Фолатный цикл играет важную роль в метаболизме, а также в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы и других органов. Одним из ключевых аспектов фолатного цикла является превращение гомоцистеина в метионин, что зависит от активности определённых генов, таких как MTR и MTRR. Эти гены отвечают за работу ферментов, которые катализируют важные химические реакции, связанные с метилированием и метаболизмом аминокислот. Нарушения в этих генах могут привести к различным заболеваниям, включая сердечно-сосудистые расстройства и острый коронарный синдром (ОКС).

В данной статье будет подробно рассмотрено, как мутации в генах MTR и MTRR влияют на здоровье, а также их роль в патогенезе остеотромбообразования и гипергомоцистеинемии.

Метионин-синтаза (MTR) и её роль в метаболизме

Ген MTR кодирует фермент метионин-синтазу (метилтетрагидрофолат-гомоцистеин S-метилтрансферазу), который является одним из ключевых участников фолатного цикла. Метионин-синтаза катализирует повторное метилирование гомоцистеина с образованием метионина. Этот процесс зависит от витамина B12 (кобаламина), который служит кофактором для фермента.

Метионин, полученный в результате метилирования, необходим для синтеза белков, ДНК и РНК, а также для поддержания нормального функционирования клеток. Однако избыток гомоцистеина, который возникает при недостаточной активности метионин-синтазы, может привести к различным заболеваниям, включая сердечно-сосудистые заболевания, заболевания почек и остеотромбообразование.

Мутации в гене MTR

Одной из наиболее известных мутаций в гене MTR является полиморфизм 2756A>G (Asp919Gly). Этот полиморфизм влияет на активность метионин-синтазы и имеет следующие варианты:

• А/А (нормальная активность фермента): у пациентов с этим вариантом полиморфизма активность метионин-синтазы нормальна, что способствует нормальному метаболизму гомоцистеина.
• А/Г (уменьшенная активность фермента): у пациентов с этим генотипом активность фермента снижена, что может привести к повышению уровня гомоцистеина в крови. Это повышает риск тромбозов, инфарктов миокарда и инсультов.
• G/G (существенное снижение активности фермента): при этом варианте гомоцистеин в организме может значительно накапливаться, что увеличивает риск тромбозов и сердечно-сосудистых заболеваний.

Примерно 20-30% людей в популяции могут нести аллель риска G, что делает их более уязвимыми к развитию сердечно-сосудистых заболеваний и других патологий, связанных с гипергомоцистеинемией.

Метионин-синтаза редуктаза (MTRR)

Ген MTRR кодирует фермент метионин-синтазу редуктазу (МСР), который играет важную роль в обратном превращении гомоцистеина в метионин. Этот процесс является ключевым для поддержания нормальных уровней метионина и для предотвращения накопления гомоцистеина, который может быть токсичным для организма.

Мутации в гене MTRR могут влиять на его функцию и, следовательно, на способность организма эффективно восстанавливать метионин из гомоцистеина.

Мутации в гене MTRR

Одним из наиболее исследованных полиморфизмов гена MTRR является полиморфизм 66A>G (Ile22Met), который может значительно влиять на активность фермента. Существует несколько вариантов гомозиготных и гетерозиготных генотипов:

• А/А (нормальная активность фермента): у пациентов с этим генотипом активность метионин-синтазы редуктазы нормальна, что способствует эффективному метаболизму гомоцистеина.
• А/Г (умеренно сниженная активность фермента): у таких пациентов наблюдается увеличение риска гипергомоцистеинемии, что повышает вероятность развития сердечно-сосудистых заболеваний.
• G/G (значительное снижение активности фермента): при этом варианте гипергомоцистеинемия усиливается, что также увеличивает риск развития заболеваний, связанных с высоким уровнем гомоцистеина.

Примерно 40-50% людей могут нести этот аллель риска, что делает его достаточно распространённым в популяции. Это особенно важно для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями и острым коронарным синдромом (ОКС), поскольку гипергомоцистеинемия является одним из факторов, способствующих развитию атеросклероза.

Влияние генетических мутаций на здоровье

Гипергомоцистеинемия и её последствия

Повышенный уровень гомоцистеина в крови, называемый гипергомоцистеинемией, является одним из факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Гомоцистеин, будучи аминокислотой, может повреждать стенки кровеносных сосудов, что приводит к воспалению и образованию атеросклеротических бляшек. Эти бляшки, в свою очередь, могут ограничивать кровоток, повышая риск тромбозов и инфарктов.

Пациенты с мутациями в генах MTR и MTRR, которые приводят к снижению активности метионин-синтазы и метионин-синтазы редуктазы, имеют более высокие уровни гомоцистеина. Это увеличивает риск развития гипергомоцистеинемии, что является одной из причин остеотромбообразования. Гомоцистеин может усиливать образование тромбов, что ведёт к увеличению частоты инсультов, инфарктов миокарда и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Влияние на острый коронарный синдром

Острый коронарный синдром (ОКС) является острым состоянием, связанным с нарушением кровообращения в сердце, что может привести к инфаркту миокарда. Важно отметить, что ОКС может развиваться на фоне необструктивного коронарного атеросклероза, когда сосуды сердца не сужены настолько сильно, чтобы блокировать кровоток, но при этом возникают тромбообразования, которые могут вызвать острые сердечные события.

Генетические мутации, приводящие к гипергомоцистеинемии, могут усиливать этот процесс, так как гомоцистеин может способствовать тромбообразованию даже при отсутствии значительных атеросклеротических изменений в коронарных артериях. Пациенты с мутациями в генах MTR и MTRR имеют более высокие уровни гомоцистеина, что увеличивает вероятность возникновения острых сердечных событий.

Влияние на других пациентов с коронарным атеросклерозом

Кроме острых коронарных синдромов, гипергомоцистеинемия играет важную роль в развитии хронического коронарного атеросклероза. У таких пациентов повышенные уровни гомоцистеина способствуют прогрессированию атеросклероза, что может привести к снижению эффективности сердечных сосудов и увеличению вероятности сердечных приступов и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Заключение

Гены MTR и MTRR играют ключевую роль в метаболизме фолата и гомоцистеина. Нарушения в этих генах могут привести к гипергомоцистеинемии, что повышает риск тромбозов, инфарктов и инсультов. Мутации в этих генах связаны с развитием острых и хронических сердечно-сосудистых заболеваний, включая острый коронарный синдром. Поддержание нормальных уровней гомоцистеина и регулярное наблюдение за состоянием сердечно-сосудистой системы у пациентов с этими мутациями имеют важное значение для предотвращения осложнений.