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Methionin, schwefelhaltige Aminosäure, die durch die Hydrolyse vieler typischer Proteine gewonnen wird. Ursprünglich aus Kasein isoliert (1922), macht Methionin etwa 5 Prozent des Gewichts von Eieralbumin aus; andere Proteine bestehen aus viel geringeren Mengen Methionin. Es gehört zu den sogenannten lebenswichtigen Aminosäuren für Säugetiere und Geflügel, d.h. sie können es nicht selbst herstellen. In Mikroorganismen wird es aus den Aminosäuren Cystein und Asparaginsäure hergestellt.
Methionin ist essentiell für die Methylierung (der Prozess, bei dem Methyl- oder -ch3-Gruppen an Verbindungen angefügt werden) und ist ebenfalls ein Vorläufer von 2 anderen Aminosäuren, Cystin und Cystein. [1]
Andere Namen
Methionin; Methionin, l-; γ-Methylthio-α-aminobuttersäure; Butansäure, 2-Amino-4-( methylthio)-, (s)-; Cymethion; l-(-)- Methionin; erfüllt; s-Methionin; 2-Amino-4-( methylthio) Buttersäure; Buttersäure, 2-Amino-4-( methylthio)-; l(-)- Amino-γ-methylthiobuttersäure; l-α-Amino-γ-Methylmercaptobuttersäure; l-γ-Methylthio-α-Aminobuttersäure; 2-Amino-4-Methylthiobuttersäure; Liquimeth; Acimethin; l-2-Amino-4-( methylthio) buttersäure; (s) -2-amino-4-( methylthio) butansäure; h-met-oh; l-homocystein, s-methyl-; nsc 22946; 2-amino-4-methylthiobutansäure (s)-. [2]
Einführung
Methionin ist eine Aminosäure. Aminosäuren sind die Grundlage, die unser Körper zur Herstellung von Proteinen verwendet. Methionin wird in Fleisch, Fisch und Milchprodukten gefunden. Es spielt eine wichtige Rolle bei vielen Funktionen im Körper.
Methionin wird häufig oral eingenommen, um Lebererkrankungen und Virusinfektionen zu behandeln, aber auch für viele andere Zwecke. Es gibt jedoch nur wenige klinische Untersuchungen, die diese Anwendungen unterstützen. [3]
Hintergrund
L-Methionin, die wichtigste schwefelhaltige Aminosäure in Proteinen, spielt in der Zellphysiologie eine wichtige Rolle als Antioxidans und beim Abbau von Fetten und Schwermetallen. Frühere Studien, die die Einnahme von L-Methionin zur Behandlung von Depressionen und anderen Krankheiten empfehlen, deuten darauf hin, dass es auch das Gedächtnis verbessern und eine Rolle bei der Gehirnfunktion spielen könnte. Dennoch gibt es Hinweise darauf, dass ein Überschuss an Methionin schädlich sein kann und das Risiko für die Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Herzproblemen, bestimmten Krebsarten, Gehirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisproblemen erhöhen kann. [4]
Biosynthese
Als wichtige Aminosäure wird Methionin beim Menschen und anderen Tieren nicht de novo synthetisiert. Sie müssen Methionin oder methioninhaltige Proteine zu sich nehmen. In Pflanzen und Mikroorganismen gehört die Methionin-Biosynthese zum Aspartat-Haushalt, zusammen mit Threonin und Lysin (über Diaminopimelat, jedoch nicht über α-Aminoadipat). Die primäre Grundlage stammt aus Asparaginsäure, während der Schwefel aus Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff stammen kann.
Zunächst wird Asparaginsäure durch β-Aspartyl-Semialdehyd in Homoserin umgewandelt, und zwar durch zwei Abbauprozesse der terminalen Carboxylgruppe (Homoserin hat also ein γ-Hydroxyl, daher die Homo-Reihe). Das Zwischenprodukt Aspartat-Semialdehyd ist der Verzweigungspunkt des Lysin-Biosynthesewegs, wo es stattdessen mit Pyruvat kondensiert wird. Homoserin ist der Verzweigungspunkt mit dem Threoninweg, wo es stattdessen nach der Auslösung des terminalen Hydroxyls mit Phosphat isomerisiert wird (wird auch für die Methioninbiosynthese in Pflanzen verwendet).
Homoserin wird dann mit einer Phosphat-, Succinyl- oder Acetylgruppe an der Hydroxylgruppe ausgelöst.
In Pflanzen und vielleicht in einigen Bakterien wird Phosphat verwendet. Dieser Schritt wird auch bei der Biosynthese von Threonin durchgeführt.
In den meisten Organismen wird eine Acetylgruppe verwendet, um das Homoserin zu aktivieren. Dies kann in Keimen durch ein Enzym katalysiert werden, das von metx oder meta (keine Homologe) kodiert wird. In Enterobakterien und einer begrenzten Anzahl anderer Organismen wird Succinat verwendet. Das Enzym, das die Reaktion katalysiert, ist meta und die Spezifität für Acetyl-Coa und Succinyl-Coa wird durch einen einzigen Rest bestimmt. Die physiologische Grundlage für die Bevorzugung von Acetyl-Coa oder Succinyl-Coa ist nicht bekannt, aber solche alternativen Wege gibt es auch in einigen anderen Stoffwechselwegen (z.B. Lysin-Biosynthese und Arginin-Biosynthese).
Die aktivierende Hydroxylgruppe wird dann durch Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff ersetzt. Eine Ersatzreaktion ist technisch gesehen eine γ-Eliminierung, gefolgt von einer Version einer Michael-Addition. Alle einbezogenen Enzyme sind Homologe und Mitglieder des plp-abhängigen Cys/Met-Stoffwechsel-Enzymhaushalts, der eine Untergruppe der plp-abhängigen Faltung vom Typ i ist. Sie verwenden den Cofaktor plp (Pyridoxalphosphat), der durch die Stabilisierung von Carbanion-Intermediaten wirkt.
Wenn er mit Cystein reagiert, bildet er Cystathionin, das gespalten wird, um Homocystein zu erhalten. Die beteiligten Enzyme sind die Cystathionin-γ-Synthase (in Bakterien durch metb kodiert) und die Cystathionin-β-Lyase (metc). Cystathionin wird in den beiden Enzymen auf unterschiedliche Weise gebunden, so dass β- oder γ-Reaktionen auftreten können. Wenn es mit komplementärem Schwefelwasserstoff reagiert, bildet es Homocystein. Dies wird von der o-Acetylhomoserin-Aminocarboxypropyltransferase (früher bekannt als o-Acetylhomoserin(thiol)-Lyase) katalysiert. Sie wird in Keimen entweder von mety oder metz kodiert. Wenn sie mit Methanthiol reagiert, bildet sie Methionin in gerader Linie. Methanethiol ist ein Nebenprodukt des katabolischen Weges bestimmter Verbindungen, daher ist dieser Weg eher ungewöhnlich. Wenn Homocystein produziert wird, wird die Thiolgruppe methyliert, wodurch Methionin entsteht. Es gibt zwei Methionin-Synthasen; eine ist abhängig von Cobalamin (Vitamin B12) und eine ist unabhängig.
Der Weg, der Cystein verwendet, wird als „Transsulfurierungsweg“ bezeichnet, während der Weg, der Schwefelwasserstoff (oder Methanthiol) verwendet, als „direkter Sulfurylierungsweg“ bezeichnet wird.
Cystein wird auf ähnliche Weise hergestellt, nämlich aus einem ausgelösten Serin und entweder aus Homocystein (“ umgekehrter Trans-Sulfurierungsweg“) oder aus Schwefelwasserstoff (“ direkter Sulfurierungsweg“); das ausgelöste Serin ist im Allgemeinen o-Acetyl-Serin (mittels Cysk oder Cysm in e. Coli), aber in Aeropyrum pernix und einigen anderen Archaeen wird o-Phosphoserin verwendet. Cysk und cysm sind homolog, gehören aber zur plp-Faltentyp-iii-Klasse. [5]
Wirkungssystem
Das System der möglichen anti-hepatotoxischen Aktivität von L-Methionin ist nicht ganz klar. Es wird vermutet, dass der Metabolismus hoher Dosen von Paracetamol in der Leber zu einer Verringerung des hepatischen Glutathions und zu erhöhtem oxidativem Stress führt. L-Methionin ist ein Vorläufer von L-Cystein. L-Cystein selbst kann eine antioxidative Wirkung haben. L-Cystein ist ebenfalls eine Vorstufe des Antioxidans Glutathion. Die antioxidative Aktivität von L-Methionin und seinen Metaboliten scheint der Grund für seine mögliche anti-hepatotoxische Wirkung zu sein. Aktuelle Forschungen deuten darauf hin, dass Methionin selbst aufgrund seines Schwefels und seiner Chelatbildner-Fähigkeit eine Radikalfänger-Aktivität besitzt. [6]
Diätetische Quellen
Der Met-Gehalt von Proteinen variiert je nach Nahrungsquelle erheblich. Zu den Lebensmitteln mit einem besonders hohen Anteil gehören Eier (31 mg/g Protein), Kabeljau (30 mg/g) und Huhn (28 mg/g). Ein mittlerer Anteil ist in Rindfleisch (26 mg/g), Schweinefleisch (26 mg/g), Milch (25 mg/g) und Reis (24 mg/g) enthalten. Getreide und andere pflanzliche Eiweißquellen enthalten tendenziell einen geringeren Anteil. Beispiele sind Mais (21 mg/g), Weizen und Hafer (18 mg/g), Roggen und Bohnen (15 mg/g) und Blumenkohl (14 mg/g). Das Kochen von Lebensmitteln bei hohen Temperaturen (Bräunen) kann die Bioverfügbarkeit von Sättigungsstoffen aufgrund von Oxidation verringern (Dworschak, 1980).
Da Sättigungsstoffe im Körper nicht synthetisiert werden können, müssen sie in ausreichenden Mengen zugeführt werden. Met und Cys sind metabolisch eng miteinander verbunden, weshalb häufig Empfehlungen für die Menge der beiden schwefelhaltigen Aminosäuren (saa) gegeben werden. Gesunde Erwachsene müssen mindestens 13 mg/kg pro Tag an Met zu sich nehmen. [7]
Wozu wird Methionin verwendet?
Der Schwefel in Methionin bietet dem Körper zahlreiche voraussichtliche gesundheitliche Vorteile.
Diese können Folgendes umfassen:.
- Nährstoffversorgung von Haaren, Haut und Nägeln
- Schutz der Zellen vor Giftstoffen
- Unterstützung des Reinigungsprozesses
- Verlangsamung des Alterungsprozesses
- Hilfe bei der Aufnahme anderer Nährstoffe (wie Selen und Zink)
- Bei der Ausscheidung von Schwermetallen (wie Blei und Quecksilber) helfen, den Ausscheidungsprozess des Körpers zu unterstützen
- Verhindern übermäßiger Fettansammlungen in der Leber (indem es als lipotroper Vertreter fungiert – einer, der beim Abbau von Fetten hilft)
- Senkung des Cholesterinspiegels durch Erhöhung der Lecithinproduktion in der Leber
Überdosis Tylenol (Paracetamol)
Die Einnahme einer oralen (durch den Mund) Dosis Methionin innerhalb von 10 Stunden nach einer Überdosierung von Tylenol (Paracetamol) wurde zur Behandlung von Paracetamol-Vergiftungen eingesetzt.2 Man nimmt an, dass Methionin verhindert, dass die Nebenprodukte von Paracetamol die Leber infolge einer Überdosierung von Tylenol schädigen. Es werden jedoch auch andere Behandlungen eingesetzt und Methionin ist möglicherweise nicht die zuverlässigste.
Krebs
Obwohl die Forschungsergebnisse in Bezug auf Dickdarmkrebs und Methionin uneinheitlich sind, berichtet eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2013: „Diese Meta-Analyse zeigt, dass der Verzehr von Methionin in der Nahrung mit einem verringerten Risiko für Dickdarmkrebs, insbesondere Dickdarmkrebs, verbunden sein könnte. Weitere prospektive Forschungsstudien mit langer Nachbeobachtungszeit sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren.“ Eine Studie aus dem Jahr 2016 berichtet beispielsweise, dass „unter den 10 getesteten essentiellen Aminosäuren der Entzug von Methionin die stärksten repressiven Ergebnisse auf die Migration und das Eindringen dieser [Brust-]Krebszellen hervorruft“.
Einige Studien zeigen, dass eine Ernährung mit wenig Methionin vorteilhaft sein könnte. Es gibt bestimmte Arten von Krebszellen, die auf Methionin angewiesen sind, um zu wachsen. Daher ist eine Einschränkung des Verzehrs von Lebensmitteln, die Methionin enthalten, für Menschen, die an bestimmten Krebsarten erkrankt sind, von Vorteil, da dies zum Absterben der Krebszellen führt.
Alzheimer-Krankheit
Forschungsstudien empfehlen, dass L-Methionin zur Verbesserung des Gedächtnisses und der Gehirnfunktion beitragen kann, aber laut einer in der Zeitschrift Molecular Neurodegeneration veröffentlichten Forschungsstudie „deuten einige Beweise darauf hin, dass ein Überschuss an Methionin gefährlich sein kann und die Gefahr der Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, bestimmten Krebsarten, Gehirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisproblemen erhöhen kann.“
Forschungsstudien über L-Methionin und die Alzheimer-Krankheit wurden eigentlich nur in Tierversuchen durchgeführt. In einer 2015 durchgeführten Forschungsstudie am Mausmodell wurde festgestellt, dass eine mit L-Methionin angereicherte Diät zu:.
- Anstieg des Amyloidspiegels (eine Substanz, die sich typischerweise im Gehirn von Alzheimer-Patienten entwickelt)
- Ein Anstieg des Tau-Proteins im Gehirn (ein Anstieg kann dazu führen, dass sich das Tau-Protein falsch faltet und verklumpt, um abnormale Tau-Verwirrungen zu bilden, die bei Menschen mit Alzheimer auftreten)
- Ein Anstieg des oxidativen Stresses und der Entzündungsreaktionen (beides erhöht das Risiko einer Alzheimer-Erkrankung)
- Gedächtnisschwäche und Gedächtnisverlust
Die Autoren der Studie schlussfolgerten: „Zusammengenommen zeigen die Ergebnisse unserer Forschungsstudie, dass eine mit L-Methionin angereicherte Ernährung zu Ergebnissen führt, die [in einem lebenden Organismus auftreten] und zum Auftreten von Alzheimer-ähnlichen Erkrankungen bei Wildtyp-Tieren beitragen könnten.“
Andere Verwendungen
Methionin wird häufig bei anderen Erkrankungen eingenommen, allerdings gibt es keine wissenschaftlichen Studienergebnisse, die die Sicherheit und Wirksamkeit seiner Verwendung bei diesen Erkrankungen belegen:.
- Herpes simplex und Herpes zoster (Gürtelrose)
- Anzeichen der Menopause
- Schwellungen der Bauchspeicheldrüse
- Leberprobleme
- Angstzustände
- Alkoholismus
- Harnwegsinfektionen (UTIs)
- Asthma und Allergien
- Schizophrenie [8]
Es kann Partikel produzieren, die für typische Zellfunktionen wichtig sind
Zu den wichtigsten Funktionen von Methionin im Körper gehört, dass es zur Herstellung anderer essentieller Partikel verwendet werden kann.
Es ist an der Produktion von Cystein beteiligt, der anderen schwefelhaltigen Aminosäure, die zum Aufbau von Proteinen im Körper verwendet wird.
Glutathion wird in manchen Fällen aufgrund seiner wichtigen Funktion für die Abwehrkräfte Ihres Körpers als das „Hauptantioxidans“ bezeichnet.
Es trägt ebenfalls zum Stoffwechselprozess von Nährstoffen im Körper und zur Produktion von DNA und Proteinen bei.
Taurin hat zahlreiche Funktionen, die dazu beitragen, die Gesundheit und das reibungslose Funktionieren Ihrer Zellen zu erhalten.
Eines der wichtigsten Moleküle, in das Methionin umgewandelt werden kann, ist S-Adenosylmethionin, oder „Sam“.
Sam ist an vielen verschiedenen Kettenreaktionen beteiligt, indem es einen Teil von sich selbst auf andere Partikel, bestehend aus DNA und Proteinen, überträgt.
Sam wird auch bei der Produktion von Kreatin verwendet, einem wichtigen Molekül für die Zellenergie.
Insgesamt ist Methionin aufgrund der Moleküle, in die es sich verwandeln kann, direkt oder indirekt an vielen wichtigen Vorgängen im Körper beteiligt.
Methionin kann sich in zahlreiche schwefelhaltige Moleküle mit wichtigen Funktionen umwandeln, wie Glutathion, Taurin, Sam und Kreatin. Diese Partikel sind für die typischen Funktionen der Zellen in Ihrem Körper unerlässlich.
Es trägt zur DNA-Methylierung bei
Ihre DNA besteht aus den Informationen, die Sie zu dem machen, was Sie sind.
Während viele dieser Details Ihr ganzes Leben lang gleich bleiben können, können ökologische Aspekte einige Aspekte Ihrer DNA tatsächlich verändern.
Dies ist eine der faszinierendsten Funktionen von Methionin – es kann sich in ein Molekül namens Sam verwandeln. Sam kann Ihre DNA verändern, indem es eine Methylgruppe (ein Kohlenstoffatom und die damit verbundenen Wasserstoffatome) in sie einfügt.
Die Menge an Methionin in Ihrem Ernährungsplan kann sich darauf auswirken, wie stark dieser Prozess abläuft, allerdings gibt es dazu noch viele unbeantwortete Fragen.
Es ist möglich, dass eine Erhöhung des Methioninanteils in Ihrem Ernährungsplan die Veränderungen Ihrer DNA durch Sa. entweder verstärkt oder verringert.
Wenn diese Veränderungen stattfinden, könnten sie in vielen Fällen vorteilhaft, in anderen jedoch nachteilig sein.
Einige Forschungsstudien haben zum Beispiel gezeigt, dass eine Ernährung, die mehr Nährstoffe enthält, die Methylgruppen in Ihre DNA einbauen, das Risiko für Darmkrebs verringern kann.
Andere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass ein höherer Methionin-Konsum Krankheiten wie Schizophrenie verschlimmern kann, vielleicht weil mehr Methylgruppen in die DNA eingebaut werden.
Eines der von Methionin produzierten Partikel, Sam, kann Ihre DNA verändern. Es ist nicht ganz klar, wie sich der Methioningehalt Ihres Ernährungsplans auf diesen Prozess auswirkt, und es ist möglich, dass dieser Prozess in vielen Fällen nützlich und in anderen zerstörerisch ist. [9]
Methionin-Stoffwechselstörungen
Es gibt zahlreiche Störungen des Methionin- und Schwefelstoffwechsels sowie viele andere Störungen des Stoffwechsels von Aminosäuren und natürlichen Säuren.
Homocystein ist ein Zwischenprodukt im Methionin-Stoffwechsel. Es wird entweder remethyliert, um Methionin zu regenerieren, oder in einer Reihe von Transsulfurierungsreaktionen mit Serin kombiniert, um Cystathionin und danach Cystein zu bilden. Cystein wird dann zu Sulfit, Taurin und Glutathion metabolisiert. Zahlreiche Probleme bei der Remethylierung oder Transsulfurierung können dazu führen, dass sich Homocystein anhäuft und zu Krankheiten führt.
Der erste Schritt im Methionin-Stoffwechsel ist die Umwandlung in Adenosylmethionin; diese Umwandlung erfordert das Enzym Methionin-Adenosyltransferase. Ein Mangel an diesem Enzym führt zu einer Methioninerhöhung, die wissenschaftlich nicht von Bedeutung ist, außer dass sie falsch-positive Ergebnisse beim Neugeborenen-Screening auf Homocystinurie auslöst.
Zeitlose Homocystinurie
Diese Erkrankung wird durch einen autosomal rezessiven Mangel an Cystathionin-Beta-Synthase ausgelöst, die die Bildung von Cystathionin aus Homocystein und Serin katalysiert. Homocystein reichert sich an und dimerisiert, um das Disulfid Homocystin zu bilden, das mit dem Urin ausgeschieden wird. Da die Remethylierung unbeschädigt ist, wird ein Teil des zusätzlichen Homocysteins in Methionin umgewandelt, das sich im Blut ansammelt. Überschüssiges Homocystein neigt zu Thrombosen und hat nachteilige Auswirkungen auf das Bindegewebe (möglicherweise einschließlich Fibrillin), insbesondere auf die Augen und das Skelett; nachteilige neurologische Folgen können auf einen Schlaganfall oder eine direkte Wirkung zurückzuführen sein.
Arterielle und venöse thromboembolische Phänomene können in jedem Alter auftreten. Zahlreiche Patienten entwickeln eine Ektopia lentis (Linsensubluxation), geistige Beeinträchtigungen und Osteoporose. Die Kunden können einen marfanoiden Habitus haben, obwohl sie im Allgemeinen nicht groß sind.
Die Diagnose der traditionellen Homocystinurie erfolgt durch ein Neugeborenen-Screening auf erhöhte Methioninwerte im Serum. Erhöhte Homocystein-Gesamtwerte im Plasma und/oder ein DNA-Test dienen der Bestätigung. Ein enzymatischer Test in Hautfibroblasten kann ebenfalls durchgeführt werden.
Die Behandlung der zeitlosen Homocystinurie besteht in einer methioninarmen Diät und einer L-Cystein-Supplementierung in Kombination mit hochdosiertem Pyridoxin (einem Cystathionin-Synthetase-Cofaktor) in einer Dosierung von 100 bis 500 mg oral einmal täglich. Da etwa die Hälfte der Patienten auf hochdosiertes Pyridoxin allein reagiert, schränken einige Ärzte die Methionineinnahme bei diesen Patienten nicht ein. Betain (Trimethylglycin), das die Remethylierung fördert, kann ebenfalls zur Senkung von Homocystein beitragen. Die Dosierung von Betain wird im Allgemeinen mit 100 bis 125 mg/kg oral 2-mal täglich begonnen und je nach Homocysteinspiegel titriert; der Bedarf ist sehr unterschiedlich, häufig sind ≥ 9 g/Tag erforderlich. Folat in einer Dosierung von 1 bis 5 mg oral einmal täglich wird ebenfalls angeboten. Bei frühzeitiger Behandlung sind die intellektuellen Ergebnisse typisch oder nahezu typisch. Vitamin C, 100 mg einmal täglich oral, kann ebenfalls angeboten werden, um Thromboembolien zu verhindern.
Andere Formen der Homocystinurie
Verschiedene Fehler im Remethylierungsprozess können zu Homocystinurie führen. Die Probleme bestehen in einem Mangel an Methionin-Synthase (ms) und ms-Reduktase (msr), einer Lieferung von Methylcobalamin und Adenosylcobalamin und einem Mangel an Methylentetrahydrofolat-Reduktase (mthfr, die benötigt wird, um das für die ms-Reaktion erforderliche 5-Methyltetrahydrofolat zu erzeugen). Da bei diesen Formen der Homocystinurie kein erhöhter Methioninspiegel vorliegt, werden sie beim Neugeborenenscreening nicht erkannt.
Die medizinischen Manifestationen ähneln denen anderer Formen der Homocystinurie. Darüber hinaus werden ms- und msr-Mangel von neurologischen Defiziten und megaloblastischer Anämie begleitet. Die medizinische Manifestation des Mthfr-Mangels ist unterschiedlich und umfasst geistige Behinderung, Psychose, Schwäche, Ataxie und Spastizität.
Die medizinische Diagnose von ms- und msr-Mangel wird durch Homocystinurie und megaloblastische Anämie gestellt und durch ein DNA-Screening verifiziert. Patienten mit Cobalaminmangel haben eine megaloblastische Anämie und Methylmalonsäureanämie. Mthfr-Mangel wird durch einen DNA-Test nachgewiesen.
Die Behandlung erfolgt durch den Ersatz von Hydroxycobalamin 1 mg im einmal täglich (für Patienten mit ms, msr und Cobalaminproblemen) und Folat in Ergänzungspräparaten ähnlich wie bei der charakteristischen Homocystinurie.
Cystathioninurie
Dieser Zustand wird durch einen Mangel an Cystathionase hervorgerufen, die Cystathionin in Cystein umwandelt. Die Anhäufung von Cystathionin führt zu einer erhöhten Urinausscheidung, jedoch ohne klinische Anzeichen.
Mangel an Sulfit-Oxidase
Die Sulfit-Oxidase wandelt in der letzten Aktion des Cystein- und Methioninabbaus Sulfit in Sulfat um; sie benötigt einen Molybdän-Cofaktor. Ein Mangel entweder des Enzyms oder des Cofaktors löst eine vergleichbare Krankheit aus; der Erbgang für beide ist autosomal rezessiv.
In der schwersten Form treten die klinischen Symptome bei Neugeborenen auf und umfassen Krampfanfälle, Hypotonie und Myoklonus, die zum frühen Tod führen. Patienten mit milderen Formen können sich ähnlich wie bei einer Zerebralparese präsentieren und choreiforme Bewegungen aufweisen.
Die Diagnose eines Sulfitoxidase-Mangels wird durch erhöhte Sulfitwerte im Urin nahegelegt und durch die Bestimmung des Enzymspiegels in Fibroblasten und des Kofaktorspiegels in Leberbiopsieproben und/oder durch einen Gentest bestätigt. Die Behandlung des Sulfit-Oxidase-Mangels ist unterstützend. [10]
Dosierung
Die folgenden Dosierungen wurden in wissenschaftlichen Studien tatsächlich untersucht:.
Mündlich
Bei Vergiftungen mit Paracetamol (Tylenol): 2,5 Gramm Methionin alle 4 Stunden über 4 Gaben, um Leberschäden und Tod zu verhindern. Methionin sollte innerhalb von 10 Stunden nach der Einnahme des Paracetamols verabreicht werden. Dies muss von einer medizinischen Fachkraft durchgeführt werden. [11]
Methionin im Körper
Der geschätzte durchschnittliche Bedarf von Erwachsenen an schwefelhaltigen Aminosäuren (Methionin und Cystein) beträgt 15 mg pro kg Körpergewicht und Tag (kg – 1d – 1). Die Empfehlungen für den Methioninverbrauch werden durch Enzymkofaktoren und Substrate wie Vitamin b6, Vitamin b9 (Folat), Vitamin b12, Cholin, Betain und Kreatin durcheinander gebracht. Diese Nährstoffe ermöglichen eine effiziente Nutzung von Methionin – z.B. verringern sie die Notwendigkeit für den Körper, Methionin in Cystein umzuwandeln. Obwohl Methionin in der Nahrung für die Homöostase bei Erwachsenen und für normales Wachstum und normale Entwicklung bei Kindern wichtig ist, kann diätetisches Cystein den täglichen Methioninbedarf senken.30 Dieses Ergebnis wird oft als sparsame Wirkung von Cystein auf den Methioninbedarf bezeichnet. kann der erforderliche Mindestbedarf für die Methioninzufuhr bei Erwachsenen etwa 6 mg kg – 1d – 1 betragen.
Der Körper hält ein Gleichgewicht zwischen der Synthese und dem Abbau von Proteinen und dem Abbau von Aminosäuren aufrecht, um Energie für den Bedarf des Körpers zu gewinnen. Insbesondere die Leber ist wichtig für den Proteinumsatz des Körpers. Die regulativen Funktionen der Leber bestehen in der Synthese von nicht-essentiellen Aminosäuren, der Umwandlung von glucogenen Aminosäuren in Glukose oder ketogenen Aminosäuren in Lipide, der Umwandlung von Ammoniak in Harnstoff und der Synthese vieler Plasmaproteine. Ein ernährungsphysiologisch ausreichender Ernährungsplan kann durch den Verzehr einer großen Menge an Eiweiß (10 – 35 % der Gesamtenergiezufuhr bei Erwachsenen und 5 – 10 % bei Kindern) gewährleistet werden. Eine Eiweißzufuhr von 0 – 66 g kg – 1d – 1 an ausgewogenem Eiweiß reicht für einen typischen Erwachsenen aus. Normalerweise nimmt der Mensch etwa 150 g Protein pro kg Körpergewicht zu sich.35 Der Ganzkörperproteinumsatz beim Menschen ist relativ schnell, wobei die typische Proteinsyntheserate bei etwa 4 g Protein kg – 1d – 1 liegt, da keine Nettoentwicklung stattfindet. Die typische Halbwertszeit des Gesamtproteins beim Menschen liegt höchstwahrscheinlich in der Größenordnung von 80 Tagen. Wir gehen außerdem davon aus, dass sich die Methioninmenge im Körper größtenteils mit der Nahrungsaufnahme ausgleicht, aber es gibt auch langlebige Proteine und Gewebe. Unter der Annahme eines gleichmäßigen Umsatzes von Methionin mit einer Kinetik erster Ordnung wäre zu erwarten, dass innerhalb von 2 Jahren mehr als 80% des Methionins im Körper durch Methionin aus dem Ernährungsplan erneuert wird (unter der Annahme einer Methioninaufnahme oder eines Methioninverlustes von 10 mg kg – 1d – 1 und eines Methioninpools von 4 g/kg). [12]
Negative Auswirkungen
Um die Reaktionen des Körpers auf Methionin zu bewerten, geben die Forscher eine einzige große Dosis dieser Aminosäure und beobachten die Auswirkungen.
Diese Dosis liegt weit über der empfohlenen Zufuhr, die oft bei 45 mg/lb (100 mg/kg) oder 6,8 Gramm für jemanden liegt, der 150 Pfund (68 kg) wiegt.
Diese Art von Test wurde bereits mehr als 6.000 Mal durchgeführt, mit meist geringen negativen Auswirkungen. Zu diesen geringfügigen negativen Auswirkungen gehören Schwindel, Schläfrigkeit und Veränderungen des Blutdrucks.
Bei einem dieser Tests kam es zu einem schwerwiegenden negativen Ereignis, das zum Tod eines Menschen mit Bluthochdruck bei ansonsten guter Gesundheit führte.
Er verspricht jedoch, dass eine versehentliche Überdosis von etwa dem 70-fachen der empfohlenen Einnahme die Komplikationen verursacht hat.
Insgesamt hat es den Anschein, dass Methionin bei gesunden Menschen nicht besonders schädlich ist, es sei denn, es wird in unglaublich hohen Dosen eingenommen, die über den Ernährungsplan nur schwer zu beschaffen wären.
Obwohl Methionin mit der Produktion von Homocystein in Verbindung gebracht wird, gibt es keine Beweise dafür, dass eine Aufnahme in normaler Höhe die Herzgesundheit gefährdet.
Zusammenfassung
Menschen, die viele Arten von Diätplänen befolgen, überschreiten oft die empfohlene Mindestzufuhr von Methionin. Die Nebenwirkungen bei hohen Dosierungen sind häufig gering, können aber bei sehr hohen Dosierungen gefährlich werden. [13]
Schlussfolgerungen
Obwohl Methionin als die schädlichste Aminosäure in Bezug auf das Wachstum bei Tieren identifiziert wurde, deuten die Beweise beim Menschen nicht auf eine größere Toxizität hin, außer bei sehr hohen Aufnahmemengen. Trotz der Funktion von Methionin als Vorläufer von Homocystein und der Rolle von Homocystein bei Gefäßschäden und Herzkrankheiten gibt es keine Hinweise darauf, dass die diätetische Aufnahme von Methionin in vernünftigen Grenzen kardiovaskuläre Schäden verursacht. Eine Einzeldosis von 100 mg/kg Körpergewicht hat sich tatsächlich als sicher erwiesen, allerdings entspricht diese Dosis etwa dem 7-fachen des täglichen Bedarfs an schwefelhaltigen Aminosäuren, und eine doppelte Einnahme über 1 Woche führte nachweislich zu erhöhten Homocysteinwerten. Tagesdosen von 250 mg (d.h. 4 mg/kg pro Tag) entsprechen nur 25% des täglichen Bedarfs und haben sich tatsächlich als sicher erwiesen. Insgesamt wird in der Literatur empfohlen, dass die Einzeldosis, die normalerweise beim Methionin-Packungstest verabreicht wird (100mg/kg/d), keine ernsthaften Probleme auslöst, außer im Extremfall, wenn offenbar ein 10-facher Überschuss an Methionin verabreicht wurde, und bei Kunden, die an Schizophrenie oder angeborenen Fehlern des Schwefel-Aminosäuren-Stoffwechsels, wie z.B. Hypermethioninämie, leiden. [14]
Überweisungen
- Https://www.britannica.com/science/methionine
- Https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?id=63-68-3&units=si
- Https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-42/methionine
- Https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-015-0057-0
- Https://de.wikipedia.org/wiki/methionin
- Https://go.drugbank.com/drugs/db00134
- Https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/methionine
- Https://www.verywellhealth.com/methionine-4771763
- Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#what-it-is
- Https://www.msdmanuals.com/professional/pediatrics/inherited-disorders-of-metabolism/methionine-metabolism-disorders
- Https://www.rxlist.com/methionine/supplements.htm
- Https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/piis2542-5196( 21 )00138-8/ Volltext
- Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#side-effects
- Https://academic.oup.com/jn/article/136/6/1722s/4664469