Methionin

Methionin, schwefelhaltige Aminosäure, die bei der Hydrolyse der meisten typischen Proteine entsteht. Methionin wurde ursprünglich aus Casein abgetrennt (1922) und macht etwa 5 Prozent des Gewichts von Eieralbumin aus; andere Proteine enthalten viel geringere Mengen an Methionin. Es ist eine von mehreren so genannten lebenswichtigen Aminosäuren für Säugetiere und Geflügel, d.h. sie können es nicht selbst synthetisieren. In Bakterien wird es aus den Aminosäuren Cystein und Asparaginsäure hergestellt.

Methionin ist essentiell für die Methylierung (der Vorgang, bei dem Methyl- oder -ch3-Gruppen in Verbindungen eingebracht werden) und ist außerdem ein Vorläufer von zwei anderen Aminosäuren, Cystin und Cystein. [1]

Andere Namen

Methionin; Methionin, l-; γ-Methylthio-α-aminobuttersäure; Butansäure, 2-Amino-4-( methylthio)-, (s)-; Cymethion; l-(-)-Methionin; met; 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]

Überblick

Methionin ist eine Aminosäure. Aminosäuren sind die Grundlage, aus der unser Körper Proteine herstellt. Methionin ist in Fleisch, Fisch und Molkereiprodukten enthalten. Es spielt eine entscheidende Rolle bei vielen Funktionen im Körper.

Methionin wird in der Regel über den Mund eingenommen, um Lebererkrankungen und Virusinfektionen zu behandeln, aber auch für viele andere Zwecke. Es gibt jedoch nur wenige klinische Studien, die diese Verwendungen unterstützen. [3]

Hintergrund

L-Methionin, die primäre schwefelhaltige Aminosäure in Proteinen, spielt in der Zellphysiologie eine wichtige Rolle als Antioxidans und beim Abbau von Fetten und Schwermetallen. Frühere Forschungsstudien, die die Verwendung von L-Methionin zur Behandlung von Depressionen und anderen Krankheiten vorschlagen, deuten darauf hin, dass es auch das Gedächtnis verbessern und eine Funktion in der Gehirnfunktion vorschlagen könnte. Es gibt jedoch einige Beweise dafür, dass ein Überschuss an Methionin gefährlich sein kann und die Gefahr der Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Herzproblemen, bestimmten Krebsarten, Hirnveränderungen wie Schizophrenie und Gedächtnisstörungen erhöhen kann. [4]

Biosynthese

Als essentielle Aminosäure wird Methionin von Menschen und anderen Tieren nicht de novo hergestellt. Sie müssen Methionin oder Methionin-haltige Proteine zu sich nehmen. In Pflanzen und Bakterien gehört die Methionin-Biosynthese zusammen mit Threonin und Lysin (über Diaminopimelat, jedoch nicht über α-Aminoadipat) zur Familie der Aspartate. Das Hauptgerüst wird aus Asparaginsäure gewonnen, während der Schwefel aus Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff stammen kann.

Zunächst wird Asparaginsäure über β-Aspartyl-Semialdehyd durch 2 Abspaltungsvorgänge der terminalen Carboxylgruppe in Homoserin umgewandelt (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 Threonin-Weg, wo es stattdessen nach der Aktivierung des terminalen Hydroxyls mit Phosphat isomerisiert wird (ebenfalls für die Methionin-Biosynthese in Pflanzen verwendet).

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

In Pflanzen und möglicherweise auch in einigen Bakterien wird Phosphat verwendet. Dieser Vorgang wird auch bei der Biosynthese von Threonin angewandt.

In vielen Organismen wird eine Acetylgruppe verwendet, um das Homoserin zu aktivieren. 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 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 unbekannt, aber solche alternativen Wege gibt es in einigen anderen Stoffwechselwegen (z.B. Lysin-Biosynthese und Arginin-Biosynthese).

Die auslösende Hydroxylgruppe wird dann durch Cystein, Methanthiol oder Schwefelwasserstoff ersetzt. Eine Austauschreaktion 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-Stoffwechsels, die 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, 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 als o-Acetylhomoserin-(Thiol)-Lyase bezeichnet) katalysiert. Sie wird in Bakterien entweder von mety oder metz kodiert. Wenn sie mit Methanethiol reagiert, produziert sie direkt Methionin. Methanthiol ist ein Nebenprodukt des katabolischen Weges bestimmter Substanzen, daher ist dieser Weg eher selten. 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 davon.

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 produziert, insbesondere kann es aus einem aktivierten Serin und entweder aus Homocystein (“ umgekehrter Trans-Sulfurierungsweg“) oder aus Schwefelwasserstoff (“ direkter Sulfurierungsweg“) hergestellt werden; das ausgelöste Serin ist normalerweise 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, 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 seiner 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 unterscheidet sich 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). Zwischenwerte finden sich in Rindfleisch (26 mg/g), Schweinefleisch (26 mg/g), Milch (25 mg/g) und Reis (24 mg/g). Getreide und andere pflanzliche Proteinquellen 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 (Anbraten) kann die Bioverfügbarkeit von Fulled durch Oxidation verringern (Dworschak, 1980).

Da Fulfillin im Körper nicht synthetisiert werden kann, muss es in ausreichenden Mengen zugeführt werden. Met und Cys sind im Stoffwechsel eng miteinander verbunden, und daher werden in der Regel Empfehlungen für die Menge der beiden schwefelhaltigen Aminosäuren (saa) gegeben. Gesunde Erwachsene sollten mindestens 13 mg/kg pro Tag in Kombination zu sich nehmen. [7]

Wozu wird Methionin verwendet?

Der Schwefel in Methionin bietet dem Körper zahlreiche mögliche gesundheitliche Vorteile.

Diese können bestehen aus:.

• Pflege der Haare, der Haut und der Nägel
• Schutz der Zellen vor Verunreinigungen
• Förderung des Reinigungsprozesses
• Verlangsamung des Alterungsprozesses
• Unterstützung der Aufnahme anderer Nährstoffe (wie Selen und Zink)
• Bei der Ausscheidung von Schwermetallen (wie Blei und Quecksilber) helfen, den Ausscheidungsprozess des Körpers zu unterstützen
• Vermeidung von übermäßiger Fettansammlung in der Leber (indem es als lipotropes Mittel dient – ein Mittel, das den Abbau von Fetten erleichtert)
• Senkung des Cholesterinspiegels durch Steigerung 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 tatsächlich zur Behandlung von Paracetamol-Vergiftungen eingesetzt.2 Man nimmt an, dass Methionin verhindert, dass die Nebenprodukte von Paracetamol die Leber als Folge einer Überdosierung von Tylenol schädigen. Es werden jedoch auch andere Behandlungen eingesetzt und Methionin ist möglicherweise nicht die wirksamste.

Krebs

Obwohl es nur wenige Forschungsergebnisse zu Darmkrebs und Methionin gibt, heißt es in einer Meta-Analyse aus dem Jahr 2013: „Diese Meta-Analyse deutet darauf hin, dass der Verzehr von Methionin in der Nahrung mit einem geringeren Risiko für Darmkrebs, insbesondere Dickdarmkrebs, verbunden sein könnte. Weitere potenzielle Forschungsstudien mit langer Nachbeobachtungszeit sind erforderlich, um diese Ergebnisse zu validieren.“ Eine Studie aus dem Jahr 2016 berichtet beispielsweise, dass „unter den 10 getesteten lebenswichtigen Aminosäuren der Entzug von Methionin die stärksten repressiven Effekte auf die Migration und das Eindringen dieser [Brust-]Krebszellen auslöste.“.

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

Alzheimer-Krankheit

Forschungsstudien empfehlen, dass L-Methionin zur Verbesserung des Gedächtnisses und der Gehirnfunktion beitragen könnte, aber laut einer in der Zeitschrift Molecular Neurodegeneration veröffentlichten Forschungsstudie „deuten einige Beweise darauf hin, 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 Gedächtnisstörungen erhöhen kann.“

Forschungsstudien über L-Methionin und die Alzheimer-Krankheit wurden bisher nur in Tierstudien durchgeführt. In einer 2015 durchgeführten Forschungsstudie an Mäusen wurde festgestellt, dass eine mit L-Methionin angereicherte Ernährung zu Folgendem führte:.

• Anstieg des Amyloidspiegels (eine Verbindung, die sich typischerweise 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 der oxidativen Spannung und der Entzündungsreaktion (beides erhöht vermutlich das Risiko von Alzheimer)
• Gedächtnisprobleme und Gedächtnisverlust

Die Autoren der Studie schlussfolgerten: „Zusammengenommen zeigen die Ergebnisse unserer Studie, dass ein mit L-Methionin angereicherter Diätplan Auswirkungen auf [das Geschehen in einem lebenden Organismus] hat und zum Auftreten der Alzheimer-ähnlichen Krankheit bei Wildtyp-Tieren beitragen kann.“.

Andere Verwendungen

Methionin wird häufig bei anderen Erkrankungen eingenommen. Es fehlen jedoch wissenschaftliche Studienergebnisse, um die Sicherheit und Wirksamkeit seiner Verwendung bei diesen Erkrankungen zu belegen:.

• Herpes simplex und Herpes zoster (Gürtelrose)
• Symptome der Menopause
• Schwellungen der Bauchspeicheldrüse
• Leberprobleme
• Angstzustände
• Alkoholismus
• Harnwegsinfektionen (UTIs)
• Asthma und allergische Reaktionen
• Schizophrenie [8]

Es kann Moleküle produzieren, die für eine 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 Rolle bei den Abwehrkräften Ihres Körpers oft als das „Hauptantioxidans“ bezeichnet.

Es trägt auch zum Stoffwechsel von Nährstoffen im Körper und zur Produktion von DNA und Proteinen bei.

Taurin hat zahlreiche Funktionen, die dazu beitragen, die Gesundheit und das richtige Funktionieren Ihrer Zellen zu erhalten.

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

Sam ist an mehreren chemischen Reaktionen beteiligt, indem es einen Teil seiner selbst an andere Moleküle, bestehend aus DNA und Proteinen, abgibt.

Sam wird auch bei der Produktion von Kreatin verwendet, einem wichtigen Teilchen für die Zellenergie.

Im Allgemeinen ist Methionin direkt oder indirekt an vielen wichtigen Prozessen im Körper beteiligt, da es sich in verschiedene Teilchen verwandeln kann.

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

Es spielt eine Rolle bei der DNA-Methylierung

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

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

Das ist eine der faszinierendsten Funktionen von Methionin – dass es sich in ein Molekül namens Sam umwandeln kann. 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 könnte sich darauf auswirken, wie stark dieser Vorgang abläuft, aber es gibt viele unbeantwortete Fragen dazu.

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

Außerdem könnten diese Veränderungen manchmal vorteilhaft, in anderen Fällen aber auch destruktiv sein.

Einige Forschungsstudien haben zum Beispiel gezeigt, dass eine Ernährung mit einem höheren Anteil an Nährstoffen, die Methylgruppen in Ihrer DNA enthalten, die Gefahr von Darmkrebs verringern kann.

Andere Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass ein höherer Methionin-Konsum Krankheiten wie Schizophrenie verschlimmern kann, vielleicht weil mehr Methylgruppen in die DNA eingebaut werden.

Eines der von Methionin produzierten Moleküle, Sam, kann Ihre DNA verändern. Es ist nicht ganz klar, wie sich der Methioningehalt Ihrer Ernährung auf diesen Vorgang auswirkt, und es ist möglich, dass dieser Prozess in einigen Fällen hilfreich und in anderen nachteilig ist. [9]

Methionin-Stoffwechselstörungen

Es gibt zahlreiche Erkrankungen des Methionin- und Schwefelstoffwechsels sowie zahlreiche andere Erkrankungen des Stoffwechsels von Aminosäuren und organischen Säuren.

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 zu Sulfit, Taurin und Glutathion metabolisiert. Verschiedene Defekte 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 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 falsch-positive Ergebnisse beim Neugeborenen-Screening auf Homocystinurie auslöst.

Traditionelle Homocystinurie

Diese Störung wird durch einen autosomal rezessiven Mangel an Cystathionin-Beta-Synthase hervorgerufen, die die Bildung von Cystathionin aus Homocystein und Serin katalysiert. Homocystein sammelt 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 anreichert. Überschüssiges Homocystein neigt zu Thrombose und hat nachteilige Auswirkungen auf das Bindegewebe (möglicherweise einschließlich Fibrillin), insbesondere auf die Augen und das Skelett; negative neurologische Auswirkungen können eine Folge der Thrombose oder eine direkte Folge sein.

Arterielle und venöse thromboembolische Phänomene können in jedem Alter auftreten. Viele Kunden entwickeln eine Ektopia lentis (Linsensubluxation), intellektuelle Sonderbedürfnisse und Osteoporose. Klienten können einen marfanoiden Habitus haben, obwohl sie im Allgemeinen nicht hochgewachsen 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 sind bestätigend. Ein enzymatischer Assay in Hautfibroblasten kann ebenfalls durchgeführt werden.

Die Behandlung der zeitlosen Homocystinurie besteht in einer methioninarmen Diät und L-Cystein-Präparaten in Kombination mit hochdosiertem Pyridoxin (einem Cystathionin-Synthetase-Cofaktor) in einer Dosis 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 verbessert, 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 auf der Grundlage des Homocysteinspiegels titriert; der Bedarf ist sehr unterschiedlich, in einigen Fällen sind ≥ 9 g/Tag erforderlich. Folat 1 bis 5 mg oral einmal täglich wird ebenfalls verabreicht. Bei frühzeitiger Behandlung ist das intellektuelle Ergebnis normal oder nahezu normal. Vitamin C, 100 mg einmal täglich oral, kann ebenfalls verabreicht werden, um Thromboembolien zu verhindern.

Andere Formen der Homocystinurie

Verschiedene Defekte im Remethylierungsverfahren können zu Homocystinurie führen. Zu den Defekten gehören ein Mangel an Methionin-Synthase (ms) und ms-Reduktase (msr), die Abgabe von Methylcobalamin und Adenosylcobalamin und ein Mangel an Methylentetrahydrofolat-Reduktase (mthfr, die zur Erzeugung des für die ms-Reaktion erforderlichen 5-Methyltetrahydrofolats erforderlich ist). Da bei diesen Formen der Homocystinurie keine Methioninerhöhung vorliegt, werden sie beim Neugeborenenscreening nicht erkannt.

Wissenschaftliche Manifestationen ähneln anderen Arten von Homocystinurie. Darüber hinaus werden ms- und msr-Mangel von neurologischen Defiziten und megaloblastischer Anämie begleitet. Das wissenschaftliche Symptom des Mthfr-Mangels ist variabel und besteht aus geistiger Behinderung, Psychose, Schwäche, Ataxie und Spastik.

Die medizinische Diagnose von ms- und msr-Mangel wird durch Homocystinurie und megaloblastische Anämie nahegelegt und durch DNA-Tests bestätigt. Klienten mit Cobalaminproblemen haben eine megaloblastische Anämie und Methylmalonsäureanämie. Ein Mthfr-Mangel wird durch ein DNA-Screening festgestellt.

Die Behandlung besteht in der Substitution von Hydroxycobalamin 1 mg im einmal täglich (für Kunden mit ms, msr und Cobalaminmangel) und Folat in Ergänzungspräparaten, die der charakteristischen Homocystinurie entsprechen.

Cystathioninurie

Dieser Zustand 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 Symptome.

Mangel an Sulfitoxidase

Die Sulfit-Oxidase wandelt im letzten Schritt des Cystein- und Methionin-Abbaus Sulfit in Sulfat um; sie benötigt einen Molybdän-Cofaktor. Ein Mangel entweder des Enzyms oder des Cofaktors verursacht eine ähnliche Krankheit; der Erbgang ist bei beiden autosomal rezessiv.

In der schwersten Ausprägung treten die medizinischen Symptome bei Neugeborenen auf und bestehen aus Krampfanfällen, Hypotonie und Myoklonus und führen zum frühen Tod. Patienten mit milderen Formen können ebenfalls spastische Lähmungen aufweisen und choreiforme Bewegungen haben.

Die Diagnose des Sulfit-Oxidase-Mangels wird durch erhöhte Sulfitwerte im Urin empfohlen und durch die Bestimmung des Enzymspiegels in Fibroblasten und des Kofaktorspiegels in Leberbiopsieproben und/oder genetische Tests bestätigt. Die Behandlung des Sulfit-Oxidase-Mangels ist ermutigend. [10]

Dosierung

Die folgenden Dosierungen wurden in klinischen Forschungsstudien 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 sollte 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 effiziente Nutzung von Methionin – z.B. verringern sie den Bedarf des Körpers an der Umwandlung von Methionin in Cystein. Obwohl Methionin in der Nahrung für die Homöostase bei Erwachsenen und für eine normale Entwicklung und Förderung bei Kindern unerlässlich ist, kann Cystein in der Nahrung den täglichen Methioninbedarf senken.30 Diese Auswirkung wird typischerweise als die sparsame Auswirkung von Cystein auf den Methioninbedarf beschrieben. 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 sowie dem Abbau von Aminosäuren aufrecht, 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 vieler Plasmaproteine. Ein ernährungsphysiologisch ausreichender Diätplan kann durch den Verzehr einer großen Bandbreite an Proteinen gewährleistet werden (10 – 35 % der Gesamtenergieaufnahme bei Erwachsenen und 5 – 10 % bei Kindern). Eine Eiweißzufuhr von 0 – 66 g kg – 1d – 1 an ausgewogenem Eiweiß reicht für einen durchschnittlichen Erwachsenen aus. Im Durchschnitt 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, wenn kein Nettowachstum stattfindet. Die durchschnittliche Halbwertszeit des Gesamtproteins beim Menschen liegt höchstwahrscheinlich in der Größenordnung von 80 Tagen. Wir gehen ebenfalls davon aus, dass sich der Methioninspiegel im Körper größtenteils mit der Nahrungsaufnahme ausgleicht, aber es gibt auch langlebige Proteine und Gewebe. Unter der Annahme eines gleichmäßigen Methionin-Umsatzes mit einer Kinetik erster Ordnung wäre zu erwarten, dass innerhalb von 2 Jahren mehr als 80% des Methionins im Körper durch Methionin aus der Nahrung aufgefüllt 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 beurteilen, geben die Forscher eine einzige große Dosis dieser Aminosäure und beobachten die Ergebnisse.

Diese Dosis liegt weit über der empfohlenen Verzehrmenge, die häufig 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 überwiegend geringen Nebenwirkungen. Zu diesen geringfügigen Nebenwirkungen gehören Schwindel, Schläfrigkeit und Veränderungen des Bluthochdrucks.

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

Dennoch verspricht es, dass eine unerwartete Überdosis von etwa dem 70-fachen der empfohlenen Einnahme die Probleme verursacht hat.

Insgesamt hat es den Anschein, dass Methionin bei gesunden Menschen nicht besonders schädlich ist, außer in extrem hohen Dosen, die über den Ernährungsplan kaum zu beschaffen wären.

Auch wenn Methionin mit der Bildung von Homocystein in Verbindung gebracht wird, gibt es keinen Beweis dafür, dass der Verzehr in der üblichen Sorte gefährlich für die Herzgesundheit ist.

Zusammenfassung

Personen, die viele Arten von Diätplänen befolgen, überschreiten häufig die empfohlene Mindestzufuhr von Methionin. Die negativen Auswirkungen bei hohen Dosen sind in der Regel gering, können aber bei sehr hohen Dosen bedenklich werden. [13]

Schlussfolgerungen

Obwohl Methionin als die giftigste Aminosäure in Bezug auf die Entwicklung bei Tieren bezeichnet wurde, deuten die Beweise beim Menschen nicht auf eine größere Toxizität hin, außer bei extrem hohen Verzehrmengen. 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 dem 7-fachen des täglichen Bedarfs an schwefelhaltigen Aminosäuren, und es wurde festgestellt, dass eine doppelte Einnahme über 1 Woche zu erhöhten Homocysteinspiegeln führt. Tagesdosen von 250 mg (d.h. 4 mg/kg pro Tag) entsprechen nur 25% des Tagesbedarfs und haben sich tatsächlich als sicher erwiesen. Insgesamt wird in der Literatur empfohlen, dass die Einzeldosis, die üblicherweise im Methionin-Belastungstest verabreicht wird (100mg/kg/d), keine ernsthaften Komplikationen verursacht, außer im Extremfall, wenn offenbar ein 10-facher Überschuss an Methionin verabreicht wurde, und bei Patienten mit Schizophrenie oder angeborenen Fehlern des Schwefel-Aminosäuren-Stoffwechsels, wie z.B. 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