Methionin

Methionin, schwefelhaltige Aminosäure, die durch die Hydrolyse der meisten typischen Proteine gewonnen wird. Ursprünglich aus Kasein isoliert (1922), macht Methionin etwa 5 Prozent des Gewichts von Eieralbumin aus; andere Proteine enthalten viel geringere Mengen an Methionin. Es gehört zu den so genannten essentiellen 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 wichtig für die Methylierung (das Verfahren, mit dem Methyl- oder -ch3-Gruppen an Stoffe angefügt werden) und ist außerdem 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 Bausteine, die unser Körper verwendet, um Proteine herzustellen. Methionin ist in Fleisch, Fisch und Milchprodukten enthalten. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei vielen Funktionen im Körper.

Methionin wird in der Regel 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 primäre schwefelhaltige Aminosäure in Proteinen, spielt als Antioxidans und beim Abbau von Fetten und Schwermetallen entscheidende Funktionen in der Zellphysiologie. Frühere Studien, die die Verwendung von L-Methionin zur Behandlung von Depressionen und anderen Krankheiten nahelegen, deuten darauf hin, dass es ebenfalls das Gedächtnis verbessern und eine Rolle bei der Gehirnfunktion spielen könnte. Dennoch gibt es Hinweise darauf, dass ein Überschuss an Methionin gefährlich sein kann und die Gefahr der Entstehung von Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, bestimmten Krebsarten, Hirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisstörungen erhöhen kann. [4]

Biosynthese

Methionin ist eine wichtige Aminosäure, die vom Menschen und anderen Tieren nicht de novo hergestellt wird, da diese Methionin oder methioninhaltige Proteine zu sich nehmen müssen. In Pflanzen und Mikroorganismen gehört die Methionin-Biosynthese zusammen mit Threonin und Lysin (über Diaminopimelat, aber nicht über α-Aminoadipat) zum Aspartat-Haushalt. Die primäre Grundlage wird aus Asparaginsäure gewonnen, während der Schwefel aus Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff stammen kann.

Zunächst wird Asparaginsäure durch β-Aspartyl-Semialdehyd in Homoserin umgewandelt, und zwar durch zwei Abspaltungsvorgänge der endständigen Carboxylgruppe (Homoserin hat aus diesem Grund 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 Aktivierung des endständigen Hydroxyls mit Phosphat isomerisiert wird (was auch für die Methioninbiosynthese in Pflanzen verwendet wird).

Homoserin wird dann mit einer Phosphat-, Succinyl- oder einer Acetylgruppe am Hydroxyl ausgelöst.

In Pflanzen und möglicherweise in einigen Keimen wird Phosphat verwendet. Dieser Schritt wird auch bei der Biosynthese von Threonin durchgeführt.

In vielen Organismen wird eine Acetylgruppe verwendet, um das Homoserin auszulösen. Dies kann in Bakterien 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 diese Reaktion katalysiert, ist meta und die Einzigartigkeit von Acetyl-Coa und Succinyl-Coa wird durch einen einzigen Rest bestimmt. Die physiologische Grundlage für die Wahl von Acetyl-Coa oder Succinyl-Coa ist nicht bekannt, aber solche alternativen Wege gibt es 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 Variation einer Michael-Addition. Alle einbezogenen Enzyme sind Homologe und Mitglieder der plp-abhängigen Enzymfamilie des Cys/Met-Stoffwechselprozesses, die eine Untergruppe der plp-abhängigen Faltung vom Typ i ist. Sie nutzen den Cofaktor plp (Pyridoxalphosphat), der durch die Stabilisierung von Carbanion-Intermediaten wirkt.

Wenn er mit Cystein reagiert, entsteht 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 unterschiedlich gebunden, so dass β- oder γ-Reaktionen stattfinden können. Wenn es mit völlig freiem Schwefelwasserstoff reagiert, bildet es Homocystein. Dies wird von der o-Acetylhomoserin-Aminocarboxypropyltransferase (früher bekannt als o-Acetylhomoserin-(Thiol)-Lyase) katalysiert. Sie wird in Bakterien entweder von mety oder metz kodiert. Wenn sie mit Methanthiol reagiert, bildet sie Methionin direkt. Methanthiol ist ein Nebenprodukt des katabolischen Weges bestimmter Verbindungen, daher ist dieser Weg eher ungewöhnlich. Wenn Homocystein gebildet wird, wird die Thiolgruppe methyliert, wodurch Methionin entsteht. Es sind zwei Methionin-Synthasen bekannt; 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 ebenfalls hergestellt, und zwar aus einem ausgelösten Serin und entweder aus Homocystein (“ umgekehrter Trans-Sulfurierungsweg“) oder aus Schwefelwasserstoff (“ direkter Sulfurylierungsweg“); das ausgelöste Serin ist im Allgemeinen o-Acetyl-Serin (über Cysk oder Cysm in e. Coli), aber in Aeropyrum pernix und einigen anderen Archaeen wird o-Phosphoserin verwendet. Cysk und cysm sind homolog, stammen aber aus der 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 einem erhöhten oxidativen Stress führt. L-Methionin ist ein Vorläufer von L-Cystein. L-Cystein selbst kann eine antioxidative Wirkung haben. L-Cystein ist auch eine Vorstufe des Antioxidans Glutathion. Die antioxidative Wirkung von L-Methionin und seinen Metaboliten scheint der Grund für seine mögliche anti-hepatotoxische Wirkung zu sein. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Methionin aufgrund seines Schwefels und seiner chelatbildenden Eigenschaften selbst eine radikalfangende Wirkung hat. [6]

Diätetische Quellen

Der Met-Gehalt von Proteinen variiert je nach Nahrungsquelle erheblich. Nahrungsmittel mit einem besonders hohen Anteil bestehen aus Eiern (31 mg/g Protein), Kabeljau (30 mg/g) und Huhn (28 mg/g). Ein Zwischenwert ist in Rindfleisch (26 mg/g), Schweinefleisch (26 mg/g), Milch (25 mg/g) und Reis (24 mg/g) enthalten. Getreide und andere pflanzliche Proteinquellen haben in der Regel 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 Fulled durch Oxidation verringern (Dworschak, 1980).

Da Fulfillin im Körper nicht synthetisiert werden kann, muss es in angemessenen 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 sollten täglich mindestens 13 mg/kg im Mix zu sich nehmen. [7]

Wozu wird Methionin verwendet?

Der Schwefel in Methionin bietet dem Körper viele potenzielle gesundheitliche Vorteile.

Diese können bestehen aus:.

• Nährstoffversorgung von Haaren, Haut und Nägeln
• Schutz der Zellen vor Verunreinigungen
• Unterstützung des Reinigungsprozesses
• Verringern 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 (durch die Funktion als lipotroper Vertreter – 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 Überdosis Tylenol (Paracetamol) wurde tatsächlich zur Behandlung von Paracetamol-Vergiftungen eingesetzt.2 Es wird angenommen, dass Methionin verhindert, dass die Nebenprodukte von Paracetamol die Leber infolge einer Überdosis Tylenol schädigen. Es werden jedoch auch andere Behandlungsmethoden angewandt und Methionin ist möglicherweise nicht die zuverlässigste.

Krebs

Obwohl die Forschungsergebnisse in Bezug auf Dickdarmkrebs und Methionin gemischt sind, berichtet eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2013: „Diese Meta-Analyse zeigt, dass der Verzehr von Methionin in der Nahrung mit einem geringeren Risiko für Dickdarmkrebs, insbesondere Dickdarmkrebs, verbunden sein könnte. Weitere prospektive Forschungsstudien mit langer Nachbeobachtungszeit sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu verifizieren.“ Eine Studie aus dem Jahr 2016 berichtet zum Beispiel, dass „von den 10 getesteten lebenswichtigen Aminosäuren Methioninmangel die stärksten repressiven Auswirkungen auf die Migration und das Eindringen dieser [Brust-]Krebszellen hat.“.

Einige Forschungsstudien zeigen, dass ein Diätplan mit wenig Methionin nützlich sein könnte. Es gibt bestimmte Arten von Krebszellen, die auf Methionin angewiesen sind, um zu wachsen. Daher ist eine Einschränkung des Verzehrs von methioninhaltigen Lebensmitteln für Menschen, die an bestimmten Krebsarten erkrankt sind, hilfreich, da dies zum Absterben der Krebszellen führt.

Alzheimer-Krankheit

Studien empfehlen, dass L-Methionin zur Verbesserung des Gedächtnisses und der Gehirnfunktion beitragen könnte. Laut einer in der Zeitschrift Molecular Neurodegeneration veröffentlichten Studie gibt es jedoch „einige Beweise dafür, dass ein Überschuss an Methionin gefährlich sein kann und die Gefahr der Entstehung von Typ-2-Diabetes, Herzkrankheiten, bestimmten Krebsarten, Gehirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisstörungen 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 Ernährung zu:.

• Anstieg des Amyloidspiegels (eine Verbindung, die sich häufig in den Gehirnen von Menschen mit Alzheimer 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 entdeckt wurden)
• Ein Anstieg des oxidativen Stresses und der Entzündungsreaktion (beides soll die Gefahr einer Alzheimer-Erkrankung erhöhen)
• Gedächtnisschwäche und Gedächtnisverlust

Die Autoren der Forschungsstudie kamen zu dem Schluss: „Zusammengenommen deuten die Ergebnisse unserer Studie darauf hin, dass eine mit L-Methionin angereicherte Ernährung Auswirkungen in [einem lebenden Organismus] verursacht und zum Auftreten von Alzheimer-ähnlichen Erkrankungen bei Wildtyp-Tieren beitragen könnte.“

Andere Verwendungen

Methionin wird häufig bei anderen Erkrankungen eingenommen, aber es fehlt an wissenschaftlichen Studienergebnissen, die die Sicherheit und Wirksamkeit seiner Verwendung bei diesen Erkrankungen belegen:.

• Herpes simplex und Herpes zoster (Gürtelrose)
• Symptome der Menopause
• Entzündungen der Bauchspeicheldrüse
• Leberprobleme
• Angstzustände
• Alkoholismus
• Infektionen des Harnsystems (UTIs)
• Asthma und Allergien
• Schizophrenie [8]

Es kann Partikel produzieren, die für die normale Zellfunktion wichtig sind

Zu den wichtigen Funktionen von Methionin im Körper gehört, dass es zur Herstellung anderer wichtiger Teilchen verwendet werden kann.

Es ist an der Herstellung von Cystein beteiligt, der anderen schwefelhaltigen Aminosäure, die zum Aufbau von Proteinen im Körper verwendet wird.

Cystein kann seinerseits eine Reihe von Molekülen bilden, die aus Proteinen, Glutathion und Taurin bestehen.

Glutathion wird aufgrund seiner wichtigen Funktion für die körpereigenen Abwehrkräfte manchmal als „Hauptantioxidans“ bezeichnet.

Es spielt auch eine Rolle beim Stoffwechsel von Nährstoffen im Körper und bei der Produktion von DNA und Proteinen.

Taurin hat viele Funktionen, die zur Erhaltung der Gesundheit und der korrekten Funktion Ihrer Zellen beitragen.

Eines der wichtigsten Moleküle, in das Methionin umgewandelt werden kann, ist das S-Adenosylmethionin oder „Sam“.

Sam nimmt an vielen verschiedenen Kettenreaktionen teil, indem es einen Teil seiner selbst auf andere Partikel, einschließlich DNA und Proteine, überträgt.

Sam wird auch bei der Herstellung von Kreatin verwendet, einem wichtigen Molekül für die Zellenergie.

Insgesamt ist Methionin aufgrund der Teilchen, in die es sich verwandeln kann, direkt oder indirekt an vielen wichtigen Prozessen im Körper beteiligt.

Methionin kann sich in verschiedene schwefelhaltige Partikel mit wichtigen Funktionen umwandeln, wie Glutathion, Taurin, Sam und Kreatin. Diese Partikel sind für die normalen Funktionen der Zellen in Ihrem Körper unerlässlich.

Es trägt zur DNA-Methylierung bei

Ihre DNA enthält die Informationen, die Sie zu dem machen, was Sie sind.

Während viele dieser Informationen Ihr ganzes Leben lang gleich bleiben, können Umwelteinflüsse einige Aspekte Ihrer DNA tatsächlich verändern.

Dies ist eine der interessantesten Funktionen von Methionin – es kann sich in ein Partikel namens Sam verwandeln. Sam kann Ihre DNA verändern, indem es eine Methylgruppe (ein Kohlenstoffatom und die damit verbundenen Wasserstoffatome) an sie anhängt.

Die Menge an Methionin in Ihrem Ernährungsplan kann sich darauf auswirken, wie stark dieser Vorgang abläuft, aber es gibt viele unbeantwortete Fragen dazu.

Es ist möglich, dass eine Erhöhung des Methioninanteils in Ihrem Ernährungsplan die Veränderung Ihrer DNA durch Sa. entweder verstärkt oder verringert.

Wenn diese Veränderungen stattfinden, könnten sie in einigen Fällen nützlich, in anderen jedoch schädlich sein.

Einige Forschungsstudien haben zum Beispiel gezeigt, dass Ernährungspläne mit einem höheren Anteil an Nährstoffen, die Methylgruppen in Ihre DNA einbauen, das Risiko für Darmkrebs verringern können.

Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass ein höherer Methionin-Konsum Erkrankungen wie Schizophrenie verstärken kann, was möglicherweise darauf zurückzuführen ist, dass mehr Methylgruppen in die DNA eingebaut werden.

Einer der von Methionin produzierten Partikel, Sam, kann Ihre DNA verändern. Es ist nicht ganz klar, wie sich der Methioninanteil in Ihrer Ernährung auf diesen Vorgang auswirkt, und es ist möglich, dass dieser Prozess manchmal nützlich und in anderen Fällen schädlich ist. [9]

Störungen des Methionin-Stoffwechselprozesses

Es gibt zahlreiche Störungen des Methionin- und Schwefelstoffwechsels sowie zahlreiche andere Erkrankungen des Aminosäuren- und Natursäurestoffwechsels.

Homocystein ist ein Zwischenprodukt im Methionin-Stoffwechsel. Es wird entweder remethyliert, um wieder Methionin zu bilden, oder in einer Reihe von Transsulfurierungsreaktionen mit Serin kombiniert, um Cystathionin und dann Cystein zu bilden. Cystein wird dann in Sulfit, Taurin und Glutathion umgewandelt. Zahlreiche Probleme bei der Remethylierung oder Transsulfurierung können eine Anhäufung von Homocystein auslösen, die zu Krankheiten führt.

Der wichtigste Schritt im Methionin-Stoffwechsel ist die Umwandlung von Methionin 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 zu falsch-positiven Ergebnissen beim Neugeborenen-Screening auf Homocystinurie führt.

Zeitlose Homocystinurie

Diese Erkrankung wird durch einen autosomal rezessiven Mangel an Cystathionin-Beta-Synthase hervorgerufen, die die Bildung von Cystathionin aus Homocystein und Serin katalysiert. Homocystein sammelt sich und dimerisiert, um das Disulfid Homocystin zu bilden, das über den Urin ausgeschieden wird. Da die Remethylierung intakt ist, wird ein Teil des zusätzlichen Homocysteins in Methionin umgewandelt, das sich im Blut ansammelt. Überschüssiges Homocystein neigt zu Thrombose und hat nachteilige Auswirkungen auf das Bindegewebe (möglicherweise einschließlich Fibrillin), insbesondere auf die Augen und das Skelett; ungünstige neurologische Auswirkungen können eine Folge der Thrombose oder eine direkte Folge sein.

Arterielle und venöse thromboembolische Phänomene können in jedem Alter auftreten. Viele Patienten entwickeln eine Ektopia lentis (Linsensubluxation), geistige Behinderung und Osteoporose. Die Kunden können einen marfanoiden Habitus haben, obwohl sie normalerweise nicht groß sind.

Die Diagnose der klassischen Homocystinurie wird durch ein Neugeborenen-Screening auf erhöhte Serum-Methioninwerte gestellt. Erhöhte Gesamtplasma-Homocysteinwerte und/oder ein DNA-Screening sind bestätigend. Ein enzymatischer Assay in Hautfibroblasten kann ebenfalls durchgeführt werden.

Die Behandlung der zeitlosen Homocystinurie besteht aus 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 anspricht, schränken einige Ärzte den Methioninverbrauch bei diesen Patienten nicht ein. Betain (Trimethylglycin), das die Remethylierung fördert, kann ebenfalls zur Senkung von Homocystein beitragen. Die Dosierung von Betain wird normalerweise mit 100 bis 125 mg/kg oral 2-mal täglich begonnen und je nach Homocysteinspiegel titriert; der Bedarf ist sehr unterschiedlich, manchmal werden ≥ 9 g/Tag benötigt. Folat wird ebenfalls in einer Dosierung von 1 bis 5 mg oral einmal täglich verabreicht. Bei frühzeitiger Behandlung ist das intellektuelle Ergebnis typisch oder nahezu typisch. Vitamin C, 100 mg oral einmal täglich, kann ebenfalls verabreicht werden, um Thromboembolien zu vermeiden.

Andere Arten der Homocystinurie

Verschiedene Defekte im Remethylierungsverfahren können zu Homocystinurie führen. Die Defekte bestehen aus einem Mangel an Methionin-Synthase (ms) und ms-Reduktase (msr), der Abgabe 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 dieser Art von Homocystinurie kein erhöhter Methioninspiegel vorliegt, wird sie beim Neugeborenenscreening nicht entdeckt.

Die medizinischen Symptome ähneln denen anderer Arten von Homocystinurie. Darüber hinaus werden ms- und msr-Mangel von neurologischen Defiziten und megaloblastischer Anämie begleitet. Die klinischen Symptome des mthfr-Mangels variieren, einschließlich intellektueller Besonderheiten, Psychosen, Schwäche, Ataxie und Spastizität.

Die Diagnose von ms- und msr-Mangel wird durch Homocystinurie und megaloblastische Anämie empfohlen und durch DNA-Tests verifiziert. Patienten mit Cobalaminmangel haben megaloblastische Anämie und Methylmalonsäureanämie. Mthfr-Mangel wird durch einen DNS-Test nachgewiesen.

Die Behandlung erfolgt durch Ersatz von Hydroxycobalamin 1 mg im einmal täglich (für Patienten mit ms, msr und Cobalaminmängeln) und Folat in einer Supplementierung, die mit der besonderen Homocystinurie vergleichbar ist.

Cystathioninurie

Diese Störung wird durch einen Mangel an Cystathionase hervorgerufen, die Cystathionin in Cystein umwandelt. Die Anhäufung von Cystathionin führt zu einer vermehrten Ausscheidung über den Urin, jedoch ohne medizinische Anzeichen.

Sulfit-Oxidase-Mangel

Die Sulfit-Oxidase wandelt in der letzten Aktion des Cystein- und Methionin-Abbaus 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.

Bei der extremsten Form treten die klinischen Symptome bei Neugeborenen auf und bestehen aus Krampfanfällen, Hypotonie und Myoklonus und führen zum frühen Tod. Patienten mit milderen Formen können sich ähnlich wie eine Zerebralparese präsentieren und choreiforme Bewegungen aufweisen.

Die medizinische Diagnose des Sulfit-Oxidase-Mangels wird durch erhöhte Sulfitwerte im Urin gestellt und durch die Messung des Enzymspiegels in Fibroblasten und des Kofaktorspiegels in Leberbiopsieproben und/oder durch einen Erbschaftstest bestätigt. Die Behandlung des Sulfit-Oxidase-Mangels ist vielversprechend. [10]

Dosierung

Die folgenden Dosierungen wurden in der wissenschaftlichen Forschung untersucht:.

Mündlich

Bei Vergiftungen mit Paracetamol (Tylenol): 2,5 Gramm Methionin alle 4 Stunden über 4 Dosen, um Leberschäden und Tod zu verhindern. Methionin muss 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 die Methioninzufuhr werden durch Enzymkofaktoren und Substrate wie Vitamin b6, Vitamin b9 (Folat), Vitamin b12, Cholin, Betain und Kreatin durcheinander gebracht. Diese Nährstoffe ermöglichen eine effektive 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 eine normale Entwicklung und Förderung bei Kindern wichtig ist, kann Cystein in der Nahrung den täglichen Methioninbedarf senken.30 Dieses Ergebnis wird häufig als sparsame Wirkung von Cystein auf den Methioninbedarf bezeichnet. kann der obligatorische Mindestbedarf für die Methioninzufuhr bei Erwachsenen bei etwa 6 mg kg – 1d – 1 liegen.

Der Körper hält ein Gleichgewicht zwischen der Synthese und der Zerstörung von Proteinen und dem Abbau von Aminosäuren, um Energie für den Bedarf des Körpers zu gewinnen. Insbesondere die Leber ist für den Proteinumsatz des Körpers notwendig. Zu den regulierenden Funktionen der Leber gehören die Synthese von nicht-essentiellen Aminosäuren, die Umwandlung von glucogenen Aminosäuren in Glukose oder ketogenen Aminosäuren in Lipide, die Umwandlung von Ammoniak in Harnstoff und die Synthese der meisten Plasmaproteine. Eine ernährungsphysiologisch sinnvolle Ernährung kann durch eine hohe Proteinzufuhr gewährleistet werden (10 – 35 % der Gesamtenergiezufuhr bei Erwachsenen und 5 – 10 % bei Kindern). Eine Eiweißzufuhr von 0 – 66 g kg – 1d – 1 an ausgewogenem Eiweiß ist für einen typischen Erwachsenen ausreichend. 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 auf etwa 4 g Protein pro kg – 1d – 1 geschätzt wird, da es keine Nettoentwicklung gibt. Die durchschnittliche Halbwertszeit des Gesamtproteins beim Menschen liegt höchstwahrscheinlich in der Größenordnung von 80 Tagen. Wir gehen ebenfalls 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 würde man erwarten, dass innerhalb von 2 Jahren mehr als 80% des Methionins im menschlichen Körper durch Methionin aus der Nahrung erneuert wird (bei einer Methioninaufnahme oder einem Methioninverlust von 10 mg kg – 1d – 1 und einem Methioninpool von 4 g/kg). [12]

Nebenwirkungen

Um die Reaktionen des Körpers auf Methionin zu bewerten, verabreichen Wissenschaftler eine einzige große Dosis dieser Aminosäure und beobachten die Auswirkungen.

Diese Dosis ist weit höher als die empfohlene Zufuhr, häufig etwa 45 mg/lb (100 mg/kg) oder 6,8 Gramm für jemanden, der 150 Pfund (68 Kilogramm) wiegt.

Diese Art von Test wurde bereits über 6.000 Mal durchgeführt, mit überwiegend geringen negativen Auswirkungen. Diese geringfügigen unerwünschten Wirkungen bestehen aus Benommenheit, Schläfrigkeit und Veränderungen des Blutdrucks.

Bei einem dieser Tests kam es zu einem schwerwiegenden unerwünschten Ereignis, das zum Tod eines Menschen mit Bluthochdruck führte, der jedoch ansonsten gesund war.

Es scheint jedoch wahrscheinlich, dass eine unerwartete Überdosis von etwa dem 70-fachen der empfohlenen Einnahme die Probleme verursachte.

Im Allgemeinen scheint Methionin für gesunde Menschen nicht besonders giftig zu sein, außer in extrem hohen Dosen, die über den Ernährungsplan praktisch schwer zu beschaffen wären.

Trotz der Tatsache, dass Methionin an der Produktion von Homocystein beteiligt ist, gibt es keinen Beweis dafür, dass eine Aufnahme innerhalb eines normalen Bereichs die Herzgesundheit gefährdet.

Zusammenfassung

Menschen, die viele Arten von Diätplänen befolgen, überschreiten in der Regel die empfohlene Mindestzufuhr von Methionin. Die Nebenwirkungen bei hohen Dosierungen sind häufig gering, können aber bei sehr hohen Dosierungen schädlich sein. [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 extrem hoher Aufnahme. Trotz der Funktion von Methionin als Vorläufer von Homocystein und der Rolle von Homocystein bei Gefäßschäden und Herz-Kreislauf-Erkrankungen gibt es keinen Beweis dafür, dass der Verzehr von Methionin innerhalb vernünftiger Grenzen zu Herz-Kreislauf-Schäden führt. Eine Einzeldosis von 100 mg/kg Körpergewicht hat sich als sicher erwiesen, allerdings entspricht diese Dosis etwa dem 7-fachen des Tagesbedarfs an schwefelhaltigen Aminosäuren, und es hat sich gezeigt, dass ein wiederholter Verzehr über 1 Woche zu einem erhöhten Homocysteinspiegel führt. Eine tägliche Dosierung von 250 mg (d.h. 4 mg/kg pro Tag) entspricht nur 25% des täglichen Bedarfs und hat sich als sicher erwiesen. Im Allgemeinen wird in der Literatur empfohlen, dass die Einzeldosis, die üblicherweise bis zum Methionin-Packungstest verabreicht wird (100mg/kg/d), keine größeren Probleme verursacht, außer im Extremfall, wenn ein 10-facher Überschuss an Methionin tatsächlich verabreicht worden zu sein scheint, und bei Patienten mit Schizophrenie oder angeborenen Fehlern des Schwefel-Aminosäure-Stoffwechsels wie Hypermethioninämie. [14]

Referenzen

1. Https://www.britannica.com/science/methionine
2. Https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?id=63-68-3&units=si
3. Https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-42/methionine
4. Https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-015-0057-0
5. Https://de.wikipedia.org/wiki/methionin
6. Https://go.drugbank.com/drugs/db00134
7. Https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/methionine
8. Https://www.verywellhealth.com/methionine-4771763
9. Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#what-it-is
10. Https://www.msdmanuals.com/professional/pediatrics/inherited-disorders-of-metabolism/methionine-metabolism-disorders
11. Https://www.rxlist.com/methionine/supplements.htm
12. Https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/piis2542-5196( 21 )00138-8/ Volltext
13. Https://www.healthline.com/nutrition/methionine#side-effects
14. Https://academic.oup.com/jn/article/136/6/1722s/4664469