الهوموسيستين

الهوموسيستين (رمزه Hcy ) هو حمض أميني ألفا _غير بروتيني . وهو نظير للحمض الأميني السيستين ، ويختلف عنه بوجود جسر ميثيلين إضافي ( -CH2- ) . ويتم تصنيعه حيويًا من الميثيونين عن طريق إزالة مجموعة الميثيل الطرفية ^Cε .

على الرغم من أن إنتاج الهوموسيستين جزء طبيعي من استقلاب الميثيونين، إلا أن زيادته قد تكون ضارة. هناك طريقتان رئيسيتان لاستقلاب الهوموسيستين في الكائنات الحية، كالإنسان، وهما: إعادة الميثيل ونقل الكبريت.

تُضيف عملية إعادة المَثْيَلَة مجموعة ميثيل إلى جزيء الهوموسيستين، مُحوِّلةً إياه إلى ميثيونين. توجد مساران معروفان لإعادة المَثْيَلَة. يتطلب أحدهما فيتامين ب ₉ (حمض الفوليك) وفيتامين ب ₁₂ (الكوبالامين)، اللذان يُنشِّطان إنزيمي MTR ( ميثيونين سينثاز ) وMTRR ( ميثيونين سينثاز ريدوكتاز ). أما المسار الآخر فيستخدم TMG ( ثلاثي ميثيل جليسين ) لتنشيط إنزيم BHMT (بيتايين-هوموسيستين ميثيل ترانسفيراز).

تحوّل عملية نقل الكبريت الهوموسيستين إلى سيستاثيونين . يتطلب هذا المسار فيتامين ب ₆ لتنشيط إنزيم سيستاثيونين بيتا سينثاز (CBS ). ^{[ 3 ]} يُعد السيستاثيونين السلف المباشر للحمض الأميني السيستين ، الذي يُدمج (إلى جانب الغلوتامات والجليسين ) في ثلاثي الببتيد غلوتاثيون ، وهو مضاد أكسدة رئيسي في جسم الإنسان.

يُعد الهوموسيستين ركيزة أيضية مهمة. مع ذلك، قد تؤدي المستويات المرتفعة منه إلى فرط هوموسيستين الدم ، والذي يُعتبر مؤشرًا على خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. يُرجح أن يُساهم الهوموسيستين في تصلب الشرايين ، مما قد يُؤدي إلى نقص التروية الدموية . لذا، يُعد فرط هوموسيستين الدم عامل خطر محتملًا للإصابة بمرض الشريان التاجي . يحدث مرض الشريان التاجي عندما تسد لويحة تصلب الشرايين تدفق الدم إلى الشرايين التاجية ، التي تُغذي القلب بالدم المؤكسج. ^{[ 4 ] [ 5 ]} كما رُبط فرط هوموسيستين الدم بحدوث جلطات دموية ونوبات قلبية وسكتات دماغية، على الرغم من أنه من غير الواضح ما إذا كان فرط هوموسيستين الدم عامل خطر مستقل لهذه الحالات. ^{[ 6 ]} كما رُبط فرط هوموسيستين الدم بالإجهاض التلقائي في المراحل المبكرة من الحمل ^{[ 7 ]} وعيوب الأنبوب العصبي . ^{[ 8 ]}

يُصنّع الهوموسيستين حيويًا بشكل طبيعي عبر عملية متعددة الخطوات. ^{[ 9 ]} أولًا، يستقبل الميثيونين مجموعة أدينوزين من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ( ATP) ، وهو تفاعل يحفزه إنزيم سينثيتاز S-أدينوزيل-ميثيونين ، لينتج S- أدينوزيل ميثيونين (SAM). يُعد SAM مصدرًا شائع الاستخدام لجذور الميثيل وعاملًا مساعدًا لإنزيمات SAM الجذرية . يؤدي نقل مجموعة الميثيل إلى جزيء مستقبل إلى تكوين S-أدينوزيل-هوموسيستين. ينتج عن تحلل هذا الثيوإيثر مائيًا L- هوموسيستين. يتفاعل L- هوموسيستين مع رباعي هيدروفولات (THF) لإنتاج L- ميثيونين . ^{[ 10 ]}

التخليق الحيوي للسيستين

تُصنّع الثدييات الحمض الأميني السيستين حيويًا عبر الهوموسيستين. يحفز إنزيم سيستاثيونين بيتا- سينثاز تكثيف الهوموسيستين والسيرين لإنتاج السيستاثيونين . يستخدم هذا التفاعل فوسفات البيريدوكسال (فيتامين ب ₆ ) كعامل مساعد. ثم يحول إنزيم سيستاثيونين غاما-لياز هذا الحمض الأميني المزدوج إلى سيستين وأمونيا وألفا-كيتوبوتيرات. تعتمد البكتيريا والنباتات على مسار مختلف لإنتاج السيستين، معتمدين على O- أسيتيل سيرين. ^{[ 11 ]}

تكون مستويات الهوموسيستين عادةً أعلى لدى الرجال منها لدى النساء، وتزداد مع التقدم في السن. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

تتراوح المستويات الشائعة في المجتمعات الغربية بين 10 و12  ميكرومول/لتر، بينما تُسجّل مستويات تصل إلى 20  ميكرومول/لتر في المجتمعات التي تعاني من انخفاض تناول فيتامينات ب أو لدى كبار السن (مثل سكان روتردام وفرامينغهام). ^{[ 17 ] [ 18 ]}

ينخفض ​​مستوى الهوموسيستين مع احتجاز ميثيل الفولات، حيث يترافق ذلك مع انخفاض حمض الميثيل مالونيك، وزيادة الفولات، وانخفاض حمض الفورمينوغلوتاميك . ^{[ 19 ]} وهذا عكس طفرات MTHFR C677T، التي تؤدي إلى زيادة الهوموسيستين.

النطاقات المذكورة أعلاه هي أمثلة فقط؛ يجب دائمًا تفسير نتائج الاختبار باستخدام النطاق الذي يقدمه المختبر الذي أنتج النتيجة.

ارتفاع مستوى الهوموسيستين في الدم بشكل غير طبيعي، فوق 15 ميكرومول/لتر، حالة طبية تُعرف باسم فرط هوموسيستين الدم . ^{[ 23 ]} وقد وُجد أن هذه الحالة تُعد عامل خطر مهمًا للإصابة بمجموعة واسعة من الأمراض، يزيد عددها الإجمالي عن 100 مرض ^{[ 24 ]} ، بما في ذلك الجلطات الدموية ، ^{[ 25 ]} والأمراض العصبية والنفسية، ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} وخاصة الخرف ^{[ 30 ]} والكسور. ^{[ 31 ] [ 32 ]} كما وُجد أنها مرتبطة بالبيلة الألبومينية الدقيقة ( زيادة معتدلة في بيلة الألبومين )، والتي تُعد مؤشرًا قويًا على خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية واختلال وظائف الكلى في المستقبل. ^{[ 33 ]} وقد وُجد أن نقص فيتامين ب _{12 ، حتى مع ارتفاع مستويات حمض الفوليك في الدم، يزيد أيضًا من تركيز الهوموسيستين الكلي.} ^{[ 34 ]}

عادةً ما يُعالج ارتفاع مستوى الهوموسيستين في الدم بتناول مكملات فيتامين ب ₆ ، وفيتامين ب ₉ ، وفيتامين ب ₁₂ . ^{[ 35 ]} مع ذلك، لا يبدو أن تناول هذه الفيتامينات يُحسّن من نتائج أمراض القلب والأوعية الدموية. ^{[ 36 ]} من الأمور المهمة عند تناول مكملات حمض الفوليك (فيتامين ب ₉ ) تحديدًا، استخدام جرعة منخفضة. قد يؤدي الإفراط في تناول حمض الفوليك إلى آثار صحية سلبية، بما في ذلك زيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية ^{[ 37 ]} والإصابة بالسرطان. ^{[ 38 ]} وقد ثبت أن الجرعة المثالية من حمض الفوليك لخفض مستويات الهوموسيستين تصل إلى 1.2 ملغ يوميًا. لا تؤدي الجرعات الأعلى إلى انخفاض أكبر في مستويات الهوموسيستين لدى عامة الناس، باستثناء الأفراد الذين لديهم طفرات معينة في جين MTHFR. ^{[ 37 ]}

قد تُسبب بعض الطفرات في إنزيمات MTR وMTHFR وMTRR ارتفاعًا في مستوى الهوموسيستين في الدم. ^{[ 39 ]} يُمكن علاج هذه الحالة بتناول مكملات الميثيل فولات، وP5P، والميثيل كوبالامين، وهي الأشكال النشطة بيولوجيًا للفولات، وفيتامين B6 _، وفيتامين B12 _على التوالي. يُساهم هذا العلاج أيضًا في خفض مستويات الكوليسترول الضار (LDL) بشكل ملحوظ لدى المرضى ذوي المخاطر المنخفضة إلى المتوسطة للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. مع ذلك، لا يُؤثر هذا العلاج بشكل ملحوظ على مستويات الكوليسترول النافع (HDL) أو قياسات الدهون. ^{[ 40 ]}

• طيف الكتلة للهوموسيستين
• قياس مستوى الهوموسيستين في مختبرات الاختبارات عبر الإنترنت
• البروفيسور ديفيد سبنس يتحدث عن مستويات الهوموسيستين، وتلف الكلى، وأمراض القلب والأوعية الدموية ، التقرير الصحي ، راديو ناشونال، 24 مايو 2010