Kyselina methylmalonová

Kyselina methylmalonová
Obecné
Systematický názevkyselina methylpropandiová
Triviální názevkyselina methylmalonová
Anglický názevmethylmalonic acid
Německý názevMethylmalonsäure
Sumární vzorecC4H6O4
Identifikace
Registrační číslo CAS516-05-2
Vlastnosti
Molární hmotnost118,088 g/mol
Teplota tání135 °C (rozklad)
Hustota1,455 g/cm3
Disociační konstanta pKapKa1=3,07
pKa2=5,76
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kyselina methylmalonová je chemická sloučenina ze skupiny dikarboxylových kyselin. Skládá se ze základní struktury kyseliny malonové a nese také methylovou skupinu. Soli kyseliny methylmalonové se nazývají methylmalonáty.

Metabolismus

Dráha metabolismu propionátu s kyselinou methylmalonovou jako vedlejším produktem.

Kyselina methylmalonová je vedlejším produktem metabolismu propionátu.[1] Výchozí zdroje jsou následující, v závorkách jsou uvedeny přibližné podíly na metabolismu propionátu v celém těle:[2]

Derivát propionátu, propionyl-CoA, se přeměňuje na D-methylmalonyl-CoA pomocí propionyl-CoA karboxylázy a poté na L-methylmalonyl-CoA pomocí methylmalonyl-CoA epimerázy.[5] Vstup do citrátového cyklu probíhá přeměnou L-methylmalonyl-CoA na sukcinyl-CoA pomocí L-methylmalonyl-CoA mutázy, přičemž jako koenzym je nutný vitamin B12 ve formě adenosylkobalaminu.[1] Tato cesta degradace propionyl-CoA na sukcinyl-CoA představuje jednu z nejdůležitějších anaplerotických cest citrátového cyklu.[6] Kyselina methylmalonová vzniká jako vedlejší produkt této metabolické cesty, když je D-methylmalonyl-CoA štěpen na kyselinu methylmalonovou a CoA pomocí D-methylmalonyl-CoA hydrolázy.[4][1] Za přeměnu kyseliny methylmalonové a CoA na methylmalonyl-CoA je zase zodpovědný enzym acyl-CoA syntetáza člen rodiny 3 (acyl-CoA synthetase family member 3, ACSF3).[7]

Intracelulární esterázy jsou schopny odstranit methylovou skupinu (-CH3) z kyseliny methylmalonové, a tím vytvořit kyselinu malonovou.[8]

Klinický význam

Nedostatek vitaminu B12

Zvýšená hladina kyseliny methylmalonové může ukazovat na nedostatek vitaminu B12. Test je vysoce citlivý (osoby s nedostatkem vitaminu B12 mají téměř vždy zvýšenou hladinu), ale není příliš specifický (osoby, které nemají nedostatek vitaminu B12, mohou mít zvýšenou hladinu také).[9] Kyselina methylmalonová je zvýšená u 90-98 % pacientů s nedostatkem vitaminu B12. Má nižší specifičnost, protože 20-25 % pacientů starších 70 let má zvýšenou hladinu kyseliny methylmalonové, ale 25-33 % z nich nemá nedostatek vitaminu B12. Z tohoto důvodu se vyšetření hladiny kyseliny methylmalonové u starších osob rutinně nedoporučuje.[10]

Metabolická onemocnění

Nadbytek je spojen s metylmalonovou acidémií.

Pokud je zvýšená hladina kyseliny methylmalonové doprovázena zvýšenou hladinou kyseliny malonové, může to znamenat metabolické onemocnění kombinovanou acidurii malonovou a methylmalonovou (CMAMMA). Výpočtem poměru kyseliny malonové a methylmalonové v krevní plazmě lze CMAMMA odlišit od klasické methylmalonové acidémie.[11]

Rakovina

Kromě toho je hromadění kyseliny methylmalonové v krvi s věkem spojeno s progresí nádorů v roce 2020.[12]

Bakteriální přerůstání v tenkém střevě

Přemnožení bakterií v tenkém střevě může také vést ke zvýšené hladině kyseliny methylmalonové v důsledku konkurence bakterií v procesu vstřebávání vitaminu B12.[13][14] To platí pro vitamin B12 z potravy a perorální suplementaci a lze to obejít injekcemi vitaminu B12. Na základě případových studií pacientů se syndromem krátkého střeva se také předpokládá, že přemnožení střevních bakterií vede ke zvýšené produkci kyseliny propionové, která je prekurzorem kyseliny methylmalonové.[15] Bylo prokázáno, že v těchto případech se hladina kyseliny methylmalonové vrátila k normálu při podávání metronidazolu.[15][16]

Měření

Koncentrace kyseliny methylmalonové v krvi se měří pomocí plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií nebo kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií a očekávané hodnoty kyseliny methylmalonové u zdravých lidí se pohybují mezi 73 a 271 nmol/l.[17][18]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Methylmalonic acid na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c TEJERO, Joanne; LAZURE, Felicia; GOMES, Ana P. Methylmalonic acid in aging and disease. Trends in Endocrinology & Metabolism. 2024-03, roč. 35, čís. 3, s. 188–200. Dostupné online. DOI 10.1016/j.tem.2023.11.001. PMID 38030482. (anglicky) 
  2. ↑ a b c d CHANDLER, R.J.; VENDITTI, C.P. Genetic and genomic systems to study methylmalonic acidemia. Molecular Genetics and Metabolism. 2005-09, roč. 86, čís. 1-2, s. 34–43. Dostupné online. DOI 10.1016/j.ymgme.2005.07.020. PMID 16182581. (anglicky) 
  3. ↑ a b c d BAUMGARTNER, Matthias R; HÖRSTER, Friederike; DIONISI-VICI, Carlo. Proposed guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic and propionic acidemia. Orphanet Journal of Rare Diseases. 2014-12, roč. 9, čís. 1. Dostupné online. ISSN 1750-1172. DOI 10.1186/s13023-014-0130-8. PMID 25205257. (anglicky) 
  4. ↑ a b KOVACHY, Robin J.; STABLER, Sally P.; ALLEN, Robert H. [49] d-methylmalonyl-CoA hydrolase. Svazek 166. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-12-182067-1. DOI 10.1016/s0076-6879(88)66051-4. S. 393–400. (anglicky) 
  5. ↑ DIOGO, Rui; RUA, Inês B; FERREIRA, Sara. Methylmalonyl Coenzyme A (CoA) Epimerase Deficiency, an Ultra-Rare Cause of Isolated Methylmalonic Aciduria With Predominant Neurological Features. Cureus. 2023-10-31. Dostupné online. ISSN 2168-8184. DOI 10.7759/cureus.48017. PMID 38034150. (anglicky) 
  6. ↑ COLLADO, M. Sol; ARMSTRONG, Allison J.; OLSON, Matthew. Biochemical and anaplerotic applications of in vitro models of propionic acidemia and methylmalonic acidemia using patient-derived primary hepatocytes. Molecular Genetics and Metabolism. 2020-07, roč. 130, čís. 3, s. 183–196. Dostupné online. DOI 10.1016/j.ymgme.2020.05.003. PMID 32451238. (anglicky) 
  7. ↑ ACSF3 gene. medlineplus.gov [online]. [cit. 2024-04-15]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ MCLAUGHLIN, B.A; NELSON, D; SILVER, I.A. Methylmalonate toxicity in primary neuronal cultures. Neuroscience. 1998-05, roč. 86, čís. 1, s. 279–290. Dostupné online. DOI 10.1016/S0306-4522(97)00594-0. (anglicky) 
  9. ↑ Sensitivity and Specificity. Emory School of Medicine [online]. [cit. 2017-01-24]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2012-10-01. 
  10. ↑ B12 Deficiency and Dizziness. www.dizziness-and-balance.com [online]. [cit. 2007-12-06]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2024-06-13. (anglicky) 
  11. ↑ DE SAIN-VAN DER VELDEN, Monique G. M.; VAN DER HAM, Maria; JANS, Judith J. A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA. Příprava vydání Eva Morava, Matthias Baumgartner, Marc Patterson, Shamima Rahman, Johannes Zschocke, Verena Peters. Svazek 30. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg Dostupné online. ISBN 978-3-662-53680-3, ISBN 978-3-662-53681-0. DOI 10.1007/8904_2016_531. S. 15–22. 
  12. ↑ GOMES, Ana P.; ILTER, Didem; LOW, Vivien. Age-induced accumulation of methylmalonic acid promotes tumour progression. Nature. 2020-09-10, roč. 585, čís. 7824, s. 283–287. Dostupné online. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/s41586-020-2630-0. PMID 32814897. (anglicky) 
  13. ↑ DUKOWICZ, Andrew C.; LACY, Brian E.; LEVINE, Gary M. Small intestinal bacterial overgrowth: a comprehensive review. Gastroenterology & Hepatology. 2007-02, roč. 3, čís. 2, s. 112–122. Dostupné online. ISSN 1554-7914. PMID 21960820. 
  14. ↑ GIANNELLA, R.A.; BROITMAN, S.A.; ZAMCHECK, N. Competition Between Bacteria and Intrinsic Factor for Vitamin B12: Implications for Vitamin B12 Malabsorption in Intestinal Bacterial Overgrowth. Gastroenterology. 1972-02, roč. 62, čís. 2, s. 255–260. Dostupné online. DOI 10.1016/S0016-5085(72)80177-X. (anglicky) 
  15. ↑ a b SENTONGO, Timothy A; AZZAM, Ruba; CHARROW, Joel. Vitamin B 12 Status, Methylmalonic Acidemia, and Bacterial Overgrowth in Short Bowel Syndrome. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2009-04, roč. 48, čís. 4, s. 495–497. Dostupné online. ISSN 0277-2116. DOI 10.1097/MPG.0b013e31817f9e5b. (anglicky) 
  16. ↑ JIMENEZ, Lissette; STAMM, Danielle A.; DEPAULA, Brittany. Is Serum Methylmalonic Acid a Reliable Biomarker of Vitamin B12 Status in Children with Short Bowel Syndrome: A Case Series. The Journal of Pediatrics. 2018-01, roč. 192, s. 259–261. Dostupné online. DOI 10.1016/j.jpeds.2017.09.024. PMID 29129351. (anglicky) 
  17. ↑ Isber S (2007). The role of poor nutritional status and hyperhomocysteinemia in complicated pregnancy in Syria (PDF) (doctoralThesis). doi:10.22028/D291-20838.
  18. ↑ Methylmalonic Acid, Serum or Plasma (Vitamin B12 Status). ARUP Laboratories [online]. [cit. 2024-12-15]. Dostupné online. 

Související články

Externí odkazy

Dikarboxylové kyseliny
dikarboxylové nasycené kyseliny
Kyselina šťavelová (COOH)2 • Kyselina malonová (COOHCH2COOH) • Kyselina jantarová (COOH(CH2)2COOH) • Kyselina oxaloctová (COOHCO(CH2)COOH) • Kyselina glutarová (COOH(CH2)3COOH) • Kyselina adipová (COOH(CH2)4COOH) • Kyselina pimelová (COOH(CH2)5COOH) • Kyselina suberová (COOH(CH2)6COOH) • Kyselina azelaová (COOH(CH2)7COOH) • Kyselina sebaková (COOH(CH2)8COOH)
nenasycené dikarboxylové kyseliny
Kyselina maleinová (COOHCHCHCOOH) • Kyselina fumarová (COOHCHCHCOOH)
aromatické dikarboxylové kyseliny
Kyselina ftalová (C6H4(COOH)2) • Kyselina isoftalová (C6H4(COOH)2) • Kyselina tereftalová (C6H4(COOH)2)
též trikarboxylové kyseliny
Kyselina akonitová (HO2CCH=C(CO2H)CH2CO2H) • Kyselina hemimellitová (C6H3(COOH)3) • Kyselina trimellitová (C6H3(COOH)3) • Kyselina trimesinová (C6H3(COOH)3)
Monokarboxylové kyseliny • Hydroxykyseliny