Homocysteinreduktion

Homocystein ist eine Aminosäure, die im Körper durch den Metabolismus der essentiellen Aminosäure Methionin hergestellt wird. Unter gesunden Umständen wird Homocystein schnell abgebaut, aber genetische Faktoren, Mangelernährung, bestimmte Medikamente und einige Erkrankungen können zu einer übermäßigen Anreicherung von Homocystein führen, die die Blutgefäße schädigen kann.1 Hohe Homocysteinspiegel wurden mit einer Reihe von Gesundheitsproblemen korreliert, darunter Arteriosklerose, Schlaganfall, neurologische Erkrankungen, Diabetes-Komplikationen, Osteoporose, Depressionen, erektile Dysfunktion und Schwangerschaftskomplikationen.2,3 Obwohl der Grad der Kausalität, der Homocystein unter diesen Bedingungen zuzuschreiben ist, diskutiert wird, ist die Aufrechterhaltung eines gesunden Homocysteinspiegels ein wichtiger Bestandteil eines insgesamt gesunden Lebensstils. Dies gilt insbesondere im Zusammenhang mit der kardiovaskulären und neurologischen Gesundheit.3

Eine ausreichende Aufnahme der B-Vitamine Folat (B9), Cobalamin (B12), Pyridoxin (B6) und Riboflavin (B2) erleichtert den gesunden Abbau von Homocystein.1 Personen mit einer genetischen Neigung zu höheren Homocysteinspiegeln können besonders von einer Ergänzung mit B2 profitieren , Folsäure, B6 und B12.4 Omega-3-Fettsäuren können B-Vitamine ergänzen, um einen effizienten Metabolismus von Homocystein zu fördern.5 Betain (auch bekannt als Trimethylglycin oder TMG), Magnesium und das Spurenelement Lithium sind ebenfalls an der Aufrechterhaltung von Homocystein beteiligt balance.6

In diesem Protokoll lernen Sie den Methioninstoffwechsel, Faktoren, die die Homocysteinregulation beeinflussen, und Mechanismen kennen, durch die überschüssiges Homocystein im Blut Schaden anrichten kann. Sie werden auch lernen, wie wichtig es ist, den Homocysteinspiegel und wirksame Methoden zur Senkung hoher Spiegel und zum Schutz Ihrer langfristigen Gesundheit zu überwachen.

Obwohl es sich um eine Aminosäure handelt, wird Homocystein nicht aus der Nahrung gewonnen. Stattdessen wird es in Zellen aus der essentiellen Aminosäure Methionin hergestellt.7 Dieser Prozess umfasst drei Schritte:

1. Methionin zu SAMe. Methionin wird zuerst durch Zugabe einer chemischen Gruppe, die als Adenosylgruppe bezeichnet wird, in S-Adenosylmethionin (SAMe) umgewandelt. SAMe ist ein wichtiger zellulärer Methylspender: Es enthält eine Methylgruppe, die durch Methylierungsreaktionen auf andere Moleküle übertragen werden kann. Die Methylierung ist bei Biosyntheseprozessen wie der Synthese von DNA, RNA und vielen Aminosäuren, Proteinen und Phospholipiden von entscheidender Bedeutung. Die Methylierung ist auch ein kritischer Mechanismus zur Veränderung der Struktur des Chromatins, das das Rückgrat der Desoxyribonukleinsäure (DNA) bildet und wiederum die Expression des genetischen Materials bestimmt. Diese Art der Veränderung, die die Genexpression reguliert, ohne den genetischen Code selbst zu verändern, wird als Epigenetik bezeichnet.
2. SAMe zu S-Adenosylhomocystein. Wenn SAMe seine Methylgruppe aufgibt, ist das Ergebnis S-Adenosylhomocystein.
3. S-Adenosylhomocystein zu Homocystein. Durch Entfernung der Adenosylgruppe wird S-Adenosylhomocystein in Homocystein umgewandelt.

Das Schicksal von Homocystein

Etwa die Hälfte des in Zellen erzeugten Homocysteins wird re-methyliert und in Methionin umgewandelt.8 In den meisten Körperzellen erfolgt dies über einen folatabhängigen Weg, in dem eine methylierte Form von Folat (5-Methyltetrahydofolat oder 5) vorliegt -MTHF) überträgt seine Methylgruppe auf Homocystein. Die Bewegung einer Methylgruppe auf und von Folat beinhaltet die Vitamine B6, B2 und B12 sowie ein wichtiges Enzym namens Methylentetrahydrofolatreduktase oder MTHFR.1,6,8

Homocystein kann auch über einen folatunabhängigen Weg remethyliert werden, bei dem Betain (auch als Trimethylglycin oder TMG bekannt) die Methylgruppe an Homocystein abgibt. Dies tritt hauptsächlich in Leber- und Nierenzellen auf.1,6,8

Der größte Teil des nicht remethylierten Homocysteins wird über einen chemischen Prozess namens Transsulfuration in Cystathionin umgewandelt, für den die Aminosäure Serin, zwei wichtige Enzyme namens Cystathionin-Beta-Synthase (CBS) und Cystathionin-Gamma-Lyase (CSE) sowie Vitamin erforderlich sind B6. Cystathionin kann dann in die Aminosäure Cystein umgewandelt oder in Energie umgewandelt werden.6 Cystein wird nicht nur zur Herstellung von Proteinen verwendet, sondern auch in das Antioxidans Glutathion eingebaut.18,9

Normalerweise werden etwa 5–10% des in den Zellen erzeugten Homocysteins nicht metabolisiert und gelangen in den Blutkreislauf. Anschließend werden sie von den Nieren ausgeschieden.9 Wenn jedoch entweder die Remethylierung oder die Transsulfurierung unterbrochen werden, tritt mehr Homocystein aus Zellen und Blutspiegel steigen.8

Ernährungs- und genetische Ursachen

Ein Mangel an Vitamin B2, B6 oder häufiger an B12 oder Folsäure unterbricht die Remethylierung von Homocystein zu Methionin. Genetische Veränderungen, die zu weniger effizienten Varianten des MTHFR-Enzyms führen, verhindern auch eine ausreichende Homocystein-Res-Methylierung. Wenn die Homocystein-Res-Methylierung beeinträchtigt ist, sinken die SAMe-Spiegel, was zu einem Mangel an Methylspendern für andere Zellfunktionen führt.8

Die Homocystein-Transsulfurierung kann unterbrochen werden, wenn die Aufnahme von Vitamin B6 unzureichend ist oder wenn genetische Mutationen im Code für die CBS-Enzyme vorliegen.8 Die Beeinträchtigung der Transsulfurierung führt auch zu einer gestörten Schwefelwasserstoffproduktion.9

Andere Ursachen

Hohe Homocysteinspiegel können aus jedem Zustand resultieren, der die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Energie für die Verarbeitung von Homocystein einschränkt. Dazu gehören 6,10-13:

Darüber hinaus wurden mehrere Medikamente in die Erhöhung des Homocysteinspiegels einbezogen. Beispielsweise können Antazida (H2-Blocker wie Ranitidin [Zantac] und Cimetidin [Tagamet]), Protonenpumpenhemmer (wie Omeprazol [Prilosec] und Esomeprazol [Nexium]) und Metformin (Glucophage) die Vitamin B12-Absorption verringern und erhöhen Homocysteinspiegel.14 Es wurde auch festgestellt, dass das cholesterinsenkende Medikament Fenofibrat (Antara und andere) und das blutdrucksenkende Diuretikum Hydrochlorothiazid (Apo-Hydro und andere) den Homocysteinspiegel erhöhen.15

Obwohl der genaue Mechanismus der Verletzung noch untersucht wird, ist klar, dass Homocystein toxische Wirkungen auf die Zellen hat, die die Blutgefäße auskleiden. Diese Zellen (Endothelzellen) sind entscheidend für die Aufrechterhaltung des Gefäßtonus und der Gefäßfunktion sowie für die Regulierung der Entzündungssignale in der Blutgefäßwand.1,8 Es wurden mehrere schädliche Wirkungen von überschüssigem Homocystein auf Endothelzellen nachgewiesen. Dazu gehören 1,8,9,16,17:

• Hemmung der antioxidativen Enzymaktivität und Erhöhung der freien Radikale
• Störung der normalen Produktion von Stickoxid und Schwefelwasserstoff, die dazu beitragen, die Blutgefäße entspannt zu halten
• Auslösen einer mitochondrialen Dysfunktion
• Steigerung der Produktion von entzündlichen Zytokinen
• Beeinträchtigung der Methylierungsreaktionen
• Schädigung der Struktur und Funktion von Proteinen

Durch diese Mechanismen tragen hohe Homocysteinspiegel zu einer weit verbreiteten Gefäßverletzung bei. Dies erhöht das Risiko für Arteriosklerose, Herzinfarkt und Schlaganfall sowie für zerebrovaskuläre Erkrankungen, kognitiven Verfall und Demenz.16

Herzkrankheit

In den letzten zwei Jahrzehnten durchgeführte Forschungen haben einen klaren Zusammenhang zwischen hohen Homocysteinspiegeln und Erkrankungen der Herzkranzgefäße sowie akuter Herzinsuffizienz, Herzinfarkt und Tod aus irgendeinem Grund bei Patienten mit bestehender Herzerkrankung und in der Allgemeinbevölkerung festgestellt.18- 20 Einige Hinweise deuten darauf hin, dass Homocystein ein besserer Indikator für das Herzrisiko ist als Cholesterin.21 Tatsächlich berechnete eine Metaanalyse, dass jeder Anstieg des Homocysteins um 5 µmol / l mit einem um 52% erhöhten Sterberisiko aufgrund einer Erkrankung der Herzkranzgefäße, 32% aufgrund einer Herz-Kreislauf-Erkrankung und 27% aus irgendeinem Grund verbunden war.19 Hoher Homocysteinspiegel ist a Prädiktor für den Beginn einer Erkrankung der Herzkranzgefäße und kann ein besonders wichtiger Biomarker für die Schwere und Prognose von Herzerkrankungen bei Betroffenen in einem jüngeren Alter sein.22,23

Schlaganfall

Die toxischen Wirkungen von Homocystein können zur Bildung von Blutgerinnseln beitragen, und hohe Homocysteinspiegel sind mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko verbunden.12,24 Insbesondere ein erhöhter Homocysteinspiegel erhöht das Schlaganfallrisiko bei Patienten mit Vorhofflimmern um das Vierfache häufigste Ursache für Schlaganfälle bei über 80-Jährigen.25 Darüber hinaus ist es wahrscheinlicher, dass Patienten mit Schlaganfall innerhalb der ersten drei Tage unter einer neurologischen Verschlechterung leiden, wenn ihr Homocysteinspiegel hoch ist.26 Mehrere kontrollierte Studien haben gezeigt, dass eine homocysteinsenkende Therapie mit Vitamin B12 und / oder Folsäure das Schlaganfallrisiko um mindestens mindestens senken kann 10%, wobei größere Effekte bei Patienten mit höheren Homocysteinspiegeln und niedrigerem Folatstatus zu Studienbeginn beobachtet wurden.12,27

Neurologische Erkrankungen

Durch die Schädigung der Blutgefäße, die das Gehirn versorgen, kann überschüssiges Homocystein im Blut zu einem zerebrovaskulären kognitiven Rückgang, Demenz und Alzheimer-Krankheit beitragen. Darüber hinaus hängt die Gehirnfunktion von der Verfügbarkeit von SAMe ab, um Methylierungsreaktionen durchzuführen, und die Akkumulation von Homocystein geht mit einem Abbau von SAMe einher.26 Eine Proteinstörung und eine beeinträchtigte epigenetische Kontrolle der Genexpression infolge eines Überschusses an Homocystein schädigen das Gehirngewebe weiter.17

Es wurde gezeigt, dass hohe Homocysteinspiegel mit einem erhöhten Risiko für Alzheimer und Parkinson korrelieren.2 Personen mit erhöhten Homocysteinspiegeln weisen mit größerer Wahrscheinlichkeit Marker für das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit im Gehirngewebe auf: neurofibrilläre Verwicklungen, dysfunktionelles Protein (Amyloid-Beta und Anreicherung von phosphoryliertem Tau) und Hirnatrophie (Schrumpfung) .28 Einer Metaanalyse zufolge ist jeder Anstieg des Homocysteinspiegels um 5 µmol / l mit einem Anstieg des Alzheimer-Risikos um 15% verbunden.29 Bei Patienten mit Parkinson-Krankheit ist ein erhöhter Homocysteinspiegel mit einer schlechteren kognitiven Funktion verbunden.30 Selbst eine mäßige Erhöhung des Homocysteins im Normbereich (> 11 µmol / l) wurde mit einem erheblichen Anstieg des Demenzrisikos bei älteren Menschen in Verbindung gebracht.28 Darüber hinaus wurde eine deutliche Senkung des Homocysteinspiegels unter Verwendung der Vitamine B12, B6 und Folsäure festgestellt langsame Hirnatrophie und kognitiver Rückgang.28

Andere Bedingungen

Eine Reihe anderer chronischer Erkrankungen wurde mit hohen Homocysteinspiegeln in Verbindung gebracht. Wichtig ist, dass die Richtung der Kausalität zwischen Homocystein und diesen Zuständen nicht immer klar ist und strengere Untersuchungen erforderlich sind. Bedingungen, die mit erhöhtem Homocystein verbunden sind, umfassen:

• Krebs. Krebspatienten haben im Vergleich zu gesunden Menschen einen höheren Homocysteinspiegel, und der Spiegel ist in späten Stadien höher als in frühen Stadien von Krebs. Es wird angenommen, dass genetische, epigenetische und Umweltfaktoren jeweils eine Rolle spielen, aber die genaue Natur dieser Beziehung wird noch untersucht.31
• Diabetes-Komplikationen. Aufgrund der toxischen Wirkung von Homocystein auf Blutgefäße ist ein hoher Homocysteinspiegel mit einem erhöhten Risiko für Komplikationen bei kardiovaskulärem und mikrovaskulärem Diabetes verbunden. Dies schließt diabetische Retinopathie (Augenschaden) und Nephropathie (Nierenschaden) ein .32,33
• Erektile Dysfunktion. Eine Metaanalyse der Ergebnisse von neun Studien ergab, dass Männer mit erektiler Dysfunktion mit höherer Wahrscheinlichkeit einen hohen Homocysteinspiegel aufweisen als Männer ohne. Diese Verbindung hängt höchstwahrscheinlich mit Gefäßschäden zusammen, die durch Homocystein verursacht werden.34
• Schwangerschaftskomplikationen. Hohe Homocysteinspiegel wurden mit einem erhöhten Risiko für Präeklampsie in der Schwangerschaft in Verbindung gebracht, einem gefährlichen Zustand, der durch hohen Blutdruck und Organschäden gekennzeichnet ist.35 Hohe Homocysteinspiegel bei Müttern sind auch mit einer Reihe angeborener Erkrankungen verbunden, wie z. B. Neuralrohrdefekten. Lippen- und Gaumenspalten und Down-Syndrom.36
• Osteoporose. Es wurde gezeigt, dass überschüssiges Homocystein sowohl die Knochendichte als auch die Knochenqualität verringert, indem es Zellen schädigt, die am Knochenumsatz beteiligt sind und die Funktionalität von Kollagen beeinträchtigen.37
• Hör- und Sehverlust. Hohe Homocysteinspiegel wurden mit sensorineuralem Hörverlust in Verbindung gebracht, einer häufigen Ursache für Hörverlust bei älteren Menschen.38 Andere Ergebnisse deuten auf einen möglichen Zusammenhang zwischen erhöhten Homocysteinspiegeln und altersbedingter Makuladegeneration hin, einer häufigen Ursache für Sehverlust.39

Homocysteinspiegel werden normalerweise unter Verwendung einer Blutuntersuchung gemessen. Typischerweise wird die Gesamtmenge an Homocystein, einschließlich freiem und proteingebundenem Homocystein, angegeben.21 Gesamthomocysteinspiegel von 5–14,5 µmol / l gelten im Allgemeinen als normal; Werte von 15–30 µmol / l gelten als leicht erhöht; 30–100 µmol / l sind mittelschwer erhöht; und Werte über 100 µmol / l sind stark erhöht.2

Optimales Niveau

Der optimale Homocysteinspiegel bleibt ein Thema der Debatte.40 Anstatt dass es eine Schwelle gibt, über der eine Krankheit auftritt, kann die Beziehung zwischen Homocysteinspiegeln und Gesundheit kontinuierlicher sein.41-44 Aus diesem Grund schlägt Life Extension vor, dass die meisten Menschen sich bemühen, diese zu halten Homocysteinspiegel unter 12 µmol / l, wobei weniger als 8 µmol / l als ideal angesehen werden (obwohl letzteres für manche Menschen schwierig zu erreichen sein kann).

Frühe Homocysteinforschung, die versuchte, die Beziehung zwischen Homocystein und Gesundheit zu identifizieren, stellte fest, dass ein schrittweiser Anstieg des Homocysteinspiegels mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Tod einherging.41,44 In einem Bericht aus der Homocysteinstudie in Hordaland (Norwegen) wurde bei 4.766 Teilnehmern im Alter von 65 bis 67 Jahren der Homocysteinspiegel gemessen und 4,1 Jahre lang beobachtet. Im Vergleich zu Teilnehmern mit Homocysteinspiegeln unter 9,0 µmol / l hatten diejenigen mit Spiegeln von 9,0–11,9 µmol / l ein um 30% erhöhtes Risiko für einen kardiovaskulären Tod und eine um 40% erhöhte Wahrscheinlichkeit für einen nicht kardiovaskulären Tod sowie Teilnehmer mit Spiegeln von 12,0–14,9 µmol / L hatten ein um 110% erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und ein um 90% erhöhtes Risiko für nicht-Herz-Kreislauf-Todesfälle. Darüber hinaus waren die Risiken bei Patienten mit 15–19,9 µmol / l mehr als doppelt so hoch und bei Patienten mit 20 µmol / l und mehr mehr als dreimal höher.44 Bei Menschen mit koronarer Herzkrankheit ähnlich Steigende Trends beim Risiko für Krankenhausaufenthalte und Todesfälle wurden mit einem schrittweisen Anstieg des Homocysteinspiegels in Verbindung gebracht.42,43 Eine prospektive Fall-Kontroll-Studie an japanischen Personen im Alter von 40 bis 85 Jahren ergab, dass das Schlaganfallrisiko bei Personen mit Homocysteinspiegeln von 11 µmol / l oder mehr signifikant höher war als bei Personen mit einem Spiegel von weniger als 7 µmol / l, 45

Die Beziehung zwischen Homocystein und der Gesundheit des Gehirns kann ähnlich sein, und Personen, deren Homocysteinspiegel im derzeit akzeptierten Normalbereich liegen, können weiterhin von einer homocysteinsenkenden Therapie profitieren. In einer achtjährigen Studie hatten Teilnehmer mit Homocystein-Ausgangswerten von mehr als 14,5 µmol / l fast das doppelte Alzheimer-Risiko im Vergleich zu Teilnehmern mit niedrigeren Werten.46 Eine andere Studie ergab, dass ältere Probanden mit Homocystein-Werten von 10 µmol / l ein ausgeprägtes kognitives Verhalten aufwiesen Verschlechterung, wenn sich die Werte über 10 Jahre auf 20 µmol / l verdoppelten.47

In einer zweijährigen randomisierten kontrollierten Studie wurde die Rate der Hirnatrophie bei 168 Personen über 70 Jahren untersucht, die eine leichte kognitive Beeinträchtigung hatten und täglich eine Placebo- oder B-Vitamin-Ergänzung (0,8 mg Folsäure, 500 µg B12 und 20 mg B6) erhielten . Die Forscher fanden heraus, dass die Rate der Hirnatrophie in der B-Vitamin-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe erheblich langsamer war. Wichtig ist, dass das Ansprechen auf die Behandlung mit den Homocystein-Ausgangswerten in Beziehung stand, so dass Personen mit Werten über 13 μmol / l eine stärkere Verringerung der Rate der Hirnatrophie mit B-Vitamin-Supplementierung zeigten als Personen mit niedrigeren Homocysteinspiegeln. Die Forscher stellten fest, dass eine homocysteinsenkende Therapie mit B-Vitaminen bei Patienten mit Homocystein-Ausgangswerten von 9,5 µmol / l oder höher von Vorteil war.48 Untersuchungen aus dem Jahr 1997 ergaben, dass bei gesunden Männern die Folsäure-Supplementierung die Homocysteinspiegel in allen Tertilen mit Ausnahme von senkt das niedrigste Tertil, bei dem die durchschnittlichen Homocystein-Ausgangswerte 7,07 umol / L.49 betrugen. Kumuliert legen diese Ergebnisse nahe, dass eine Ergänzung mit homocysteinsenkenden B-Vitaminen auch bei Personen Vorteile bringen kann, deren Homocystein die normalen Laborreferenzbereiche nicht überschreitet.

B-Vitamine sind die wichtigsten Therapeutika zur Behandlung hoher Homocysteinspiegel. Viele Studien bestätigen ihre Fähigkeit, allein und in Kombination hohe Homocysteinspiegel zu senken, und einige Studien zeigen klinische Vorteile in Form eines verringerten Risikos für Schlaganfall und Demenz. Im Allgemeinen ist die kombinierte Verwendung von Vitamin B12 und Folsäure wirksamer als beide allein. Es wurde auch über die Vorteile der Einbeziehung der Vitamine B6 und B2 in die homocysteinsenkende Behandlung berichtet.12,24

Vitamin B9: Folsäure

Folat, manchmal auch als Vitamin B9 bezeichnet, kommt in vielen pflanzlichen Lebensmitteln vor, geht jedoch häufig durch Kochen und Verarbeiten verloren oder wird abgebaut.56 Darüber hinaus ist die Aufnahme häufig gering, insbesondere bei älteren Menschen.57 Folatmangel ist mit einem kognitiven Rückgang verbunden. Depression und Neuropathie.58,59 Es gibt auch Hinweise, die einen schlechten Folatstatus mit epigenetischen Störungen im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung bringen.60

Ein angemessener Folatstatus ist erforderlich, um Homocystein zu Methionin zu remethylieren. Es wurde festgestellt, dass eine Supplementation mit Folsäure in Mengen von 0,5–5 mg pro Tag den Homocysteinspiegel um etwa 25% senkt. Aufgrund der engen Beziehung zwischen Folatmangel und Geburtsfehlern des Neuralrohrs wurde 1998 in den Vereinigten Staaten eine obligatorische Anreicherung von Getreideprodukten eingeführt. Seitdem ist der Homocysteinspiegel bei Erwachsenen mittleren Alters um etwa 7% gesunken.61

In mehreren Studien wurde eine Folsäure-Supplementierung gefunden, um die kognitive Funktion zu verbessern, insbesondere bei Menschen mit hohen Homocysteinspiegeln.62 Metaanalysen klinischer Studien haben gezeigt, dass eine Senkung des Homocysteinspiegels unter Folsäuretherapie das Schlaganfallrisiko um durchschnittlich 10% senkt und alle kardiovaskulären Ereignisse um 4%. Diese Vorteile korrelieren mit dem Grad der Homocysteinreduktion und sind bei Patienten mit niedrigeren Folatspiegeln zu Studienbeginn deutlicher.61,63 Eine Metaanalyse von 49 randomisierten kontrollierten Studien ergab, dass die Einnahme von Folsäure plus blutdrucksenkenden Medikamenten wirksamer war als die Blutdrucksenkung. Senkung der Medikamente allein zur Senkung des Blutdrucks und Verringerung des Risikos für kardiovaskuläre Ereignisse und Schlaganfälle bei Patienten mit hohem Blutdruck. Die größten Vorteile hatten diejenigen, die Folsäure länger als 12 Wochen einnahmen, und diejenigen, deren Homocysteinspiegel um mehr als 25% abnahmen. 64 Folsäure kann bei Patienten mit Stoffwechselerkrankungen weniger hilfreich sein, da Metaanalysen von Studien mit Teilnehmern mit Typ-2-Diabetes und anderen Stoffwechselstörungen ergaben, dass Folsäure die Insulinsensitivität verbesserte, jedoch keinen Einfluss auf den Blutdruck, den Nüchternglukosespiegel und den Blutzucker hatte Kontroll- oder Lipidspiegel.65,66

Vitamin B12: Cobalamin

Vitamin B12 oder Cobalamin kommt in verschiedenen Formen in Nahrungsmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln vor, die alle abgebaut werden, um freies Cobalamin freizusetzen. Cobalamin wird in Zellen transportiert, wo es in Methylcobalamin umgewandelt werden kann, die aktive Form, die für den Homocysteinstoffwechsel benötigt wird.77 B12 in Form von Cyanocobalamin, Hydroxocobalamin oder Methylcobalamin wird aufgrund der geringen Absorption im Verdauungstrakt häufig als intramuskuläre Injektion verabreicht; Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass orale Dosen von 1.000 bis 2.000 µg pro Tag zur Normalisierung niedriger Blutspiegel von Vitamin B12,78,79 wirksam sein können

Der häufigste Test für den B12-Status ist das Gesamtserum B12; Da jedoch nur ~ 6–20% des B12 im Blut metabolisch aktiv sind, können selbst Menschen mit einem Gesamt-B12-Spiegel im normalen Bereich möglicherweise nicht ausreichend aktives B12,25,80,81 aufweisen, während der normale Bereich im Allgemeinen 160–950 Pikogramm / beträgt ml (oder 118–701 Picomol / l), 82 Ein B12-Spiegel von mindestens 540 Picogramm / ml (400 Picomol / l) ist erforderlich, um einen Anstieg des Homocysteinspiegels zu verhindern. Die Kombination eines B12-Spiegels in der unteren Hälfte des Normalbereichs mit einem erhöhten Homocysteinspiegel weist auf einen metabolischen B12-Mangel hin.25

Die enge Beziehung zwischen Vitamin B12 und Folsäure macht es schwierig, ihre unabhängigen Mängel und therapeutischen Wirkungen zu unterscheiden. Ein Mangel an Vitamin B12 verursacht einen funktionellen Folatmangel, indem Folat als 5-Methyltetrafolat „eingefangen“ wird, wodurch seine Verwendung für andere Funktionen verhindert wird. Andererseits kann die Ergänzung mit Folsäure einen B12-Mangel „maskieren“, indem Veränderungen der roten Blutkörperchen normalisiert werden, die häufig ein frühes Anzeichen für einen B12-Mangel sind.83

Klinische Daten zeigen, dass die Ergänzung mit B12 in Dosen von bis zu 1.000 µg pro Tag den Homocysteinspiegel bei Patienten mit B12-Mangel sicher senken kann. Die Wirkung wird mit zunehmender Dosis verstärkt.84,85 Niedrige B12-Serumspiegel wurden mit hohem Blutdruck in Verbindung gebracht und neurologische Störungen, während die Aufrechterhaltung höherer B12-Spiegel vor Atrophie (Schrumpfung) des Gehirngewebes zu schützen scheint und zur Vorbeugung von Depressionen beitragen kann, insbesondere bei älteren Menschen.86,87 Die Einbeziehung von B12 in die homocysteinsenkende Therapie erhöht die Wirksamkeit der Behandlung und verringert das Schlaganfallrisiko.12,25 Es ist wichtig zu beachten, dass einige Hinweise darauf hinweisen, dass wiederholte hohe Dosen von Cyanocobalamin bei Patienten mit Nierenerkrankungen schädlich sein können. Daher sind Methylcobalamin und Hydroxocobalamin bevorzugte Formen für die Vitamin B12-Therapie.25

Vitamin B6: Pyridoxin

Vitamin B6 (Pyridoxin) ist ein Cofaktor bei mehr als 140 Reaktionen in Zellen, einschließlich der Remethylierung und Transschwefelung von Homocystein. Obwohl Vitamin B6 in Lebensmitteln weit verbreitet ist, hat sich gezeigt, dass die Aufnahme bei 31% der nicht institutionalisierten älteren Erwachsenen in westlichen Ländern gering ist.57
Ein niedriger B6-Status kann zu einer Akkumulation von Homocystein führen und die Verfügbarkeit von SAMe für Methylierungsreaktionen verringern, was zu einer verringerten Neurotransmittersynthese und den damit verbundenen Stimmungs- und neurologischen Problemen führt.88 Nur wenige Studien haben die Rolle von Vitamin B6 bei homocysteinbedingten Störungen unabhängig von Folsäure und B12 untersucht, aber a Eine Metaanalyse ergab, dass eine höhere Aufnahme von B6 mit einem geringeren Risiko für koronare Herzerkrankungen korreliert.89

Vitamin B6 ist nur in seiner phosphorylierten Form, Pyridoxal-5-phosphat (P5P), aktiv, und eine Ergänzung mit dieser Form kann in einigen Fällen zur Verbesserung des B6-Status wirksamer sein.90 Die meisten Ergänzungen enthalten Pyridoxin, das leicht über Zellmembranen transportiert und phosphoryliert wird .77 Die Einnahme übermäßig hoher Dosen von Vitamin B6 über längere Zeiträume kann zu Nervensymptomen führen, die einem Mangel ähneln. Einige Hinweise deuten jedoch darauf hin, dass nur die Pyridoxinform mit dieser toxischen Wirkung zusammenhängt.91

Vitamin B2: Riboflavin

Die Aufnahme von Vitamin B2 (Riboflavin) und der Blutspiegel sind bei älteren Menschen häufig niedrig.57,92 B2 ist ein Cofaktor für zahlreiche zelluläre Enzyme, darunter zwei Enzyme, die an der Remethylierung von Homocystein beteiligt sind: Methylentetrahydrofolatreduktase (MTHFR), die die Aktivierung von Folat zum Handeln unterstützt als Methyldonor) und Methioninsynthase-Reduktase (MTRR, die mit Vitamin B12 zusammenarbeitet, um die Homocystein-Res-Methylierung zu fördern).1 Der Homocysteinspiegel steigt mit abnehmender Riboflavinaufnahme und Blutspiegel.85 Die Supplementierung mit Riboflavin kann sich positiv auf den Homocysteinstoffwechsel auswirken, insbesondere bei Personen mit der genetischen Variante MTHFR, die den Folatzyklus beeinflusst.4,53 Darüber hinaus wird die Behandlung hoher Homocysteinspiegel nur mit Folat allein durchgeführt kann Vitamin B2 unabhängig vom MTHFR-Genotyp verbrauchen, was die potenzielle Wirksamkeit der Folattherapie verringert.93

B Vitamin-Kombinationen

Die Vitamine B2, B6, B12 und Folsäure sind durch ihre voneinander abhängige Rolle im Homocysteinstoffwechsel und in der Anregung von Methylierungswegen untrennbar miteinander verbunden. Ihre enge funktionelle Beziehung wird durch die Tatsache veranschaulicht, dass ihre Mangelerscheinungen viele Symptome gemeinsam haben. Unabhängig von ihrer Wechselbeziehung haben die meisten Forschungen die homocysteinsenkenden Fähigkeiten von B-Vitaminen unabhängig untersucht, wobei der Schwerpunkt auf Folsäure liegt, gefolgt von B12 bzw. B6, wobei B2 nur sehr wenig Beachtung findet. Die potenziellen Vorteile einer Ergänzung mit einer vollständigen Ergänzung von B-Vitaminen sind weitgehend unerforscht.85

In einer randomisierten kontrollierten Studie reduzierte die Ergänzung mit 500 µg B12, 800 µg Folsäure und 20 mg B6 täglich über zwei Jahre die Atrophie der grauen Substanz (Hirngewebe, das am anfälligsten für Alzheimer-Pathologie ist) bei Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung und hohem Gehalt um das Siebenfache Homocystein-Ausgangswerte.94

Eine kontrollierte Studie zeigte die Überlegenheit eines Vitamin-B-Nahrungsergänzungsmittels gegenüber Folsäure allein. In der Studie erhielten 104 Teilnehmer mit hohem Blutdruck und hohem Homocysteinspiegel entweder 5 mg Folsäure pro Tag oder eine tägliche Ergänzung mit 400 µg Folat (als 5-Methyltetrahydrofolat), 5 µg B12, 3 mg B6 und 2,4 mg B2. sowie 12,5 mg Zink und 250 mg Betain. Die durchschnittlichen Homocysteinspiegel fielen in der Folsäuregruppe von 22,6 auf 14,3 umol / l und in der Kombinationsgruppe von 21,5 auf 10,0 umol / l. Darüber hinaus erreichten mehr als 55% derjenigen, die das Kombinationspräparat einnahmen, Homocysteinspiegel von <10 µmol / l, was die Autoren der Studie als ideal erachteten.95

Nährstoffe

Zusätzlich zur im Abschnitt „Behandlung“ beschriebenen B-Vitamin-Therapie haben sich mehrere Nahrungsergänzungsmittel bei Menschen mit hohem Homocysteinspiegel als hilfreich erwiesen.

Cholin und Betain

Cholin ist ein Nährstoff, der in vielen Lebensmitteln wie Eigelb, Milchprodukten, Fleisch, Erdnüssen, Kreuzblütlern, Nüssen und Samen, Vollkornprodukten und Sojabohnen enthalten ist. Es ist ein wichtiger Strukturbestandteil von Zellmembranen, ein Vorläufer des Neurotransmitters Acetylcholin und ein wesentlicher Bestandteil des Gehirngewebes. Cholin kann auch zur Herstellung von Betain oder Trimethylglycin verwendet werden, das als Methyldonor fungiert.113 Betain ist ein Cofaktor bei der Remethylierung von Homocystein zu Methionin, insbesondere in Abwesenheit von ausreichend Folsäure.113 Zusätzlich zur Herstellung in der Körper, Betain kommt in Lebensmitteln wie Meeresfrüchten, Weizenkeimen und Kleie, Rüben und Spinat vor.114

Eine unzureichende Aufnahme von Cholin und Betain kann zu einer verringerten Produktion von SAMe und einer erhöhten Akkumulation von Homocystein führen. Dieses Ungleichgewicht beeinträchtigt die Methylierungsprozesse in Zellen und führt zu einem Zusammenbruch der Zellfunktion und epigenetischen Veränderungen der DNA.115

Betain spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Homocysteinspiegels, insbesondere bei Bedingungen mit niedrigem Folat-, niedrigem B12- und hohem Methioningehalt.116.117 Trotz seiner Anwesenheit in vielen und verschiedenen Lebensmitteln erreichten die NHANES weniger als 11% der Amerikaner die empfohlene Aufnahme für Cholin, die beträgt 550 mg pro Tag für Männer und 425 mg pro Tag für Frauen.118

Es wurde gezeigt, dass eine Betain-Supplementierung in Dosen von 1.000 bis 6.000 mg pro Tag den Homocysteinspiegel im Blut senkt und den Anstieg des Homocysteins nach Einnahme von Methionin mildert.119-121 In einer placebokontrollierten Studie bei 23 Athleten, denen 2.500 mg verabreicht wurden Betain pro Tag während eines sechswöchigen Trainingsprogramms hatte einen geringeren durch körperliche Betätigung verursachten Anstieg des Homocysteinthiolactons im Urin, einer Form von Homocystein, von der bekannt ist, dass sie toxische Wirkungen auf Blutgefäße hat und die normale Proteinproduktion und -funktion beeinträchtigt.122.123 Es ist wichtig zu beachten Die Auswirkung einer hohen Aufnahme von Cholin und Betain auf das Risiko und die Mortalität von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist jedoch unklar.124.125

Omega-3-Fettsäuren

Omega-3-Fettsäuren scheinen synergistisch mit B-Vitaminen zu wirken, um einen gesunden Homocysteinstoffwechsel zu fördern und das Risiko von Erkrankungen zu verringern, die mit hohen Homocysteinspiegeln verbunden sind, einschließlich kardiovaskulärer und neurologischer Erkrankungen.5 Mehrere randomisierte kontrollierte Studien haben gezeigt, dass Fischöl und sein Omega-3 mehrfach ungesättigt sind Fettsäuren (Eicosapentaensäure [EPA] und Docosahexaensäure [DHA]) können den Homocysteinspiegel senken, und ihre Wirkung wird durch die Zugabe der Vitamine B12, B6 und Folsäure verstärkt.126

Die vorteilhaften Wirkungen von Omega-3-Fettsäuren auf die kardiovaskuläre und neurologische Gesundheit können von einem angemessenen Homocysteinstoffwechsel abhängen. Beispielsweise ergab eine Analyse aus einer klinischen Studie bei Alzheimer-Patienten, dass die Behandlung mit DHA und EPA die kognitive Funktion nur bei Patienten mit Homocysteinspiegeln unter 11,7 µmol / L.127 verbesserte Darüber hinaus kann ein hoher Gehalt an Omega-3-Fettsäuren vor Homocystein-Toxizität schützen und die Vorteile von B-Vitaminen verbessern. In einer Studie wurden hohe Homocysteinspiegel mit einem erhöhten Beta-Amyloid im Gehirn (ein Marker für das Alzheimer-Risiko) bei älteren Probanden mit niedrigem Omega-3-Status in Verbindung gebracht, nicht jedoch bei Patienten mit hohem Omega-3-Status.128 Andere klinische Studien haben gezeigt, dass die Fähigkeit von B-Vitaminen, die Atrophie des Gehirngewebes zu verlangsamen und die kognitive Funktion bei Personen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen zu verbessern, von ausreichenden Blutspiegeln an Omega-3-Fettsäuren abhängt, insbesondere von DHA.129.130

N-Acetylcystein

N-Acetylcystein (NAC) ist eine Cysteinquelle, die im Körper zur Herstellung der wichtigen Antioxidansverbindung Glutathion verwendet werden kann. Es wird angenommen, dass NAC durch Erhöhung der Glutathionproduktion und Verringerung des oxidativen Stresses dazu beitragen könnte, einige toxische Wirkungen von überschüssigem Homocystein zu mildern. Darüber hinaus scheint NAC den Homocysteinspiegel zu senken.131.132

In einer achtwöchigen, randomisierten, kontrollierten Studie mit 60 Teilnehmern mit hohen Homocysteinspiegeln und Erkrankungen der Herzkranzgefäße waren 600 mg NAC pro Tag genauso wirksam wie 5 mg Folsäure pro Tag, um die Homocysteinspiegel im Vergleich zu Placebo zu senken.133 Placebo- In kontrollierten Studien bei Männern mittleren Alters wurde festgestellt, dass eine tägliche Einnahme von 1.800 mg NAC über vier Wochen den Homocysteinspiegel um durchschnittlich fast 12% senkte. NAC senkte auch den Blutdruck, insbesondere bei Patienten mit hohem Cholesterin- und Triglyceridspiegel.134 In einer anderen Studie wurden 30 Patienten mit hohem Homocysteinspiegel und Alzheimer-Krankheit oder einer verwandten Störung mit einem Supplement behandelt, das unbekannte Folatdosen (als 5-MTHF) enthielt. , Vitamin B12 (als Methylcobalamin) und NAC für Zeiträume im Bereich von 2,5 bis 34,6 Monaten. Im Vergleich zu ähnlichen Patienten, die keine Nahrungsergänzungsmittel erhielten, war die Atrophie des Gehirngewebes bei Patienten, die die B-Vitamin / NAC-Kombination erhielten, erheblich reduziert.135

Taurin

Taurin ist eine nicht essentielle Aminosäure, die wie Methionin, Cystein und Homocystein eine Schwefelquelle darstellt. Taurin kann aus Cystein im Körper hergestellt werden und hat positive Auswirkungen auf die Gesundheit von Gefäßen, Neuronen, Stoffwechsel und Bewegungsapparat.136,137 Präklinische Befunde deuten darauf hin, dass eine Taurin-Supplementierung hohe Homocysteinspiegel senken und Herz- und Blutgefäßzellen vor durch Homocystein verursachten Schäden schützen kann.138-140 In einer Vorstudie erhielten 22 Frauen mittleren Alters vier Wochen lang 3 Gramm Taurin pro Tag. Dies führte zu einem Abfall des durchschnittlichen Homocysteinspiegels von 8,5 auf 7,6 umol / l. 141 Selbst bei Probanden mit Homocysteinspiegeln im Blut> 125 umol / l aufgrund einer genetischen Störung namens Homocystinurie wurde festgestellt, dass eine Taurin-Supplementierung die Gefäßfunktion verbessert.142

S-Adenosylmethionin

S-Adenosylmethionin (SAMe) ist ein entscheidender Methyldonor in vielen Zellprozessen, einschließlich der epigenetischen Genmodifikation und der Neurotransmittersynthese. Da hohe Homocysteinspiegel häufig das Ergebnis einer schlechten Umwandlung von Homocystein in Methionin sind, das ein Vorläufer von SAMe ist, wird SAMe normalerweise abgebaut, wenn sich Homocystein ansammelt.8 Dies kann ein Faktor für die Beziehung zwischen hohen Homocysteinspiegeln und psycho-emotionalen Zuständen sein wie Depressionen sowie das höhere Risiko für Depressionen bei Trägern der MTHFR-Genvariante, die mit einer Beeinträchtigung des Folatstoffwechsels verbunden sind.143.144

Klinische Erkenntnisse legen nahe, dass SAMe bei der Behandlung von Depressionen hilfreich sein kann, auch bei Menschen mit erhöhten Homocysteinspiegeln.144.145 In einem Fallbericht wurde der Nutzen von SAMe bei einem Patienten mit Angstzuständen beschrieben, bei dem eine MTHFR-Genmutation festgestellt wurde: Behandlung mit methyliertem B12 und Folsäure Nicht wirksam zur Linderung der Symptome, bis SAMe, 400 mg zweimal täglich, hinzugefügt wurde.146 Obwohl Bedenken hinsichtlich der Möglichkeit geäußert wurden, dass eine SAMe-Supplementierung die Homocysteinproduktion erhöhen könnte, ergab eine Studie bei Patienten mit Major Depression, dass 800–1.600 mg SAMe pro Tag vorliegen für sechs Wochen nicht Homocysteinspiegel erhöht.147

Magnesium

Magnesium kann helfen, den negativen Auswirkungen eines hohen Homocysteinspiegels entgegenzuwirken. Magnesium ist bekannt für seinen Schutz vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Bluthochdruck, Arteriosklerose, Arrhythmien, Erkrankungen der Herzkranzgefäße und Herzinsuffizienz. Zahlreiche Studien haben den Zusammenhang zwischen Magnesiumaufnahme und reduziertem Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall gezeigt.148.149 Weitere Untersuchungen zeigen Magnesium kann beim Schutz der kognitiven Funktion und der neurologischen Gesundheit im Allgemeinen hilfreich sein.150

Ergebnisse einer Laborstudie legen nahe, dass ein niedriger Magnesiumstatus den durch Homocystein ausgelösten intrazellulären Magnesiumverlust verschlimmern kann.151 Eine andere Studie an in einem Labor kultivierten Blutgefäßzellen ergab, dass Homocystein die Produktion von Verbindungen erhöht, die strukturelle Veränderungen im Zusammenhang mit der Plaquebildung auslösen. Die Zugabe von Magnesium zur Zellumgebung milderte jedoch diese atherogene Wirkung von Homocystein.152 Es wurde auch gezeigt, dass Magnesium die nachteilige Wirkung von Homocystein auf den Herzrhythmus bei Labormäusen umkehrt.153

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