Гомоцистеин - что это?

Что такое гомоцистеин

В последние несколько лет в специальной, научно-популярной и абсолютно ненаучной литературе активно обсуждается соединение  под названием Гомоцистеин (далее будем обозначать его просто буквой Г). Существует мнение, что Г – если не  основная причина  чуть ли не всех болезней, то, по крайней мере важнейший прогностический признак  (маркер) риска их развития. Так ли это? 

    Итак, Г - это аминокислота, гомологичная (очень схожая по структуре) с аминокислотой цистеином. С пищей Г не поступает, а в  организме    образуется из еще одной аминокислоты – метионина, и может быть обратно превращен   в метионин при помощи витаминов группы B.  Сам по себе Г -   крайне важный метаболит:  он является промежуточным звеном для такого важнейшего процесса, как клеточное метилирование (метиляция), участвует в окислительно-восстановительном гомеостазе.   Уровень Г   в крови человека с возрастом  повышается, развивается гипергомоцистеинемия, что  чаще всего связано с дефицитом витаминов группы В, в первую очередь В1, B6, B12 и фолиевой кислоты либо с нарушением их метаболизма.  Существенную роль в развитии этого состояния играют генетические, гормональные, возрастные, половые факторы, особенности питания.      Вот гипергомоцистеинемию и рассматривают как системное изменение гомеостаза, имеющее отношение к патологиям различных органов.   Избыток Г нарушает экспрессию (проявление) многих генов и функцию регуляторных клеточных сигнальных путей, включая в первую очередь  семейство трансмембранных рецепторов, сопряжённых с G-белком (G-protein-coupled receptors, GPCRs).   

             В обзоре сотрудников Отдела Химии, Государственного Университета Портленда, штат Орегон, США рассматриваются основные заболевания, с которыми связано повышение уровня Г.   К числу таких патологий относится в первую очередь  атеросклероз, что связано с повреждающим воздействием Г на эндотелий – внутреннюю оболочку сосудов, образованием атеросклеротических бляшек с соответствующими последствиями -     инсульты, инфаркт миокарда, эмболия в легкое и часто смертельному исходу.  В результате повреждения сосудов головного мозга и нарушения его кровообращения у  людей с гипергомоцистеинемией повышается риск возникновения нейродегенеративных заболеваний, - болезни Альцгеймера и старческого слабоумия. Г и самостоятельно может повреждать нервную ткань. При сочетании гипергомоцистеинемии и сахарного диабета чаще возникают сосудистые осложнения — заболевания периферических сосудов, нефропатия, ретинопатия и др.   У беременных женщин  повышенные уровни Г   приводят к нарушениям фетоплацентарного кровообращения, что может быть причиной развития различных патологий плода.     Но, в то же время, авторы считают, что не ясно, можно ли рассматривать Г в качестве маркера этих патологий либо причинным фактором, участвующим в их возникновении.     Очень важно то, что одним из механизмов  развития многих патологий, при которых отмечается повышение уровня Г, является окислительный стресс ( PNAS, 2009 ).        

            Во многих работах обсуждается роль Г в развитии заболеваний сердца и сосудов. Одна из первых работ на эту тему вышла из стен Лаборатории Общества Сердечно-сосудистой Патологии Госпиталя Ибн-Сины, г.Рабат, Марокко.  Авторы ее приводят данные о том, что факторами риска развития этой патологии являются сочетание гипергомоцистеинемии  и повышение уровня липопротеина А (Lpa). Авторы изучили у больных  липидный профиль, а также уровень Г. Оказалось, что у лиц со стенозом (сужением) коронарных артерий уровень Г более чем в два раза выше, чем у здоровых (   17.85 и 8.26 моль/л, соответственно).  Зависимость между уровнем Г и показателями липидного профиля была выявлена  только по отношению к   Lp(a) – он также был достоверно выше. Авторы считают, что эти два показателя являются значимыми маркерами стеноза коронарных сосудов  (Ann Biol Clin (Paris). 2002).   

     Уровень Г также рассматривается как значимый маркер первичной хронической венозной недостаточности. Обзор на эту тему написали сотрудники Отдела Биологии Сосудов Исследовательского Центра Заболеваний Периферических Сосудов Университета Джеймса Кука, Квинсленд, Австралия.  Авторы проанализировали информацию из баз данных   PubMed, начиная с 1994 г, отобрав 17 исследований, в которых оценивалась значимость более 60 биомаркеров. Из всех показателей наиболее информативными оказались циркулирующий в крови эстрадиол, Г и васкулярный эндотелиальный фактор роста  (Phlebology. 2013).   

 Повышенный уровень  Г рассматривается и как фактор риска развития аневризмы брюшной аорты. Совсем свежий обзор на эту тему был написан сотрудниками Отдела Сосудистой и Тиреоидной Хирургии Первых Клиник Китайского Мед.Университета, Шеньян, Китай и Университета Луисвилля, США.   Авторы провели мета-анализ 7 работ (по сентябрь 2013 г.) из баз данных  PubMed и Embase с общим числом участников  6445 человек. Оказалось, что   у таких больных уровень Г в 3,3 раза выше, чем у здоровых!   Авторы полагают, что Г является очень информативным маркером высокой вероятности развития аневризмы брюшной аорты ( PLoS One. 2014).  

     Роль фолиевой кислоты (фолатов) в предупреждении гипергомоцистеинемии как фактора развития сердечно-сосудистых заболеваний. в первую очередь, инсультов.  обсуждается в крупном обзоре сотрудников Университета  Ulster, Великобритания.     Авторы указывают, что у 14-21% населения имеется сниженная активность фермента метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR), способствующего с помощью фолатов обратной трансформации Г в метионин – именно у этих лиц  риск развития сердечно-сосудистой патологии наиболее высок.   Важным кофактором (составным элементом) этого фермента является витамин В2. Применение повышенных доз этого витамина у лиц со сниженной активностью MTHFR и гипертонической болезнью и другими патологиями сердечно-сосудистой системы  способствовало существенному снижению у них артериального давления.  Авторы полагают, что применение фолатов  и витамина В2 в течение всей жизни может существенно снизить риск развития заболеваний сердца и сосудов (Int J Vitam Nutr Res. 2012).  

   Имеется ли связь между уровнем Г и выраженностью такого злободневного заболевания, как ожирение? В Отделе Биохимии Медицинского Университета г.Стамбула, Турция в клинике у людей с нормальной массой тела и ожирением изучали в плазме крови уровень Г, липидный профиль крови, содержание меди, инсулина и показатели окислительного стресса.  Оказалось, что у всех участников с нормальной массой тела  показатели Г, меди и инсулина не различались вне зависимости от того, какое артериальное давление было у этих людей – нормальное либо повышенное, а вот уровень окислительного стресса был  достоверно выше у гипертоников.  В то же время, у субъектов с ожирением все изучаемые показатели   были значительно выше, причем, в большей степени, у лиц с повышенным артериальным давлением.   Авторы также показали, что уровень Г у них прямо коррелировал с уровнем окислительного стресса и содержанием меди в крови. Иными словами, у людей с ожирением и повышенным артериальным давлением  показатели содержания   Г в крови и активности окислительного стресса  самые высокие (Clin Biochem. 2003).   

          В этом же Университета изучали подобные закономерности у женщин с различной массой тела и диабетом второго типа, а также у здоровых.   Оказалось, что у участниц с нормальной массой тела, больных диабетом, уровень Г и активность окислительного стресса   достоверно выше, чем у здоровых женщин. Но наиболее высокими эти показатели были у  больных, страдающих ожирением. Авторы снова делают вывод о том, что повышение уровня Г и активности окислительного стресса – связанные и зависимые процессы, более выраженные на фоне ожирения, а Г играет важную роль в повышении активности перекисного окисления  (Clin Hemorheol Microcirc. 2005).   

   Достаточно хорошо изучено влияние Г на показатели состояния костной ткани. В обзоре сотрудников Отдела Хирургии Первых Клиник Китайского Медицинского Университета, Шеньян, Китай  приведены данные по зависимости между уровнем Г и частотой переломов.  Авторы провели мета-анализ публикаций на эту тему в базах данных   PubMed и Embase.    В анализируемых девяти исследованиях  принимали участие в общей сложности  14863 человек. У лиц с наиболее высоким уровнем содержания Г частота переломов была выше на 59%, а частота переломов бедренной кости – выше на  67%. Повышение частоты переломов не зависело от других факторов риска этих травм   (Bone. 2012).

   Важнейшим фактором, определяющим риск переломов, является снижение минеральной плотности костной ткани.   В первую очередь этот процесс характерен для женщин в период постменопаузы.  В Отделе акушерства и Гинекологии Клиник Медицинского Университета   Nanjing, Китай проведен мета-анализ существующих клинических работ, в которых изучался уровень минеральной плотности костной ткани, содержание Г, витаминов В12 и фолиевой кислоты    в крови у женщин этого возрастного периода.  Для анализа были отобраны шесть исследований, проведенных в период  1950-2012, процитированные в базах данных  Medline,   Embase и China National Knowledge Infrastructure.  Оказалось, что у участниц  с явлениями остеопороза уровень Г в 5-6 раз выше, чем у молодых  женщин (контроль), а уровень фолиевой кислоты несколько  (недостоверно) ниже. Неожиданным оказалось то, что у женщин с остеопорозом также выше в 5-6 раз оказался и уровень витамина В12, который, согласно традиционным представлениям, играет важную профилактическую роль в предупреждении повышения уровня Г.  Авторы пришли к выводу, что избыток витамина В12 вовсе не является желательным для предупреждения снижения минеральной плотности костной ткани и развития остеопороза (это еще раз подтверждает тот факт, что все хорошо в меру и избыток витаминов может оказаться и вредоносным)   (Arch Gynecol Obstet. 2013)  .

   Г в качестве важнейшего маркера (признака) баланса между процессами синтеза костной ткани и ее разрушения (резорбции) рассматривают также и специалисты из Отдела Лабораторной Медицины Медицинского Университета Shimane, г. Изумо, Япония  (Rinsho Byori. 2013).

    Известно, что дефицит фолиевой кислоты, влекущий повышение уровня Г, является важным фактором развития бесплодия и различных заболеваний у беременных женщин (преэклампсия,   хроническая внутриутробная гипоксия плода, фетоплацентарная недостаточность, невынашивания беременности   и т.д.) и плода ( синдром Дауна, незаращение нервной трубки – будущего спинного мозга, «заячья губа», «волчья пасть»).     Один из последних обзоров на эту тему написан сотрудниками  Клиники Перинатологии и Женских Болезней Медицинского Университета г. Познань, Польша.  Процесс метаболизма фолиевой кислоты сложен и включает ряд ферментов, ключевым из которых является  упоминаемый выше   MTHFR, регулирующий уровень в крови Г и фолиевой кислоты.  У женщин с нарушением функции этого фермента в крови повышается уровень Г и им показано повышенное потребление фолиевой кислоты в период беременности (Ginekol Pol. 2013).   

      В последнее время появились данные и о роли Г в нарушении функции мышечной системы. Обзор на эту тему написан сотрудниками отдела Физиологии  и Биофизики Университета Луисвилль, США. Известно, что одним из механизмов патологического воздействия Г на организм является  воздействие на важнейшие трансмембранные рецепторы.    В результате этого нарушается  симпатическая и парасимпатическая регуляция кровеносных сосудов скелетной мускулатуры, что ведет за собой снижение физической активности, явления атрофии и т.д.   (Int J Mol Sci. 2013).