Метилювання, чому с; є фундаментальним і для чого він потрібен
Що таке метилювання ?
Метилювання є життєво важливий метаболічний процес. Це відбувається безперервно в кожній клітині нашого тіла з надзвичайною швидкістю (до мільярда разів на секунду). Біохімічно це надзвичайно простий процес, який складається з передачі метильної групи (атом вуглецю, зв’язаний з 3 атомами водню, або СН3) від однієї молекули до іншої.
Але лише цей, здавалося б, простий процес дозволяє виконувати безліч функцій в організмі людини, таких як вироблення та регуляція великої кількості молекул, включаючи нейромедіатори та гормони в мозку, детоксикація організму за рахунок виробництва глутатіону (що є не хто інший, як найпотужніший антиоксидант в організмі людини), деградація гістаміну в кишечнику, але також і, перш за все, згідно з одним з найбільших відкриттів останніх років, це дозволяє модулювати експресію певних генів у нашій ДНК за допомогою епігенетичних процесів.
Епігенетика, що це таке ?
Як ми можемо прочитати на веб-сайті INSERM: «Хоча генетика відповідає вивченню генів, епігенетика стосується« шару »додаткової інформації, що визначає, як ці гени будуть використовуватися клітиною чи ... не бути. "1
Іншими словами (і, щоб спростити це), ми успадковуємо генетичну спадщину від батьків. Ці гени схиляють нас до певних речей, будь то позитивні (наприклад, певні фізичні здібності) або негативні (наприклад, певні умови). Донедавна ми вірили, що не можемо уникнути цієї спадщини, і що на нас впливають наші гени, незважаючи ні на що.
Епігенетика - нова наука, вона показує навпаки що гени - це лише схильність, але що їх вплив буде повністю залежати від нашого способу життя: їжі, стресів, думок, забруднення навколишнього середовища тощо.
Таким чином, здатність генів проявляти себе чи ні, залежно від способу життя, буде цілком залежати від метилювання.
Отже, метилювання має важливе значення для підтримання, відновлення та виробництва наших клітин, внутрішньоклітинного зв’язку, а особливо, для успадкування епігенетичної інформації від материнської клітини до дочірніх клітин під час поділу клітини (що є способом розмноження клітин).
Підозрюється, що є дефекти метилювання при походженні великої кількості дуже різноманітних патологій, починаючи від аутизму і закінчуючи хворобою Альцгеймера, тривожними розладами, панічними атаками, дефіцитом уваги з гіперактивністю або без неї та багатьма іншими. Тому це важливо підтримувати хороший рівень метилювання в організмі.
Цей важливий процес залежить від двох основних параметрів: фактори навколишнього середовища, зокрема їжа, а також генетичні фактори.
Коротко:
метилювання є ключовим процесом у нашому організмі, який протікає природним шляхом весь час і скрізь у нашому тілі. Вада в гвинтиках, і це може бути причиною незліченних серйозних симптомів та станів. Тому важливо зрозуміти, як все це працює, і знати, чи нас турбує несправність, успадкована вона чи індукована.
На початку: цикл метіоніну
В основі метилювання лежить незамінна амінокислота: метіонін. Без нього метилювання неможливе! Він присутній у всіх джерелах білка, але особливо багатий білками тваринного походження. Отже, як випливає з назви, метіонін містить цей відомий важливий елемент: метильну групу (яка, як пояснюється у вступі, не є ні більше, ні менше, ніж атом вуглецю, пов'язаний з 3 атомами водню). Однак такий, як він є, метіонін не може перенести свою метильну групу в іншу молекулу. До цього йому потрібно буде трансформуватися (поєднуючись з молекулою АТФ) у свою метаболічно активну форму, яка називається S-аденозил-L-метіонін, або СБ.
АТФ, для аденозину трифосфат - це ключова молекула, яка забезпечує енергію, необхідну для всіх клітин нашого організму (обмін речовин, рух, поділ клітин, транспорт тощо). Так що це якось елементарна та універсальна енергетична частинка, без чого в організмі людини нічого неможливо.
Утворений таким чином SAM, стане одним з основних донорів метильних груп в організмі людини. За підрахунками, близько 80% процесів метилювання, в яких він бере участь, використовується лише для виготовлення двох компонентів (або сімейств), важливих і важливих для мозку: креатин та фосфатидилхолін. Отже, решта 20% представляють сотні реакцій, включаючи ті, про які ми згадали у вступі.
Як тільки її метильна група поступилася, SAM, яка потім стала SAH (для S-аденозил-L-гомоцистеїну), буде знижуватися до гомоцистеїн (шляхом вивільнення раніше придбаної молекули АТФ).
Якщо створений таким чином гомоцистеїн може бути надмірно небезпечним (ми побачимо це в наступному розділі), це також стосується метіоніну. Справді, занадто багато метіоніну дасть занадто багато SAM, і тоді існує ризик гіперметилювання. Щоб уникнути цього, гліцинія (амінокислота, присутня в основному в шкірі та кістках), буде використовуватися за необхідності для розкладання SAM до HSA, і таким чином уникати небажаного надмірного метилювання. Тому гліцин особливо важливий для своєї буферної ролі в цьому процесі.
Отже, ми вже бачимо тут, що чим більше метіоніну ми споживаємо, тим більше буде виготовлено SAM, і тим більше гліцину нам потрібно для буферування надлишку SAM.
Кінець циклу метіоніну та надлишок гомоцистеїну
Гомоцистеїн відомо, що є маркером серцево-судинного ризику, але також - і останнім часом - нервово-психічним. Насправді, хоч і необхідно, щоб відбувалися певні процеси, його накопичення небажано, оскільки це може спричинити пошкодження ендотеліальних клітин (клітин, що складають ендотелій, внутрішній шар вен, що контактує з кров’ю) . Тому, занадто високий рівень гомоцистеїну повинен негайно насторожити, не тільки тому, що накопичення цієї молекули саме по собі може виявитись небезпечним, але перш за все тому, що це ознака порушення циклу метилювання, а отже, може призвести до серйозних патологічних наслідків.
На щастя, гомоцистеїн має 3 біологічних шляхи, щоб перетворити себе.
Два з цих шляхів будуть використані для переробки гомоцистеїну в метіонін, оскільки гомоцистеїн - це ні що інше, ні менше, ніж молекула метіоніну без його метильної групи! Отже, все, що вам потрібно зробити, - це додати метильну групу для «повторного виготовлення» оригінального метіоніну, і цикл починається знову.
Третій спосіб буде використаний для виготовлення глутатіон від гомоцистеїну.
Коротко:
Метилювання починається з метіонін, незамінна амінокислота, що міститься в м’ясі, рибі, яйцях, молочних продуктах, сої тощо. Після декількох перетворень метіонін, отже, використовується в процесі метилювання для отримання багатьох сполук, важливих для мозку.
Потім це буде знижено до гомоцистеїн, сполука, яка, накопичившись, може стати надзвичайно токсичною для організму, але що більш важливо, вказує на проблему в циклі метилювання. У цьому сенсі надлишок гомоцистеїну, отже, є першим показником, який попереджає про проблематичне метилювання.
Як тільки гомоцистеїн буде створений, організм повинен буде це зробити терміново переробити його через різні процеси. Два з цих процесів регенерують метіонін з гомоцистеїну; в остаточному процесі буде використаний гомоцистеїн для отримання продовольства.
3 способи переробки гомоцистеїну
Перший спосіб переробки за допомогою фолатного циклу
Як же тоді отримати метильну групу, оскільки вона щойно випущена ?
Королівська дорога проходить через те, що називається фолатний цикл. Коли ми вживаємо фолат (зазвичай міститься у вітамінах В9) через наш раціон або синтетичну фолієву кислоту в деяких добавках, вони зазнають багаторазові ферментативні перетворення, щоб отримати метильну групу. Кінцева метаболічно активна форма називається 5-метилтетрагідрофолат, або простіше 5-MTHF.
Потім 5-MTHF стає донором метильної групи для вітамін В12, хто простий кобаламін (= основна форма), потім змінюється на стан метилкобаламін (= кобаламін + метильна група). Ця форма, нарешті, може, в свою чергу, передати свою нещодавно набуту метильну групу гомоцистеїну, що дозволить потім переробити метіонін. Отриманий кобаламін буде чекати нової метильної групи з циклу фолатів. 5-MTHF, який став простим тетрагідрофолатом (THF), також повернеться до циклу, щоб знову отримати метильну групу. І так далі, ще раз.
Очевидно, що цей цикл не працює у вакуумі, і поживні речовини (фолат, вітамін В12 тощо) рано чи пізно в кінцевому підсумку розпадаються або використовуються в інших процесах., звідси важливість забезпечення достатньо і постійно.
Другий спосіб переробки за допомогою холіну
Використовується другий шлях переробки холін, ще одна поживна речовина, яку часто класифікують як вітаміни групи В. Холін вже має метильну групу, але її також потрібно перетворити в "активну" форму, яка називається триметилгліцин (або TMG), перш ніж мати можливість його передавати (TMG іноді неправильно називають бетаїном, бетаїни насправді представляють набір сполук). Потім TMG віддасть одну зі своїх 3 метильних груп гомоцистеїну, і цикл метіоніну може продовжуватися.
Третій шлях переробки або шлях пересірчення
Останній шлях перетворення гомоцистеїну також є найважливішим. Названий спосіб транссульфурація (тут це вже не цикл), він використовується для створення таких важливих компонентів, як таурин, але також і, перш за все, основний антиоксидант людського організму: глутатіон (також званий GSH). Спочатку гомоцистеїн катаболізується (= розкладається) шляхом декількох перетворень, що вимагають вітаміну В6, а також серину (амінокислоти, дуже багатої в білках), щоб отримати цистеїн. Потім спочатку буде додано до останнього глутамінова кислота (або глутамат у його іонній формі, інша амінокислота), потім до гліцинія, для утворення знаменитого глутатіону. Таурин буде виготовлений пізніше в циклі.
Коротше кажучи, є 3 способи переробки гомоцистеїну:
1- Перший заснований на фолати та вітамін В12, який після багаторазових ферментативних перетворень зможе перетворити гомоцистеїн назад у метіонін і початковий цикл розпочати знову.
2- Другий заснований на холін, основна поживна речовина, яка зазвичай класифікується у класі вітамінів групи В, яка теж зазнає певної трансформації, перш ніж зможе знову переродити гомоцистеїн в метіонін.
3- Нарешті, останній шлях перетворить гомоцистеїн у необхідні сполуки, такі як таурин де глутатіон, найпотужніший антиоксидант в організмі людини завдяки втручанню кількох поживних речовин, зокрема гліцинія.
Підсумуйте
Щоб пояснити все, що ми щойно пояснили, метилювання - це не що інше, як передача групи атомів СН3 (звана метильною групою) від однієї молекули до іншої. Хоча багато молекул мають одну або декілька метильних груп, вони не можуть дати її будь-якій іншій молекулі, і часто дана молекула надаватиме свою метильну групу іншій даній молекулі, яка, в свою чергу, надаватиме її цій молекулі. Інші тощо. Трохи схожий на людський ланцюжок, що передає знаменитий Грааль з рук в руки, кожен донор має призначеного одержувача, який, у свою чергу, стає донором іншого призначеного одержувача тощо. Якщо в циклі відсутня одна людина, весь цикл руйнується.
Наприклад, фолати стануть метил-фолатами, щоб мати можливість передати свою метильну групу вітаміну В12, який, у свою чергу, передасть його гомоцистеїну, який потім стане метіоніном, потім останній дасть свою метильну групу для багатьох реакцій (у формі SAM) знову стати гомоцистеїном, який знову зможе прийняти метильну групу з вітаміну В12 тощо.
Цей механізм вказує на тісне переплетення між різними циклами і шляхами метилювання та поживними речовинами, від яких вони залежать. Хоча метіонін є важливим для всіх цих процесів, метіонін перетворюється на гомоцистеїн, який, якщо накопичується в надлишку, може стати шкідливим. Тому це важливо що він переробляється метаболічними шляхами, які вимагають інші необхідні поживні речовини: фолати, вітаміни В12 і В6, холін або ТМГ (або триметилгліцин) та, зокрема, гліцин.
Повна схема процесу метилювання
Недоліки в нашому харчуванні: які наслідки ?
На цьому етапі це легко зрозуміти якщо якийсь із цих поживних речовин відсутній, весь цикл страждає від наслідків, що потенційно може призвести до збільшення гомоцистеїну і всіх шкідливих наслідків, які він може спричинити.
Зокрема, дефіцит вітаміну В12 запобігає переробці гомоцистеїну, тим самим блокуючи належний перебіг процесів метилювання. Отже, вегетаріанці (та a fortiori вегани), у яких цей тип дефіциту можна регулярно спостерігати 2,3, повинні бути особливо пильними щодо цього аспекту.
Але всеїдні тварини не залишаються осторонь, оскільки в їх звичному раціоні часто бракує двох поживних речовин, необхідних для цього процесу: фолати, але також і перш за все гліцинія. Це пов’язано з тим, що роль гліцину полягає в перетворенні надлишку гомоцистеїну в глутатіон, а також у буферуванні надлишку метіоніну. Як результат, чим більше ми споживаємо м’яса, а особливо нежирного м’яса, тим більше зростає потреба в нашому гліцині (оскільки, оскільки м’ясо містить багато метіоніну, більша частина гліцину буде використана для буферування надлишку, що надходить від цього споживання). Однак, оскільки гліцин міститься переважно у формі колагену в шкірі та кістках (які сьогодні вже не вживають так багато), дефіцит гліцину не рідкість.
І тут задіяний генетичний фактор ...
Окрім дієти, метилювання тісно пов’язане з нашим генетична вотчина. Дійсно, десятки і десятки генів кодують стільки ферментів, що беруть участь у різних циклах та шляхах метилювання. Ці гени можуть мати багато різновидів "Мутації".
Коли мутація впливає лише на один з двох алелів (або "версій"), що кодують відповідний ген (оскільки ми успадковуємо дві версії кожного гена від кожного з батьків), мутація називається гетерозиготний, і відповідний фермент побачить його активність лише частково зниженою (або прискореною). Але коли мутація зачіпає обидва алелі, про це говорять гомозиготний, і уражений фермент може побачити його активність різко постраждали.
Один з найвідоміших прикладів стосується гена MTHFR, який кодує однойменний фермент. Цей фермент знаходиться в кінці ланцюга циклу фолієвої кислоти і використовується для виробництва дорогоцінного 5-MTHF про що ми згадали вище. Таким чином, мутація гена MTHFR може призвести до дефіциту 5-MTHF, що вплине на весь цикл метилювання. Єдиний спосіб виправити це - доповнити себе безпосередньо L-метилфолат кальцію, стабілізована форма 5-MTHF. Дійсно, всі інші форми вітаміну В9, починаючи від класичної фолієвої кислоти і закінчуючи більш досконалими формами, такими як фолінова кислота, повинні непоправно проходити через фермент MTHFR, щоб отримати метаболічно активну форму фолату 5-MTHF.
Коротко:
Як згадувалося на початку статті, принаймні два фактори можуть вплинути на нормальне функціонування нашого процесу метилювання: це частина нашої дієти, і саме тут щоб уникнути дефіциту певних поживних речовин, необхідних для цього процесу; а з іншого боку, наша генетична спадщина, яка може бути основною для нас завдяки мутаціям, які підривають безперебійний процес. У цьому останньому випадку, буде необхідна адаптація нашої дієти.
То як ви можете бути впевнені, що у вас функціональні процеси метилювання? ?
метіонін тому є ключовим каменем усіх цих процесів, але припускаючи, що він є у всіх білка, досить рідко закінчується (що все одно може трапитися, особливо коли споживання білка недостатньо, і в цьому випадку це перше, що потрібно вирішити).
Другою за важливістю (і насправді першою для більшості з нас) буде переконатися, що в нашому раціоні є поживні речовини, необхідні для перетворення гомоцистеїну, зокрема: фолати, вітаміни В12 і B6, холін або TMG, і гліцинія.