METABOLISME HOMOSISTEIN

Senyawa homosistein pertama kali ditemukan tahun 1932 dan diberi nama oleh du Vigneaud.

Homosistein (2 amino 4 mercaptobutanoic acid) merupakan non protein sulfhydryl amino

acid, yang metabolismenya terletak pada persimpangan antara jalur transsulfurasi dan

remetilasi biosintesis metionin. Homosistein merupakan senyawa antara yang dihasilkan pada

metabolisme metionin, suatu asam amino esensial yang terdapat dalam beberapa bentuk

diplasma. Sulfhidril atau bentuk tereduksi dinamakan homosistein, dan disulfida atau bentuk

teroksidasi dinamakan homosistin. Bentuk disulfida juga terdapat bersama-sama dengan

sistein dan protein yang mengandung residu sistein reaktif (homosistein yang terikat protein),

bentuk ini dinamakan disulfida campuran. Bentuk teroksidasi merupakan bagian terbesar (98-

99%) dalam plasma sedangkan bentuk tereduksi hanya 1% dari total homosistein dalam

plasma.

Gambar 1. Siklus metionin dan jalur metabolisme homosistein

Metionin merupakan asam amino esensial yang mengandung sulfur yang didapat dari

makanan. Walaupun asupan metionin yang dianjurkan di Amerika Serikat adalah 0,9 gram

per hari, umumnya masyarakat Amerika mengkonsumsi 2 gram metionin per hari. Asupan

metionin yang tinggi dalam waktu lama akan meningkatkan kadar total homosistein dalam

plasma (15-25 μM/L) dan sudah merupakan risiko PKV.

Homosistein bukan merupakan konstituen diet normal. Satu-satunya sumber homosistein

adalah metionin yaitu suatu asam amino esensial yang mengandung sulfur yang diperoleh

melalui asupan protein. Biosintesis metionin akan menghasilkan produk antara yaitu

homosistein. Metabolisme homosistein dipengaruhi oleh asam folat, vitamin B6 dan B12

serta aktivitas berbagai enzim yang berperan pada jalur metabolismenya.

Tahap pertama metabolisme homosistein adalah pembentukan S adenosil metionin (Gambar

1), yang merupakan donor metil terpenting pada reaksi transmetilasi. S adenosilmetionin,

selanjutnya mengalami demitilasi membentuk S adenosil homosistein, yang kemudian

dihidrolisis menjadi adenosin dan homosistein. Homosistein selanjutnya memasuki jalur

transsulfurasi atau jalur remetilasi. Sekitar 50% homosistein yang memasuki jalur ini dan

secara irreversibel berikatan dengan serin melalui pengaruh enzim sistasionin β sintase, untuk

membentuk sistasionin. Sistasionin ini selanjutnya dimetabolisme menjadi sistein dan α

ketobutirat melalui pengaruh enzim γ sistasionase. Sistein yang terbentuk dari homosistein ini

akhirnya dirubah menjadi sulfat dan diekskresikan ke dalam urin.

Pada jalur remetilasi, homosistein akan mengalami daur ulang menjadi metionin melalui 2

reaksi yang berbeda. Reaksi pertama memerlukan enzim 5 metiltetrahidrofolat homosistein

metiltransferase (metionin sintase). Untuk aktivitas enzim ini dibutuhkan metilkobalamin

sebagai kofaktor dan metiltetrahidrofolat sebagai kosubstrat. Metiltetrahidrofolat dibentuk

dari tetrahidrofolat oleh pengaruh enzim metiltetrahidrofolat reduktase (MTHFR). Reaksi ini

terjadi di semua jaringan. Jalur kedua dikatalisir oleh enzim betain homosistein metil

transferase. Reaksi dengan betain ini terutama terbatas di dalam hati. Proses daur ulang serta

penyimpanan homosistein akan menjamin penyediaan metionin yang cukup. Pada keadaan

kelebihan metionin, dimanfaatkan jalur transfulfurasi dengan meningkatkan regulasi

sistasionin β sintase dan mengurangi regulasi jalur remetilasi, sedangkan bila terdapat

defisiensi metionin dimanfaatkan jalur remetilasi.