Метилмалоновая кислота

Метилмалоновая кислота (MMК) — это химическое соединение из группы дикарбоновых кислот. Она имеет основную структуру малоновой кислоты, а также метильную группу. Соли метилмалоновой кислоты называются метилмалонатами.

Метилмалоновая кислота
Общие
Систематическое наименование	Метилмалоновая кислота
Хим. формула	C4H6O4
Физические свойства
Молярная масса	118.088 г/моль
Термические свойства
Температура
• кипения	129-133 °C
Классификация
Рег. номер CAS	516-05-2
PubChem	487
Рег. номер EINECS	208-219-5
SMILES	CC(C(=O)O)C(=O)O
InChI	InChI=1S/C4H6O4/c1-2(3(5)6)4(7)8/h2H,1H3,(H,5,6)(H,7,8) ZIYVHBGGAOATLY-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30860
ChemSpider	473
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Метаболизм

Путь метаболизма пропионата с метилмалоновой кислотой в качестве побочного продукта

Метилмалоновая кислота является побочным продуктом пути метаболизма пропионата.^[1] Исходными источниками для нее являются следующие вещества, в скобках указаны их приблизительные вклады в метаболизм пропионата в организме:^[2]

• незаменимые аминокислоты: метионин, валин, треонин и изолейцин^[3] (~ 50%)^[2]
• жирные кислоты с нечетной цепью^[3] (~ 30%)^[2]
• пропионовая кислота, получаемая в результате бактериальной ферментации^[3] (~ 20%)^[2]
• боковая цепь холестерина^[3]
• тимин^[4]

Производное пропионата, пропионил-КоА, превращается в Д-метилмалонил-КоА под действием пропионил-КоА карбоксилазы, а затем преобразуется в Л-метилмалонил-КоА под действием метилмалонил-КоА эпимеразы.^[5] Вступление в цикл трикарбоновых кислот происходит через превращение Л-метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА под действием Л-метилмалонил-КоА-мутазы, при этом в качестве кофермента требуется витамин B₁₂ в форме аденозилкобаламина.^[1] Этот путь деградации пропионил-КоА до сукцинил-КоА представляет собой один из важнейших анаплеротических путей цикла трикарбоновых кислот.^[6] Метилмалоновая кислота образуется как побочный продукт этого метаболического пути, когда Д-метилмалонил-КоА расщепляется на метилмалоновую кислоту и КоА с помощью Д-метилмалонил-КоА гидролазы.^[1][4] Фермент ацил-КоА-синтетаза семьи член 3 (acyl-CoA synthetase family member 3, ACSF3), в свою очередь, отвечает за превращение метилмалоновой кислоты и КоА в метилмалонил-КоА.^[7]

Внутриклеточные эстеразы способны отщеплять метильную группу от метилмалоновой кислоты, в результате чего образуется малоновая кислота.^[8]

Клиническая значимость

Дефицит витамина B₁₂

Повышение уровня метилмалоновой кислоты может указывать на дефицит витамина B₁₂. Метилмалоновая кислота повышена у 90-98% пациентов с недостаточностью B₁₂. Также 20-25% пациентов старше 70 лет имеют повышенный уровень метилмалоновой кислоты, но 25-33% из них не имеют дефицита B₁₂. По этой причине тест на метилмалоновую кислоту обычно не рекомендуется в пожилом возрасте.^[9][10]

Метаболические заболевания

Избыточное содержание метилмалоновой кислоты связано с наследственным рецессивным заболеванием метилмалоновые ацидемии.

Если повышенный уровень метилмалоновой кислоты сопровождается повышенным уровнем малоновой кислоты, это может указывать на метаболическое заболевание - комбинированную малоновую и метилмалоновую ацидурию (CMAMMA). Рассчитывая соотношение малоновой и метилмалоновой кислот в плазме крови, CMAMMA можно отличить от классической метилмалоновой ацидемии.^[11]

Рак

Кроме того метилмалоновая кислота в сыворотке крови пожилых людей действует как медиатор прогрессирования метастазов онкологических заболеваний, так как стимулирует потерю клетками способности к межклеточному прикреплению и увеличению подвижности клеток.^[12][13]

Бактериальный избыток в тонком кишечнике

Бактериальный избыток в тонком кишечнике также может привести к повышению уровня метилмалоновой кислоты из-за конкуренции бактерий в процессе всасывания витамина B₁₂.^[14][15] Это касается витамина B₁₂, получаемого с пищей и пероральными добавками, и может быть обойдено инъекциями витамина B₁₂. На основании исследований пациентов с синдромом короткой кишки была выдвинута гипотеза, что избыточный рост кишечных бактерий приводит к повышенной выработке пропионовой кислоты, которая является предшественником метилмалоновой кислоты.^[16] Было показано, что в этих случаях уровень метилмалоновой кислоты приходил в норму при приеме метронидазола.^[16][17]

Измерение

Концентрация метилмалоновой кислоты в крови определяется газожидкостной хроматографией/масс-спектрометрией. Референсный интервал в крови у людей: 73—271 нмоль/л. ^[18]

См. также

• Малоновая кислота