В последние годы фармацевтические компании предлагают употреблять дополнительные доноры метильных групп (бетаин, холин, метионин и др.) с целью задержать старение человека . Имеет ли это смысл?

Доноры метильных групп и старение человека

Один из читателей блога Алексей, задался вопросом о целесообразности употребления дополнительных источников доноров метильных групп для продления жизни и торможения процессов старения. Эта статья написана для того, чтобы пролить свет на этот вопрос. Для тех, кому лень читать статью скажу сразу — употреблять дополнительные источники доноры метильных групп не стоит. Для более пытливых расскажу почему, выложу научные доводы и ссылки на исследования. Итак, читаем дальше.

Что такое метилирование?

Для начала давайте разберёмся в двух словах, что же такое метилирование, не особо углубляясь в науку. Метилирование – это химический процесс присоединения к ДНК метильной группы (см. рисунок выше). В ДНК человека есть регионы, которые гипер метилированы, а есть наоборот. Эти регионы как кнопочки. Если их гипо метилировать, то они включаются, если гипер метилировать, то они выключаются.

Гиперметилирование или гипометилирование, как бы, выключают и включают активность определённых генов. Активность гена каспазы 3 CASP3 вызывает смертельную болезнь Альцгеймера, в то время как активность другого гена рецептора интерлейкина IL1R2 наоборот защищает от болезней сердца.

Метилирование — это очень сложный процесс. Очень важен баланс. Если не глушить транспозоны — они вызовут мутацию и рак. С другой стороны, гиперметилирование может отключить «стражи» генома и тоже вызвать рак. Также метилирование выключает теломеразу, которая отвечает за длину теломеров. Так что подход предлагающий грубо увеличить в питании доноры метильных групп — это путь в одну сторону — выключаем активность всех генов подряд, не разбираясь полезно ли это или нет. Проблема не в донорах метильных групп, а в регуляции ферментов метилаз.

• http://en.wikipedia.org/wiki/Methylation#Cancer

Конечно, можно и управлять активностью таких генов извне, но для этого нужно тщательно проанализировать геном конкретного человека, а не слепо употреблять дополнительные доноры метильных групп , что может наоборот запускать опасное заболевание!!!

Как показывают научные исследования — метилирование ДНК играет важную роль в поддержании длины теломеров, а длина теломеров влияет на продолжительность жизни.

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16565708

Так, например, длина теломеров лейкоцитов человека связана с уровнем метилирования ДНК, а длина теломеров лейкоцитов человека положительно коррелирует с продолжительностью жизни.

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24828261

Метилирование определяет возникновение или исчезновение многих раковых опухолей, а также используется для лечения рака.

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11932355
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19375218
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25682873

С возрастом процессы метилирования становятся нестабильными. И те гены, которые были заблокированы в молодости, могут активизироваться в старости и наоборот. Пока мы молоды, в нашем организме работают белки защитники, которые не дают опухолям развиваться. По мере старения гены, кодирующие такие белки, «выключаются», а организм остается незащищённым и не может противостоять раку.

Нужны ли доноры метильных групп в таблетках?

Доноры метильных групп и старение человека

Для того чтобы метилирование было возможно необходимы доноры метильных групп . Многие фармацевтические компании спекулирует на этом, продавая биологически активные добавки. Но давайте разберёмся, что же такое доноры метильных групп .

Основным таким донором в наших клетках выступает кофермент S-аденозилметионин. Для его синтеза наш организм использует метилсульфонилметан, бетаин, метионин и холин.

Для процесса синтеза этого кофермента важно присутствие витаминов В12 и В6, а также фолиевой кислоты.

Как показывают исследования, основные источники доноров метильных групп мы получаем из пищи. Это метионин и холин . При их дефиците наступает преждевременное старение и рак:

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7879734

А дефицит холина, кстати, повышает уровень гомоцистеина. Повышенный уровень гомоцистеина — это одна из причин заболеваний сердца и сосудов, а также старения человека .

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19155587

Может показаться, что давайте просто загрузим в свой организм доноры метильных групп про запас. Мало ли чего. И исследования показывают, что употребление добавок доноров метильных групп у мышей имеет позитивные последствия.

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4099513/
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25704122

Но последние данные свидетельствуют о том, что высокий уровень потребления доноров метильных групп также может иметь пагубное воздействие и даже увеличивать уровень смертности :

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25841986
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25121505

Метионина и холина достаточно много в нашем рационе питания. Более того. И метионин, и фолиевая кислота, и холин могут взаимозаменять друг друга как доноры метильных групп . Поэтому получить полный их совместный дефицит не так просто

• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12163687

И ещё факт — фолиевая кислота повышает уровень бетаина. А сегодня модно специально употреблять бетаин в таблетках. А фолиевая кислота есть в нашем рационе питания

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15941890

Роль витаминов В12 и В6 в метилировании

Метионин отдаёт метильную группу и превращается в гомоцистеин. Витамин В 12 участвует в обратном синтезе гомоцистеина в метионин. А витамин В6 участвует в превращении гомоцистеина в цистеин. В противном случае (при дефиците этих витаминов в организме) гомоцистеин выбрасывается в кровь, вызывая заболевания сердечно-сосудистой системы, а также нарушаются процессы метилирования.

Существуют доказательства чёткой связи между витаминами В12, В6 и метилированием ДНК. Наш организм сам решает, что нужно метилировать, а что нужно недометилировать. Поэтому лучшее, что мы можем сделать в домашних условиях без анализа своего генома — это обеспечить наш организм достаточным количеством витаминов В12 и В6.

• www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12964806

Выводы:

1. Употребление дополнительных источников доноров метильных групп может спровоцировать опасные заболевания и повысить уровень смертности. Нет никаких доказательств о положительном влиянии дополнительного употребления этих веществ.
2. Лучшее, что мы можем сделать для оптимизации процессов метилирования в домашних условиях без анализа своего генома — это обеспечить наш организм достаточным количеством витаминов В12 и В6

Еженедельно в мире появляются значимые открытия в вопросах старения и продления жизни. Чтобы ничего не пропустить и всегда быть в курсе самых эффективных способов сохранить здоровье и продлить жизнь, предлагаем Вам подписаться на рассылку новых статей блога.

Метионин классифицируется как незаменимая серосодержащая аминокислота с неприятным запахом, которая не может быть произведена организмом самостоятельно.

Источник вещества – молочные и другие продукты питания, содержащие казеин. Кроме того, существуют препараты, аналогичные натуральному метионину, применяемые, как правило, в спортивном питании. Эта алифатическая серосодержащая аминокислота играет важную роль в синтезе белков, обладает жирорастворимыми свойствами, что позволяет ей предотвращать отложение липидов в печени.

Функции в организме

Метионин является предшественником цистеина и таурина, так как имеет важное значение при синтезе этих веществ. Кроме того, известен своими антиоксидантными свойствами, что делает его отличным защитником от свободных радикалов и токсинов. Аминокислота вступает в реакции с вредными веществами, защищая клетки от разрушения, способствует очищению организма от токсинов и тяжелых металлов. При дефиците этого полезного вещества организм теряет способность к самоочищению, появляются отеки, вызванные лишней жидкостью в тканях.

Начали выпадать волосы, а шансы развития атеросклероза резко выросли? Скорее всего, организму не хватает метионина. Будучи основой для белков и гормонов (например, адреналина, холина, мелатонина), метионин влияет на многие жизненно важные процессы в организме. И даже энергетический обмен и транспортировка полиненасыщенных жирных кислот через мембрану митохондрий также зависят от этой аминокислоты. Она является необходимым элементом для правильного цикла сна и бодрствования организма. Помимо всего названного, способствует снижению уровня гистамина в крови, что позволяет метионину «укрощать» аллергические реакции.

Мочевыводящие пути

Исследования, проведенные в 2002 году, показали, что потребление метионина способно положительно повлиять на здоровье мочевыводящих путей. В частности, вещество является отличным профилактическим средством против инфекций, а также эффективным лекарством при рецидивирующих циститах у женщин. В процессе метаболизма метионин соединяется с серной кислотой, в результате чего почки используют аминокислоту для подкисления мочи, что делает метионин важным для лечения некоторых болезней. Например, помогает предотвратить образование камней в почках, оптимизировать действие антибиотиков или ингибировать размножение бактерий при цистите, так как большинство микроорганизмов не способно выживать в кислой среде.

Помимо всего перечисленного, метионин влияет на…

…настроение

Часто программы лечения депрессивных состояний и болезни Паркинсона содержат рекомендации в приеме более высоких доз метионина, который участвует в метаболических процессах в головном мозге. Способствуя выработке «гормона счастья» серотонина, улучшает настроение у больных и делает их более активными. Поддержание адекватного уровня аминокислоты помогает избавиться от перепадов настроения, дрожи, неспокойного сна. Препараты на основе метионина используют для лечения дегенеративных неврологических заболеваний.

…хрящи

Хрящевая ткань не может в полную силу выполнять отведенные ей функции при недостатке серы. У людей, страдающих артритом, в составе хрящей содержится примерно в 3 раза меньше сульфура, чем в тканях здорового человека. В таких случаях на помощь приходит серосодержащая аминокислота. Она в сочетании с влияет на больные хрящи как противовоспалительное и обезболивающее средство. Кроме того, стимулирует образование здоровой хрящевой ткани.

…ногти и волосы

В 2006 году на конференции дерматологов во Флоренции были озвучены результаты очередного исследования: метионин укрепляет структуру ногтей и волос. Оказалось, что у людей, следящих за количеством употребляемой аминокислоты и витаминов, намного больше здоровых волос, чем у тех, кто не обращает внимания на свое питание.

Другие свойства метионина:

• защищает печень от токсинов;
• повышает кислотность мочи;
• положительно влияет на иммунитет;
• замедляет накапливание лишнего жира;
• способствует заживлению ран, предотвращает болезни кожи и ногтей;
• эффективен в лечении депрессии, алкоголизма, аллергии, астмы, болезни Паркинсона;
• облегчает детоксикацию при отравлениях медью;
• способствует выведению наркотиков из организма;
• уменьшает побочные эффекты от радиационного облучения;
• предотвращает неправильное формирование нервной системы у плода.

Суточная потребность

Есть несколько предположений по поводу того, какой должна быть правильная суточная норма метионина. Согласно одной теории, обычная дневная доза для взрослых определяется в пропорции: 19 мг вещества на 1 кг веса. Другие рекомендуют принимать примерно 730 мг аминокислоты в сутки. Третья группа ученых убеждает, что суточная потребность организма в метионине составляет 1-3 грамма, хотя, уточнят: эта цифра может варьироваться зависимо от определенных факторов. Например, аллергии, болезни печени или инфекции в мочевых путях немного увеличивают потребность организма в метионине. При этом дефицит вещества может усугубить аллергическое состояние, депрессию, привести к избытку токсинов. Также метионин помогает от выпадения волос и укрепляет ногти. А его дефицит чреват анемией, стеатогепатитом (воспаление печени), ранней сединой и даже повышенным риском развития рака.

Кому необходима коррекция дозы

Бывают состояния, когда организм нуждается не просто в получении обычной суточной нормы метионина, а из-за некоторых физиологических процессов требует немного больше. Обычно повышение дозы аминокислоты необходимо после отравления «химией» или алкоголем, после недугов, ослабивших иммунитет. Рассеянный склероз, диабет, болезнь Паркинсона, заболевание Альцгеймера, мастопатия, некоторые нарушения в работе печени или желчного пузыря, артрит, ожирение – для борьбы с этими недугами также понадобятся немалые запасы метионина.

Не стоит пренебрегать продуктами, богатыми аминокислотой, и во время беременности, поскольку от этого вещества напрямую зависит формирование нервной системы будущего ребенка. Гепатит А, повышенный холестерин, некоторые кардиологические болезни и хроническая печеночная недостаточность, наоборот, являются серьезным сигналом, что злоупотреблять метионином нельзя.

Опасности метионин-дефицита

Острый дефицит серосодержащей аминокислоты вызывает тяжелые нарушение в психике.

Кроме того, организм, получающий недостаточное количество метионина, как правило, «расскажет» об этом в форме отеков, ломких волос, болезнями печени. У детей дефицит вещества вызывает замедленное развитие и неправильное формирование нервной системы.

Избыток: чем опасен

Первое, что важно знать об избытке метионина: он обостряет протекание болезней сердца и печени, усугубляет атеросклероз. Также чрезмерное потребление продуктов, богатых аминокислотой, запрещено людям с повышенной кислотностью желудка.

Признаки интоксикации, вызванной метионином, это аллергия, сонливость, тошнота, рвота.

Метионин в пище

Поскольку эта не может быть произведена организмом самостоятельно, необходимо обеспечить ее поступление через продукты питания. При этом главное внимание сосредотачивается на протеиновой пище, содержащей наивысшие концентрации аминокислоты. Но учитывая, что метионин легко растворяется в водной среде, не стоит слишком долго замачивать или варить продукты, которые должны послужить его источником. Высокие температуры во время готовки губительно влияют на аминокислоту – вплоть до полного разрушения.

Удовлетворить потребность в аминокислоте способны и такие продукты:

• бразильский орех (содержит 1124 мг метионина на 100 г продукта);
• говядина, ягненок (981 мг/100 г);
• пармезан (958 мг/100 г);
• индейка, курица (925 мг/100 г);
• свинина (854 мг/100 г);
• тунец (835 мг/100 г);
• лосось сырой (625 мг/100 г);
• семена кунжута (586 мг/100 г);
• говядина (554 мг/100 г);
• филе куриное (552 мг/100 г);
• соевые бобы (547 мг/100 г);
• соя (534 мг/100 г);
• яйца, сваренные на круто (392 мг/100 г);
• йогурт (169 мг/100 г);
• фасоль (149 мг/100 г).

Зеленые овощи, такие как брюссельская капуста и шпинат, также могут значительно пополнить запасы аминокислоты. Высокое содержание вещества есть в орехах, говядине, баранине, сыре, индейке, свинине, моллюсках, сое, яйцах, бобовых, молочных продуктах. Но тем, кто мечтает нарастить мышечную массу, важно черпать аминокислоту из пищи животного происхождения.

Любители семян кунжута, тыквы, подсолнечника, фисташек и орехов кешью также могут быть спокойны за уровень метионина. 100 граммов этих продуктов содержат в себе от 30 до 13 процентов от рекомендованной суточной нормы. А вот мясоеды с аналогичной порцией получают аминокислоту в количестве, даже превышающем дневной минимум. Кроме пармезана, который, безусловно, является лидером среды сыров по содержанию метионина, аминокислотой обеспечивают и другие сорта продукта. Например: швейцарский, моцарелла, творог с низким содержанием жира и твердый козий сыр. Увеличить уровень метионина в крови помогут также блюда из лосося, скумбрии, палтуса, кефали, сибаса, а также креветки, мидии, раки и крабы.

Взаимодействие с другими веществами

Метионин – важный элемент в процессе выработки разных ферментов.

На уровне организма активно взаимодействует с , липидами и протеинами. Стоит учитывать, что сочетание метионина с оральными контрацептивами, как правило, активизирует выработку гормона эстрогена. А принятый вместе с ампициллином или любыми другими антибиотиками, усиливает их действие на организм.

Метионин – незаменимая серосодержащая аминокислота, имеющая серьезное значение для человека, как вещество, влияющее на многие жизненно важные процессы. Метионин способствует очищению организма от токсинов и тяжелых металлов, защищает мочевую систему от инфекций, ослабевает проявления депрессии и болезни Паркинсона, улучшая качество жизни больных. Ну и как все аминокислоты является «стройматериалом» для протеинов, от которых, без преувеличения, зависит жизнь человека. Не пренебрегайте метионином! Тем более что теперь знаете наверняка, в каких продуктах его искать и чем он полезен.

Вернемся снова к метионину, с которого в нормальных условиях начинается построение белка. Мы уже говорили, что комплекс метионин — тРНК, при посредстве которого метионин помещается в первое положение, не обязательно должен содержать формильную группу. Очевидно, при сравнительно высокой концентрации магния сама формильная группа не играет существенной роли в нужном размещении аминокислоты. Здесь гораздо важнее характер самой тРНК: инициатором синтеза может служить только формилируемая разновидность тРНК, причем для своего действия она даже не нуждается в формильной группе. Благодаря каким же свойствам эта тРНК способна играть роль инициатора синтеза?

Разумно предположить, что рассматриваемая нами разновидность тРНК имеет какую-то особую конфигурацию, благодаря которой она соответствует какому-то вполне определенному участку рибосомы. Надо сказать, что по имеющимся данным рибосома имеет два участка для прикрепления тРНК.

Один из них — это участок для связывания аминоацил — тРНК («аминоацильный» центр); здесь располагается тРНК, только что доставившая аминокислоту. Другой участок на рибосоме — участок для связывания пептидил — тРНК («пептидильный» центр); здесь удерживается тРНК в момент образования пептидной связи между аминокислотой, соответствующей этой РНК, и ее ближайшим соседом в пептидной цепи (смотрите рисунок ниже).

Синтез белка идет на внутриклеточных частицах — рибосомах,
которые движутся вдоль «шифрованного текста» — информационной РНК,
считывая генетическую информацию

Очевидно, рибосома имеет два центра, предназначенных для связывания молекул транспортных РНК: пептидильный центр и аминоацильный центр. По-видимому, структура тPHK F специально приспособлена для попадания в пептидильный центр, с чего и начинается синтез белковой цепи (на рисунке это структурное соответствие символизируется выемкой в прямоугольнике, обозначающем TPHK F). Другие тРНК, возможно, приобретают конфигурацию, необходимую для связывания с пептидильным центром, уже после того, как попадут на аминоацильный центр. Первый этап (вверху) состоит в том, что кодов: АУГ, расположенный в начале цепи (5´-фосфатный конец) информационной РНК, образует пару с антикодоном УАЦ. Предполагается, что он присутствует в тPHKF, доставляющей к месту синтеза формилметионин, с которого и начинается белковая цепь. Второй кодон АУГ образует пару с антикодоном УАЦ на тРНК м, доставляющей к месту синтеза молекулу обычного метионина. На втором этапе (внизу) молекула TPHK f покидает место синтеза, и пептидильный центр занимает тРНКм, которая удерживает теперь растущую пептидную цепь. На аминоацильный центр попадает валиновая тРНК.

Тогда вполне правдоподобно выглядит предположение, согласно которому конфигурация формилируемой тРНК, связывающей метионин, специально приспособлена для соединения с пептидильным центром, благодаря чему обеспечивается объединение первых двух аминокислот.

В пользу этой гипотезы говорят результаты экспериментов с антибиотиком пуромицином, выполненные в нашей лаборатории М. Бретчером и одним из авторов настоящей статьи (К. Маркером), а также Ф. Ледером и его сотрудниками.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Биологическая химия Лелевич Владимир Валерьянович

Метаболизм метионина

Метаболизм метионина

Метионин – незаменимая аминокислота. Метильная группа метионина – мобильный одноуглеродный фрагмент, используемый для синтеза ряда соединений. Перенос метильной группы метионина на соответствующий акцептор называют трансметилированием, имеющим важное метаболическое значение. Метильная группа в молекуле метионина прочно связана с атомом серы, поэтому непосредственным донором одноуглеродного фрагмента служит активная форма аминокислоты.

Рисунок 25.1. Обмен метионина.

Реакция активации метионина

Активной формой метионина является S-аденозилметионин (SAM), образующийся в результате присоединения метионина к молекуле аденозина. Аденозин образуется при гидролизе АТФ. Эту реакцию катализирует фермент метионинаденозинтрансфераза, присутствующий во всех типах клеток. Она уникальна для биологических систем, так как является единственной реакцией, в результате которой освобождаются все три фосфатных остатка АТФ. Отщепление метильной группы от SAM и перенос ее на соединение-акцептор катализируют ферменты метилтрансферазы. SAM в ходе реакции превращается в S-аденозилгомоцистеин (SAГ).

Реакции метилирования играют важную роль в организме и протекают очень интесивно. Они используются для синтеза:

1. фосфатидилхолина из фосфатидилэтаноламина;

2. карнитина;

3. креатина;

4. адреналина из норадреналина;

5. метилировании азотистых оснований в нуклеотидах;

6. инактивации метаболитов (гормонов, медиаторов) и обезвреживании чужеродных соединений.

Все эти реакции вызывают большой расход метионина, так как он является незаменимой аминокислотой. В связи с этим играет большое значение возможность регенерации метионина. В результате отщепления метильной группы SAM превращается в SAГ, который при действии гидролазы расщепляется на аденозин и гомоцистеин. Гомоцистеин может снова превращаться в метионин под действием гомоцистеинметилтрансферазы. Донором метильной группы в этом случае служит 5-метилтетрагидрофолиевая кислота (5-метил-ТГФК), которая превращается в ТГФК. Промежуточным переносчиком метильной группы в этой реакции служит производное витамина B 12 -метилкобаламин, выполняющий роль кофермента. Поставщиком одноуглеродных фрагментов для регенерации 5-метил-ТГФК служит серин, который превращается в глицин.

Синтез креатина

Креатин необходим для образования в мышцах макроэргического соединения креатинфосфата. Синтез креатина идет в 2 стадии с использованием 3 аминокислот: аргинина, глицина и метионина. В почках образуется гуанидинацетат при действии глицинамидинотрансферазы. Затем гуанидинацетат транспортируется в печень, где происходит реакция его метилирования с образованием креатина. Креатин с током крови переносится в мышцы и клетки мозга, где из него под действием креатинкиназы (реакция легко обратима) образуется креатинфосфат – своеобразное депо энергии.