Метаболические последствия дефицита доноров метильных групп: роль пути бетаин-гомоцистеин-S-метилтрансферазы

Метильные группы необходимы для многих клеточных функций, включая метилирование ДНК, синтез фосфатидилхолина и белка. Их источниками могут служить поступающие с пищей доноры метильных групп, в том числе метионин, фолат, бетаин и холин. Основными органами метаболизма метильных групп, по-видимому, являются печень и мышцы. Холин может образовываться из фосфатидилхолина по пути цитидиндифосфата (CDP). Низкое поступление холина с пищей снижает образование метионина и значительно увеличивает расход S-аденозилметионина в печени. Связь между холином, бетаином и энергетическим обменом у человека указывает на новые функции этих пищевых веществ. По-видимому, их роль выходит за рамки участия в метилировании генов и эпигенетической регуляции. В исследованиях с моделированием рациона с дефицитом метильных групп выявлены нарушения энергетического обмена и синтеза белка в печени, жировая болезнь печени или мышечные нарушения. Изменения концентрации общего гомоцистеина (tHcy) в плазме отражают один из аспектов метаболических последствий дефицита метильных групп или приёма пищевых добавок. Фолиевая кислота позволяет сберечь бетаин как донор метильных групп. Бетаин существенно влияет на концентрацию tHcy в плазме, особенно при дефиците фолата, метиониновой нагрузке или употреблении алкоголя. Добавление бетаина снижает концентрацию tHcy после метиониновой нагрузки. Гипометилирование и повышение концентрации tHcy можно ослабить при достаточном поступлении холина или бетаина.