Homocisteina In Carenta Vitaminica

Homocisteina in carenta vitaminica

Capitolul I

Homocisteina-metabolismul uman

1.1.Definitia homocisteinei

Homocisteina este un aminoacid, produs natural ca parte a procesului de metilare.Aminoacidul este un derivat de proteină care se găsește în plasma sângelui când chimia corpului este in dezechilibru. Tot nivelul de homocisteina din organism este produs prin biosinteza metioninei, un aminoacid esential care se gaseste din abundenta in carne,fructe de mare,produse lactate si oua. Legumele au continut scazut in metionina chiar si cele bogate in proteine, legume precum fasolea, mazărea si lintea conțin cantități relativ mici de metionină în comparație cu produsele alimentare de origine animală. Dietele bogate in proteine contin cantitati mari de metionină și, prin urmare, produc niveluri semnificative de homocisteina din organism.

1.2. Istoric

În 1962, la 30 de ani de la descoperirea lui Vigneaud a unui aminoacid nou, homocisteina; Carson și Neil au raportat doi frați cu retard mintal din Irlanda de Nord cu homocisteina urinara crescuta. Aproape simultan, Gerritsen și Waisman au identificat homocisteina ridicata în urina unui copil retardat mintal din Wisconsin. In decurs de doi ani, Harvey Mudd, James Finkelstein, și colaboratorii lor de la Institutul National de Sanatate (din SUA) au raportat lispa enzimei cistationine sintaza la biopsia ficatului unui alt pacient care prezenta homocisteinurie. Acest lucru a fost primul indiciu privind relația vitamina- homocistinurie,dat fiind faptul ca aceasta enzima are drept cofactor vitamina B6 (piridoxal fosfat). După aceea, alte defecte enzimatice incluzand acidul folic (metilentetrahidrofolat reductaza) și vitamina B12 (defectul de cobalamina C(CBL C) în sinteza coenzimei) au fost asociate cu homocistinuriei. Relația dintre acidul folic si metabolismul homocisteinei a fost subliniat de un alt grup de cercetatori irlandezi, Carey, Fennelly, și Fitzgerald. Aceeasi oameni de stiinta au raportat niveluri de acid folic scăzut in circulația pacientilor cu homocistinurie si retard mintal. Ei au demonstrat că suplimentarea cu folati duce la scăderea homocistinei în urină si la creșterea excreției urinare de metionina, și au propus ca acidul folic să fie considerat un important element in tratamentului homocistinuriei.

Cele mai multe surse sustin faptul că McCully a fost cel care a subliniat asocierea dintre homocisteina și boala trombo-ocluziva prematura , uneori letala la pacientii homocistinurici. Pacientul index cu homocistinurie în raportul lui Kilmer McCully de acum 25 de ani, a fost un copil a carui homocistinurie fusese dobandita secundar unei anomalii in metabolismul cobalaminei desemnata in prezent ca deficit de CBL C. Gaull a elaborate relațiile intre vitamina B6, acid folic și homocistinurie, precum și semnificația lor clinică. Eforturile ulterioare pentru a produce modele animale cu boli vasculare induse de homocisteină și tratamentul cu vitamina B6, acid folic sau vitamina B12 s-au dovedit dificil de reprodus.

1.3.Structura biochimica a homocisteinei

Homocisteina cunoscuta si sub denumirea de acid 2-amino-4-mercapto-butiric,este un

aminoacid cu formula biochimica C4H9NO2S,omolog al cisteinei, care diferă de aceasta printr-o grupare suplimentara de metilen (-CH2-). Pentru sinteza cisteinei, furnizorul de sulf este un aminoacid esential, metionina. Homocisteina nu se obține din dieta, în schimb, este produsa prin biosinteza metioninei printr-un procedeu în mai multe etape, care are loc, probabil, în fiecare celulă a corpului.

Fig.1. Structura homocisteinei

1.4.Sinteza homocisteinei

Metionina este un aminoacid esențial ce conține o grupare metil, care poate fi activată prin conversia în S-adenozilmetionina(SAM),un precursor al multor reactii de transfer al acestei grupari.

În primul rând, metionina primește un grup de adenozină din ATP,printr-o reacție catalizată de metionin adenozil transferaza, pentru a forma S-adenozil metionina (SAM). În fiecare celulă a organismului metionina este dirijată spre sinteza proteinelor și formarea acestui important precursor (SAM). Responsabile de formarea SAM sunt adenozil trifosfat(ATP) și trei izoenzime ale metionin adenozil transferazei(MAT) I, II si III. MAT este codificată de două gene: MAT1A ce codifică MAT I/III și se gaseste doar în ficatul adultului și MAT2A ce codifică MAT II și se găsește în toate țesuturile.

Gruparea metil este foarte reactivă și poate fi transferată la multiple molecule din organism: acizi nucleici, proteine, fosfolipide, mielină, polizaharide, choline, catecolamine etc. SAM este principalul donor de grupare metil din organism și singurul donor de metil al sistemului nervos central.

Unul dintre produșii reacțiilor de metilare este S-adenozilhomocisteina(SAH), un inhibitor puternic al majorității metiltransferazelor, format in urma transferului gruparii metil care poate fi hidrolizat în cadrul unei reacții reversibile catalizata de adenozilhomocisteinaza la homocisteină si adenozina. Adenozina este apoi hidrolizata pentru a se obține L-homocisteină.

L-Homocisteina are două cai principale:. De conversie prin tetrahidrofolat (THF) înapoi în L-metionina sau de conversie in L-cisteina. In sinteza cisteinei, homocisteina se condenseaza cu serina rezultand cistationina, scindata ulterior de citationaza la cisteina si a-cetobutirat.

Fig.2.Sinteza homocisteinei

Homocisteina este metabolizata prin intermediul a două căi: reacția de remetilare și trans-sulfurare. Reacția de remetilare necesita acid folic și coenzima B12; trans-sulfurarea necesită piridoxal-5'-fosfat si coenzima B6. Aminoacidul se formeaza in ficat din factori nutritionali ca urmare a deficitului coenzimelor care participa la metabolismul ei: vitamina B6, B12, folatii dar si datorita unor factori generati in deficit de cistationin- beta sintetaza.

1.5. Metabolismul homocisteinei

Două căi, ciclul metioninei și trans-sulfurare, reprezintă, practic, metabolismul metioninei la toate mamiferele. Fiecare tesut posedă ciclul metioninei. Prin urmare, fiecare celula poate sintetiza S-Adenozil-Metionina, folosita in trans-metilare, hidroliza S-adenozil-homocisteina,

si remitilarea homocisteinei. Trans-sulfurarea, care apare numai în ficat, rinichi, mic

intestin și pancreas, este modul de catabolizare al homocisteinei. Ficatul are o singura

izoenzima de MAT(Metionin-Adenozil-Transferaza) care permite utilizarea în exces a metioninei pentru sinteza continuă de S-Adenozil-Metionina. Reglare metabolica se bazează pe disponibilitate homocisteinei rezultata in urma reacției de remetilare și conversie la cistationina.Conținutul tisular in enzime și proprietățile lor cinetice mostenite ofera baza pentru mecanismul de reglare. Proprietățile efectoare ale metaboliților S-Adenozil-Metionina, S-Adenozil-Homocisteina și metiltetrahidrofolat sunt deosebit de importante.

Formata ca un intermediar in reactia de trans-sulfurare si remetilare in metabolismul metioninei, nivelul homocisteinei plasmatice variaza in functie de cele 2 cai de metabolizare ale acesteia. In mod normal, aproximativ 50% din homocisteina este remetilata; homocisteina rămasa este trans-sulfurata la cisteină.

1.5.1. Remetilarea

Remetilarea, procesul de regenerare al metioninei necesita prezenta unor enzime (metilentetrahidrofolat reductaza MTHFR si metionin-sintetaza), care au co-substrat acidul folic si co-enzima vitamina B12. În cadrul remetilării homocisteina este transformată în metionină prin adăugarea unei grupări metil de la 5-metiltetrahidrofolat sau betainei. Acidul folic activat, cunoscut sub numele de 5-Metiltetrahidrofolat(5-MTHF), este rezultat din conversia acidului folic, provenit din dietă, în 5,10-metiltetrahidrofolat și apoi în 5-metiltetrahidrofolat prin intermediul enzimei 5,10-metiltetrafolat reductaza(MTHFR).

Homocisteina este de asemenea remetilata de betain-homocistein- metil-transferaza (BHMT), care transferă o grupare metil homocisteinei prin demetilarea betainei la dimetilglicina (DMG).Enzima betain-homocistein-metil- transferaza este prezentă în ficat și rinichi și necesită betaina ca donor de grupare metil. Betaina este derivată din colina, aceasta din urmă fiind obținută din dietă sau sintetizată în corp.

În toate țesuturile vitamina B12(Cobalamina) participă în reacția de remetilare împreuna cu 5-metiltetrahidrofolatul, pe când beatina este restricționata doar la nivelul ficatului și este independentă de vitamina B12.

Reacția de remetilare prin intermediul 5MTHF are loc în fiecare țesut și este dependentă de vitamina B12(Cbl).Aceasta reactie are drept urmare doua consecinte:economisirea metioninei si disponibilitatea tetrahidrofolatului de a putea participa la sinteza de purine,pirimidine si acizi nucleici.

Remetilarea homocisteinei în metionină este catalizată de enzima metionin sintetază(MTR) și face legătura între ciclul folaților și metabolismul homocisteinei. MTR necesită cobalamina(Cbl) în rol de cofactor, iar complexul rezultat Cbl(I)MTR leagă gruparea metil a 5MTHF pentru a forma metilcobalamina(III)MTR. Cobalamin alanina poate fi oxidată în Cbl(II)alamina, rezultând astfel complexul Cbl(II)MTR ce este inactiv. Metionin sintetaz-reductaza(MTRR) reactivează Cbl(II)MTR reducând metilarea, prin utilizarea SAM pentru donarea unei grupări metil. MTR se gasește exprimată la nivelul întregului organism, betain-homocistein- metil-transferaza(BHMT) se găsește la nivelul ficatului și rinichilor.

1.5.2. Trans-sulfurarea

Dacă concentrația de S-adenozilmetionină este crescută, calea trans-sulfurării este preferată. Trans-sulfurarea( la cisteina,)se realizeaza prin intermediul enzimei cistationin beta-sintetaza (CBS), enzima care necesita vitamina B6 drept cofactor. Odată formata din cistationina, cisteina poate fi utilizat în sinteza proteinelor și productia de glutation (GSH) un antioxidant puternic, care protejează componentele celulare impotriva daunelor oxidative. Aproape jumătate din cantitatea de glutation din hepatocite provine din homocisteină. Glutationul protejează multiple componente celulare de efectele nocive ale stressului. Trans-sulfurarea este facilitată de acțiunea a două enzime dependente de vitamina B6: cistationine β-sintetazei (CBS) și cistationine y-liază (CTH). Un procent mai mare de homocisteină este condensată ireversibil cu serina pentru a forma cistationină și cisteină în cadrul celor două reacții dependente de vitamina B6(Fig. 2). Această reacție este catalizată de cistationin-β-sintetaza(CBS), apoi cistationina este hidrolizată la cisteină și sulfat prin intermediul enzimei cistationin-y-liaza(CTH), dependentă de piridoxal-fosfat.[2] CBS catalizează condensarea homocisteinei și serinei la cistationina și CTH catalizează apoi hidroliza cistationinei la cisteină și α-ketobutirat. CBS umană este exprimată în ficat, rinichi, mușchi, creier și ovar și, de asemenea, în timpul embriogenezei timpurie în sistemele neuronale si cardiace.

Numeroase studii au indicat că inhibarea acestei căi poate fi determinată de un nivel scazut de vitamină B6 și duce la creșterea nivelului de SAH și de scaderea celui de SAM.

În metabolismul homocisteinei un rol important îl au cele trei enzime: metilentertrafolat reductaza(MTHFR), metionin sintetaza(MS) și cistationin beta-sintetaza(CBS). Pe lânga acestea un rol important îl mai au și vitaminele B6 și B12, cofactori ai enzimelor, și folatul ce este un substrat important pentru metationin sintetaza. Căile de metabolizare ale homocisteinei explică majoritatea factorilor care influențează nivelele plasmatice ale homocisteinei. Deficiența de folat, de vitamina B12 și de vitamina B6, pot determina hiperhomocisteinemie.

Astfel, nivelul homocisteinei in sange este invers proportional cu nivelul plasmatic al folatilor, vitaminei B12 si piridoxal 5-fosfatului (vitamina B6) si implicit cu aportul exogen al acestor vitamine.

Vitamina B2 (riboflavină) și magneziul sunt implicate în metabolismul homocisteinei. Astfel, o persoană are nevoie de mai multe vitamine diferite din grupul B pentru a ajuta la mentinerea nivelului scăzut de homocisteina și pentru a permite ca acesta să fie transformat în mod corespunzător în antioxidanti utili, cum ar fi glutationul. Fără B6, B12, B2, acid folic si magneziu, niveluri periculoase de homocisteina se pot acumula in organism.

1.6. Reglarea metabolismului homocisteinei

În cele mai multe tesuturi, homocisteina este fie remetilata prin metionin-sintetaza fie exportata din celula. Ficatul este organul principal de degradare a excesului de metionină și de mentinere a unor niveluri adecvate de homocisteina printr-un set unic de enzime, incluzand MAT I / III, CBS, CTH, BHMT, GNMT (glicin- N-metiltransferaza). Spre deosebire de MAT II, MAT I / III are o mare afinitate. Aceasta produce ca la nivelul ficatului,nivelurile ridicate de metionină sa creasca SAM. Un mecanism principal de reglementare este nivelul ridicat de SAM care inhiba MTHFR si stimuleaza activitatea CBS . Excesul de metionina rezultă prin niveluri mai ridicate de SAM din degradarea homocisteinei prin intermediul trans-sulfurarii. În schimb, în cazul în care nivelurile de metionină sunt mici, de exemplu, în timpul postului, nivelurile scăzute de SAM nu vor activa CBS si nici inhiba MTHFR, rezultând conservarea homocisteinei prin reacția de remetilare înapoi la metionină.

În ciclul de remetilare a homocisteinei, la început, 5,10-metilen-THF este redus la 5-MTHF de catre 5,10-metilen tetrahidrofolat reductaza (MTHFR). Acesta este singura reactie in vivo ce produce 5-MTHF. Apoi metionin sintetaza dependenta de vitamina B12 converteste homocisteina în metionină; în acest proces 5-MTHF este transformat în THF. Acest ultim pas necesită metionin- sintaz- reductaza (MSR), care activeaza sintetaza metioninei prin reducerea ei. In plus, homocisteina poate fi convertita în metionină prin intermediul betain-homocistein metil-transferazei (BHMT) care nu este dependentă de vitamina B12. Ulterior, metionina sintetizata este transformata in SAM, care este donor general de grupare metil pentru anumite biomolecule importante , cum ar fi : adrenalina, fosfatidilcolina, și carnitină, prin intermediul metionin adenozil transferazei și ATP. Ciclul este apoi completat cu transformarea SAM în S-adenozil homocisteina (SAH), și mai târziu, înapoi în homocisteina.

Trans-sulfurarea homocisteinei implică cuplarea cu serina pentru a produce cistationina. Aceasta reacție este catalizată de cistationin-β-sintetaza (CBS), enzima dependenta de vitamina B6. După trecerea acestei etape, homocisteina nu mai poate fi precursor pentru metionină. Apoi, cistationina este hidrolizata în cisteină și α-ketobutirat de o alta enzimă dependentă de vitamina B6, cistationin-y-liază (CGL). În deficitul functional de vitamina B12, apar niveluri crescute de homocisteina și de acid metilmalonic (MMA) in plasma si urină. Deoarece acidul folic este o alta coenzima care participa la sintaza metioninei, măsurătorile MMA sunt folosite doar pentru statusul vitaminei B12.

Transferul de grupari de carbon care au un rol atat de important în biochimia umana este produs in general cu ajutorul SAM, sintetizat din metionina.

Metionina provine din surse exogene, cum ar fi produsele alimentare, dar și din homocisteina prin intermediul ciclul de remetilare, unde 5MTHF și vitamina B12 sunt cofactori.

În timp ce SAM Inhiba MTHFR, se producere activarea alosterica a CBS. Din acest motiv, când nivelul de SAM scade, sinteza 5-MTHF va fi limitata și formarea cistationinei va fi redusă. În acest caz, homocisteina este distrusa pentru a creste producția de metionină. Pe de alta parte, homocisteina este deplasată catre trans-sulfurare. SAH isi limitează propria sinteză prin inhibarea metiltransferazei dependente de SAM, precum și prin suprimarea inhibarii MTHFR de catre SAM. În plus, ambele SAH și metionina inhiba sinteza de metionină .

Raportul SAM / SAH, concentrația homocisteinei, factorii alimentari specifici (mai ales acidul folic si metionina) vitamina B12 si vitamina B6 sunt factori determinanți importanți ai echilibrului metabolic între reacția de remetilare și trans-sulfurare. Oamenii consuma mult mai multe grupari de metil decât sunt câștigate din aportul exogen de metionină . Betaina și 5-MTHF contribuie la acest deficit. O cauza de cerință continua a SAM este formarea de creatina, aceasta consuma SAM mai mult decât alte reacții transmetilare. In plus pentru reglementarea alosterica de SAM, 5-MTHF are de asemenea efecte asupra metabolismului metioninnei. Dacă producția SAM de grupari metil de la 5-MTHF este mai mare decât de la metionină prin aport alimentar, excesul de 5-MTHF inhiba glicin-Nmetiltransferaza și deci utilizarea de SAM.

Studiile pe animale de laborator și observațiile la pacientii cu mai multe defecte enzimatice, au sugerat faptul ca metabolismul hepatic al metioninei este un circuit cu un singur produs la reacția cistationin sintetazei și ca reglarea este realizata prin incetinirea metabolismului și / sau a fracției de homocisteina tranformata în timpul fiecărui ciclu de trans-sulfurare. Baza enzimatica a fost distribuția substratului intre reacții concurente metabolic la cele trei situsuri metabolice: concurență pentru metionină intre sinteza proteinelor si sinteza SAM; poziția SAM intre decarboxilare și transmetilare; și distribuția homocisteinei între cele trei/doua? reacții concurente.

Există dovezi pentru două clase de mecanisme privind reglarea metabolismului metioninei . În primul rând,schimbarile conținutului enzimelor relevante la nivelul tesutului , apare la animalele de laborator , ca răspuns susținut la stimuli , cum ar fi : conținutul de metionină exogena sau proteine ,vârstă , și administrarea de hormoni . Presupunem că apar asemenea modificări si la subiecții umani .Proprietățile kinetice intrinseci ale enzimelor constituie cel de al doilea mecanism de reglementare,care găzduiește tulburari acute. Proprietățile de reglementare includ afinitatea pentru substraturi, proprietăți de inhibare ale produsului , și proprietatile efectoare ale diferitilor metaboliți .

Pe baza acestor proprietăți, enzimele care catalizeaza metabolismul homociteinei si implicit al metioninei au fost clasificate in conservatoare si catabolizante . Deși nu se potrivesc perfect în unele cazuri, modelul este clar. Caracteristicile primulul grup includ un Km relativ mic pentru substraturile cu conținut de sulf, inhibarea prin produsele de reacție, și, eventual, scaderea SAM si posibil SAH și scaderea continutului hepatic ca raspuns la creșterea dietelor bogate în proteine sau metionină.

Astfel, transmetilazele SAM-dependente cat si enzimele conservatoare catalizeaza metabolismul metionina. În contrast, enzimele catabolizante de metionină au o afinitate ridicata pentru substraturile cu conținut de sulf, nu sunt inhibate de produsele lor, sunt activate sau facilitate de SAM și SAH, iar nivelurile hepatice cresc ca răspuns la metionină obtinuta din dieta.

Ceea ce este necesar este o metilază AdoMet(SAM)-dependenta care folosește un metil acceptor disponibil imediat; produce un produs nontoxic al carui substrat poate fi regenerat; este capabil de a se adapta și utiliza concentrații mari de SAM; și este minim afectat de SAH. Glicerin metiltransferaza indeplinește toate aceste criterii.

Procesul de reglementare metabolica necesită modularea activității acestor două secvențe : ciclul de metionină(remetilare) și trans-sulfurarea bazate pe necesitatea de conservare sau catabolismul grupării metil și / sau a radicalilor homocisteinil.Dacă vom examina enzimele relevante din acest punct de vedere, este clar că doar o enzima, cistationin-sintaza, elimina homocisteina și că numai o enzimă, glicin -metiltransferaza, elimina gruparea metil. (Este de remarcat faptul că ambele par a detine un conținut in hem). Deci, rezultatul net al caii de trans-sulfurare este eliminarea din ambele grupe a metioninei. MFMT conserva homocisteina prin adaugarea unei grupări metil. Urmarirea reacției BHMT este mai dificilă. In mod clar homocisteina este conservata cu ajutorul unei grupari metil. Două grupuri de metil sunt transferate rezervorului de carbon fie pentru eliminarea sau reutilizare.

Două mecanisme ofera baza pentru distribuirea homocisteinei intre aceste cai concurente. Prima implică diferențele de afinitate de substrat. Afinitatea homocisteinei pentru ambele metilaze a fost estimate în intervalul de O.06mM. Valoarea cistationin-sintetazei este de cel puțin cu un ordin de magnitudine mai mare. Prin urmare, reacția de remetilare cu conservarea homocisteinei ar putea fi favorizata de concentrații scăzute de metabolit. Pe de alta parte, cistationin-sintetaza utilizeaza homocisteina când concentrația excede capacitatea metilazelor.

Proprietățile efectoare a trei metaboliți – SAM, SAH, și metiltetrahidrofolatul – furnizeaza baza pentru al doilea mecanism de reglementare. Observațiile ca SAM-activeaza cistationin-sintetaza și inactiveaza BHMT, luate împreună cu concluziile anterioare ale lui Kutzbach si Stokstad ca ar inhiba sinteza metilTHF, au condus la sugestia ca SAM care ar putea servi drept "comutator/schimbator/intrerupator".

Concentrațiile intracelulare mari, de obicei rezultatul excesului de metionină, ar facilita trans-sulfurarea, limitând în același timp reacția de remetilare a homocisteinei. Concentrațiile mai scazute de SAM ar spori conservarea metioninei. Este important de reținut că aceast mecanism de reglare se produce numai in ficat datorita unei concentratii restricționate de SAM in alte tesuturi.

Constatarea lui Wagner si a colegilor sai ca metilTHF inhiba glicin-metiltransferaza, contureaza o componenta suplimentara de reglementare. Glicin-metiltransferaza si prin urmare, trans-sulfurarea ar putea fi consolidată prin o concentrație scazuta de methylTHF. Acesta ar fi un răspuns adaptativ la excesul de SAM. Niveluri scăzute de SAM ar avea efectul invers.

Proprietățile de reglementare ale SAM, cu excepția inhibării transmetilazei SAM-dependente, au primit mult mai puțina atenție. Kutzbach și Stokstad și, mai recent, Matthews și colegii sai au subliniat faptul ca SAM ar putea reglementa sinteza metilTHF prin inversarea inhibării metilenTHF reductazei de catre SAM. Din nou, aceasta ar putea avea o importanță particulara in țesuturile non-hepatice în care concentrația de SAH variază mai mult decât cea de SAM. In vitro, SAH are proprietăți suplimentare care sunt susceptibile de a fi semnificative/importante în mecanismul de reglementare. SAH inhibă atât MFMT cat și BHMT, fiind în același timp un efector pozitiv al cistationin-sintetazei. Aceste consecințe metabolice ale concentrațiilor plasmatice crescute de SAH limitează capacitatea de detoxifiere a homocisteinei excesive prin inversarea reactiei adenosilhomocisteinazei.

Aceste concepte de reglare deriva din experimentele pe animale de laborator și observațiile la pacienții cu defecte genetice unice; Cu toate acestea, standardul relevant pentru metabolismul uman a fost validat de echilibrul studiilor lui Mudd și colegilor lui, analizele fluxului in vivo de catre laboratoarele Young și analizele detaliate ai metaboliților la oameni de catre Allen.

Fig.3. Reglarea metabolismului homocisteinei

1.7.Formele homocisteinei plasmatice

Mai exact,termenul de homocisteină se referă la forma liberă redusă a acestui aminoacid. În plus față de forma libera cu grupare tiol (Hcy-SH redusa), mai multe alte specii de homocisteina sunt prezente în plasma umană și animală (tabelul 2.1). Acestea includ : o disulfură homocisteina-homocisteina Hcy-S-S-Hcy identificata in urina pacientilor cu homocistinuriei; o disulfură mixta de Homocisteina și Cisteina, Hcy-S-S-Cys,descrisa în primul rând la pacienți cu cistinurie și apoi la pacienții cu homocistinurie; și o disulfură mixtă de Homocisteina cu proteine ​​plasmatice(in special albumina), S-Hcy-proteine, precum și specii cu grupări carboxil substituite, cum ar fi Homocisteina-tiolactona, N-Hcy-proteine, și Nε-Hcy-Lys. Homocisteina tiolactona este o altă formă care poate există în cantități mici si în plasma umană. Alte forme de Homocisteina cunoscute includ AdoHcy, cistationina, acidul sulfinic și acidul homocisteic (tabelul 2.1).

Principalele forme circulante ale homocisteinei plasmatice sunt: 1% forma redusă, 70%-80% este legată de proteine plasmatice prin punți disulfidice, în special albumina, 20%-30% dintre moleculele de homocisteină se combină fie între ele formând dimeri, fie cu alte grupări tiol(de obicei cisteina) pentru a forma legături disulfidice mixte. Homocisteina totală este definita ca suma formelor oxidate și reduse ale homocisteinei în plasmă.

Fig.x. Formele homocisteinei plasmatice

S-nitrozo-homocisteina este un potential metabolit care a fost detectat pentru prima oară la bovine, in celulele endoteliale de la nivelul aortei incubate cu homocisteina exogena. Tratamentul acestor celule cu inhibitor de oxid nitric sintaza (N-nitro-L-Arg), previne generarea oxidului nitric și formarea de S-nitrozo-homocisteina. Creșterea producției de oxid nitric prin supraexpresia sintetazei oxidului nitric în celule endoteliale rezulta într-o creștere semnificativă în formarea de S-nitrozo-Hcy. Celulele endoteliale umane produc S-nitrozo-Hcy; acest lucru a fost dedus din capacitatea acestui compus de a media incorporarea de translatie a homocisteinei în proteine,fenomen care se poate observa la nivelul acestor celulele. Cu toate acestea, prezența S-nitrozo-Hcy la oameni sau animale rămâne să fie documentata.

1.7.1.Homocisteina totala

Suma formei tiol libere reduse și a disulfurei mixte oxidate, obținută prin tratarea unei probe cu un agent reducator, se numește "Homocisteina totală" (tHcy) și servește ca un marker plasmatic în studiile clinice privind relațiile între metabolismului Hcy și bolilor umane. Din păcate, termenul de "Homocisteina totală" este un nepotrivit pentru că nu include o serie de congeneri importanti ai homocisteinei (discutati în următoarele secțiuni). Nivelurile normale ale tHcy de aproximativ 10 μM cresc la cateva sute de μM în deficiențe genetice de Hcy sau in tulburarile de metabolism a acidului folic si vitaminei B12, atât la soareci cat si la om. În plasma umană normală, aproximativ 80% din tHcy este reprezentata de homocisteina legată de proteine plasmatice prin punți disulfidice(S-homocistein-proteina) , disulfura mixta a homocisteinei (Hcy-S-S-Hcy) și a homocisteinei cu cisteina (Hcy-SS-Cis) cuprinde 20% din totalul homocisteinei, în timp ce homocisteina tiol libera redusa cuprinde doar 1% din tHcy (Tabelul 2.1) [87]. La oameni sănătoși, concentrația tHcy în plasmă (aproximativ 10 μM) este de aproximativ două ori mai mare decât în urină [95]. La șoareci, însă, tHcy plasmatica (3,5 μM) este de 15 ori mai mica decât tHcy urinara (tabelul 2.1) [93]. În timp ce la om, clearance-ul urinar al tHcy este nesemnificativ (~ 1%), la șoareci o fracțiune semnificativă de tHcy (~ 38%), se elimină prin excreția renala. Trebuie totuși remarcat faptul că deoarece reducerea legăturilor disulfidice utilizate în mod obișnuit în analizele tHcy este complet realizată la un pH alcalin, un compus dintre acestea-Hcy-tiolactona-cel mai probabil contribuie la fondul comun al tHcy.

1.7.2.Homocisteina legată de proteine plasmatice prin punți disulfidice

Legarea proteinelor plasmatice de homocisteina prin punti disulfidice se realizeaza in special prin intermediul albuminei și y-globulinei și în cantități mai mici prin legarea de α1-glicoproteina acidă și de lipoproteinele cu densitate crescuta​​(HDL). Fiecare dintre aceste proteine​​, cu excepția apoA1 în HDL, posedă un rest de cisteină cu o grupare libera de –SH-, care este capabila să formeze o legătură disulfidică cu un tiol cu masă moleculară mică. Pe lângă proprietatea de legare a homocisteinei , albumina, y-globulina, α1-glicoproteina acidă, și HDL sunt deasemenea cunoscute si pentru realizarea transportului in vivo al disulfurii mixte homocisteina-cisteină, al Cys-Gly, și al glutationului (GSH). În plasma umană concentrația normala a homocisteinei legate de proteine (10 μM) este mai mică decât concentrația de Cys legata de proteine (165 pM) și a Cys-Gly (17 pM), dar mai mare decât concentrația de GSH legata de proteine(1,5 pM). Prezența Hcy legata de proteine a fost de asemenea raportată în ficat, rinichi si creier la autopsia unui pacient cu deficiență MTHFR, dar nu si în țesuturile altor trei subiecti care au murit din alte cauze. Niveluri mult mai ridicate de Hcy legata de proteine se acumuleaza in creier (403,1 μmol / mg proteina) decât la nivelul ficatului (76,1 μmol / mg) și al rinichiului (55,2 μmol / mg) in urma deficitului de MTHFR.

1.7.3.Homocistein-tiolactona

La oameni si soareci normali, concentrații plasmatice Hcy-tiolactona sunt scazute, în timp ce concentratiile urinare de Hcy-tiolactona sunt ~ 100 de ori mai mare (tabelul 2.1) ; > 95% din Hcy-tiolactona plasmatica filtrata este eliminat prin rinichi. Hcy-tiolactona plasmatica este ridicat de 59 la 237 de ori și de 72 ori în tulburarile MTHFR umane și respectiv,in deficitul de CBS, și de 14 ori la șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în metionină.

1.7.4.N-homocisteinil-proteina

Hcy legata prin punti de azot se realizează pe toate proteinele din sange, care au fost examinate, inclusiv hemoglobina, albumina, y-globulina, fibrinogenul, transferina, antitripsină, LDL si HDL. În sângele uman și la soarece, concentrațiile de Hcy legata de proteine prin punti de azot ​​sunt scăzute (tabelul 2.1) și crește pana la 1-20 ori în hiperhomocisteinemia de cauza genetica sau alimentara. Cntitatea de N-Hcy-proteine ​​din ficatul de șoarece este de 50-160 ​​μmol / mg și crește de 4 – 12 ori în deficitul de Cbs.

1.7.5.Nε-homocisteinil-lizina

Isopeptidul Nε-Hcy-Lys, descoperit in vitro ca produs al reacției Hcy-tiolactonei cu lizina [73],se formeaza in vivo în timpul turnover-ului proteolitic al N-Hcy-proteina. Nε-Hcy-Lys este nedetectabilă în plasma umană normală (<0,1 μM) și crește la 0,17 și 0,42 μM la pacienții cu boală renală și respectiv cu deficit de CBS. În plasma normală a rozatoarelor, nivelul Nε-Hcy-Lys este 0,4 μM (Tabelul 2.1) și crește până la de zece ori la animale cu hiperhomocisteinemie.

1.7.6.S-Adenozil-homocisteina

AdoHcy, un precursor imediat al Hcy, se produce în celulele umane, in concentrații micromolare, în timp ce în plasmă, acesta este prezent in concentratii nanomolare (Tabelul 2.1).Concentratia AdoHcy(SAH) este de 33 ori mai mare în urina umană decât în plasmă, în concordanță cu fractia de excreție semnificativă de 39% .

1.7.7.Cistationina

Nivelul plasmatic normal de cistationina,un intermediar în calea transsulfurarii care converteste Hcy la Cys, este de 126 nM. Concentrația cistationinei este mult mai ridicata în urină, ajungând la un grad milimolar (Tabelul 2.1).Clearance-ul urinar de cistationina este de 50,9% din clearance-ul creatininei [98]. La soareci, concentrația pasmatica normala de cistationina este 2479 nM, de 20 de ori mai mare decât în plasmă umană.

1.7.8.Acidul homocisteic și acidul sulfinic

Alți metaboliți ai Hcy oxidate au fost raportate la om și la animalele de experienta

: acidul sulfinic al homocisteinei (HSA) și acidul homocisteic (HCA). Cu toate acestea,

mecanismul de formare biologica al HSA și HCA nu este cunoscut. Normal

concentrația plasmatica umana este de 677 – 210 nm pentru HSA și de 186 – 38 nM pentru HCA

(Tabelul 2.1).Cresterea concentratiei de Hcy și HCA apare în lichidul cefalorahidian la copii in urma tratamentul cu Metotrexat. Atat HSA cat și HCA sunt identificati în urina pacienților cu deficit de CBS, dar nu și în urina indivizilor normali.

Concentrații extrem de ridicate de HCA sunt raportate ca fiind prezente în plasma (până la

23 μM) și urina (până la 25 mM) pacientilor cu boala Alzheimer, în timp ce la indivizii normali, nivelurile HCA sunt ceva mai mici (cu 40%). Astfel concentrațiile de HCA sunt de 100-10,000 ori mai mari decât valorile HCA raportate de alti anchetatori. Din păcate, Hasegawa și colab. nu discuta despre aceste

discrepanțe și dau doar un detaliu experimental foarte limitat despre testarea efectuata,care împiedică orice explicație rațională a datelor.

La șobolani, administrarea orală de Hcy crește HCA plasmatic de la un nivel nedetectabil la 2,0 μM. Tratamentul cu Metotrexat ridică atât HSA cat și HCA in lichidul cefalorahidian la sobolan. HCA este de asemenea raportat ca fiind prezent în creierul si urina șoarecelui, la 2,3 μM și respectiv 22,5 μM. HCA a fost raportată ca fiind formata si prin oxidarea spontană a Hcy. De asemenea,se mai poate forma prin degradarea radiolitica a metionină și a peptidelor cu conținut in metionină și prin foto-oxidarea peptidelor de metionină indusa de hidrogen peroxid și lumina UV. Analiza probelor arhivate dintr-un experiment Stanley Miller din 1958 nedeclarat anterior arată că HCA și alti aminoacizi de sulf sunt generati în experimente cu descărcare de scânteie conceput pentru a imita atmosfera incojuratoare. Formarea prebiotica a metioninei prin descarcări de scânteie, fost raportată în 1972 dintr-o atmosferă pamanteasca simulata primitiv si conținea CH4, N2, NH3, H2O, și H2S sau CH3SH.

1.8. Valorea normala a homocisteinei. Hiperhomocisteinemia si factorii determinanti ai acesteia: Polimorfismul genei MTHFR C677T

1.8.1.Intervale de referinta si variabilitatea intre persoane

Nivele nomale ale homocisteinei prezint o anumita variabilitate data de sex, varsta si mai ales de tipul de alimentatie si aportul de vitamine.

Datorita influentei semnificative pe care o are virsta si sarcina trebuiesc stabilite limite normale pentru diferitele categorii: copii (15 ani), adulti, batrani (>65 ani), femei insarcinate.

1.8.2.Hiperhomocisteinemia este o tulburare distincta, biochimica si clinica, ce se caracterizeaza printr-o concentratie crescuta de aminoacid continator de sulf, homocistina, in sange si urina. Cea mai obisnuita forma este provocata de actitatea redusa a cistationin –beta-sintetazei, o enzima. Celelalte forme sunt rezultatul conversiei diminuate a homocisteinei in metionina, o reactie catalizata de homocisteina: metiltetrahidrofolat-metiltransferaza si doi cofactori esentiali, metiltetrahidrofolatul si metilcobalamina (metil-tamina B12). in functie de tulburarile subiacente, unii pacienti prezinta ameliorari chimice si, in unele cazuri, clinice dupa administrarea de suplimente de vitamine specifice (piridoxina, folati sau cobalamina). In homocistinuria clasica, creste nivelul de homocistina libera in plasma si apare homocistinuria. Hiperhomocisteinemia se refera la cresterea concentratiilor plasmatice totale de homocisteina si a homocistinei libere sau legate de proteine. Hiperhomocisteinemia in absenta unei homocistinurii semnificative apare la heterozigoti si la homo-zigotii pentru formele variate care implica alterarea metabolismului folatilor sau al vitaminei B12 si in deficitul de cistationin-beta-sintetaza. Cresterile nivelului plasmatic total de homocisteina reprezinta un factor de risc independent pentru boala vasculara precoce.

Valori normale : 8,9 μmol/L

Valori patologice

Hiperhomocisteinemia a fost clasificata in :

usoara la valori de 11,7 – 16 μmol/L

moderata la valori de 16 – 30 μmol/L

intermediara la valori de 30 – 100 μmol/L

severa la valori mai mai de 100 μmol/L

Nivele ale tHcy mai mari de 15 μmol/L sunt asociate cu un inalt risc cardiovasculer.

Nivelurile sanguine ale homocisteinei totale au crescut de-a lungul vieții la bărbați și femei. Înainte de pubertate, ambele sexe se bucură de niveluri optime (aproximativ 6 μmol/L). In timpul pubertatii, nivelurile cresc, mai mult la barbati decat femei, ajungând, în medie, aproape 10 μmol / L la barbati si mai mult de 8 μmol/L la femei. Pe masura ce imbatranim, valorile medii ale homocisteinei continuă să crească, iar concentrațiile de obicei, rămân mai mici la femei decât la bărbați.

Concentrațiile totale mai ridicate de homocisteină intalnite la vârstnici pot fi cauzate de mai mulți factori, inclusiv de malabsorbție B12 sau un aport suboptimal de vitamine B (in special vitamina B12), reducerea funcției renale, medicamente care reduc absorbția vitaminelor (ca în cazul antagoniștilor de receptori H2 sau inhibitori ai pompei de protoni ce reduc absorbția B12) sau cresc catabolismul vitaminelor (cum ar fi metforminul care reduce nivelurile sanguine de vitamina B12 și acid folic). Anumite boli sunt asociate cu niveluri mai ridicate de homocisteina, cat si unii factori ai stilului de viata cum ar fi fumatul, consumul de cafea, și consumul excesiv de alcool. Lipsa de exercițiu, obezitatea și stresul sunt de asemenea asociate cu hiperhomocisteinemie (vezi Figura 2: Factorii determinanți ai nivelul total de homocisteina in plasmă).

Laboratoarele de testari clinice considera o valoare a homocisteinei între 5 până la 15 μmol/L ca fiind normala . Fundatia Life Extension este de părere că o limită superioară de 15 μmol/L este prea mare pentru o sănătate optimă . Studiile indica faptul ca adultii cu valori de homocisteina ≥ 6,3 μmol/L au un risc crescut de ateroscleroza, atac de cord si accident vascular cerebral . Nivelul homocisteinei în sânge poate crește din cauza vârstei , utilizarea de droguri pe baza prescriptiei medicala ( a se vedea " medicamente care ridica nivelul de homocisteina " , secțiunea de mai jos ), capacitatea scăzuta de absorbitie a vitaminei B12 , deteriorarea funcției renale, fumatul, alcool, consumul de cafea, obezitate, activitate fizica scazuta , și moștenirea un polimorfism genetic cunoscut ca varianta MTHFR C677T în metilentetrahidrofolat reductaza ( MTHFR ). După 50 de ani , o valoare -țintă mai practica pentru homocisteina este < 7-8 μmol/L. În funcție de alți factori , este nevoie de prize mai mari decat de obicei de vitamine din grupul B pentru a atinge un nivel optim de homocisteina in sange. Datele din studiile publicate arată că nu există nici un " interval normal" în condiții de siguranță pentru homocisteina . Studiile epidemiologice au arătat că niveluri de homocisteina sunt asociate cu un risc mai mare, chiar și la niveluri care sunt considerate " normale ". Life Extension recomandă o țintă de < 7-8 pmol / L , datorita datelor publicate , precum și experienței Fundației privind homocisteina la zeci de mii de membri de peste mai mult de 30 de ani, indică faptul că acest obiectiv prag este un obiectiv realist atunci când se iau cantități optime de vitamine B6 , B12 , acid folic , TMG , si alte elemente nutritive care scad homocisteina .

1.8.3.Polimorfismul genei MTHFR C677T este singurul si cel mai important determinant genetic al nivelului de homocisteina din sange in populatia generala . Mai mult de 40% dintre hispanici și între 30-38 % din albii care trăiesc în Statele Unite au moștenit cel puțin o copie a acestei gene, care afectează capacitatea lor de a transforma acid folic in 5 – metiltetrahidrofolat , forma bioactiva a vitaminei B . Persoanele care mostenesc aceasta varianta de gene de la ambii parinti au un risc semnificativ mai mare de a dezvolta boli vasculare.

Pentru acest grup afectat , tratamentul cu supliment de acid folic bioactiv , 5 – MTHF , ar putea fi o strategie mai bună . 5 – MTHF este testat clinic , este extrem de biodisponibil, poate traversa bariera hemato encefalica, și este puțin probabil sa mascheze un deficit de vitamina B12 precum acidul folic o poate face. Purtatorii aceastei variante de gena pot reduce în siguranță riscul problemelor de sanatate legate de homocisteina folosind un supliment folat ieftin ce nu necesita prescriptie medicala .

Capitolul II

Implicarea vitaminelor in metabolismul homocisteinei

Epidemiologia nivelul homocisteinei este explorata prin intermediul probelor bazate pe populația la scară largă. Niveluri mai ridicate la adulti au fost asociate cu un nivel constant mai mic de vitamine din grupa B ca acidul folic, vitamina B6 și vitamina B12. Asociațiile mai pertinente au fost descrise privind consumul scazut de acid folic și niveluri mai scăzute de folat în sânge, și aproximativ 20 , 30 de procente din populatia adulta poate fi afectată . Fortificarea alimentelor de aprovizionare, anunțat inițial în 1996, promite să ducă la continut mai ridicat de acid folic și sa reduca prevalenta nivelului crescut de homocisteina in randul populației adulte. Cereale fortificate, sucul de portocale si multivitaminele sunt importante surse de aport al acidului folic la bărbați și femei, și reprezinta aproximativ 40 la suta din totalul de acid folic consumat.

De la sfârșitul anilor 1960 o creștere semnificativă a homocisteinei în sânge și urină au fost cunoscute a fi asociate cu o creștere dramatică a riscului de boli arteriale si venoase, dar mai multe cercetari recente au demonstrat că moderate creșteri a concentrației de homocisteină sunt asociate cu un risc crescut de boli aterosclerotice. Acest capitol se va concentra asupra pricipalilor determinanți nutritionali ai concentrațiilor ridicate de homocisteina la nivelul populatiei.

Rolul acidului folic si a vitaminei BI2 în metabolismul homocisteinei este bine stabilit,iar numeroase studii au arătat că intervenția acidului folic și a vitaminei BI2 poate reduce concentrațiile de homocisteina la pacientii cu valori crescute a acestui metabolit.

2.1.Aportul de B-uri si scaderea nivelului de homocisteina

Un domeniu relativ nou si foarte promitator de cercetare subliniază importanța complexului vitaminic B in preventia bolilor vasculare . Mai multe studii au aratat relatii coerente și puternice între concentrații de acid folic, vitamina B12 si vitamina B6 scăzute in sânge și concentrații mari de homocisteina care , la rândul lor , au fost legate de aparitia bolilor cardiace , accidentelor vasculare cerebrale si a altor patologii vasculare .

In aceste conditii este importanta impiedicarea acumularii de homocisteina in oraganism. In mod normal, ea se transforma in alti aminoacizi lipsiti de primejdie datorita unui sistem enzimatic, in care sunt implicate cele trei vitamine din grupul B: vitamina B9 (acidul folic), vitamina B12 (cobalamina) si vitamina B6 (piridoxina) si enzimele dependente de acestea. Homocisteina este un aminoacid creat ca si produs intermediar în timpul procesului de metabolizare al proteinelor . Transformarea homocisteinei la cisteina necesita o enzima dependent de vitamina B6, numita cistationine beta sintetaza . Remetilare la metionină necesită o enzimă dependentă de vitamina B12 si acidul folic drept cofactor . Cea mai frecventa cauza de acumulare a homocisteinei , prin urmare , este deficitul sau disponibilitatea redusă a acidului folic , vitaminei B12 sau vitaminei B6 . Asadar, daca aceste vitamine lipsesc din organismul nostru, metabolismul homocisteinei este dereglat.

2.1.1.Acidului folic(vitamina B9) si rolurile acestuia

Acidul folic prezinta un larg interes in biologie si medicina datorita in primul rand functiilor enzimatice indeplinite in organism intr-o serie de reactii metabolice de importanta vitala.

Acidul folic, prin transferul unor grupari monocarbonate participa la formarea timinei si a bazelor purinice din structura acidului dezoxiribonucleic (ADN), deci detine un rol fundamental in proliferarea si dezvoltarea celulara. Folat coenzimele sunt derivati ai acidului tetrahidrofolic si reprezinta forma biologic activa a acidului folic. De aici deriva importanta speciala a reducerii acidului folic si mai ales aceea a transformarii acidului di-hidrofolic in acid tetrahidrofolic, proces ce se desfasoara in organism sub actiunea enzimei dihidrofolat-reductaza.

Dat fiind rolul derivatilor acidului folic in biosinteza acizilor nucleici si a proteinelor, de un interes deosebit a beneficiat studiul implicatiilor acidului folic in diferite situatii fiziologice (sarcina, copil in crestere etc.) sau patologice (neoplasme, anemii, boli cronice exfoliative ale pielii etc.).

2.1.1.1.Acidul folic si derivatii sai

Denumirea de acid folic este generica, corespunzand mai multor compusi cu rol de vitamina pentru organismele superioare, inruditi prin structurile lor chimice. Ea deriva din latinescul folia-frunza, datorita faptului ca prima substanta din aceasta categorie a fost izolata din frunzele de spanac si avea caracter acid.

In structura acidului folic se afla condensate trei substante:

un derivat trisubstituit al heterociclului pteridinic;

un rest de acid paraaminobenzoic;

unul sau mai multe resturi de acid glutamic.

Prin condensarea 2-amino, 4-hidroxi, 6-metil-pteridinei cu acidul paraaminobenzoic, rezulta acidul pteroic, iar acesta prin condensare la randul sau cu un rest de acid glutamic formeaza acidul pteroilglutamic sau acidul folic.

Derivatii acidului folic sunt inruditi cu molecula de acid pteroilglutamic, iar deosebirile sunt in functie de natura substituentilor monocarbonati din pozitiile N5-N10,cat si prin numarul de resturi de acid glutamic din molecula.

Formele biologic active de acid dihidrofolic si acid tetrahidrofolic se obtin prin reducerea secventiala in pozitiile 5, 6 si respectiv 7, 8.

Acidul folic este sintetizat de multe plante si bacterii, fructele si legumele constituind sursa naturala cea mai importanta (spanac, laptuci, sparanghel, portocale etc.). Alte surse alimentare de acid folic sunt: drojdia de bere, ficatul, rinichii, pestele etc.

Din datele de laborator s-a constatat ca mai mult de jumatate din poliglutamatii pe care ii contin derivatii acidului folic sunt distrusi prin gatit sau conservare, coeficientul de utilizare fiind foarte diferit de la un aliment la altul.

Cantitatea de acid folic dintr-o normala variaza intre 50 – 2000 μg zilnic.

Necesarul minim de acid folic pentru un adult este de 50 μg/ zi, dar aceasta valoare poate creste in anumite stari fiziologice (sarcina, pubertate) sau stari patologice (neoplazii, dermatoze cronice etc.).

Folatii naturali sunt conjugati cu mai multe molecule de acid glutamic, acidul pteroilmonglutamic negasindu-se ca atare in nici o sursa naturala.

Resturile de acid poliglutamic, incarcate cu sarcina electrica negativa, impiedica absorbtia vitaminei ca atare. De aceea, pentru a fi  absorbiti, poliglutamatii alimentari trebuie sa fie hidrolizati in tubul digestiv la derivati monoglutamati.

Aceasta hidroliza are loc la nivelul jejunului proximal, sub actiunea unei conjugaze (enterocitara) dependenta de valoarea pH-ului si de prezenta ionilor de Zn2+.

Aproximativ 80% din acidul folic administrat oral este absorbit. La doze mici, excretia urinara este minora sau absenta, in schimb la doze mari excretia urinara poate deveni considerabila (exemplu: pentru un aport de 10 mg/ zi excretia urinara este de aproximativ 80%).

Sangele contine o cantitate mica de folati (6 – 20 ng/ ml) cea mai mare parte aflanduse in eritrocite. In organism, folatii sunt depozitati in majoritatea tesuturilor: in ficat, rinichi, pancreas, etc.

Pierderile fi ziologice de folati se produc prin descuamarea celulelor epiteliale din piele si tractul intestinal, cat si prin bila,urina , transpiratie, saliva, etc. Rata pierderilor este de 1-2% din totalul rezervelor hepatice, dar valoarea ei este de aproximativ 10 ori mai mare decat a vitaminei B12.

Deoarece cantitatea minima de folati necesara a fi absorbita zilnic este de aproximativ de 100 de ori mai mare decat a vitaminei B12, iar metabolismul folatilor este mult mai intens, simptomele deficientei de folati se dezvolta mult mai rapid decat cele ale deficientei de vitamina B12 insa deficitul va fi totusi vizibil doar dupa cateva luni de la aparitia tulburarii primare de aport, absorbtie sau utilizare.

2.1.1.2.Metabolismul folatilor

Transportul folatilor in organism
Deoarece folatii sunt absolut necesari pentru cresterea celulelor eucariote, transportul lor este asigurat prin doua mecanisme independente. Primul sistem de transport consta in utilizarea unui "carrier" (proteine transportoare) care transporta indeosebi folati redusi. Cel de-al doilea sistem de transport este reprezentat de un receptor proteic membranar ce leaga folatii si care ii internalizeaza prin proces de endocitoza. Acest sistem de transport asigura transportul acidului folic si a acidului metiltetrahidrofilic.

Studii efectuate pe culturi celulare au evidentiat ca multe celule expun pe suprafata lor atat "carrierul" pentru folati redusi, cat si receptorul de folati. Se considera ca transportul folatilor se realizeaza de catre receptorul de folati la concentratii mai mici sau egale cu cele fiziologice (50 mM), iar la concentratii mai mari decat cele fiziologice intra in functiune "carrierul".

Proteinele ce leaga folatii au fost identificate in numeroase tesuturi umane. Proteinele membranare cu acest rol sunt hidrofobe, orientate extern si au proprietatea ca fixeaza si faciliteaza internalizarea folatilor in celulele normale si maligne in vitro.

Recent au fost determinate unele proteine ce leaga folatii in saliva umana. Prin aceste studii s-a demonstrat existenta unei similitudini structurale a proteinelor ce leaga folatii in saliva si receptorii placentari umani pentru folati.

Acidul folic este o vitamina B solubila in apa, esențială pentru om și este obținut din dieta , mai ales din fructe și legume . Potrivit nomenclaturii chimice , diferența între folat si acid folic este data doar un proton suplimentar . Cu toate acestea , termenul de acid folic este în general aplicat pentru forma sintetica a acestei vitamine B , care este de asemenea forma cea mai stabilă. Folatii alimentari exista predominant sub forma de poliglutamați, care trebuie să fie hidrolizati la monoglutamati , cu scopul de a fi transportati . Enzima folilpoli – y – glutamat carboxipeptidaza ( FGCP ) care este ancorata apical la marginea în perie intestinală și este codificata de gena glutamat carboxipeptidaza II ( GCPII ) , este responsabila pentru această hidroliză în intestin. Folatii monoglutamati sunt apoi absorbiti în duoden și partea superioară a jejunului prin marea afinitate a receptorului PCFT1 cuplat la protonii folatului. 5 – MetilTHF este principala formă de folat circulant în plasmă și poate fi transportat în celulă prin intermediul proteinelor “caraus” sau prin transportul mediat de receptor . Receptorul α al folatului ( FR – α ) este o glicoproteină legata de glicosilfosfatidilinozitol cu o afinitate ridicată pentru monoglutamat 5 – metilTHF și este exprimată într -un număr limitat de celule epiteliale , tubulii proximali principali din rinichi , plexul coroid și placenta. Alți receptori de acid folic , β și y , au o afinitate mult mai mică pentru 5 – metilTHF decat FR – α . Transportul mediat de proteinele ”caraus” are loc prin intermediul operatorului de transport al folatului redus(RFC), exprimat ubicuitar, al cărui afinitate pentru 5-metilTHF este considerabil mai mică decât cea a FR – α . Elucidarea rolului PCFT1 în absortie si transport celular necesită cercetări suplimentare.

Procesele metabolice facilitate de folati sunt:

interconversiunea reciproca dintre homocisteina si metionina, intervenind astfel in metabolismul folinei, betainei si sarcozinei;

sinteza bazelor purinice din structura acizilor nucleici (ADN si ARN);

biosinteza timinei din uracil;

transformarea glicinei in serina;

metilarea etanolaminei (colamina) la trimetilcolamina (colina);

metilarea nicotinamidei si formarea N-metilniconinamidei (trigonelina);

biosinteza proteinelor (etapa formarii ARNt-metionina);

hidroxilarea fenilalaninei si formarea tirozinei;

transformarea valinei in tirozina.

2.1.1.3.Ciclul folatilor si metabolismul homocisteinei

Intracelular, 5-metilTHF functioneaza ca un donator de grupare metil pentru reacția de remetilare a homocisteinei . THF rezultat pot fi convertit direct în 5,10-metilenTHF prin acțiunea serin-hidroximetiltransferazei ( SHMT ) . SHMT este o enzima dependenta de vitamina B6 care utilizează serina ca un donator de carbon . La om , SHMT are o izoforma citozolică precum și una mitocondriala. Conversia în THF 5,10 – metilenTHF prin 10-formilTHF și 5,10 – metenilTHF, este catalizată de enzima trifuncționala metilentetrahidrofolat dehidrogenaza ( MTHFD1 ) care are activitate de formiltetrahidrofolat sintetaza , ciclohidrolaza și metilentetrahidrofolat dehidrogenaza. 10 – formilTHF poate dona grupari carbon pentru biosinteza purinei, intrucat 5,10 – metilentetrahidrofolatul poate fi folosit ca un cofactor pentru conversia dUMP în dTMP . Reacția este catalizată de timidilat sintetaza enzima care produce dihidrofolat ( DHF ) ,care necesită reducerea ulterioară înapoi la THF prin acțiunea dihidrofolat reductazei ( DHFR ) . În afară de statusul de cosubstrat pentru sinteza dTMP , 5.10 – metilenTHF poate fi de asemenea redus la 5-metilTHF de catre enzima metilentetrahidrofolat reductaza ( MTHFR ) dependenta de riboflavina ( vitamina B2 ), care concurează pentru 5,10 – methilenTHF cu TYMS . Funcția enzimei MTHFR este de mare importanță in reglementarea 5 – metilTHF disponibil pentru reacția de remetilare a homocisteinei .

2.1.2.Vitamina B12

Vitamina B12, cunoscuta si sub denumirea de cobalamina, este una dintre vitaminele grupului B, importanta din punct de vedere biochimic în buna functionare a unor reactii biochimice importante pentru organismul uman. Este indispensabila pentru formarea globulelor rosii, pentru constituirea structurii celulare si transportul oxigenului in sange. Regleaza inmagazinarea in muschi a energiei obtinute din alimentele ingerate.

În organism vitamina B12 se gaseste sub doua forme biologic active: 5’-deoxiadenozil cobalamina si metilcobalamina. Vitamina B12 este importanta pentru organismul uman deoarece participa în calitate de cofactor la activitatea unor enzime din clasa izomerazelor si transferazelor. Astfel cobalamina (una dintre formele active biologic al vitaminei B12), participa la procesul de gluconeogeneza (proces de formare a glucozei, mai ales în ficat si rinichi din surse non-glucidice). Deasemenea cobalamina este implicata si în cadrul procesului de biosinteza a deoxiribonucleotidelor din structura ADN (acid deoxiribonucleotidic).

Probabil cea mai importanta functie a vitaminei B12 este relatia pe care aceasta o stabilieste în raport cu vitamina B6 si folati, în reglarea nivelului homocisteinei din sânge. Astfel, metionin sintetaza,enzima metilcobalamin dependenta (forma coenzimatica a cobalaminei), catalizeaza în citoplasma celulara metilarea homocisteinei cu formare de metionina (aminoacizi importanti în organismul uman).

Metilcobalamina interactioneaza cu acizii folici, preluând gruparea metil de la acidul N5-metil-tetrahidrofolic (N5-metil- FH4), L-homocisteina reprezentând acceptorul. Cercetarile moderne au demonstrate ca formele coenzimatice ale vitaminei B12 au o importanta deosebita în interdependenta metionina-homocisteina.

În lipsa vitaminei B12, homocisteina, un aminoacid cu actiune proaterogena se acumuleaza în sânge si determina modificari patologice la nivelul sistemului cardiovascular si al sistemului nervos.

Vitamina B12 intervine alaturi de folati si de vitamina B6 în dinamica proceselor de metilare,SAM (sulf-adenozil metionina) si SAH (sulf-adenozil homocisteina) având un rol important în metilarile din organism. Gruparile metil de natura exogena sunt preluate de SAM, care devine astfel donor universal de grupari metil pentru reactiile de metilare din organism. S-a constatat ca procesele de hipometilare au loc în îmbatrânire si cancer, cauzând astfel o instabilitate a genomului. În acest sens, monitorizarea raportului SAM/SAH este importanta din punct de vedere genomic, spre deosebire de homocisteina care este un marker clinic.

Niveluri mari de SAM sunt benefice pentru organism, ele înclina astfel balanta metilarilor în favoarea hipermetilarilor, cu rol protector pentru genom, în timp ce niveluri mari de SAH sunt întâlnite în cancer si în îmbatrânire.

Astfel,atat raportul SAM/SAH si cat si nivelul sangvin de homocisteina sunt reglate prin actiunea celor trei vitamine dint grupul B: acidul folic (vitamina B9), vitamina B12 si vitamina B6. Vitamina B12 mai participa si la o serie de reactii de metilare care biosintetizeaza unele substante biologic active la nivelul sistemului nervos.

Cobalamina determina biosinteza de sfingomieline si sfingolipide, componente ale sistemului nervos. Lipsa vitaminei B12 determina acumularea unor acizi grasi la nivelul membranelor neuronale cu aparitia unor manifestari neurologice specifice.

Aceasta vitamina se gaseste aproape în exclusivitate în produsele de origine animala.

Vitamina B12 se gaseste în carne, oua, lapte si este sintetizata de microflora intestinala a animalelor. Plantele si drojdiile nu sintetizeaza aceasta vitamina. Printre alimentele cu un continut crescut de vitmina B12 se gasesc scoicile, ficatul de vita, sardine, somon. Cea mai buna sursa este ficatul, dar si pestele, ouale, laptele si derivatele lactate.

Activitatea si absorbtia vitaminei B12 este conditionata de existenta unui "factor intrinsec" continut in sucul gastric normal, hipovitaminozele fiind rezultatul aportului insuficient sau lipsei "factorului intinsec".
Carenta vitaminica afecteaza tesuturile in care se produc multiplicari celulare rapide.

Sunt afectate: maduva hematoformatoare (apare anemia megaloblastica), mucoasa bucala (glosita Hunter), mucoasa tubului digestiv, bolnavii prezentand inapetenta, senzatie de balonare, varsaturi, diaree.
Aporturile nutritionale recomandate, minime si usor de acoperit printr-o alimentatie echilibrata, sunt de 1 pana la 2 micrograme pe zi pentru copii, de 3 micrograme pentru adolescenti sau pentru adulti, de 4 micrograme pentru femeile gravide sau care alapteaza. Vitamina B12 este relativ stabila la caldura si la aer dar mai sensibila la lumina si la radiatiie ultraviolete precum si la acizi si baze.

2.1.2.1.Metabolismul ciancobalaminei

Absorbtia intestinala a vitaminei B 12 are loc in ultima parte a intestinului subtire Ea nu este posibila decat in prezenta unei glicoproteine sectretate de stomac, denumita factor intrinsec. Carenta in vitamina B12, care nu este rara in tarile industrializate, poate rezulta deci fie, in mod exceptional, prin aporturi alimentare insuficiente (regim vegetarian), fie dintr-o gastrectomie (ablatie a stomacului) sau dintr-o o boala responsabila de o anomalie a secretiei de factor intrinsec, precum boala lui Biermer; aceasta carenta poate, sa mai provina dintr-o anomalie, dintr-o ablatie a prrtiunii terminate a intestinului subtire si, in mod exceptional, dintr-o infectie cronica a intestinului subtire. In sfarsit, o carenta in vitamina B 12 nu este deloc rara la persoanele in varsta. Ficatul, care stocheaza vitamina B 12, poate disimula o insuficienta de aport sau o tulburare a absorbtiei timp de 3 sau 4 ani. In continuare, apar primele semne ale carentei: oboseala generala, pierdere a apetitului, tulburari hematologice (anemie megaloblastica), neuropsihiatrice (senzatie de arsura cutanata, nevrita optica inflamatie a nervului optic, pierderi de memorie, labilitate a starii de spirit, depresie) si mucoase (limba depapilata). Hipervitaminoza se manifesta prin aparitia unor stari alergice si prin hiperglobulie.

2.1.3.Vitamina B6(Piridoxina)

Vitamina B6 este un compus solubil in apa care a fost descoperit in anii 1930 in timpul studiilor nutritionale facute pe sobolani. Vitamina a fost numita piridoxina pentru a indica similaritatea structural cu piridina. Mai tarziu s-a aratat ca vitamina B6 poate exista sub alte 2 forme chimice putin diferite numite piridoxal si piridoxamina. Toate cele 3 forme ale vitaminei B6 sunt precursoare ale unui compus activat denumit piridoxal-5-fosfat (PLP),care joaca un rol vital drept cofactor in numeroase enzime esentiale organismului uman.

In calitate de coenzima,vitamina B6 intervine in numeroase reactii enzimatice.

PLP joaca un rol vital in functionarea a aproximativ 100 de enzime care catalizeaza reactiile chimice esentiale din corpul uman. De exemplu, functiile PLP ca si coenzima pentru glicogen fosforilaza, o enzima care catalizeaza eliberarea glucozei din glicogenul stocat.

Marea parte a PLP din corpul uman se gaseste in muschi, fiind legata de glicogen fosforilaza. PLP este si o coenzima pentru reactiile folosite in generarea glucozei din aminoacizi, un proces cunoscut sub numele de gluconeogeneza.

Aduce o contributie esentiala la formarea hemoglobinei (care transporta oxigenul in sange), la procurarea rapida a energiei necesare organismului si la transmiterea influxurilor nervoase.

Restaurarea statusului vitaminei B6 a rezultat in normalizarea inmultirii limfocitelor si productiei de interleukin-2, sugerand ca un consum adecvat de vitamina B6 este important pentru functia optima a sistemului imunitar la persoanele in varsta. Totusi, un studiu a descoperit ca necesarul de consum de vitamina B6 pentru suprimarea acestor dezechilibrari ale sistemului imunitar la persoanele in varsta a fost de 2.9 mg/ zi pentru barbati si 1.9 mg/ zi pentru femei. Aceste solicitari de vitamina B6 sunt mai mari decat doza zilnica recomandata actuala.

Este bine documentat faptul ca vitamina B6, actioneaza in sinergie cu vitaminele B9 si B12, intervenind astfel in procesul de transsulfurare al homocisteinei. Orice deficit vitaminic, in primul rand cel al vitaminei B6, duce la perturbarea acestor procese si la formarea in exces de homocisteina. Se stie ca homocisteina este unul dintre factorii de risc ai afectiunilor cardiovasculare si ca la persoanele sanatoase sunt folosite ambele cai de metabolizare a homocisteina: calea ce transforma homocisteina inapoi in metionina , dependenta de acidul folic si vitamina B12 si cea de-a doua cale care transforma homocisteina in cisteina aminoacid si necesita cele doua enzime dependente de vitamina B6 (PLP). Astfel, la reglarea cantitatii de homocisteina din sange este necesara si participarea acestei importante vitamine. Studii vaste de observatie au demonstrat o asociere intre consumul scazut de vitamina B6 sau statusul ridicat al homocisteinei din sange si riscul crescut de boli cardiovasculare. Un studiu prospectiv vast a descoperit ca riscul de boala de inima la femeile care consumau in medie 4.6 mg de vitamina B6 zilnic, era doar de 67% fata de riscul femeilor care consumau in medie 1.1 mg zilnic. Un alt studiu prospectiv vast a gasit ca nivelurile ridicate de PLP din plasma au fost asociate cu un risc descrescut de boala cardiovasculara, independenta de nivelurile de homocisteina. In continuare, anumite studii au raportat ca statusul scazut de PLP din plasma este un factor de risc pentru boala coronariana arteriala. In contrast cu suplimentarea cu acid folic, studiile pe indivizii care luau doar suplimente cu vitamina B6 nu au raportat descresteri semnificative ale nivelurilor de baza ale homocisteinei. Totusi, un studiu a descoperit ca suplimentarea cu vitamina B6 a fost eficienta in scaderea nivelurilor de homocisteina din sange dupa o doza de metionina administrata pe cale orala (test de incarcare cu metionina), sugerand ca vitamina B6 ar putea juca un rol in metabolismul homocisteinei dupa mese.

Piridoxina se gaseste in: nuci, raci, sardine, heringi, carne de vita si de vitel, banane, avocado, hrisca.

Doza zilnica recomandata: Femeile au nevoie de 1,2 mg, gravidele si mamele care alapteaza – de 1,9 mg. Necesarul zilnic al femeilor poate fi acoperit, de exemplu, cu doua banane.

Simptome de carenta: Chiar si un mic deficit de aprovizionare cu aceasta vitamina devine vizibil prin aspectul impur al pielii, crapaturi la colturile gurii, matreata, oboseala, inertie, probleme intestinale, rezistenta slaba la infectii, edeme la picioare sau dereglari ale ciclului menstrual.

Uneori insa, nici alimentatia echilibrata si nici prepararea corecta a alimentelor nu ne protejeaza cu adevarat contra deficitului de substante biologic active. Vina o poarta, printre altele, recoltarea legumelor si fructelor inainte de coacere, iradierea lor pentru a le impiedica sa se strice, precum si durata mare a depozitarii si transportului (in special la fructele si legumele de import).

O alta problema: monoculturile si excesul de ingrasaminte chimice au saracit solul in asemenea masura, incat in zilele noastre alimentele nu mai poseda decat 20-30% din nutrientii pe care ii contineau odinioara. Si prelucrarea industriala elimina o parte din substantele hranitoare importante. Cerealele macinate si transformate in faina alba pierd pana la 60% din cantitatea de vitamina B6, iar orezul decorticat si lustruit – circa 50%. In ce priveste preparatele fast food, acestea reprezinta practic o hrana "moarta", complet lipsita de vitamine.

Stiinta moderna cunoaste 20 de vitamine, toate fiind extrem de importante. Mai ales fara B6, B12 si acid folic, nu functioneaza aproape nimic in organismul uman.

2.2.Statusul vitaminic și Hiperhomocisteinemia

Cofactorii necesari metabolismului homocisteinei pot fi determinanti importanti ai concentrațiilor circulante de homocisteina. Precursorul intracelular este metabolizat fie prin intermediul transsulfurarii fie prin reacția de remetilare la metionină. Prima reacție este calea transsulfurarii, adică condensarea serinei și homocisteinei catalizată de cistationine-beta-sintetaza, dependentă de piridoxal-5'-fosfat (PLP) drept cofactor, în timp ce reacția de remetilare a homocisteinei necesită vitamina B12 și metiltetrahidrofolat drept coenzima și respectiv, cosubstrat. Dacă acesti cofactori sunt într-adevăr determinanți importanti ai concentrațiilor plasmatice de homocisteina, pacientii cu hiperhomocisteinemie ar fi de așteptat să aibă un status vitaminic deprimat. Un studiu recent de laborator arata ca persoanele cu hiperhomocisteinemie (n = 44) au avut concentrații plasmatice de acid folic, vitamina B12, și PLP semnificativ mai mici, comparativ cu participanții (n = 274) cu un nivel plasmatic normal de homocisteina. Cel puțin 56,8% din persoanele hiperhomocisteinemice au prezentat concentrații suboptimale de vitamina B12, în timp ce 59,1% au avut concentrații plasmatice suboptimale de acid folic. Deficitul de vitamina B6 fost mai putin frecvent, 25% dintre pacientii hiperhomocisteinemici au prezentat concentrații plasmatice scazute de PLP. Deși indivizii cu hiperhomocisteinemie au avut un nivel semnificativ mai mic de vitamina in ser comparativ cu lotul martor, suprapunerea dintre grupuri a fost totuși considerabila.Acesta indică faptul că nu toate cazurile de hiperhomocisteinemie pot fi explicate prin statusul vitaminic nutritiv suboptimal și ca sunt, probabil, de asemenea, implicați si factori genetici. Se știu inca puține despre acești factori genetici, dar este posibil ca un polimorfism al enzimelor implicate in metabolizarea homocisteinei sa poata explica de ce unele persoane au hiperhomocisteinemie, în ciuda un status normal de vitamina. Următoarele două exemple ilustrează modul în care fondul genetic poate determina parțial concentrații plasmatice ale homocisteinei în prezența unui status nutritiv normal de vitamina.

1. Formele heterozigote a deficitul de cistationie-beta-sintetaza au concentrații mai ridicate de homocisteina plasmatica decat lotul normal de control, mai ales după incarcarea orală cu metionină

2. Descoperirea unei variante termolabile a metilentetrahidrofolat reductazei servește ca un alt exemplu-indivizii cu aceasta varianta au activitatea enzimatica a limfocitelor mai scazuta și concentrații plasmatice ale homocisteinei mai mari decat lotul martor. Această variantă este, de asemenea, mai frecvent la pacientii cu boli cardio vasculare decat in cadrul lotului de control. Dovezile sugerează că indivizii cu varianta termolabila a enzimei pot avea hiperhomocistinemie intermediara chiar in prezenta unui status vitaminic normal.

2.3.Vitaminele de grup B: principalul determinant a concentrației plasmatice crescute de homocisteina

Observația că statusul de acid folic, vitamina B12, precum si vitamina B6, este deprimat intr-o populatie cu hiperhomocisteinemie nu presupune neapărat faptul că toate cele trei vitamine sunt la fel de implicate ca determinanți ai concentrației plasmatice de homocisteina. Este cunoscut faptul că un deficit pronunțat de vitamina B12 sau de acid folic este caracterizat prin hiperhomocisteinemie, dar care sunt rolurile contribuabile respective ale deficiențelor subclinice de vitaminele menționate mai sus pentru a explica hiperhomocisteinemie intr-o populatie care este de altfel sănătoasa se stie mai putin.

Observații epidemiologice indică faptul că acid folic este determinantul nutritiv principal al concentrației plasmatice de homocisteina în populatia normala.Intr-o populație de 44 de barbati cu hiperhomocisteinemie, concentrația plasmatica de acid folic a fost invers proportionala cu concentrația plasmatice de homocisteina, în timp ce concentrațiile plasmatice de vitamina B12 sau de vitamina B6 nu au aratat o asociere semnificativa cu nivelul seric de homocisteina .

O observație similară a fost făcută în randul tinerilor albi și negri fără hiperhomocisteinemie.In ambele grupuri a existat o relație semnificativă invers proportionala între acidul folic plasmatic și concentrațiile de homocisteina, în timp ce concentrațiile plasmatice ale celorlalte două vitamine nu au fost legate de concentrațiile plasmatice de homocisteina. Aceste observații sugerează că acid folic este cel mai important factor determinant al concentrațiilor plasmatice ale homocisteinei. În scopul de a investiga rolurile individuale ale celor trei vitamine ca determinanți ai concentrațiilor plasmatice de homocisteina, s-a efectuat un studiu placebo-controlat în care a fost investigat efectul suplimentarii individuale cu vitamine asupra hiperhomocisteinemiei.

În acest studiu, 2788 de subiecti au fost verificati pentru hiperhomocisteinemie, și 100 de persoane cu concentrații de homocisteina ridicata in plasmă au fost în cele din urmă inrolati in studiu. Acești voluntari au fost repartizati aleatoriu la unul din cinci grupuri de tratament. Grupa A a primit tablete placebo; grupa B a fost tratata cu tablete de acid folic (0,65 mg); grupele C și D au primit tablete care conțin piridoxină (10 mg), și respectiv ciancobalamina (O.4mg); și grupul E a fost tratat cu un comprimat care conține toate cele trei vitamine în cantitățile menționate mai sus. Participantii au fost instruiti să ia un comprimat pe zi, pentru o perioadă de 6 săptămâni. Homocisteina plasmatica și concentrațiile de vitamine au fost măsurate înainte și imediat după perioada de suplimentare cu vitamine. Analizele serologice au arătat

creșteri semnificative ale concentrațiilor plasmatice de vitamine administate. O comparație in cadrul grupurilor a arătat că suplimentarea modesta cu acid folic a redus concentrația plasmatică medie a acidului folic cu 41,7% (P <0,0001), în timp ce suplimentarea cu vitamina B12 a dus la o scădere cu 14,8% (P <0,01) a concentrației plasmatice de homocisteina. Piridoxină nu a avut un efect semnificativ in scăderea homocisteinei, și combinarea celor trei vitamine nu a fost semnificativ mai eficienta în ceea ce privește scăderea homocisteinei fata de utilizarea unica a acidului folic. Comparativ cu grupul tratat cu placebo, acid folic a fost singurul supliment de vitamina care a dus la o reducere semnificativă a concentrației plasmatice de homocisteina. Acest studiu confirmă observațiile epidemiologice ca acidul folic este cel mai important component nutritiv în reglementarea homocisteinei plasmatice.

Datele prezentate aici nu sugereaza faptul că acidul folic este singurul agent terapeutic necesar pentru tratamentul hiperhomocistinemie. Dimpotrivă, s-a arătat că hiperhomocistinemie indusă de un deficit de vitamina B12 nu răspunde la terapia cu acid folic. În plus, suplimentarea cu acid folic la pacientii cu un deficit cronic de vitamina B12 poate duce în cele din urmă la neuropatie cauzata de incapacitatea de a recunoaște deficitul de vitamina B12. Este mai putin clar daca piridoxină trebuie inclusa în tratamentul hiperhomocisteinemie. Rezultatele confirmă observațiile anterioare că suplimentarea cu vitamina B6 nu reduce concentrațiile plasmatice à jeun de homocisteina. Cu toate acestea, vitamina B6 atenuează vârful homocisteinei după testul de incarcare orala cu metionină, care reprezinta un factor de risc independent corelat cu bolile vasculare. Prin urmare, rezultatele nu exclud posibilitatea utilizării de piridoxina în tratamentul hiperhomocisteinemie, si investigatii suplimentare sunt asteptate.

2.4.Status vitaminic: Corelatii intre valorile paraclinice si simptomatologie

Dezvoltarea și aplicarea de noi teste clinice pentru metaboliții serici ca vitamina B12 și acid folic

au dus la progrese care să permită o mai bună diagnosticare și diferențierea între deficiențele acestor vitamine.

Acest lucru este deosebit de important, având în vedere prevalența subclinica mai mare de B12 fata de acid folic, și, eventual, deficient de piridoxina la vârstnici.

La mijlocul anilor 1980, manualele de medicina interna și hematologie sutineau că deficiențele de cobalamina (CBL, vitamina B12),si acid folic erau ușor de recunoscut și diagnosticat. Pacientii aveau grade semnificative de anemie, creșteri ale eritrocitelor marcate sau volumul eritrocitar mediu (MCV), scaderi anormale a celulelor albe din sange (WBC) și a numărului de trombocite, și creșteri serice marcate de lactat dehidrogenază (LDH). Anomaliile neuropsihiatrice, care sunt observate în deficitul cobalaminei dar nu si în deficitul de acid folic, se credea ca apar ocazional si la pacientii fara anemie. Deși anomalii hematologice identice au fost cauzate de deficitul de acid folic si Cbl, diagnosticul corect a fost ușor de a stabilit folosind teste serologice pentru CBL și acid folic.Exista, de asemenea un acord universal, în esență, cu conceptul că nivelul seric al CBL nu a fost numai scăzut la 200pg/mL în deficitul CBL, dar a fost redus semnificativ la mai putin de 100pg/mL. Documentație reala pentru aceste concepte nu a fost prezentata si nici disponibila.

La începutul anilor 1980, s-au dezvoltat noi metode cromatografice / metoda prin spectrometrie de masă pentru testarea metaboliților care sunt implicati în caile enzimatice care folosesc și necesită CBL și acid folic. Așa cum se arată în fig. x, atât CBL cat și acid folic sunt necesare în reacția metionin-sintetaza în care homocisteina este convertita în metionină.

Fig.x. Cai enzimatice centrate pe enzima metionin-sintetaza dependenta de CH3-cobalamină (CH3-CBL)care convertește 5-CH3-tetrahidrofolatul (5-CH3-THF) și homocisteina la THF și metionină. S-adenozil-metionina

este un important CH3-donator pentru multe metiltransferaze care metileaza AND-ul, ARN-ul, proteinele​​, lipidele, etc. Homocisteina poate fi fie reciclata la metionină sau condensata cu serina pentru a forma cistationina, care este apoi convertita în cisteină și α-ketobutirat. Calea generala este strict reglementată de către S-adenozil-metionina, care inhibă formarea de 5-CH3-THF de catre 5,10-CH3-THF reductaza (reacția nu este prezentata) și stimulează direct cistationine-beta-sintetaza.

Homocisteina poate fi, de asemenea, transformata în cistationina prin cistationin- beta-sintetaza, o enzima dependenta de piridoxina(vitamina B6) . La om, CBL este necesară pentru o singură reacție enzimatică și această cale este ilustrată în fig. y. Aici este necesară CBL pentru conversia L-metilmalonil-CoA la succinil-CoA, care este catalizată de L-metilmalonil-CoA mutază. Nici acidul folic, nici vitamina B6 nu sunt implicate în această cale. Homocisteină serică este crescuta la> 95% dintre pacienți cu deficieta de acid folic sau CBL confirmata clinic, și cistationina serica este crescuta în > 80% din ambele grupuri. Acidul metilmalonic in ser și acidul 2-metilcitric sunt crescute la> 95% și respectiv > 80%, dintre pacientii cu deficit de cobalamina și sunt normale în deficitul de acid folic. Astfel, măsurarea acestor metaboliți serici permite diagnosticarea și distinge între deficiențele de CBL și acid folic cu un grad ridicat de precizie.

Fig.y. Reacțiile implicate în metabolizarea propionil-CoA, D-metilmalonil-CoA, L-metilmalonil-CoA, și succinil-CoA. În deficitul CBL, L-metilmalonil-CoA mutaza este afectată din cauza lipsei de adenozil-CBL. Aceasta conduce la o acumularea de L-metilmalonil-CoA, D-metilmalonil-CoA, și propionil-CoA. Nivelurile crescute ale D-metilmalonil-CoA sunt hidrolizate în cantități crescute de acid metilmalonic de catre D-metilmalonil-CoA hidrolază. Niveluri crescute de propionil-CoA conduc la sinteza crescută a acidului 2-metilcitric prin citrat sintaza, care utilizează în mod obișnuit acetil-CoA în loc de propionil-CoA, pentru a forma acidul citric. Acidul 2-Metilcitric conține doi atomi de carbon asimetrici dispuși ca două perechi de enantiomeri aflati in conexiune :acidul 2-metilcitric I și II.

Spectrul clinic al deficitului de vitamina B6 nu este bine documentate la om, dar studiile recente la sobolani indica faptul ca niveluri bazale crescute ale cistationinei serice și creșteri marcate ale valorilor serice ale homocisteina după o incarcare cu metionină, sunt indicatori sensibili de deficit de vitamina B6. Creșterile serice de metabolit se normaliza cu vitaminoterapie, dar numai în cazul în care este utilizata vitamina adecvata. Acest lucru a fost constatat in urma unor greseli medicale in care cinci pacienții cu deficit CBL au fost tratați în mod eronat cu acid folic înainte de a fi tratați în mod corect cu CBL. Nici homocisteina serica ridicata nici nivelurile serice crescute ale acidului metil malonic nu răspund la administrarea de acid folic, dar ambele pot fi corectate cu Cbl. In urma unui studiu efectuat, datele colectate de la trei pacienți cu deficit de acid folic prezentand creșteri serice persistente de homocisteina, au aratat lipsa raspunsului la tratamentul initial cu CBL,dar s-au normaliza după terapia ulterioară cu acid folic. Specificitatea răspunsurilor metabolitului este deosebit de utilă la pacienții la care nivelurile ambelor vitamine serice sunt în intervalul scăzut sau redus normal.

La mijlocul anilor 1980, s-a efectuat un studiu prospectiv privind evaluarea spectrul clinic de deficit al CBL. În perioada septembrie 1983-august 1985 au fost colectate 7747 de probe serologice pentru testarea CBL la Spitalul Harlem și Spitalul Presbyterian din New York. CBL a fost <200pgl ml în 300 de probe, și, din acest grup mic, 86 pacienți au fost considerati a fi CBL deficitari, teorie bazata pe unul sau mai multe raspunsuri obiective la terapia CBL.

Testele de laborator recoltate inaintea inceperii tratamentului la acesti 86 de pacienti cu deficit necontestabil de CBL demonstrează că anomaliile hematologice clasice de multe ori lipsesc la pacientii cu o bine stabilită deficieta de CBL și că nivelul Cbl in ser este adesea> 100pg/mL. Aceste rezultate evidentiază faptul că spectrul clinic al deficitului de CBL este mult mai larg decât era recunoscut in ​​trecut și că învățăturile contemporane despre deficitul CBL au fost incorecte. Deși mai putin studiat, acelasi lucru pare să se aplice si in cadul spectrului clinic de deficit al acidului folic.

Utilizand noile metode de testare a metaboliților și răspunsurile clinice la tratament, s-au identificat un număr de pacientii care aveau cantitate normală de CBL in sange în ciuda faptul că acestia erau cunoscuti ca fiind grav afectati de deficit de CBL.

În concluzie, dezvoltarea și aplicarea de noi teste clinice pentru metaboliții serici au dus la o serie de progrese. Acestea includ o nouă și adevărată înțelegere a spectrului clinic al deficitului de CBL și de acid folic, o creștere a capacitatii de diagnosticare și diferențiere între aceste deficiențe, precum și o nouă apreciere a prevalentei ridicate a deficitului subclinic de CBL și acid folic (și, eventual, vitamina B6) la vârstnici și în pacienții cu boli vasculare.

2.5. Statusul nutritional vitaminic și Homocisteina: Către definirea intervalului

normal plasmatic de referință

Din studiile citate mai sus, este clar că un status vitaminic îmbunătățit va duce la concentrații plasmatice ale homocisteinei mai mici și probabil optime. Am folosit recent datele din studiile referitoare la cele 3 suplimente de vitamina pentru a prezice un interval de referință a homocisteinei plasmatice, care poate fi compatibil cu un nivel de sănătate optimă.

În concluzie, se poate preciza că o cunoaștere a relației dintre concentrațiile plasmatice ale homocisteinei și statusul vitaminic intr-o populatie normala a permis să se abordeze problema unei interval adecvat de referință a homocisteina intr-un mod nou. Se poate argumenta că acest interval de referință calculat este într-un mod artificial scazut. Cu toate acestea, studiile clinice citate mai sus indică faptul că valoarea superioara matematica de referință derivata poate fi adecvată. În două studii diferite, sa constatat că riscul de stenoza a arterei carotide a crescut la concentrații plasmatice ale homocisteinei> 10. 5 μmol/L sau > 11,4  μmol/L, în timp ce un alt studiu recent sugerează că riscul pentru CHD începe să crească la concentrațilei de homocisteina> 11. 7 μmol/L.

Datele de laborator indica faptul ca 37,6% dintre bărbații dintr- o populatie predispusa sa dezvolte boli cardio vasculare au prezentat concentrații plasmatice ale homocisteinei> 11,7 μmol/L, în timp ce 11,6% au avut concentrații plasmatice ale homocisteinei> 16,3 μmol/L. Numai studii de interventie vor putea preciza dacă acești oameni, cu concentrații relativ ridicate a homocisteinei plasmatice vor beneficia de suplimentarea cu vitamina adecvata pentru a reduce incidenta bolilor cardio vasculare.

Capitolul III

Hyperhomocisteinemia – implicare in patologie

Hiperhomocisteinemia (un nivel plasmatic >12-15 μmol/L) apare in situatiile in care este blocata una din cele 2 cai de metabolizare.

Hiperhomocisteinemia a fost clasificata in :

usoara la valori de 11,7 – 16 μmol/L

moderata la valori de 16 – 30 μmol/L

intermediara la valori de 30 – 100 μmol/L

severa la valori mai mai de 100 μmol/L

Hiperhomocisteinemia severa(>100 μmol/L) care conduce la homocisteinurie este produsa de defecte genetice, cel mai frecvent fiind deficitul homozigot de CBS cu o incidenta de 1 la 300 000 nasteri. Acesti pacienti prezinta retard mental, tromboembolism arterial si dezvolta ateroscleroza precoce. La acești pacienți, cauza principală de deces și morbiditate este tomboembolismul, urmat de accidentele cerebro-vasculare, tromboza arterial periferică și infarctul acut de miocard.Acelasi tip de manifestari este intalnit si in cazul deficitului homozigot de MTHFR. Deficitul heterozigot de CBS intalnit la aproximativ 1% din populatie este asociat cu o hiperhomocisteinemie moderata la fel ca si deficitul heterozigot de MTHFR. La nivelul enzimei MTHFR mai este descrisa o mutatie care genereaza o varianta enzimatica termolabila. Pacientii care sunt heterozigoti pentru aceasta mutatie nu prezinta hiperhomocisteinemie sau un risc crescut de evenimente trombotice in timp ce homozigotii pot dezvolta hiperhomocisteinemie.

Hiperhomocisteinemia ușoară(15-20 μmol/L) și cea moderată(20-50 μmol/L) sunt, cel mai adesea, datorate carenței de vitamine B, vitamine ce au un rol important în metabolismul homocisteinei. Ca urmare, creșterea homocisteinei plasmatice poate fi datorată diferitelor medicamete și afecțiuni ce intervin în metabolismul vitaminelor B12, B6 și in ciclul folaților.Alte cauze de hiperhomocisteinemie sunt: varsta inaintata, hipotiroidism, lupus eritematos sistemic, afectiuni renale cronice, medicamente: acid nicotinic, methotrexat, teofilina, L-dopa.

Numeroasele studii efectuate au aratat ca hiperhomocisteinemia se asociaza cu urmatoarele:

risc crescut de afectiuni cardiovasculare – hiperhomocisteinemia constituie un factor de risc independent atat pentru femei (chiar si inainte de menopauza) cat si pentru barbati;

risc crescut de tromboze venoase;

risc crescut de complicatii ale sarcinii si defecte de tub neural.

Maladiile cardiovasculare sunt principala cauza de deces in tarile industrializate. Factorii de risc implicati cum ar fi hiperlipidemia, hipertensiunea, fumatul sau sedentarismul nu pot explica in totalitate mecanismul acestor maladii. Actualmente noul marker al acestor patologii si anume homocisteina face obiectul a numeroase studii.

3.1. Hiperhomocisteinemia-factor de risc cardiovascular

Primele descrieri ale patologiei vasculare la pacienții cu hiperhomocisteinemie cauzate de deficitul cistationin-sintetazei au evidențiat tromboză proeminentă aparută în arterele și venele organelor majore.Redescoperirea cazului index cu această boală, publicat pentru prima dată în 1933, a atras atenția la asemănările dintre patologia arterială asociată cu hiperhomocisteinemie și arterioscleroză la persoanele în vârstă. Descoperirea arteriosclerozei rapid progresive în cazul index datorată carenței de cobalamina, cauzată de sintaza deficitară de metionină, a condus la concluzia că hiperhomocistinemie provoacă arterioscleroză printr-un efect direct al derivaților de homocisteina asupra celulelor și țesuturilor arterelor. Constatarea plăcilor aterosclerotice, în esență, identice la un pacient cu o al treilea tip de hiperhomocisteinemie, cauzate de deficitul de metilentetrahidrofolat reductaza, a confirmat asocierea dintre arterioscleroză și hiperhomocisteinemie, indiferent de ce anomalie enzimatică moștenită produce creșterea nivelului de homocisteina în sânge.Patologia vasculară asociată cu hiperhomocisteinemie moderată la subiecții cu deficiențe alimentare de vitamina B6, acid folic, sau vitamina B12 este în esență identică cu arterioscleroza aparută în cadrul populației generale.Dezvoltarea plăcilor aterosclerotice este legată de efectele homocisteinei asupra agregarii particulelor de lipoproteine​​, deteriorarea intimei, hiperplazia celulelor musculare, formarea armonioasă a matricei extracelulare sulfat, calcifiere, degenerarea fibrelor elastice, efect asupra trombocitelor și sânge factori de coagulare, și depunerea de colesterol și lipide în dezvoltarea ateromului.

Patologia vasculară în deficiența de cistationin-sintetază

În urma descoperirii homocistinuriei la copiii cu retard mintal în 1962, prima descriere detaliată a patologiei vasculare a acestei boli subliniază posibilitatea relației cu sindromul Marfan. La această primă autopsie publicată a unui băiat de 7 ani cu homocistinurie, aorta era parțial dilatată cu zone de fibroza a intimei și ocluzie prin adereța murală a trombilor în aorta distală ce se extinde în arterele iliace. Pereții ramurilor majore ale aortei erau îngroșate de țesut fibros. Dezvăluirile histologice arătau fragmente fibroase ale intimei asociate matricei extracelulare metacromatice, divizarea și fragmentarea elasticii interne, și depunerea de fibre de colagen.

Depozitele metacromatice ale aortei se găsesc între lamele elastice și crestele de țesut concentric fibros intimal și conțin țesut fibros celular gros intercalat cu fibre elastice. Artera pulmonară conține depozite metacromatice între fibrele elastice ale mediei. Într-o nefrectomie a unui alt caz de homocistinurie la un băiat de 15 ani, fragmentele fibroase ale intimei cu diviziuni de fibre elastice și depunerea metacromatică în matrice sunt demonstrate. Într-un al doilea caz autopsiat de homocistinuriei la o fetiță de 9 ani, patologii similare sunt demonstrate în artere, și un trombus recent format se regăsește în sinusuri durale.

O altă serie majoră de 38 de pacienti cu homocistinurie raportează ocluzie coronariană fatală la o femeie în vârstă de 20 de ani, cu angina pectorală și infarct miocardic in antecedente, infarct miocardic non-letal la o femeie în vârstă de 31 de ani, moarte de la o presupusă ocluzie coronariană la un băiat în vârstă de 18 ani, și moarte datorată trombozei bilaterale a arterelor carotide la o fată în vârstă de 12 ani. Alti pacienti au prezentat tromboza în aorta distală, iliace și subclavie cu pierderea pulsului și simptome de ischemie. Îngustarea arterei renale cu atrofie renală este demonstrată la un pacient de 18 ani cunoscut cu hipertensiune arterială. Un băiat în vârstă de 8 ani, cu o istorie de accident vascular cerebral nu prezintă puls periferic din cauza trombozelor arteriale recurente.

Patologia vasculară în multe dintre aceste cazuri demonstrează îngustarea severă a lumenului de către inelele fibroelastice concentrice de la nivelul intimei, asociată cu subțierea mediei. Secțiuni ale arterei carotide evidențiază tromboza recentă,plachetele fibroase excentrice, și dedublarea laminei elastice, sugerând episoade recurente de tromboză. Rezultatul autopsiei într-un caz suplimentar de homocistinuriei la o fetiță de 2 ani dezvăluie o patologie vasculară similară. Discuția despre aceste cazuri, atribuie frecventele tromboze la modificările pereților vaselor de sânge.

Posibila relație homocistinuriei-arterioscleroză a fost clarificată în 1965, atunci când un caz publicat in 1933 a fost identificat retrospectiv prin descoperirea homocistinuriei la o ruda in viata. Cazul index din 1933 a fost un băiat în vârstă de 8 ani care a murit de ocluzie trombotică a unei artere carotide și infarct cerebral. În constatările patologice, anatomopatologul a sugerat că modificările sclerotice din arterele carotide sunt similare schimbărilor din arterioscleroza întâlnită de obicei la vârstnici. Reexaminarea acestui caz de homocistinuriei din 1933 a relevat plăci fibroase arteriosclerotice în arterele din mai multe organe, precum și arterioscleroza carotidelor și tromboză . Aceste observații sugerează că patologia vasculară în hiperhomocisteinemia cauzată de deficiența cistationin-sintetazei duce o adevărată relație cu patogeneza arteriosclerozei .

Patologia vasculară tipică în homocistinuria cauzată de deficitul de cistationin sintetază constă în plăci aterosclerotice fibroase care cauzează îngustarea lumenului. Aceste plăci sunt formate prin hiperplazia celulelor musculare netede, depunerea de fibre de colagen în matricea extracelulară, asociate cu fragmentarea, divizarea, și degenerarea elasticii inteme. Unele artere sunt sever reduse de straturi concentrice de țesut conjunctiv fibros. În multe cazuri, plăcile aterosclerotice sunt asociate cu tromboză intravasculară, cauzând ocluzia completă a lumenului prin formarea de trombi. Depunerea de colesterol și lipide în aceste plăci este doar ocazional observat, în special la copii. Cu toate acestea, anevrismul aortic tipic cu caracteristicile patologice ale aterosclerozei este observat la adulții cu homocistinurie.

Tromboza venoasă, tromboflebita, embolia pulmonară sunt observate în multe cazuri de

homocistinuriei. Pe scurt, patologia vasculară a hiperhomocisteinemiei cauzate de deficit de cistationin sintetază este formată din plăci fibroase arteriosclerotice cu depunere de lipide, asociate cu îngustarea severă și ocluzia trombotică a aortei,a marilor artere musculare și a arteriolelor organelor din întreg organismul.

Descoperirea arteriosclerozei accelerate în deficiența metionin-sintetazei

Cazul index al carenței de cobalamina, cauzat de deficienta metiltetrahidrofolat-homocistein-transferazei( sintaza metioninei), a fost descrisă la un băiat de 2 luni cu deficit de creștere și pneumonie de aspirație . Acest copil elimina homocistină, cistationină și acid metilmalonic în urină atribuit deficienței de sinteza a metioninei. Spre deosebire de hiperhomocisteinemie cauzată de deficiența de cistationin-sintetază, concentrația plasmatică a cistationinei a fost

crescută la acest copil, iar concentrația de metionină a fost mai degrabă redusă decât crescută. În plus, acidul metilmalonic fost extrem de ridicat în plasma, o constatare neîntâlnită în deficitul cistationin-sintetazei.Concluziile autopsiei în cazul index al deficitului sintezei de metionină au

dezvăluit plăci aterosclerotice rapid progresive care implică arterele și arteriolele mai multor organe. Această observație este importantă, deoarece arterioscleroză ar putea fi legată direct de hiperhomocisteinemie, indiferent de deficitul enzimatic care a determinat-o, ceea ce duce la concluzia că homocisteina cauzează plăci aterosclerotice printr-un efect direct al aminoacidului asupra celulelor și țesuturilor arterelor. Observarea concentrațiilor diferite de metionină și cistationină în deficitul cistationin-sintetazei și de metionin- sintetază sprijină concluzia că patologia vasculară este atribuită hiperhomocisteinemiei, indiferent deficitul enzimatic etiologic moștenit.

Patologia vasculară a hiperhomocistinemiei cauzate de deficiența metionin-sintetazei presupune existența plăcilor intimale fibroase răspândite care afectează arterele și arteriolele organelor majore din tot corpul.Pachetele fibroase tipice sunt compuse din proliferarea focală a celulelor musculare netede, asociată cu depunerea de depozit metacromic extracelular, depunere de fibre de colagen, și divizarea și degenerarea elasticii inteme. Ỉn unele plăci, interna elastică este încrustată cu săruri de calciu, și prezintă o placă fibrocalcică intimală neregulată, angulată și distorsionată. Aceste plachete fibroase și fibrocalcice restrâng lumenul arterelor coronariene, cerebrale,renale și pulmonare.

În unele arteriole hiperplastice, celulele musculare netede restrâng lumenul,iar celulele endoteliale vacuolate compromit în continuare lumenul. Aceste modificări vasculare sunt interpretate ca leziuni vasculare cauzate de progresia rapidă a arteriosclerozei.Constatarea placii intimale fibroase aterosclerotice și a daunelor vasculare, așa cum o arată necroza fibrinoidă, trombii de fibrină și vacuolizarea celulelor endoteliului în aceste cazuri rare de deficit de metionin-sintetază, susține că hiperhomocisteinemia este responsabilă de arterioscleroza rapid progresivă printr-un efect direct al homocisteinei asupra celulelor și țesuturilor peretelui arterial. Datorită rarității bolii, nu au fost raportate studii asupra patologiei vasculare în deficitul heterozigot de metionin-sintează.

Arterioscleroza în deficiența metilentetrahidrofolat reductazei

La câțiva ani după descoperirea hiperhomocisteinemiei cauzate de deficiențe ale cistationin-sintetazei sau metionin-sintetazei, un al treilea deficit de enzimă moștenit a fost de asemenea dovedit că duce la homocistinurie și hiperhomocisteinemie. În această condiție defectul reacției de remetilare a homocisteinei la metionină duce la hiperhomocisteinemie fără creșterea cistationinei în plasmă și cu un nivel scăzut sau normal al concentrației plasmatice de metionină. Primele descoperiri publicate ale unei autopsii realizate unei femeii în vârstă de 20 ani cu deficit de metilentetrahidrofolat reductază arată o patologie vasculară izbitor de asemanatoare cu anomaliile vasculare găsite în celelalte două deficiențe enzimatice asociate cu hiperhomocisteinemie.

Datorită aceastei similitudini, leziunile vasculare sunt atribuite unui efect toxic al homocisteinei pe celulele și țesuturile arterelor.Leziunile vasculare, în esență, identice au fost înregistrate ulterior într-un al doilea caz deficit de metilentetrahidrofolat reductază.

Leziunile vasculare din hiperhomocisteinemie cauzate de deficiența metilentetrahidrofolat reductazei constau în plăci fibroase ale intimei arterelor,îngroșarea pereților arteriolari prin hiperplazia celulelor musculare netede și umflarea și vacuolizarea celulelor endoteliale.Plăcile fibroase ale intimei vasculare constau în proliferarea celulelor musculare netede cu depunere crescută de fibre de colagen și din divizarea și degenerarea laminei elastice interne. Leziunile focale sunt de asemenea prezente în peretele aortic, constând în hiperplazia intimală moderată a

celulele musculare netede, pierderea celulelor endoteliale, fragmentarea și întreruperea laminei elastice.

Anomalii mitocondriile observate în deficitul cistationin-sintetazei și în deficitul metilentetrahidrofolat reductazei constau în mărirea și alungirea mitocondriilor, cu pauze și proliferări sub forma de vilozități la nivelul membranei exterioare. Mitocondriile gigant cu forme neregulate, dilatate, sau bizare conțin mase dense extinse de matrix mitocondrial. Sugestia că supraproducția de homocisteina este responsabilă pentru aceste anomalii mitocondriale este susținută prin demonstrarea experimentală a unor modificări mitocondriale similare pe animale de laborator hrănite cu doze mari de metionină sau colestan . Homocisteina catalizează in vitro oxidarea lipoproteinelor cu densitate moleculară mică în prezența ionilor ferici. Triol colestanul/Colestan triolul este un oxid foarte aterogenic al colesterolului, care este produs prin oxidarea lipoproteinelor cu densitate moleculară mică ​​în peretele arterial. Acestea și alte observații au condus la presupunerea că funcția mitocondrială modificată din arterioscleroză este promovată de hiperhomocisteinemie.

Constatarea că arterioscleroză accelerată din hiperhomocisteinemie cauzată de deficitul metilentetrahidrofolat reductazei este confirmarea concluziei că homocisteina produce plăci arteriosclerotice cu un efect direct asupra celulelor și țesuturilor din peretele arterial. Indiferent

dacă originea metabolică a hiperhomocisteinemie este dată de eșecul de formare a cistationinei prin calea transsulfurarii sau de eșecul de conversie a homocisteinei la metionină prin reacția de remetilare,plăcile arteriosclerotice și aterogeneza accelerată sunt observate. Constatarea leziunilor vasculare, caracterizată prin depunerea de fibrină, necroze focale ale peretelui arterial, bombarea celulelor endoteliale, și microtrombii sugerează un proces comun fiziopatologic aterogen în toate cele trei mari tipuri ereditare de hiperhomocisteinemie.

Hiperhomocisteinemia și lipoproteinele în aterogeneză

Dezvoltarea plăcilor aterosclerotice în homocistinurie homozigotă este foarte asemănătoare histogenezei aterosclerozei umane. Multe dintre procesele fiziopatologice observate în artere în homocistinurie au fost observate în dezvoltarea plăcilor aterosclerotice, în cazurile cu arterioscleroză generalizată. În general, multe dintre leziunile din homocistinuria homozigotă prezintă un ritm de dezvoltare accelerat, conform interpretărilor actuale. Proeminența prejudiciului intimei, depunerea fibrinei, și plăcile fibroase din copilărie, din aceste cazuri, sprijină această interpretare.

Patologia vasculară asociată hiperhomocisteinemiei moderate

Primul studiu uman care implică homocisteina în hiperhomocistinemia moderată fără tulburări enzimatice cunoscute sau homocistinuriei a fost efectuat la pacientii cu boală coronariană. În urma unei doze orale de metionină, singurul precursor al homocisteinei, concentrațiile plasmatice ale

homocistinei și disulfurii mixte homocisteină-cisteină s-au dovedit a fi crescute în bolile coronariene, comparativ cu grupul martor. Ulterior, numeroase studii pe pacienți cu boală cerebrovasculară, coronariană și periferică au demonstrat că hiperhomocisteinemie moderată este un factor de risc independent pentru ateroscleroză.

Deficiențe alimentare de vitamina B6, acid folic, și absorbție defectuoasă de vitamină

B12 au fost implicate în etiologia hiperhomocistinemiei moderate. Studiile populaționale au demonstrat că homocisteina plasmatică este corelată cu factori de risc cunoscuți pentru arterioscleroză, inclusiv lipsa de fructe și legume, lipsa de exercitiu, abuz de tutun, vârstă, sex,statusul post-menopauza, hipertensiune, și alți factori. Aproape toate studiile retrospective

și cele mai multe studii prospective au implicat hiperhomocisteinemia ca un factor cauzal al patologiei vasculare,implicit cardiovasculare.

Un studiu prospectiv recent de 21.520 oamenii a aratat ca nivelul homocisteinei a fost semnificativ mai mare la 229 de bărbați care au murit de boală cardiacă ischemică, comparativ cu 1126 de persoane din lotul martor. Aceste rezultate ajută la rezolvarea incertitudinii privind rolul cauzal al hiperhomocistinemie din studiile prospective și retrospective efectute anterior.

Spre deosebire de hiperhomocistinemia cauzată de deficiențele homozigote

ale enzimelor care controlează metabolismul homocisteinei, patologia vasculară

în cele mai multe cazuri de hiperhomocisteinemie moderată este observată în cadrul unei

etape ulterioare în dezvoltarea aterosclerozei. Leziunile vasculare sunt declanșate cu o

etapă mai devreme și sunt mai rapid progresive în homocistinurie homozigotă

decât în cazurile de hiperhomocisteinemie moderată fără deficiențe enzimatice cunoscute. Necroza fibrinoidă, depunerea fibrinei, microtrombii, și celulele endoteliale hiperplazice, care se regăsesc în toate cele trei tipuri majore de homocistinurie sunt rar întâlnite în cazurile de hiperhomocisteinemie moderată.

In rândul populațiilor susceptibile îngroșările intimale difuze și focale sunt prezente

la o fracțiune de sugari de la naștere. Aceste leziuni timpurii conțin extracelular o abundentă

matrice de proteoglican, celule spumoase macrofage izolate,celulele musculare netede hiperplazice și fibre elastice. Din primii ani până la pubertatea precoce,striurile lipidice conțin în plus față de componentele țesutului conjunctiv al leziunilor incipiente, celule spumoase macrofage, celulele musculare netede încărcate cu lipide și particule lipidice extracelulare. Începând din adolescența târzie și continuând cu maturitatea timpurie, leziunile preateromatoase și ateromatoase încep să acumuleze o bază de depozite de lipide extracelulare în stratul musculoelastic care va dezvolta plăci. Plăcile fibroase tipice devin evidente de la mijlocul celui de al treilea deceniu și cresc în importanță în ultimele decenii de viață. Plăcile ateromatoase complicate tipice sunt observate din al patrulea deceniu. Aceste leziuni avansate dezvoltă modificări degenerative, hemoragii în plachete, trombi murali, neovascularizație, cristale de colesterol, proteine amorfe​​, lipide și resturi. Plăci aterosclerotice avansate similare sunt observate în cazurile mai vechi de homocistinurie homozigotă, uneori asociate cu anevrism tipic aterosclerotic.

Incidența dislipidemiei si hipercolesterolemiei la pacienții cu arterioscleroza variază de la aproximativ 50% la mai puțin de 15% din cazuri, în funcție de populația de studiu și definiția dislipidemiei. Apariția arteriosclerozei avansate sau a boalii coronariane fără prezența factorilor de risc traditionali este frecventă în rândul populațiilor sensibile. Un studiu de autopsie efectut la 194 de cazuri consecutive, conceput pentru a estima frecvența hipercolesterolemiei la pacienții cu arterioscleroză, a concluzionat că doar la aproximativ 15% din cazurile cu plăcile aterosclerotice cele mai severe prezentau niveluri ridicate ale colesterolului seric . În două treimi din cele 122 de cazuri cu ateroscleroză severă, boala s-a dezvoltat fără prezența dovezilor hipercolesterolemiei serice, diabetului sau hipertensiunii arteriale. Alte studii publicate au arătat că în multe cazuri hiperhomocistinemie moderată este asociată cu ateroscleroza fără prezența factorilor de risc tradiționali, ceea ce explică rezultatele acestui studiu de autopsie.

Valorile fiziologice al homocisteinei totale (tHcy) sunt de 5-15 μM/L si cuprinde homocisteina legata de proteine, de alti compusi si homocisteina libera. Suma acestora contureaza termenul de “Homocisteina totală”. Fracțiunea legata de proteine reprezintă 80% din total. Nu se stie care forma este implicata direct in procesele patologice intrucit se produce o interconversiune continua intre forma libera si cele disulfurice. Din acest motiv, importanta din punct de vedere clinic este determinarea homocisteinei totale plasmatice deoarece si o crestere minora a acestor valori reprezinta un factor de risc independent in dezvoltarea aterosclerozei.

Factorii care duc la instalarea hiperhomocisteinemiei sunt:

1. deteriorarea metabolismului lipidic

2. interferenta cu factorul de relaxare vasculara NO

3. alimentatia bogata in proteine

4. carenta vitaminelor B6, B12 si a acidului folic

5. defecte genetice ale enzimelor implicate in metabolismul Hcy

3.1.1. Deteriorarea metabolismului lipidic si Hiperhomocisteinemia

In momentul de fata este cunoscut faptul ca homocisteina potenteaza autooxidarea particulelor lipoproteice LDL initiind astfel tromboza sau formarea placii de aterom. Cresterea moderata a homocisteinei plasmatice este un factor de risc independent in tulburarile cardiovasculare premature.

Gruparea tiol a homocisteinei se oxideaza cu usurinte generind disulfuri cu alte molecule cisteina peptide si proteine constituind un adevarat sistem redox:

Homocisteina redusa (forma libera) -> Homocisteina oxidata (disulfuri)

Prin eliminarea interna a unei molecule de apa intre gruparea carboxil si gruparea tiol, homocisteina trece in gruparea tiolactona cea mai reactiva forma a homocisteinei implicate in modificarea particulelor LDL.

Homocisteina reprezinta un factor de risc cardiovascular independent si concentratia acesteia este corelata cu ateroscleroza coronariana timpurie chiar din a doua decada de viata. Riscul de a dezvolta o boala coronariana la o crestere a tHcy cu 5 μM/L este acelasi cu cel produs de hipercolesterolemie. O metaanaliza a 27 studii epidemiologice a indicat ca o crestere cu 5 μmol/L a homocisteinemiei se asociaza cu un risc de boala coronariana similar cu cel indus de o crestere cu 0.5 mmol/L  a nivelului de colesterol (un “odds ratio” de 1.6 la barbati si de 1.8 la femei).

Medicamentele administrate in dislipidemii cum ar fi colestiramina, colestipolul, acidul nicotinic – compusi capabili sa reduca nivelul lipidelor circulante pot cauza cresterea nivelului plasmatic al homocisteinei prin perturbarea absorbtiei folatului.

Sunt multe teorii cu privire la mecanismul prin care hiperhomocisteinemia favorizeaza aparitia si dezvoltarea aterosclerozei. Unii sugereaza ca este implicata gruparea sulfidril din molecula homocisteinei deoarece aceasta este usor oxidabila.

3.1.2. Interferenta homocisteinei cu factorul de relaxare vasculara NO

Au fost elaborate teorii, care sa justifice rolul patogenic al homocisteinei, precum favorizarea agregarii plachetare, dezvoltarea leziunilor endoteliale, alterarea afinitatii pentru fibrina a lipidelor si lipoproteinelor, alterari ale proliferarii celulelor musculare netede si cresterea productiei de specii reactive de oxigen, conducand la cresterea stresului oxidativ.

Homocisteina este un compus foarte reactiv si toxic mai ales pentru endoteliul vascular mecanismul toxicitatii fiind incomplet elucidat. In celulele epiteliale gruparea tiolica a homocisteinei interactioneaza cu oxidul nitric in prezenta oxigenului molecular formind S-nitrozo homocisteina compus ce produce vasodilatatie si genereaza peroxid de hidrogen. Insuficienta renala cronica este insotita de cresteri ale homocisteinei de 2-4 ori, valori corelate cu cresteri ale creatininei si albuminei. Cresterile homocisteinei totale sunt mai mari la pacientii cu afectiuni renale fata de cresterile intilnite la cei cu ateroscleroza ceea ce ar explica incidenta unor complicatii vasculare la pacientii cu insuficienta renala cronica.

3.1.3. Metionina si alimentatia bogata in proteine in relatie cu hiperhomocisteinemia

Consumul crescut de metionina din proteinele animale creste riscul bolilor cardiovasculare. Prin

administrarea orala de metionina se pot identifica persoanele ce prezinta o perturbare a caii de transsulfurare prin compararea concentratiilor de homocisteina inainte si dupa administrarea de metionina, proba analoaga testului de toleranta la glucoza.

Studii epidemiologice au aratat ca o dieta cu nutrienti inalt procesati in special grasimi si zaharuri si abundenta de metionina prin consum crescut de alimente animale constiturie un factor important important in generarea bolilor caardiovasculare. Mai mult vitamina B6, B12 si acidul folic capabile sa reduca hiperhomocisteinemia pot fi distruse prin prelucrarea moderna a alimentelor.

3.1.4. Carenta vitaminelor B6, B12 si a acidului folic

Valorile plasmatice ale homocisteinei se gasesc intr-un raport invers proportional cu valorile plasmatice ale acidului folic si ale vitaminelor B6 si B12 intrucit cele trei vitamine intervin direct in calitate de coenzime in metabolismul homocisteinei. Studiul Framingham efectuat pe un lot de 1160 pacienti cu virste cuprinse intre 67-90 ani subliniaza importanta alimentatiei cu cereale si derivate de acid folic care produc scaderea concentratiei plasmatice a homocisteinei cu 53% fata de pacientii cu consum deficitar al vitaminelor din grupul B. Deficiente ale vitaminelor B6, B12 si acid folic ca urmare a unei alimentatii deficitare conduc la o crestere a valorilor homocisteinemiei asa cum s-a constatat la pacientii infectati cu Heliobacter pylor. Fumatul si consumul de cafea determina hiperhomocisteinemie posibil prin interferenta cu

sinteza piridoxalfosfatului. Intrucit fumatorii prezinta valori scazute ale piridoxalfosfatului semnificativ mai scazute decit nefumatorii aceste date ar sugera un alt mecanism prin care fumatorii pot dezvolta ateroscleroza. Alcoolismul cronic este de asemenea o conditie ce determina hiperhomocisteinemie probabil deficitelor nutritionale.

A fost demonstrat ca acidul folic imbunatateste functia endoteliala la adultii sanatosi cu hiperhomocisteinemie. La pacientii cu boala coronariana documentata, scaderea nivelului plasmatic al homocisteinei, prin suplimentarea aportului de acid folic (5 mg/zi) imbunatateste functia vaselor de rezistenta. Se pare ca scaderea nivelului homocisteinei este responsabila de acest efect si nu cresterea nivelului seric al folatului. O doza de acid folic mai mare sau egala cu 0,8 mg este necesara pentru o scadere optima a nivelului de homocisteina.

3.1.5. Defecte genetice ale enzimelor implicate in metabolismul Hcy

Unii oameni dezvolta un nivel ridicat de homocisteina, in parte din cauza unei predispozitii genetice. Gena MTHFR mentionata anterior produce o enzima care ajuta la reglarea nivelului de homocisteina din organism. Daca exista o eroare genetica (mutatie) in gena MTHFR, este posibil ca nivelurile de homocisteina sa nu poata fi reglementate in mod corespunzator. Mutatiile genetice ale MTHFR sunt factorul cel mai cunoscut de risc mostenit pentru nivelul homocisteinei crescute. Cu totii avem 2 gene MTHFR, unul mostenit de la fiecare parinte. Unii oameni prezinta o mutatie genetica a uneia sau a ambelor gene MTHFR. Cei cu mutatii ale unei gene MTHFR sunt numite “heterozigote” pentru mutatia MTHFR; daca sunt prezente mutatii in ambele gene, persoana este declarata a fi “homozigota” pentru mutatie.

Cea mai frecventa mutatie MTHFR este mutatia C677T MTHFR sau mutatia “termolabila” MTHFR. O alta mutatie comuna se numeste MTHFRA1298C. Pentru a avea efecte negative, mutatiile trebuie sa fie prezente in ambele copii ale genelor MTHFR ale unei persoane. Avand doar o mutatie, adica, fiind heterozigota, este, din punct de vedere medical, lipsit de relevanta. Chiar si atunci cand 2 mutatii MTHFR sunt prezente (de exemplu, 2 mutatii C677T, sau o mutatie C677T si o mutatie A1298C), nu toti oamenii vor dezvolta niveluri ridicate de homocisteina. Desi aceste mutatii nu afecteaza reglementarea homocisteinei, nivelurile adecvate de acid folic, “anuleaza” in esenta acest defect.

Studiile au fost efectuate pentru a investiga daca existenta a 2 mutatii MTHFR creste riscul de formare a cheagurilor de sange in artere, in vene sau de boli coronariene. In general, dovezile din aceste studii indica faptul ca, atat timp cat nivelul de homocisteina este normal, mutatiile MTHFR nu cresc in mod semnificativ riscul de atac de cord sau accident vascular cerebral. Studii care investigheaza asocierea mutatiilor MTHFR cu cheagurile de sange din vene au fost inconsistente, unele studii aratand o usoara asociere, dar cele mai multe studii nu au demonstrat nici o asociere. Desi cateva au sugerat ca mutatiile MTHFR pot interactiona cu alti factori de risc pentru tulburari de coagulare ereditare (cum ar fi mutatia genetica numita factorul V Leiden), cele mai multe studii aratand ca mutatiile MTHFR nu cresc si mai mult riscul de coagulare asociat cu factor V Leiden.

 Mutatiile MTHFR au fost legate in unele studii cu un risc crescut de a avea un copil cu defect de tub neural (spina bifida). Un studiu a sugerat ca mamele cu 2 mutatii MTHFR au fost de doua ori mai susceptibile de a avea un copil cu un defect de tub neural, in timp ce alte studii nu au sustinut aceasta constatare. Cercetarile recente au sugerat faptul ca riscurile variaza, in functie de starea de nutritie a mamei (de exemplu, nivelul de acid folic si aportul de vitamine) si daca are sau nu un nivel ridicat de homocisteina. Din cauza acestei controverse, unii medici recomanda suplimentarea cu acid folic (de obicei 4 mg) pentru femeile cu 2 mutatii MTHFR, in timp ce alti medici recomanda utilizarea normala a vitaminelor prenatale ce contin acid folic pentru femeile care nu au un nivel ridicat de homocisteina.

 Exista, de asemenea, dovezi contradictorii privind legatura dintre mutatiile MTHFR homozigote si complicatiile sarcinii (inclusiv preeclampsie, desprinderea de placenta, pierderea sarcinii, precum si cresterea intrauterina, asa cum am descris mai devreme). O meta-analiza recenta, care a combinat toate datele din aceste studii, a constatat ca nu exista o asociere intre MTHFR si pierderea sarcinii. Se pare ca MTHFR homozigota poate creste moderat riscul de preeclampsie si desprinderea de placenta, dar sunt necesare mai multe cercetari in acest domeniu. Desi nu este o practica medicala standard pentru a testa mutatiile MTHFR atunci cand o femeie are in istoric astfel de complicatii, unii medici pot recomanda aceasta testare.

Pacientii cu insuficienta renala preterminala, in dializa, sau primitorii unui transplant renal au un risc cardiovascular crescut, mediat in parte de cresterea nivelului homocisteinei. Strategiile de reducere a nivelului homocisteinei nu sunt insa foarte eficace, mai ales la pacientii aflati sub dializa3.

Riscul de boala tromboembolica la pacientii cu hiperhomocisteinemie a fost evidentiat pentru prima oara in 1991. Multe studii au aratat ca acestia prezinta un risc de 2-4 ori mai mare de tromboza venoasa in comparatie cu persoanele sanatoase. Riscul  este de 20 ori mai mare daca la hiperhomocisteinemie se asociaza statusul heterozigot pentru factorul V Leiden. Administrarea de contraceptive orale la pacientele cu hiperhomocisteinemie se asociaza cu un risc crescut de tromboza a venelor cerebrale.

3.2.Hiperhomocisteinemia și tulburarea funcției epiteliului vascular
Celulele endoteliului vascular sunt active metabolic și secretă diferite substanțe, atât cu rol vasodilatator: monoxidul de azot(NO), prostaciclinele, și factorul de hiperpolarizare derivat endotelial(EDHF) și cu rol vasoconstrictor: enditelina-1, angiotensina II(Ang II) și tromboxan A2. Astfel, edoteliul vascular poate fi considerat unul dintre cele mai mari organe endocrine din întregul organism. Un endoteliu normal funcțional menține elasticitatea și tonicitatea vaselor prin formarea unui echilibru între factorii vasodilatatori și cei vasoconstrictori, antitrombotici și protrombotici, factori activatori și inhibitori ai creșterii celulare, a factorilor pro-inflamatori și antiinflamatori și de asemenea a celor antioxidanți și prooxidanți.

NO joacă un rol foarte important în menținerea tonicitații vasculare, în inhibiția agregării plachetare și în supresia proliferării celulelor musculare. Disfuncția endoteliului este prima etapă premergătoare procesului de ateroscleroză și reprezintă un important factor de risc cardio-vascular. Este bine cunoscut că gradul de disfuncție endotelială este un factor predictor al evoluției bolilor cardio-vasculare. Un rol important în patogeneza și evoluția acestor boli îl are și stesul oxidativ. Principalii factori ce au fost asociați cu bolile vasculare aterosclerotice sunt nivelul seric crescut de colesterol și homocisteină.

Printre mecanismele ce contribuie la disfuncția endoteliului vascular amintim: dezechilibrul determinat de scăderea producerii de NO și creșterea producției de specii reactive de oxigen, în special superoxid, creșterea stressului oxidativ determină inactivarea NO și alterarea vasodilatației. Blocarea vasodilatației determinate de endoteliu a fost observată la pacienții ce sufereau de hipertensiune, dislipidemie, diabet zaharat de tip 2 și sindrom coronarian acut. Îmbunătațirea funcțiilor endoteliului va reduce riscul dezvoltării aterosclerozei, ce reduce la rândul său riscul dezvoltării bolilor cardiace.

Multiple studii epidemiologice au descoperit hiperhomocisteinemia ca fiind un factor de risc independent al aterosclerozei.

Homocisteina afectează funcția endoteliului crescând stressul oxidativ și scăzând activitatea NO sintetazei. Afectarea permeabilității vasulare, scăderea funcției antitrombotice/anticoagulate și afectarea vasodilatației sunt specifice disfuncției endoteliale.

Homocisteina inhibă creșterea celulelor endoteliale, alterează producția de radicali de oxigen liber și NO, induce expresia diferitelor molecule de adeziune și promovează formarea particulelor de LDL modificate.

Ateroscleroza este o boală inflamatorie a arterelor în cadrul careia grasimi, colesterol calciul și diferite alte substanțe se acumulează în stratul endotelial al arterelor. Studiile au demonstrat că hiperhomocisteinemia accelerează procesul de aterogeneză, dar nu o induce spontan. Homocisteina afectează funcția endoteliului vascular coronarian prin inhibarea tetrahidrobiopterinei.

Efectele homocisteinei asupra endoteliului vascular au fost studiate în special la pacienții ce au suferit o anestezie generală cu oxidul de azot. Protoxidul de azot inactivează ireversibil metionin sintetaza oxidând atomul de cobalt din vitamina B12. Astfel este împiedicată producția metioninei, ce determină creșterea concentrației serice a homocisteinei, care poate persista pană la o săptamână după intervenție. O expunere de 2 ore la protoxid de azot determină scăderea cu 50% a activității metionin sintazei.

Oxidul nitric este eliberat de către endoteliul vascular si rezulta din arginina sub influența nitric oxid-sintetazei(NOS). Homocisteina interacționează cu NO-sintetaza împiedicând combinarea acesteia cu arginina, astfel rezultând un număr crescut de radicali liberi la nivelul endoteliului vascular. NOS incapabilă să fixeze substratul normal care generează NO va produce specii reactive de oxigen în loc de oxid nitric.

Conversia metioninei în homocisteină activează arginin-protein-metiltransferaza, enzima responsabilă de metilarea L-argininei în dimetilarginina asimetrică (ADMA), un inhibitor endogen competitiv al NOS, ce scade cantitatea de NO, împiedicând astfel funcția endotelială. Cum disfuncția endotelială este asociată cu creșterea riscului cardio-vascular, este foarte posibil ca strategiile terapeutice ce au în vedere creșterea NO prin reducerea cantității de homocisteină să aibă un efect benefic în reducerea aterosclerozei.

Hiperhomocisteinemia severă este asociată cu tromboza vasculară, jumătate din numarul de pacienți cu această afecțiune vor dezvolta tromboză vasculară în jurul vârstei de 30 ani. Pacienții cu hiperhomocisteinemie moderată au un status pre-trombotic și disfibrinolitic, nivelul homocisteinei fiind un factor de risc trombotic independent. Leziunea cauzată de stressful oxidative specific hiperhomocisteinemiei combinată cu lipsa efectului vasoprotector al NO predispun la accidente tromboembolice.

Un alt mecanism prin care nivelul crescut de homocisteină afectează funcția endoteliuliu vascular este cel prin care homocisteina joacă un rol în exprimarea factorilor de coagulare II, V și XII și reduce activarea proteinei C. Alterarile acestui mecanism duc la creșterea riscului de formare a trombilor.