Исследование
Мутации фолатного цикла
Содержание
Что такое фолатный цикл?
Это сложная цепочка превращений, целью которой является синтез из фолиевой кислоты, или витамина В9, её производных — фолатов. Этот процесс сопряжен с образованием незаменимой аминокислоты метионина из гомоцистеина. Фолиевая кислота содержится в некоторых пищевых продуктах (например, в авокадо, чечевице, кресс-салате и шпинате), а также доступна в виде биологически активной добавки к пище, отдельно или в составе комплексных витаминов. Метаболизм фолатов определяют гены фолатного цикла.
При состояниях, связанных с дефицитом самой фолиевой кислоты или её производных, могут происходить нарушения фолатного цикла. Фолаты являются важным звеном в фолатном цикле и их недостаток является фактором риска развития ряда патологических состояний как у взрослых, так и у детей.
При состояниях, связанных с дефицитом самой фолиевой кислоты или её производных, могут происходить нарушения фолатного цикла. Фолаты являются важным звеном в фолатном цикле и их недостаток является фактором риска развития ряда патологических состояний как у взрослых, так и у детей.
Генетика фолатного цикла
У людей могут наблюдаться дефекты генов, влияющих на метаболизм фолатов. Основных генов, которые кодируют важные для реакций цикла ферменты, три. Первый фермент – это метилентетрагидрофолатредуктаза (MTHFR). Он необходим для восстановления фолатов и присоединения метильной группы. Далее метильная группа переносится на витамин В12, который отдает ее гомоцистеину, образуя метионин с помощью фермента метионинсинтазы (MTR). Для поддержания активности последнего фермента необходимо восстановительное метилирование с помощью метионинсинтазаредуктазы (MTRR).
Таким образом, роль фолатов состоит в доставке метильной группы к гомоцистеину, благодаря чему он превращается в метионин и обезвреживается. Полиморфизм генов, кодирующих эти три фермента, могут приводить к снижению их активности во время обмена фолатов и вызывать нарушение фолатного цикла. Это, в свою очередь, может влиять на здоровье носителей таких вариантов генов, наступление и протекание беременности (в случае наличия нарушений у женщин).
Таким образом, роль фолатов состоит в доставке метильной группы к гомоцистеину, благодаря чему он превращается в метионин и обезвреживается. Полиморфизм генов, кодирующих эти три фермента, могут приводить к снижению их активности во время обмена фолатов и вызывать нарушение фолатного цикла. Это, в свою очередь, может влиять на здоровье носителей таких вариантов генов, наступление и протекание беременности (в случае наличия нарушений у женщин).
К чему приводят нарушения метаболизма фолатов?
Нарушения происходят, если есть генетические дефекты ферментов фолатного цикла, влияющие на метаболизм: MTHFR, MTR и MTRR. Мутации генов приводят к тому, что гомоцистеин не превращается в метионин, накапливается в клетках и его уровень также повышается в плазме крови. Повышенный уровень этой серосодержащей аминокислоты оказывает токсическое действие: начинает "атаковать" внутреннюю стенку артерий, в результате чего образуются повреждения. Высокий уровень гомоцистеина способствует развитию тромбофилии и атеросклероза. При тромбофилии у человека повышена склонность к образованию тромбов в кровеносных сосудах, которые прпятствуют свободному току крови. При атеросклерозе в просвете сосудов происходит отложение холестерина, что приводит к сужению сосуда и нарушению кровоснабжения тканей и органов. При беременности гомоцистеин способен вызывать нарушения кровообращения между матерью и плодом, которые могут приводить к осложнениям беременности и дефектам развития плода.
Также нарушение обмена фолатов может приводить к подавлению метилирования ДНК. Метилированием называют присоединение метильной группы, которое является способом регулировать работу генов. Гены с присоединенной метильной группой переходят в неактивное состояние.
Мутация гена появляется спонтанно и при наличии её во всех клетках организма, включая половые, или только в половых клетках, она может передаваться потомству. Человек может быть носителем полиморфизма, нарушающего обмен фолатов, в одной (гетерозиготность) или в двух (гомозиготность) хромосомах. Степень нарушения работы ферментов обычно больше при гомозиготном носительстве, чем при гетерозиготном.
Также нарушение обмена фолатов может приводить к подавлению метилирования ДНК. Метилированием называют присоединение метильной группы, которое является способом регулировать работу генов. Гены с присоединенной метильной группой переходят в неактивное состояние.
Мутация гена появляется спонтанно и при наличии её во всех клетках организма, включая половые, или только в половых клетках, она может передаваться потомству. Человек может быть носителем полиморфизма, нарушающего обмен фолатов, в одной (гетерозиготность) или в двух (гомозиготность) хромосомах. Степень нарушения работы ферментов обычно больше при гомозиготном носительстве, чем при гетерозиготном.
Как выявляют нарушения обмена фолатов?
Полиморфизм генов фолатного цикла встречается с разной частотой в разных популяциях. Есть несколько распространенных вариантов генов MTHFR, MTR и MTRR, которые в гомозиготной форме (когда обе хромосомы в паре содержат определенный вариант гена) приводят к значительному (в несколько раз) снижению работы соответствующего фермента, а в гетерозиготной форме (когда только одна хромосома из пары содержит определенный вариант гена) – к небольшому снижению.
Генетический анализ позволяет выявить мутации фолатного цикла у взрослого и у ребенка. Заказать такой анализ вы можете в Genotek. При выявлении генетического полиморфизма, нарушающего обмен фолатов, диагноз не ставится. Этот результат лишь указывает, что у человека есть генетическая предрасположенность к развитию патологических состояний, связанных с нарушениями фолатного цикла. Выявление таких вариантов генов особенно актуально при планировании беременности. Потому что генетические дефекты фолатного цикла могут быть причиной осложнений беременности, невынашивания и пороков развития ребенка. Поэтому после генетического исследования врач-генетик на консультации расскажет о мерах, которые могут помочь избежать таких состояний.
Однако большое значение для превращений фолиевой кислоты имеет также диета, прием определенных препаратов, образ жизни и ряд показателей обмена веществ. Например, недостаток витамина В9 (а также некоторых других витаминов группы В) приводит также к нарушению реакций синтеза метионина. Поэтому после прохождения генетического анализа необходима расшифровка результатов анализа и получение рекомендаций врача, которые будут учитывать все факторы и помогут начать профилактику или лечение. Например, при наличии дефектов работы описанных ферментов бесконтрольный приём фолиевой кислоты может быть также опасен.
Генетический анализ позволяет выявить мутации фолатного цикла у взрослого и у ребенка. Заказать такой анализ вы можете в Genotek. При выявлении генетического полиморфизма, нарушающего обмен фолатов, диагноз не ставится. Этот результат лишь указывает, что у человека есть генетическая предрасположенность к развитию патологических состояний, связанных с нарушениями фолатного цикла. Выявление таких вариантов генов особенно актуально при планировании беременности. Потому что генетические дефекты фолатного цикла могут быть причиной осложнений беременности, невынашивания и пороков развития ребенка. Поэтому после генетического исследования врач-генетик на консультации расскажет о мерах, которые могут помочь избежать таких состояний.
Однако большое значение для превращений фолиевой кислоты имеет также диета, прием определенных препаратов, образ жизни и ряд показателей обмена веществ. Например, недостаток витамина В9 (а также некоторых других витаминов группы В) приводит также к нарушению реакций синтеза метионина. Поэтому после прохождения генетического анализа необходима расшифровка результатов анализа и получение рекомендаций врача, которые будут учитывать все факторы и помогут начать профилактику или лечение. Например, при наличии дефектов работы описанных ферментов бесконтрольный приём фолиевой кислоты может быть также опасен.