Гомоцистеин — маркер смертности от сердечно сосудистых заболеваний и старения мозга

Общие сведения

Homocysteine – это продукт обмена цистеина и метионина. Для его метаболизма требуется фолиевая кислота, B6 и B12. При их дефиците возможно повышение уровня Homocysteine. Переизбыток этого вещества приводит к развитию серьезных проблем со здоровьем. Возможно появление сгустков крови и повреждения стенок сосудов. Анализ крови на гомоцистеин

часто используется для определения вероятности появления патологий сердечно-сосудистой системы, но его ценность в этом плане сомнительна. В ходе исследований было установлено, что восполнение недостатка фолиевой кислоты и витаминов не снижает риск заболеваний.

Резкий рост показателей часто наблюдается при гомоцистеинурии. Это генетическое заболевание, при котором в ферменте имеется дефект, препятствующий расщеплению метионина. Происходит накопление аминокислот в организме. Новорожденный с таким заболеванием визуально не отличается от здоровых малышей. Нарушения проявляются только через несколько лет. Дети с таким заболеванием худые и высокие, у них тонкие пальцы. У них появляются аномалии скелета, развивается остеопороз, возможны ранние сердечно-сосудистые заболевания.

Когда уровень гомоцистеина повышается?

Гипергомоцистеинемия — это повышенное содержание гомоцистеина в крови: выше 15 мкмоль/л.

Почему это происходит?:

• Нарушение работы ферментов. Уровень гомоцистеина повышается, потому что ферменты не могут превращать его в другие аминокислоты. Такие нарушения встречаются редко, но могут привести к серьёзным осложнениям. Например дефект фермента цистатионин-бета-синтазы приводит к изменению хрусталика, проблемам с интеллектом и ранним развитием атеросклероза.
• Недостаток витаминов. Если в организме недостаточно витаминов В6, В9 и В12, то даже ферменты с нормальной активностью не смогут работать правильно. Причиной дефицита витаминов могут быть проблемы с работой кишечника, алкоголизм, заболевания печени и недостаточное поступление витаминов с пищей.
• Нарушение функции почек. Точный механизм неизвестен, но возможно это связано с нарушением выведения гомоцистеина.

Интерпретация результатов

Референсные значения варьируются в зависимости от возраста. Для грамотной интерпретации результатов необходимо обращаться к врачу, самодиагностика недопустима. Повышенные показатели гомоцистеина могут указывать на дефицит витаминов группы B, почечную недостаточность, диабет, псориаз, старческое слабоумие, осложнения беременности. Также они могут быть повышены при недоедании. Значительно повышенные показатели у новорожденного указывают на гомоцистеинурию. Для подтверждения этого диагноза в обязательном порядке проводится дополнительное обследование. Недостаток аминокислоты наблюдается при синдроме Дауна и гипертиреозе.

На результаты теста может влиять длительный прием ряда лекарственных препаратов, поэтому о приеме любых лекарств необходимо поставить в известность врача.

Гомоцистеин и беременность

На сегодняшний день изучение того, как уровень гомоцистеина влияет на течение беременности, ещё продолжается. Ранние данные свидетельствовали, что мутация в гене MTHFR, связанная с повышенным уровнем гомоцистеина, может привести к осложнениям во время беременности. Такие осложнения, как преэклампсия, раннее прерывание беременности, нарушение внутриутробного развития связывали с уровнем гомоцистеина.

Однако более современные источники утверждают, что достоверной связи между вариантом гена MTHFR и осложнениями беременности нет.

Гипергомоцистеинемия

Различают следующие формы гипергомоцистеинемии:

• Тяжёлую;
• Умеренную;
• Лёгкую.

Тяжелая форма гипергомоцистеинемии развивается у пациентов с повышением уровня гомоцистеина больше 100 микромоль/л. Заболевание возникает по следующим причинам:

• Наследственной гомоцистинурии вследствие гомозиготности по дефектным генам энзимов биосинтеза метионина (цистатионина–b–синтазы или 5,10 –метилентетрагидрофолатредуктазы);
• Наследственных нарушений утилизации витамина В12;
• серьёзном дефиците витамина В12.

При повышении уровня гомоцистеина до 30–100 мкмоль/л развивается умеренная форма гомоцистеинемии. Она возникает при тяжёлом нарушении функции почек (снижение клиренса гомоцистеина почками), умеренном дефиците витамина В12, серьёзном дефиците фолатов.

Лёгкая форма гипергомоцистеинемии развивается, когда уровень гомоцистеина повышается до 10–30 мкмоль/л. Заболевание вызывают следующие причины:

• Гетерозиготность по дефектному гену цистатионина–b–синтазы, гомозиготность по замене основания С677Т в гене 5,10–метилентетрагидрофолатредуктазы;
• Трансплантация почек;
• Почечная недостаточность;
• Небольшой дефицит витамина В12 и фолата;
• Недостаток гормонов щитовидной железы;
• Некоторые лекарственные препараты (пеницилламин, метотрексат, циклоспорин, фенитоин, карбамазепин, 6–азауридин, закись азота).

Гипергомоцистеинемию могут вызвать генетические мутации: дефекты энзимов – метилентетрагидрофолатредуктазы, цистатионин γ–лиазы или цистатионин β–синтазы.

Терапия, снижающая уровень гомоцистеина, уменьшает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Её целью является снижение концентрации гомоцистеина у пациентов с высоким риском сердечных заболеваний до 10 мкмоль/л. Для того чтобы добиться снижения уровня гомоцистеина до нормального у пациентов с низкой и умеренной формой гипергомоцистеинемии, назначают фолиевую кислоту от 0,4 до 5 мг/сутки или витамин B12 в дозе от 0,5 до 1 мг/сутки, либо используют оба препарата. Применяют комбинированное лекарственное средство, которое содержит коэнзимы В1, В6, В12, а также лизин и карнитин и лизин. Фолиевая кислота присутствует в шпинате, большинстве растительных продуктов, которые имеют листья, в зелёных овощах, печени и рыбе. Перспективным направлением в лечении гомоцистеинемии является применение статинов.

Гипергомоцистеинемия у беременных

Гипергомоцистеинемия у беременных остаётся одной из ведущих причин дефектов нервной трубки (анэнцефалии, менингоцеле и spina bifida), дефектов нижних конечностей и врождённых пороков сердца у плода, а также может оказывать прямое фетотоксическое и тератогенное действие. На более поздних сроках беременности гипергомоцистеинемия является основной причиной развития хронической плацентарной недостаточности и хронической внутриутробной гипоксии плода, что приводит к снижению генетически предопределённой массы плода и снижению функциональных резервов всех жизнеобеспечивающих систем новорожденного.

При наличии гомоцистеина в избыточных концентрациях происходит угнетение натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы в мембране гладкомышечных клеток сосудов, увеличивается внутриклеточная концентрация натрия, развиваются электролитные нарушения. Это вызывает спазм сосудов и становится существенным элементом порочного круга, который лежит в основе механизма развития артериальной гипертензии преэклампсии и ассоциированных с ней осложнений. В связи с этим гинекологи проводят динамическую оценку уровня гомоцистеина крови у беременных, страдающих различными формами артериальной гипертензии.

Этот показатель является маркером эндотелиальной дисфункции и прогностическим показателем развития акушерских осложнений. При хронической артериальной гипертензии выявляется наиболее высокий уровень гомоцистеина крови в первом триместре беременности. При преэклампсии и преэклампсии на фоне хронической артериальной гипертензии более высокие показатели гомоцистеина крови обнаруживаются во втором и третьем триместрах беременности. Уровень гомоцистеина крови в третьем триместре беременности выше 5,8 мкмоль/л ассоциируется с развитием преэклампсии.

Как контролировать уровень гомоцистеина

1. Ввести в рацион продукты, содержащие витамины В6, В12, фолиевую кислоту;
2. Всем женщинам репродуктивного возраста употреблять суточную дозировку фолиевой кислоты 400 мкг в сутки;
3. Уменьшить потребление продуктов, содержащих аминокислоту метионин:

• Рыба,
• Мясо,
• Сыр,
• Яйца,
• Орехи.

Любая диета назначается индивидуально, поэтому для изменения своего рациона стоит обратиться к специалисту.

Источники:

• Kim, J., Kim, H., Roh, H., Kwon, Y., Causes of hyperhomocysteinemia and its pathological significance, 2021.
• S. Brustolin, R. Giugliani, and T. M. Félix, Genetics of homocysteine metabolism and associated disorders, 2010.
• Andrey N. Gaiday, Akylbek B. Tussupkaliyev, Saule K. Bermagambetova, Sagira S. Zhumagulova, Leyla K. Sarsembayeva, Moldir B. Dossimbetova, Zhanibek Zh Daribay, Effect of homocysteine on pregnancy: A systematic review, 2021.
• Elena Voskoboevaa, Alla Semyachkinab,, Maria Yablonskayab, Ekaterina Nikolaevab, Homocystinuria due to cystathionine beta-synthase(CBS) deficiency in Russia: Molecular and clinical characterization, 2021.
• Natassia Robinsona, Peter Grabowskib, Ishtiaq Rehman, Alzheimer’s disease pathogenesis: Is there a role for folate?, 2017.
• Nadia Bouzidi, Majed Hassine, Hajer fodha, Mejdi Ben Messaoud, Faouzi Maatouk4, Habib Gamra, Salima ferchichi, Association of the methylene-tetrahydrofolate reductase gene rs1801133 C677T variant with serum homocysteine levels, and the severity of coronary artery disease, 2021.
• NHS, Homocystinuria

Введение

Гомоцистеин является продуктом превращения метионина, одной из восьми незаменимых аминокислот. Из гомоцистеина в дальнейшем может образовываться другая аминокислота, цистеин, не входящая в число незаменимых аминокислот.

Избыток накапливающегося в организме гомоцистеина может обратно превращаться в метионин. Кофакторами ферментов метаболических путей метионина в организме выступают витамины, самыми важными из которых являются фолиевая кислота, пиридоксин (витамин B6), цианокобаламин (витамин B12) и рибофлавин (витамин B1).

Гомоцистеин не является структурным элементом белков, а потому не поступает в организм с пищей. В физиологических условиях единственным источником гомоцистеина в организме является превращение метионина.

Гомоцистеин обладает выраженным токсическим действием на клетку. Для защиты клетки от повреждающего действия гомоцистеина существуют специальные механизмы выведения его из клетки в кровь. Поэтому, в случае появления избытка гомоцистеина в организме, он начинает накапливаться в крови, и основным местом повреждающего действия этого вещества становится внутренняя поверхность сосудов.

Для превращения избытка гомоцистеина в метионин нужны высокие концентрации активной формы фолиевой кислоты (5-метилтетрагидрофолата). Основным ферментом, обеспечивающим превращение фолиевой кислоты в ее активную форму, является 5,10 метилентетрагидрофолат-редуктаза (MTHFR). Снижение активности этого фермента — одна из важных причин накопления гомоцистеина в организме. (рис. 1)

Рис. 1

Обратите внимание на то, что гомоцистеин может образовываться только из метионина. Гомоцистеин может превращаться либо в цистатионин, который в дальнейшем используется для синтеза цистеина, либо в метионин. На всех ключевых этапах метаболизма метионина и гомоцистеина важную роль играют витамины. Красным цветом обозначен цикл превращения метионина, зеленым — цикл превращения фолиевой кислоты. MTHFR — 5,10 метилентетрагидрофолат-редуктаза. Метионин, гомоцистеин и фолиевая кислота являются аминокислотами. Аминокислоты являются важнейшими субстратами метаболизма азота в организме. От аминокислот берут начало белки, ферменты, пуриновые и пиримидиновые основания (и нуклеиновые кислоты), пиррольные производные (порфирины), биологически активные соединения пептидной природы (гормоны), а также ряд других соединений. При необходимости аминокислоты могут служить источником энергии, главным образом за счет окисления их углеродного скелета. В живых организмах аминокислоты образуют пул, величина которого во взрослом состоянии остается в физиологических условиях постоянной. Она соответствует разнице между поступлением аминокислот извне или иногда из эндогенных источников, и расходом аминокислот, служащих субстратами в анаболических и катаболических процессах. Живые организмы не запасают аминокислоты и белки впрок, поэтому необходимое количество азота (лучше в форме аминокислот) должно поступать с пищей. Во взрослом организме в физиологических условиях количество поступающего и выводящегося азота одинаково (азотное равновесие). Аминокислоты из экзогенных источников (из пищи) всасываются в пищеварительном тракте и переносятся кровью в печень и другие ткани и органы, где они далее используются. Кроме того, источником аминокислот (эндогенный источник) могут служить тканевые белки организма, которые постоянно подвергаются метаболизму с освобождением входящих в них аминокислот. Эти аминокислоты используются для синтеза новых белков лишь в малой степени, однако эндогенные источники очень важны, поскольку они обеспечивают около двух третей всего пула аминокислот, и только одна треть аминокислот поступает из пищи. Незаменимые аминокислоты — это те аминокислоты, которые не могут синтезироваться данным организмом. Для человека это валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин, триптофан и, в определенных условиях, также аргинин и гистидин.

Использованная литература

1. Клинические аспекты гипергомоцистеинемии : монография / В.А. Снежицкий [и др.]; под общей ред. В.А. Снежицкого, В.М. Пы- рочкина. – Гродно : ГрГМУ, 2011. – 292 с. 2. Костюченко Г.И. Гипергомоцистеинемия: клиническое значение, возрастные особенности, диагностика и коррекция // Клиническая геронтология. 2007. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gipergomotsisteinemiya-klinicheskoe-znachenie-vozrastnye-osobennosti-diagnostika-i-korrektsiya (дата обращения: 30.08.2020). 3. РЕКОМЕНДАЦИИ ЕОК/ЕОА ПО ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИю ДИСЛИПИДЕМИЙ 2021 Оригинальная публикация European Heart Journal (2016), 37 (39): 2999- 3058, doi:10.1093/eurheartj/ehw272