sobota, 21 marca 2015

Seria "Odpowiedzi". Homocysteina i metylacja.

Kochani, dzisiejszy postem rozpoczynam serię pod roboczym tytułem "Odpowiedzi". Mój pomysł na tą serię zrodził się z ... wyrzutów sumienia. Piszecie do mnie, zadajecie często bardzo ważne pytania, wiele osób boryka się z trudnymi problemami. Niestety moja doba, mimo moich usilnych prób zmiany tego, nie chce się wydłużyć i niezmiennie ma zaledwie 24 h, które jak każdy staram się sprawiedliwie dzielić między pracę, rodzinę i sen. W efekcie niektóre Wasze pytania pozostają bez odpowiedzi, a jeśli otrzymujecie moją odpowiedź to często dopiero po kilku tygodniach. Przepraszam za to, przyczyną nie jest moja obojętność tylko brak czasu i długa kolejka pytań.
 
Nazwałam tą serię "Odpowiedzi", a nie "Pytania", ani "Odpowiedzi na pytania", bo moje posty będą miały charakter krótkich artykułów na wybrany tematy, które często pojawiają się w tym co piszecie do mnie, a nie bezpośrednich porad. Dlaczego? Po porada nie może być udzielana na odległość, zdalnie, ogólnie, bez odpowiedniego wywiadu, diagnozy i przyjęcia odpowiedzialności za to, co spowoduje. Dlatego też nie dziwcie się proszę, że nie odpowiadam na emaile typu "jestem chory na to, na to, co mam zrobić".
 
Dzisiejsza "Odpowiedź" dotyczy homocysteiny.
Już o niej pisałam i obecnie jest ona szeroko opisywana w kontekście ryzyka miażdżycy. Jednak uszkadzanie śródbłonka tętnic i wywoływanie w nich stanów zapalnych, które są przyczyną miażdżycy to tylko jeden z przykładów negatywnych skutków zbyt wysokiego poziomu tego aminokwasu.
  
Od bardzo dawna wiadomo, że niedobór witaminy o nazwie kwas foliowy u kobiet w ciąży stwarza ryzyko powstania poważnych wad rozwojowych płodu. Od kiedy pamiętam zaleca się kobietom w ciąży i planującym zajść w ciążę suplementację kwasem foliowym.
 
Dlaczego kwas foliowy jest tak ważny dla kobiet w ciąży?
 
W trakcie przemian, w których uczestniczy kwas foliowy dochodzi do powstania produktów koniecznych do pełnej syntezy DNA i RNA, czyli materiału genetycznego. Z tego powodu niedobór kwasu foliowego skutkuje powstawaniem uszkodzeń DNA. W trakcie rozwoju płodu zachodzą intensywne podziały komórkowe, a każdemu  z nich musi towarzyszyć synteza DNA i RNA. Synteza ta opiera się na kopiowaniu istniejących cząstek DNA, są one wzorem, matrycą, na podstawie której organizm produkuje kolejne cząstki DNA. Jeśli we wzorcu pojawi się uszkodzenie, jest ono powielane w kolejnych kopiach. Dlatego w trakcie rozwoju płodu wszystkie czynniki potencjalnie uszkadzające materiał genetyczny są tak groźne ponieważ ze względu na intensywność tego powielania zasięg ewentualnego uszkodzenia DNA jest ogromny, pojawia się ono w  wielu komórkach i skutkuje wadami rozwojowymi.
 
Co dokładnie powoduje tego typu uszkodzenia?
 
Ważnym etapem syntezy DNA jest proces tzw. metylacji, czyli przyłączania grup metylowych. Metylacji ulegają nie tylko DNA i RNA, ale również białka, neurotransmitery i fosfolipidy. Z tego powodu zbyt mała ilość i/lub dostępność grup metylowych koniecznych do procesu metylacji prowadzi i może prowadzić do wad rozwojowych płodu.
 
Kwas foliowy a metylacja?
 
Źródłem potrzebnych grup metylowych jest homocysteina. Homocysteina powstaje z tzw. niezbędnego aminokwasu, metioniny, w wyniku jej metylacji. Jest produktem ubocznym przemian metioniny i musi zostać usunięta. Nasz organizm usuwa homocysteinę poprzez przekształcenie jej ponownie do metioniny w procesie remetylacji, czyli usuwania z niej reszty metylowej. Tak więc homocysteina jest źródłem grup metylowych , a jej nieefektywne usuwanie przez organizm skutkuje niedoborem grup metylowych i zaburzeniem procesów metylacji innych składników komórkowych.
W procesie remetylacji homocysteiny biorą udział dwie witaminy - witamina B12 i kwas foliowy. Niedobór tych witamin skutkuje więc kumulowaniem się homocysteiny, a w efekcie niedoborem potrzebnych grup metylowych.
 
Co jeszcze jest potrzebne?
 
Oprócz przekształcania do metioniny, część homocysteiny ulega również przekształceniu do glutationu. Z tego powodu aby homocysteina mogła być efektywnie usuwana nasz organizm dodatkowo potrzebuje również witaminy B6. Glutation jest najważniejszym nieenzymatycznym czynnikiem antyoksydacyjnym, jakim dysponuje organizm. Odgrywa również role w metabolizmie białek, wpływa regulująco na poziom hormonu stresu - kortyzolu, a także przyspiesza redukcję tkanki tłuszczowej. 
  
W jakich jeszcze procesach odgrywa rolę metylacja?
 
Zbyt mała dostępność grup metylowych stanowi nie tylko ryzyko dla kobiet w ciąży. W procesie metylacji wątroba przeprowadza liczne reakcje enzymatyczne i procesy metaboliczne konieczne by zachodziła detoksyfikacja naszego organizmu. Jeśli detoksyfikacja organizmu jest utrudniona, jak również wtedy, gdy nasze DNA nie może być efektywnie naprawiane z powodu niedoboru grup metylowych, w komórkach pojawiają się mutacje i uszkodzenia DNA, które zwiększają ryzyko rozwoju nowotworów. Nieefektywny proces metylacji przyspiesza również starzenie naszych komórek. Metylacja odgrywa także zasadniczą rolę w metabolizmie neurotransmiterów takich, jak dopamina, serotonina i metylowane fosfolipidy. Z tego powodu jeśli homocysteina nie ulega ponownemu prawidłowemu przekształceniu w metioninę w konsekwencji wpływa na produkcję neurotransmiterów regulujących nastrój, a także melatoniny regulującej sen.
 
Jakie są więc skutki nadmiaru homocysteiny?
 
Lista schorzeń, w powstawaniu których odgrywa rolę nadmierne akumulowanie się homocysteiny w organizmie jest długa. Najlepiej poznane i powszechnie opisywane jest ryzyko chorób układu sercowo-naczyniowego Druga grupą schorzeń są schorzenia układu nerwowego. Homocysteina wykazuje szerokie działanie neurotoksyczne, odgrywa rolę w powstawaniu zaburzeń rozwojowych układu nerwowego, stymuluje choroby neurodegeneracyjne takiej jak choroba Alzheimera i Parkinsona, sprzyja chorobom psychicznym takim, jak schizofrenia, może być przyczyną depresji i obniżenia nastroju. Ponadto, stanowi ryzyko chorób tarczycy, problemów z płodnością, zapalenia jelit, a także cukrzycy i nowotworów.
 
 
Literatura:
- Crider i inni (2012). Folate and DNA methylation: a review of molecular mechanisms and the evidence for folate's role. Advances in nutrition 3:21-38.
- Stanger i inni (2009). Homocysteine, folate and vitamin B12 in neuropsychiatric diseases: review and treatment recommendations. Expert review of neurotherapeutics 9:1393-1412.
- Winczewska-Wiktor i inni (2012). Rola homocysteiny w fizjologicznym rozwoju i patofizjologii zaburzeń układu nerwowego u dzieci. Neurologia dziecięca 21:11-21.
 
 
Fotografia pt. "Autoportret z córką" ;) - w Bildmuseet należącym do uniwersytetu w Umeå, wystawa "A Draft of Shadows", autor Rafael Lozano-Hemmer.
Do posłuchania szwedzki muzyk Jon Henrik Fjällgren pochodzący z Kolumbii, wykonujący tradycyjną muzykę lapońską o nazwie joik. Jon jest też pasterzem reniferów :)