метионинаденозилтрансферазы. В результате реакций метилирования, осуществляемых метилтрансферазами, SAM превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAH). В дальнейшем SAH подвергается гидролизу посредством SAH-гидролазы с образованием Hcy и аденозина. Этот каскад ферментативных реакций, обозначаемый как трансметилирование, происходит едва ли не в каждой клетке человеческого организма.
SAM-зависимые реакции трансметилирования важны для множества клеточных процессов, таких как метилирование нуклеиновых кислот, протеинов и фосфолипидов.
Существует несколько путей биотрансформации Hcy в организме человека [6]. Он может обратно преоб ра зоваться в Met двумя способами (рис. 2). Во-первых, Met может быть восстановлен из Hcy с помощью метионинсинтазы (MC), использующей в качестве донора метильной группы 5-метил-тетрагидрофолат (5-MeTHF). Этот путь реметилирования распространен повсеместно, в основном в клетках печени, а у некоторых видов в почках. Во-вторых, глицин-бетаин (NNN-триметилглицин) может также повторно метилироваться до Met с участием бетаингомоцистеинметилтрансферазы (БГМТ). Hcy может также превращаться в цистеин. Под действием цистатионин-β-синтазы Hcy и серин образуют цистатионин, который может разрушаться цистатионин-γ-лиазой до цистеина и α-ке то бутирата, метаболизируемого далее ферментами до сукцинил-КоА. Эта серия реакций, превращающая Hcy в цистеин, происходит в печени, почках, тонком кишечнике и поджелудочной железе. Hcy также может выводиться из клеток в кровь, но транспортеры этого процесса пока не идентифицированы.
