호모시스테인(homocystein)은 혈관 독성, 신경계 독성 물질이다

호모시스테인은 혈관을 파괴하는 독성 아미노산이다. 뇌졸증, 심장마비, 말초 혈관 순환 장애 등 혈관 질환자의 혈액에는 호모시스테인 치가 높게 존재한다.

메칠기(CH3-)는 신체 화학 반응을 인체에 도움이 되는 방향으로 유도한다. 메칠기를 제공하는 메칠기 공여 물질에는 메칠기가 붙어 있다. 메칠기 공여 물질에 붙어 있는 메칠기가 떨어져 나와 다른 화학 물질에 부착되는 화학 반응을 메칠화(methylation)라고 한다.

메칠화는 망가진 DNA를 복구시켜주고 해로운 화학 물질을 순치시키는 중요한 역할을 한다. 메치오닌은 메칠기 공여물질의 대표 주자다. 하지만 메칠기를 제공하고 나면 호모시스테인(homocysteine)이라는 악성 물질로 변하고 만다.

호모시스테인은 인체의 인프라 시설인 혈관과 전선 케이블인 신경을 유린한다. 호모시스테인의 독성을 바로 잡아주지 않으면 인체는 생존할 수 없다.
호모시스테인을 무 독성 물질로 잡아주는 영양소가 바타민 B6. B9(엽산) B12(메칠코발아민)다.

따라서 이 3가지 영양소가 결핍되면 호모시스테인의 못 된 짓을 말릴 수 없다. 이들 3 영양소 부족 정도에 따라 혈관 파괴 정도가 달라진다. 호모시스테인 치가 정상치보다 10%(1.7 umol/L) 정도 높을 때 심근 경색 위험이 3배 이상 높아지고 30% 정도 높아지면 혈류 순환 장애 증상이 일어난다.

호모시스테인은 혈관을 확장 시키는 일산화 질소(NO)를 불활성화시켜 혈관을 수축시키고 체내 헤파린의 생리적 기능을 억제시켜 혈전 형성을 조장한다. 또한 혈압 및 혈전 조절 물질인 프로스타싸이클린(Prostacycline) 생성을 감소시킨다.
호모시스테인을 1주일 동안 주사하면 죽상 동맥 경화가 일어나면서 동맥이 폐색된다 (실험 동물).
호모시스테인은 또한 산화 손상을 유발한다. 호모시스테인이 뇌 신경 절에 산화 손상을 주면 기억력을 감소시키고 해마(Hipoampus) 신경 세포의 사멸을 부추긴다. 또한 뇌 단백질을 변성시켜 알츠하이머 병을 유발한다. 호모시스테인이 5 umol/L증가할 때마다 알츠하이머 발생률이 40% 씩 증가하고 혈중 호모시스테인 농도가 14 umol/L 이상이면 치매 발생률이 2배로 증가한다
가령은 호모시스테인을 증가시킨다. 고 호모시스테인 혈증의 2/3는 비타민 부족이 원인이다. 비타민 B12, B6. 엽산 복용이 중요한 이유이다. 하루에 메칠 코발라민 1 mg, 엽산 1 mg, 비타민 B6 100 mg을 복용한다.

신장 기능에 문제가 있는 사람은 소변을 통한 호모시스테인 배출이 어려워 혈중 호모시스테인 농도가 높아진다. 이때는 세 영양소 복용량을 증가시킨다.

우울증 환자는 신경 전달 물질 및 비타민 B12 결핍을 동반하는 일이 많다. 우울증 치료제 와 함께 비타민 B12를 동시 복용하면 치료 효과가 더욱 개선된다. 비타민 B12 치가 높을수록 치료 효과가 좋아지기 때문이다.

비타민 B12는 메칠기가 필요 분자에게 메칠기를 부착시켜 모노아민(monamine)이라는 신경 전달 물질을 만들어주고 호모시스테인을 메치오닌으로 전환시켜 신경계 독성을 방지하는 영양소다. 우울증 환자의 절반 이상은 호모시스테인치가 높다. 이유는 확실하지 않지만 비타민 B12 결핍자는 우울증 유병률이 2배나 높다.

호모시스테인 대사
B6는 호모시스테인을 시스테인으로, B12는 호모시스테인을 메치오닌으로…

S-adenosylmethionine(SAM)에 의존하는 메틸화 반응이 일어나는 동안 S-adenosylhomocysteine이 형성되고 S-adenosylhomocysteine이 가수분해 되어 호모시스테인이 만들어진다. 호모시스테인은 엽산 의존 반응에 의해 다시 메틸화되어 메치오닌이 형성되는데 이 반응은 엽산 의존 반응은 메치오닌 합성 효소(methionine synthase)와 비타민 B12 의존 효소에 의해 일어난다. 또한 호모시스테인은 비타민 B6의존 효소의 작용을 받으면 시스테인으로 대사된다.

지난 10년 동안 호모시스테인은 어떤 아미노산보다 생화학자의 주목을 끌어왔다. 호모시스테인은 유황을 함유한 아미노산으로 필수 아미노산인 메티오닌 대사 과정에서 생성되며 호모시스테인은 다시 메치오닌으로 재생될 수 있다. 또한 유황기를 전이시키는 Trans-sulphuration에 의해 시스테인(Cysteine)이나 타우린(Taurine)으로 전환되기도 한다.
만일 B6,9,12 등 보조 인자가 결핍되면 호모시스테인은 신체 내 유익한 화합물로 전환될 수 없다.

호모시스테인은 독성이 있다. 이 물질이 누적되면 혈장 독성을 초래하여 관상동맥 질환, 뇌 졸증, 말초 혈관 질환 위험을 증가시킨다.

호모시스테인 치에 영향을 미치는 인자

관상 동맥 질환, 말초 동맥 질환, 심근 경색증, 경동맥 협착(stenosis of extracranial carotoid artery) 등을 동반하기도 한다.
연구에 의하면 뇌 졸증의 40%는 호모시스테인 독성 싸인을 보인다. 만성 고 호모시스테인 혈증은 뇌 혈관을 파손시키거나 뇌혈관을 폐쇄시켜 뇌 졸증을 야기할 수 있다.

비타민 보충과 호모시스테인 치의 상관 관계에 대한 논란이 존재한다. 비타민 보충제와 적당한 식이로 고 호모시스테인 관련 질환을 예방할 수 있다고 하나 이들 비타민을 복용하는 사람들 사이에도 호모시스테인 치가 정상인보다 높은 경우도 허다하다.

혈중 호모시스테인 정상치는 5 ~ 15 micromoles/L이다. 미국 심장 협회에서는 혈중 호모시스테인치가 6.3 micromoles/L이상일 때 심장 발작 위험이 있다고 발표했다.

고 호모시스테인 혈증 치료 또는 영양소 보충
2000년 모든 미국인의 40%가 비타민을 보충하고 있다. 지난5년 동안 증가한 것이다. 미국인의 평균 호모시스테인 치는 10 micromoles/L이다. 식이 보충제가 고 호모시스테인 치를 억제하는지 그 효과에 대해 연구를 보면

1) 비타민 섭취 특히B군 섭취와 심장 질환과의 상관 관계 연구: 다량의 엽산을 섭취한 여성은31% 심장병 감소. B6섭취 자는 33% 감소, B9과B6보충자는 46% 정도 감소되었다.

2) TMG 500 mg, 엽산 4000 mcg및 기타 비타민을 복용한 남성: 호모시스테인 치가 60일 내에6이하로 감소되었다.

따라서 심장 질환 위험이 높은 사람은 충분한 양의 엽산, B6, B12을 복용한다

메치오닌 결핍
메치오닌이 결핍되면 호모시스테인 치가 증가한다. 호모시스테인 치가 높을수록 기저에 메치오닌 결핍이 깔려있는 경우가 많다. 메틸화(methylation)는 DNA 복구에 매우 중요하며 DNA가 복구되지 않으면 노화가 촉진된다. 메치오닌은 간의 해독 물질이며 세포 신생에 매우 중요한 물질이다. 호모시스테인은 메틸화 과정을 방해하고 세포 구조물에 산화 스트레스를 촉진한다. 메틸화가 여의치 않으면 호모시스테인이 뇌 손상 및 신경학적 손상을 초래하여 알츠하이머병에 민감해진다. 수초(myelin sheath)의 기능 유지나 뇌 조직의 DNA 복구는 메틸화과정으로 이루어지기 때문이다. 알츠하이머병의 경우에는 호모시스테인치가 매우 높다. 이는 뇌 안에서 메틸화 경로의 심한 파손을 의미한다.

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