Метионин, ограничеие потребления белка. Роль в развитии

Метионин, ограничеие потребления белка. Роль в развитии
жировой патологии печени.
Satish C. Kalhan
Роль сочетанной внутриутробной и постнатальной гипотрофии в развитии ожирения и диабета 2 типа у
взрослых была подтверждена во многих исследованиях с участием у человека, а также в экспериментальных
исследованиях на животных. Хотя точный механизм такого импринтинга не до конца понятен, данные
экспериментальных исследований позволяют предположить эпигенетические механизмы этих изменений в
форме гиперметилирования ДНК [1]. Поскольку на метилирование ДНК влияет доступность метильных групп,
изменения метаболизма одноуглеродных соединений (метила) и метионина, вызванные пищевыми и
экологическими факторами, могут оказывать влияние на экспрессию определенных генов в жизненно важные
моменты развития.
Метионин, незаменимая аминокислота, играет критическую роль в метаболизме одноуглеродных
соединений in vivo. Метионин метаболизируется в ходе реакций трансметилирования (‘цикл метионина’), при
этом метильные группы метионина и фолат-зависимого пула одноуглеродных соединений участвуют в реакциях,
опосредованных активностью метилтрансферазы [2]. Катаболический путь метионина связан с
последовательностью реакций транссульфурирования, приводящих к синтезу цистеина, который затем участвует
в образовании глутатиона - главного внутриклеточного антиоксиданта. Метаболизм метионина регулируется
нутриентами, фолатом, кобаламином, пиридоксином, потреблением белка, а также инсулином и глюкагоном.
Метаболизм метионина во время беременности и у плода не был исследован подробно. Данные, полученные
в ходе изучения беременности у человека, показывают, что во время беременности происходит постепенное
снижение в плазме концентрации гомоцистеина и увеличивается концентрация холина в плазме [3]. Кроме того,
сведения об артериовенозном градиенте концентрации в пуповине позволяют предположить, что эмбрион
захватывает и использует гомоцистеин. Наконец, важно отметить, что транссульфурирование в печени не
является активным процессом у плода человека, впервые этот процесс активизируется после рождения.
Предварительные данные проведенных нами исследований
24
на крысах, где применялась обычная модель ограничения внутриутробного развития, показывают, что в
результате ограничения поступления белка с пищей происходили заметные изменения в составе аминокислот в
плазме, что сопровождалось снижением транссульфурирования метионина [4]. Исследования экспрессии генов в
клетках показали активизацию путей синтеза серина. Влияние этих изменений на рост плода и специфические
эпигенетические изменения остается без объяснений.
У взрослых людей ожирение и жировое перерождение печени также сопровождаются изменениями в
метаболизме метионина, что приводит к более низкой концентрации в плазме глутатиона и увеличению
концентрации гомоцистеина и цистеина. Была выявлена значимая корреляция между устойчивостью к инсулину
и содержанием в плазме глутатиона и цистеина. Кроме того, зафиксирована отчетливая связь между
гомозиготностью MTHFR 677C→T, способной влиять на метаболизм фолата, и неалкогольным жировым
перерождением печени [5].
Изменения в метаболизме метионина, являющиеся результатом взаимодействия с нутриентами / факторами
окружающей среды в раннем периоде развития или в результате дисфункции печени во взрослой жизни, могут
играть ключевую роль в метаболическом импринтинге во процессе развития ребенка и при распространении
заболевания у взрослых.
25
Ожирение и сопутствующие заболевания: