Homocysteine (Хомоцистеин)

Хомоцистеинът (ХЦ) е сяра-съдържаща аминокиселина, която е продукт от вътреклетъчния метаболизъм на метионина. В здравите клетки хомоцистеинът бързо се метаболизира по два основни пътя:

• реметилиране до метионин, процес изискващ фолиева киселина, витамин В12, витамин В2 и Цинк;
• транссулфоризация - превръщане на хомоцистеина в други две важни аминокиселини: цистеин и таурин, процесът изисква витамин В6, витамин В2 и Цинк;

Познаването на метаболитните пътищата на хомоцистеина, изяснява причините за повишението му. Голям брой проучвания установяват, че пониженият внос на витамините В6, фолиева киселина и В12 се свързва с повишеното ниво на ХЦ в плазмата.

През 1962 г. Carsоn N.A. и Neill D.W. описват рядко срещаното заболяване хомоцистеинурия, което се дължи на дефект на ензима цистатионин синтаза. Болните с хомоцистеинурия имат ранна изява на атеросклеротични промени. Различни мутации в гена, кодиращ ензима метилентетрахидрофолат редуктаза (MTHFR), предизвикват промени в ензима, със или без хиперхомоцистеинемия. Най-разпространената мутация е С677Т, която води до термолабилна форма на ензима с понижаване на активността му. Тези термолабилни форми на ензима MTHFR са установени при пациенти с исхемична болест на сърцето. Преди повече от 30 години за първи път се появяват данни за атерогенно действие на хомоцистеина. През 1969 г. McCully K. създава „хомоцистеиновата хипотеза“, според която хомоцистеинът има пряк токсичен ефект върху съдовия ендотел и предизвиква увеличение на тромбоцитния растежен фактор.

Повишеното серумно ниво на хомоцистеина е рисков фактор за атеросклероза, сърдечно-съдови заболявания, мозъчно-съдова болест и венозен тромбоемболизъм. В същото време механизмите на проатерогенния ефект на тази аминокиселина са недостатъчно добре проучени. Все още остава неизяснен въпросът дали хиперхомоцистеинемията е по-скоро маркер, отколкото фактор, причиняващ атеросклеротична болест.

Повишеният ХЦ освен като важен рисков фактор при оценка на сърдечно-съдовите заболявания, в последните години се свързва и с някои невродегенеративни, нервнопсихични заболявания, болестта на Алцхаймер, остеопорозата и други.

За диагностика на пациенти с хиперхомоцистеинемия (повишени серумни нива на ХЦ). Установяват се в следните случаи:

• генетичен дефицит на ензимите, включени в метаболизма на ХЦ - цистатионин бета-синтаза, метионин синтаза и метилентетрахидрофолат редуктаза; Вродените ензимни дефекти водят до клинична изява на заболяването хомоцистинурия: повишено излъчване на ХЦ с урината, екстремно високи стойности на ХЦ в кръвта >100 μmol/l и прояви на: специфични очни симптоми (дислокация на очната леща, прогресивна миопия, катаракта, глаукома, атрофия на зрителния нерв), забавено умствено развитие, конвулсивни разстройства, поражението на костно-мускулната система (изкривяване на долната част на краката, деформация на гръдния кош, сколиоза, остеопороза), артериални и венозни тромбози, и др.
• хранителен дефицит на витамини от групата В: фолиева киселина (най-вече), витамин В12, витамин В6. Изследването на ХЦ е начин за ранно откриване на дефицит на тези витамини, тъй като повишението му предшества тяхното понижение;
• бъбречна недостатъчност;
• лекарствени взаимодействия - метотрексат, карбамазепин, фенитоин, антиконвулсанти и др., водят до нарушения в метаболизма на фолата и ХЦ;

Взема се Венозна или капилярна кръв от която се отделя серум. Сутрин до 9:00ч. на гладно след 12 часова хранителна пауза, без прием на кафе и тютюнопушене. 15 дни без прием на витамини и хранителни добавки съдържащи В12 и фолиева киселина.

Референтните стойности за хомоцистеин са в границите на 5 – 15 μmol/l, но желаните, т.е. нерискови нива, трябва да са по-ниски: 9 – 10 μmol/l.

Хиперхомоцистеинемията според някои автори се класифицира като:

• слабо изразена: 11.7 – 16 μmol/l,
• умерена: 16.1 – 30 μmol/l,
• междинна: 30.1 – 100 μmol/l,
• тежка: над 100 μmol/l.

Има ли разлика в нивата на хомоцистеина при мъже и жени?

Да. Мъжете имат по-високи концентрации на ХЦ в сравнение с жените, като нивата му показват тенденция за нарастване с напредване на възрастта и при двата пола. Това увеличение е средно с около 5% за всяка възрастова декада. При проучване, проведено в САЩ, се установяват по-високи стойности на ХЦ при момчетата в сравнение с момичетата в групата от 3 до 18 години, като тази разлика се увеличава във възрастта от 16 до 18 години.

Оказва ли влияние приемът на определени храни върху изследването на хомоцистеин?

Повишеният внос на храни богати на белтъчни повишава нивото на хомоцистеина, тези промени са преходни и нивата му се нормализират след 12-часово гладуване. Експериментално е установено, че диета, богата на метионин (яйца, месо, риба, колбаси, мляко, извара, т.е. главно животински продукти) и бедна на фолиева киселина и холин, води до повишение на хомоцистеина. Консумацията на чай и кафе повишава нивото на ХЦ с 20%. Бетаитът, холинът, фолиевата киселина, витамини от група В могат да понижат нивата на ХЦ.

Има ли смисъл изследването на хомоцистеин по време на бременност?

Бременните жени имат по–ниски нива на ХЦ от небременните, обикновено около 5-6 μmol/l. Стойности над 10 μmol/l се наблюдават рядко. Повишеният ХЦ по време на бременност се свързан с повишен риск от плацентарни съдови нарушения, прееклампсия, повтарящи се аборти, преждевременно раждане, ниско тегло на новороденото, отлепване на плацентата.

Хомоцистеинът (HCY) е съдържаща тиолова група аминокиселина, получена от вътреклетъчно деметилиране на метионина, открит през 1932 г. Хомоцистеинът лесно образува дисулфидни връзки и присъства в плазмата в три форми: свободен HCY (1 до 2%), хомоцистеин-цистеин или хомоцистеин димер (10 до 20%) и протеин свързан HCY (>80%). Общият хомоцистеин представлява сумата от трите вида хомоцистеин, които се намират в серума и плазмата – свободен плюс белтъчно свързан. Хомоцистеинът се метаболизира или в цистеин или в метионин. Във вит. В6 зависим транссулфуриращ път, HCY се катаболизира необратимо в цистеин. По-голяма част от HCY се реметилира до метионин, главно чрез фолат и цианкобаламин (вит.В12) зависим ензим Метионин синтетаза (MS).

Хомоцистеинът се натрупва и се екскретира в кръвта, когато тези реакции са забавени. Хиперхомоцистеинемията е причинена от хранителен дефицит или генетичен дефект при синтезата на основните ензими. Ако един или повече метаболитни пътя на хомоцистеина е инхибиран от ензимни дефекти или дефицит на витамини (кофактори вит. В12 и фолат) хомоцистеинът се задължа и се увеличава в плазмата. Хомоцистинурията е рядка група от генетични болести, при които един от регулиращите хомоцистеина ензими (обикновено цистатионин-бета-синтетаза (CBS) или метилентетрахидрофолат редуктаза (MTHFR) предизвикват повишени нива на HCY в плазмата и екскреция в урината. За първи път е описан случай с биохимично доказан HCY в урина през 1962 г. Индивиди, които са хомозиготи за тези дефекти могат да имат плазмен хомоцистеин повече от 400 µmol/L. Индивиди, които са хетерозиготи за един от ензимните дефекти имат хиперхомоцистеинемия с нива на HCY между 20 до 40 µmol/L. Хомоцистеинемия при ензимни дефицити се наблюдава при 1% от населението като при две-трети от тях причината е дефицит на витамини. Метаанилиз от 27 епидемиологични проучвания, включващи повече от 4000 пациенти, заключава че 5 µmol/L увеличение на тоталния хомоцистеин се свързва с odds ratio за коронароартериална болест (CAD) от 1.6 за мъже и 1.8 за жени, а за мозъчно съдови заболявания – е 1.5 за двата пола. Рискът свързан с увеличение от 5 µmol/L тотален хомоцистеин е същият, който се свързва с увеличение на холестерола с 0.5 mmol/L.

Причини за хиперхомоцистеинемия могат да бъдат:

• Демогравски – възраст, пол, етническа принадлежност;
• Генетични дефекти – MTHFR, MS, CBS, FACTOR V LAIDEN;
• Здравословни – Дефицит на вит. В, ХБН, хипотиреоза, трансплантации, неоплазми;
• Стил на живот – пушене, алкохолизъм, обездвижване.

Хомоцистеинът осигурява постоянно ниво на метионин, който е основна аминокиселина при процесите на регулиране и синтеза на НК и протеини. Зависимост между хиперхомоцистеиемия и развитие на ранна атеросклероза за първи път е описано преди повече от 30 години от K.S. McCully (Am J Pathol 1969; 56:111-128).

По-късно няколко клинични и епидемиологични проучвания отбелязват, че дори умерено повишение на плазмения хомоцистеин е предиктор за сърдечно съдовова болест. Хомоцистеиновото ниво също е установено, че корелира с ширината на атероматозна плака в аортата. Описани са редица молекулни механизми, чрез които хомоцистеинът участва в процесите на атерогенезата. Повече от 100 ретроспективни и проспективни проучвания през последните 15 години, показаха, че хомоцистеинът е силно независим рисков фактор за коронаро-артериални, церебро-васкуларни и периферно васкуларни заболявания. По- нови проучвания включват хомоцистеина като рисков фатор за някои патологии на бремеността свързани с прееклампсия, недоносеност на плода, инфарциране и отлепване на плацентата, поява на дефекти на невралната тръба при новородени както и за когнитивни неврологични заболявания като васкуларна деменция и болестта на Алцхаймер. Хиперхомоцистеинемията е обратимо състояние, което може да се предолее със суплиментация с фолиева киселина, вит. В6 и вит. В12. При генетични причини се прилагат и сътветни диетични режими. В развитите страни профилактиката на ССЗ е социална политика и основен приоритет.

Определянето на общия хомоцистеин може да става с два вида методи – хроматографски / HPLC/ или имунохимични. Лабораторията използва в рутинната практика определяне на хомоцистеин с конкурентен имуноанализ, използващ директна хемилуминесцентна технология. Различните форми на хомоцистеина в пациентската проба се редуцират до свободен хомоцистеин. Свободният хомоцистеин се превръща в S-аденозилхомоцистеин, полученият SAH от пациентската проба конкурира със SAH ковалентно свързан с парамагнитни частици за лимитирани количества белязани с луминисциращ агент анти-SAH антитела.

Американската кардиологична асоциация /АНА/ препоръчва „ .. лица с фамилна история за сърдечно-съдови заболявания да се изследват за плазмен хомоцистеин…“ Препоръчва се изследване на хомоцистеин при:

• Лица с ранна атеросклероза без наличие на обичайните рискови фактори като хипертония и хиперлипидимия /особено след прекаран миокарден инфаркт или мозъчен инсулт преди 50 г. възраст/;
• Лица с нарушен коагулационен статус;
• При лица болни от захарен диабет, бъбречна недостатъчност, хипотиреоза,
• При усложнена бременност,
• След прекарани различни видове венозни тромбози.

Интерференция: Наблюдава се при терапия с метотрексат, никотинова киселина, теофилин, азотен окис/при анестезия/ или антиконвулсанти. Хетерофилни антитела в човешкия серум могат да реагират с имуноглобулини в реактивите на теста и да интерферират in vitro имуноанализа. Пациенти постоянно изложени на контакт с животни или животински серумни продукти могат да бъдат засегнати от интерференция и промяна в резултатите на изследване. Референтни стойности: 5 – 15 µmol/L, в зависимост от популация, възраст, пол и хранителен режим.

Кръв за изследване се взема сутрин между 8 и 9 часа, на гладно, след 12 часа без приемане на храна и медикаменти, желателно и без цигара и кафе. Хомоцистеинът се увеличава в серума или плазмата, когато се забавя отделянето на формените елементи, поради превръщането на метионина в хомоцистени от еритроцитите. Може да се използва както EDTA така и Li -хепарин като антикоагулант. Специално за хомоцистеин се използват следните препоръки за взимане и съхранение на кръвните проби /според Институт по клинични и лабораторни стандарти (CLSI) бивш NCCLS 2004, Document H18-A3/:

• Да се прави венепункция по стандартните условия на ДЛП;
• Да се центрофугират пробите и да се отделя серум или плазма от еритроцитите колкото е възможно по-бързо, за да се осигури точно измерване. Проби, които не мога да бъдат отделени веднага след пробовземането се оставят в ледена баня до центрофугирането;
• Да не се държат пробите на стайна температура;
• Да се запушат добре епруветките и се оставят в хладилник до изработването;
• Да се замразят пробите /отделен серум или плазма/ при или под -20оС ако анализът не може да се осъществи до 48часа. Пробите могат да се съхраняват при или под -20оС до 13 седмици;
• Да се замразяват пробите само веднъж и след размразяване да се размесват.
• Необходимо количество 100 µl отделен серум, без хемолиза и липемия!

За избягване на пропуски в преданалитичния епат се препоръчва вземането на материал да става в централната регистратура на лабораторията.

Ключово значение при изследването на ХЦ има правилната подготовка на пробите за анализ. Епруветката със гел се центрофугира след ретрахиране на съсирека и серумът се отделя в рамките на 15 мин. Несвоевременното сепариране на серума от формените елементи, води до артефактно завишаване стойностите на хомоцистеина!

• Twitter
• Facebook
• Google+
• LinkedIn
• Vk
• Email