Omocisteina come fattore di rischio di malattie cerebrali su base vascolare e neurodegenerativa (Alzheimer, Demenze Vascolari, Sclerosi mulktipla, polineuropatie ecc.)

1. Iperomocisteinemia
e L-Metilfolato
in Neurologia:
trattamento, dosaggi, tempi
Gabriele Carbone
Neurologo
Centro Demenze
Italian Hospital Group - Guidonia (Roma)

2. Isolata per la prima volta dall’urina
nel 1933 da Buts e de Vigneaud che
nel 1955 ricevette il premio Nobel
per la chimica.
Aminoacido contenente zolfo.
P. molecolare di 135,2 Dalton.
Omocisteina (Hcy): un killer silenzioso e sottovalutato
E’un metabolita intermedio altamente reattivo
del catabolismo della metionina, aminoacido
essenziale contenente zolfo che viene introdotto
nel nostro organismo con la dieta, presente in
diversi alimenti proteici quali, per esempio, la
carne, i latticini, i legumi e le uova.
COO-
I
+H3N-CH
I
CH2
I
CH2-S-CH3
Non è contenuto nelle proteine o
nel DNA.
COO-
I
+ H3N-CH
I
CH2
I
CH2-SHV. de Vigneaud

3. Nel 1969, il dottor Kilmer McCully, descrisse la patologia vascolare in
pazienti affetti da Omocistinuria, suggerendo
per la prima volta che tHHcy era una probabile
causa di malattia vascolare precoce.
Il Dr. McCully descrisse 2 bambini (2 e 8 anni) con
Omocistinuria ed entrambi presentavano:
Iperomocisteinemia
Stato arteriosclerotico simile a quello osservato
negli adulti con malattia cardiovascolare avanzata
e nessun deposito lipidico nelle loro placche vascolari.
Al riscontro autoptico i tessuti del ragazzo di 8 anni, morto di un ictus,
sembravano esattamente come quelli di “soggetti anziani con arteriosclerosi”.
Omocisteina (Hcy)
Queste osservazioni hanno portato a ipotizzare un rapporto
causale diretto tra lesioni osservate e tHHcy plasmatica.

4. Serina
(Trimetilglicina)
Attivata per
aumento delle
concentrazioni Met
(post prandiale) e
Hcy o per richiesta
di cisteina
Attivata per basse
concentrazioni di
Hcy e in carenza di
Met assunta con la
dieta
METABOLISMO DELL’OMOCISTEINA
(tra enzimi e vitamine)
In una dieta normale Hcy per
il 38 % viene rimetilata e il
62 % viene transulfurata
SAM
Coordina le 2 vie
metaboliche agendo come
inibitore allosterico della
reazione catalizzata dalla
5,10-MTHFR e come
attivatore della CßS
vitamina B6 dipendente
Solo Rene e
Fegato
Glutatione
Fegato e Rene sarebbero responsabili della clearance plasmatica della Hcy

5. L’Hcy è tossica per cellule e tessuti e viene costantemente riciclata:
Metilata (dipendente dal folato-MTHFR, e B12-MS (e solo nel fegato e reni anche
da BHMT -B12)
Transulfurata (solo fegato e reni) e metabolizzata (CβS e B6 dipendente) in
semplici amminoacidi riutilizzati o eliminati con le urine (omocistina).
Quando le vie metaboliche di “riciclo” raggiungono la saturazione Hcy (altamente
tossica per le cellule) viene “esportata”.
L'accumulo intracellulare ha varie azioni tossiche tra cui inibizione della metilazione
attraverso l'aumento di AdoHcy, inibitore della maggior parte delle
metiltrasferasi*. La sua esportazione nel plasma è regolata da meccanismi che non
sono completamente conosciuti.
Il fegato e il rene sono responsabili della
clearance di Hcy circolante, possiedono
CβS e BHMT (oltre a MS folico-B12
dipendente) assenti negli altri tessuti, per
convertire Hcy in metaboliti non tossici.
Nel plasma Hcy esiste in 3 forme.
*Blom e De Vriese, 2002.
Omocisteina plasmatica totale (tHcy)
Forma ridotta (Hcy-SH)
Omocisteina
<1%
Forme ossidate (Hcy-S-S-R)
Omocisteina (Hcy-Hcy)
Hcy-S-S-Cys Mista Disulfide
Proteine- Cys-S-S-Hcy
5-10%
5-10%
70-80%
tHHcy : tra tossicità cellulare e plasmatica

6. L’Hcy viene eliminata per via renale, in genere
come omocistina. è scarsamente solubile in
ambiente acido e, se in eccesso, può dare luogo a
calcoli radio-opachi o a cristalli esagonali rosso-
scuro che si ritrovano nel sedimento urinario.
Se il livello plasmatico supera il limite fisiologico
stabilito tra ”10-13µmol/L.”, diventa nociva
causando danni alle pareti dei vasi, per la
formazione di radicali liberi e attraverso la
omocisteinilazione proteica che modifica la
struttura e le proprietà funzionali delle proteine.
(Jakubowski e Glowacki, 2011; Rossi et al (Pushpakumar et al., 2014).
tHHcy ha effetti :
 proaterogenici,
 protrombotici,
 proossidativi,
 proapoptotici,
 neurotossici,
 neuroinfiammatori
 neurodegenerativi.
tHHcy : tra tossicità cellulare e plasmatica
Come ci si può aspettare , deficit o mutazioni in MTHFR, MS e CβS e così anche carenze
di B2, B9, B12 e B6 nutrizionali, acquisite e genetiche
portano tutti a tHHy.

7. L'iperomocisteinemia è stata inserita dalla OMS tra i fattori di
rischio indipendenti per malattie cardiovascolari e cerebrovascolari.
A valori elevati di omocisteina nel sangue viene attribuito un
aumentato rischio di:
1. coronaropatia (infarto, angina pectoris)
2. ictus ischemico (HHyc è responsabile maggiormente di un danno a carico
delle piccole arterie cerebrali piuttosto che a carico delle grandi arterie*)
3. tromboembolia
4. demenza vascolare e demenza di Alzheimer
5. ritardo o diminuzione dell'intelligenza nei bambini in età scolare
6. malformazioni fetali (spina bifida)
7. preeclampsia
8. ritardo di crescita intrauterino
9. distacco di placenta
Tuttavia, non mancano, come per molti fattori di rischio legati all'aterosclerosi e alle
malattie ischemiche, perplessità e polemiche.
Queste riguardano sia la valutazione di pericolosità da attribuire alla HHyc in sé, sia
l'efficacia del suo abbassamento mediante la comune terapia.
*Fassbender K, et al., Lancet 1999; 353:1586-7.

8. Fattori che causano tHHcy plasmatica
Refsum H, Ueland PM, et.al Epidemiology Annu Rev Med 1998;49:31-62. HCY and cardiovascular disease..
Jacques PF, Bostom AG, Wilson PW, et.al. Determinants of plasma total HCY concentration in the Framingham Offspring cohort. Am J Clin Nutr. 2001;73:613-621
Popolazione generale: 5 - 10%
 Popolazione anziana: 30 - 40%
 Pazienti con patologie vascolari: 20 - 40%.
Prevalenza

9. Fisiologici
 Età (tHcy aumenta del 7-12% ogni 10 anni)
 Genere maschile (>10-20% della donna in pre-menopausa, uguali in menopausa)
 Etnia: i neri Sud Africani hanno valori più bassi della popolazione bianca
Stile di vita
 Ridotta attività fisica,
 Stress,
 Dieta vegetariana/vegana (baso apporto vitamine o proteine) o
 Eccessivo apporto proteico (metionina)
 Tabagismo (spesso associata a bassi livelli di B6, B12 e B9) (nei forti
fumatori +20%)
 Alcool (no birra, no alcool se moderata quantità)
 Caffè (>6 caffè/die; effetto significativo anche dopo il digiuno notturno),
 Deficit vitaminici (causa più frequente, soprattutto anziano): B2, B6, B9, B12;
*Adattata da J. Kałużna-Czaplińska and others (2013)
Fattori che causano tHHcy plasmatica*

10. Malattie croniche associate a tHHcy - Disturbi sistemici
 CVD (IA essenziale, IMA , occlusione venosa e arteriosa retinica, TVP)
 Trapianto renale o cardiaco, IRC, insufficienza epatica
 Sindromi da malassorbimento (vit./proteine) e m. croniche intestino (M di Chrohn)
 Psoriasi grave, pre-diabete, diabete (tipo II), LES, AR,
 Ipotiroidismo,
 Anemia perniciosa, iperuricemia, glaucoma ad angolo aperto,
 Ictus (nella fase acuta), Demenza di Alzheimer, demenze vascolari, MCI, SM, HD,
epilessia, neuropatia diabetica, S. di Down, autismo, emicrania,
 Depressione, schizofrenia, anoressia, sterilità, impotenza,
 Maculopatia degenerativa età correlata, ipoacusia neurosensoriale età correlata,
 S. da affaticamento cronico
 Neoplasie: mammella, pancreas, ovaio, utero, colon, leucemie
 Eclampsia gravidica,
 Aborto spontaneo,
 Sindrome da policistosi ovarica, difetti congeniti (tra cui: spina bifida, meningocoele,
encefalocele e anencefalia; palatoschisi - labro leporino?)
*Adattata da J. Kałużna-Czaplińska and others (2013)
Fattori che causano tHHcy plasmatica*

11. Antagonisti dei folati, B12, B6, B9 tra cui:
Metotrexate: deplezione di 5-Metil-tetridrofolato
Sulfasalazina, anticonvulsivanti (CBZ, fenitoina,VPA): antagonizzano B9
Nitrati: antagonizzano B12
Teofillina, estroprogestinici, isoniazide, procarbazina, cicloserina, azauridina:
antagonizzano B6
Ipolipemizzanti : fenofibrati (altera metabolismo creatinia), simvastatina (?),
Ossido nitroso (inibisce Metionina Sintasi),
Trimetoprim (inibizione della DHFR),
Tamoxifene (?)
IPPs (inibizione assorbimento B12) ed i COX-2 (?)
L-Dopa (utilizza gruppi metilici),
Antidiabetici: metformina (inibisce assorbimento B12), insulina,
Diuretici tiazidici (riduzione filtrazione glomerulare ?),
Ciclosporin A (compromissione funzione renale),
Adattata da J. Kałużna-Czaplińska and others (2013)
Farmaci
Fattori che causano tHHcy plasmatica*

12.  Deficit di CβS (cromosoma 21) (riduzione attività del 98%)
 Mutazione in omozigosi (1/200.000-335.000 nati ) 90-95% dei casi di omocistinuria
 Mutazione in eterozigosi (0,5-1,4% pop. gen.) HHcy lieve-moderata (asintomatica se isolata)
 Deficit di MTHFR (cromosoma 1)
 Mutazione in omozigosi (1/3.350.000 nati); HHcy grave; (riduzione attività >80%)
5-10% dei casi di omocistinuria (grave ritardo dello sviluppo psico-motorio e massivi
fenomeni trombotici anche in età neonatale)
 Mutazione in eterozigosi (<0,5% pop. gen.) HHcy lieve-moderata
 Polimorfismo C677T (forma più comune in Nord America ed Europa) variante
enzimatica termolabile: in omozigosi (attività < 70%) 5-10% pop. Mondiale (20% in
Italia) HHcy lieve–moderata nel 30-60% specie se ridotto l’apporto dietetico di folati;
Nel 45% pop. Mondiale in eterozigosi (T677T): attività < 40% e HHyc lieve
 Polimorfismo A1298C (in omozigosi il 4-6% europei) (né in omo- né in eterozigosi si
associa a HHcy o < livelli di folati), solo se assoc. a polimorf 677) (30% pop. Mondiale)
GENETICI (geni più frequenti)
55%
Fattori che causano tHHcy plasmatica
Altre deficit congeniti come possibili cause di HHcy anche se estremamente rari sono:
deficit funzionale di MS, deficit di cobalamina reduttasi, di metiltransferasi associata alla
cobalamina reduttasi, di γ-cistationinasi , metionina sintetasi reduttasi, betaina-omocisteina
metiltransferasi

13. Polimorfismi MTHFR e capacità enzimatica residua
Polimorfismo* Normale Eterozigosi Omozigosi
MTHFR C667T 44% 41% 15%
MTHFR A1298C 46% 41% 13%
100%
83%
66%
61%
48%
24%
0% 50% 100% 150%
Normale
A1298C - Eterozigosi
C677T - Eterozigosi
A1298C - Omozigosi
C677T e A1298C Eter.
C667T - Omozigosi
*Robien K et al. MTHFR Genotype Affects Risk of Relapse after Hematopoitic Cell Leukemia. Clin. Cancer Res. 2004;
°Van der Put, et al. A second common mutation in the methylenetetra-hydrofolate reductase gene: an additional risk factor for neural-tube defects ? American J. Hum Genet 1998

14. *Botto LD Yang Q. 5,10-Methylenetetrahydrofolate reductase gene variants and congenital anomalies: a HuGE review. American Journal Epidemiol. 2000 May
In Italia l’incidenza del Polimorfismo MTFHR C667T in Omozigosi è presente nel 15-20% della
pop. gen., con un gradiente Nord–Sud che in alcune Regioni raggiunge il 30% (Campania)
Generalmente la somma % dei due polimorfismi MTHFR C667T e A1289C è presente in oltre il
50% della popolazione.
Indagine Epidemiologica Internazionale
1995 - 1999*

16. I laboratori europei tendono ad utilizzare il valore di 12 μmol/L come valore normale
di Omocisteina a digiuno negli adulti , negli U.S. il valore di 15 μmol/L (adulti <65 aa)
I neri del Sud Africa hanno valori di
tHcy inferiori rispetto ai bianchi.
VALORI PLASMATICI NORMALI DELL’ tHcy
Gruppo demografico
Hcy basale
Fortificazione
con folati
Senza
Fortificazione
Donne in gravidanza 8 10
Ragazzi <15 anni 8 10
Adulti 15–65 anni 12 15
Anziani >65 years 16 20
tHcy dopo carico Metionina
(4–6 h)*
rispetto al basale (adulti) 5 volte più
alto o aumento di 40 μmol/L
Limite di riferimento superiore di tHcy plasmatica. *Risultati su pop.
Europea (=800) non supplementata con folato. tHcy dopo 2 ore di carico con
Metionina il valore di tHcy è circa il 75% di quello misurato dopo 4 ore
Età tHcy, μmol/L
Neonati 3-6
Adolescenti 5-8
Adulti (15-65 anni)
Maschi 6-15
Femmine 3-12
Anziani (>65 anni) 15-20
Centenari 25-27
Il comitato nutrizionale dell‘A.H.A. ha suggerito che
“un livello di tHcy basale <10 μmol/L”
è un obiettivo terapeutico ragionevole per soggetti a maggior rischio, piuttosto
che la definizione di normale basata su valori medi della popolazione ± 2SDs.”

17. Molti ricercatori suggeriscono
livelli di Hcy < 15 μmol/L per
ridurre il rischio cardiovascolare.
Tuttavia per alcune popolazioni
(Spagna, Francia) , per evitare la
malattia cardiovascolare, il livello
di Hcy desiderabile è inferiore a
9 μmol/L .
Meglio se Hcy < 6 μmol/L, con
questi livelli si riduce ulteriormente
ed in modo significativo il rischio
cardiovascolare. Pertanto si
potrebbe affermare che il livello
ottimale di Hcy è < 6 μmol/L.
Valore Omocisteina Rischio Cardiaco
< 6,3 μmol/L <1%
6,3 μmol/L 1%
10 μmol/L 2%
15 μmol/L 4 %
20 μmol/L 9%
Omocisteina e rischio cardiovascolare

18. Ricercatori giapponesi hanno
evidenziato che pazienti con
Hcy <7 μmol/L avevano un rischio
di ictus molto basso rispetto a paz.
con livelli di Hcy >11 μmol/L.
Esisterebbe lo stesso rapporto tra livelli
plasmatici di Hcy rischio di malattie
cardiovascolari e ictus.*
I dati dello studio di Framingham
suggeriscono inoltre una simile relazione di
rischio per disturbi neurodegenerativi **.
Omocisteina e rischio cerebrovascolare
Valore
Omocisteina
Rischio di malattie
cardiovascolare e di
Ictus
< 7μmol/L basso
8 – 11 μmol/L Moderato
12 – 16 μmol/L Alto
> 16 μmol/L Molto alto
*Mattson, M. P. TRENDS in Neurosciences Vol.26 No.3 March 2003
**Seshadri, S. et al. (2002) Plasma homocysteine as a risk factor for dementia and Alzheimer’s disease.
New Engl. J. Med. 346, 476–483
Valore
Omocisteina
Rischio di Ictus Ischemico
rispetto al gruppo di
controllo
< 7μmol/L simile
7 – 9 μmol/L Rischio > 26%
9 – 11 μmol/L Rischio > 31%
> 11 μmol/L Rischio > 74%

19. Nygard, et al., N.Engl. J. 337: 230-6, 1997.
Studi prospettici hanno dimostrato che i livelli di tHcy sono un
forte indicatore della mortalità cardiovascolare correlata
Omocisteina: rischio mortalità cardiovascolare
Valori Omocisteina e mortalità
Valore in μmol/L Rapporto di mortalità
9-14.9 1,9
15.0-19.9 2,8
> 20 4,5
(p=0.02)

20. Età Cause più frequenti
Neonati
Deficit di Cobalamina
Ipermetioninemia (deficit CβS)
Omocistinuria (deficit MTHFR)
Bambini
Deficit di Folati o Cobalamina
Omocistinuria(deficit MTHFR)
Adulti
Stile di vita non salutare e dieta povera di folati
Dieta vegetariana (bassa cobalamina)
MTHFR 677C→T polimorfismo
Anziani
Deficit di cobalamina (malassorbimento)
Stile di vita non salutare e dieta povera di folati
Compromissione renale
Farmaci che interferiscono con folati e B12
Cause più comuni di tHHcy per età

21. Concentrazioni di tHcy
(prevalenza nella popolazione)
Cause più comuni
Moderata
15 (13) –30 μmol/L
(within the general
population:<10%)
Unhealthy lifestyle, poor diet
Vegetarian diet
MTHFR 677C→T polymorphism
Mild folate or cobalamin deficiency
Mild - moderate renal disease
Drugs affecting tHcy, folate, or cobalamin
Hypothyroidism
Psoriasis
Increasing age (>65)
High protein intake
Low consumption of vegetables or fruits
Not optimal sample management
Intermedia
31–100 μmol/L (<1%)
Moderate/severe cobalamin deficiency
Moderate/severe folate deficiency
End stage renal disease
MTHFR 677C→T polymorphism combined with low folic acid levels
Severa
>100 μmol/L (<0.02%)
Severe cobalamin deficiency
CβS deficiency - Homocystinuria
Prevalenza nella popolazione di tHHcy in rapporto
all’aumento plasmatico e alle cause più comuni di HHcy
Carenza folati
e vit B12
Moderatamente elevati: Hcy tra 13 e 60 μmol/l; • Severamente elevati: oltre i 60 μmol/l.

22. tHHcy e deficit di vitamine B
 Folati e B12 sono determinanti particolarmente forti*.
 tHcy si riduce con un aumento del consumo di folati (400 μg/die).
 In una coorte di 11.600 anziani (67-96 aa)**:
– 2/3 con tHHcy da carenza di una o più vitamine (B9, B12 o B6).
– Carenza di B9 la causa più comune di tHHcy (29,3%) con forte
associazione inversa
– Carenza di B12 e B6 correlano inversamente con tHHcy ma con
una associazione meno forte
**Selhub et al. JAMA 1993; 270:2693
*Robinson et al. CIrculation 1998; Rimm et al. JAMA 1998; Voutilainen et al. Circulation 2001; Vermeulen et al. Lancet 2000.
**from the original Framingham Heart Study cohort
Questi risultati indicano una forte associazione tra la concentrazione Hcy e folati,
vitamina B12, vitamina B6, nonché l'età.
È possibile che la maggioranza dei casi di tHHcy nella popolazione più anziana possa
essere attribuito allo stato vitaminico.

23. Fattori di rischio per deficit di (metil-)folato
Geni MTHFR, MTRR, MTR e altri Polimorfismi
Stile di vita
Eccessiva assunzione di Alcool, Caffè (> 5/6 die),
Fumo, carenze nutrizionali, esposizione a tossine
(metalli pesanti, pesticidi)
Obesità Indice di massa corporea (BMI) >30
Malattie
Diabete, gastrite atrofica, M. di Crohn, colite,
insufficienza renale, ipotiroidismo
Farmaci
Anticonvulsivanti (ad es. VPA, Lamotrigina),
metotrexate, sulfasalazina, contraccettivi orali,
metformina, niacina, fenofibrati, fluoxetina, warfarin
Invecchiamento Il Metilfolato si riduce nel SNC con l’età
Bottiglieri T. 2003, 2005, Stahl SM. 2008; Sobczyriska-Malefora A. 2009; Amiiburu A. 2001; Garg R. 1999;
Bolander-Gouaille 2003; Oskooilar N. 2009; Mahabir S. 2008)

24. La FDA nel 1997 ha introdotto la fortificazione
con acido folico* dei prodotti a base di grano
ciò ha prodotto:
*Jacques et al. NEJM 1999; 340:1449
**Mattson, M. P. TRENDS in Neurosciences Vol.26 No.3 March, 2003
°Q. Yang, L.D. et al.,Circulation 2006
°°American Journal of Clinical Nutrition, vol. 86, n. 5, 1563S-1568S, novembre 2007
 folato plasmatico e minori concentrazioni di Hcy.
 del 50% della tHHcy >13 μmol/L*
 dell’incidenza dei NTD alla nascita.**
 mortalità per Ictus in Canada e negli US°, fino a
3 volte °°
tHHcy e deficit di vitamine B
Dati US mettono in evidenza che per ogni bambino salvato da
NTD, 1 milione di persone devono mangiare alimenti fortificati
e che tra questi, il 10-15% sarà in un gruppo di età ad alto
rischio di carenza di cobalamina (trappola dei metili).
*1,4 mg di acido folico per kg di grano

25. Rischi da tHHcy e/o
deficit di Folati

26. Sviluppo
Spina bifida, meningocele,
encefalocele, anencefalia,
Adulto
Emicrania, SM, SLA , Epilessia,
Autismo Depressione, Schizofrenia
Invecchiamento
Alzheimer, Parkinson, Ictus
Huntington
Folato sufficiente, basso omocisteina
Proliferazione delle cellule staminali neurali
Differenziazione dei neuroni e glia
Sinaptogenesi
Mielinizzazione
Sopravvivenza dei neuroni e glia
Plasticità sinaptica
Riparazione del DNA
Riduzione dello stress ossidativo
Funzione mitocondriale conservata
Sopravvivenza cellulare
Metabolismo omocisteina e folati: plasticità neuronale e patologie neurodegenerative
Carenza di folati, alta omocisteina
Arresto del ciclo cellulare nelle cellule staminali neurali
Neurogenesi e gliogenesi compromessa
Disgenesia sinaptica
Mielinizzazione compromessa
Morte di cellule neuronali e gliali
Disfunzione sinaptica
Danni al DNA
Stress ossidativo
Esaurimento energetico
Cascate apoptotiche
(Adattata da Trends in Neurosciences , Matson P. et al Vol 26, No 3 March 2003)

27. Esempi degli effetti negativi della carenza di
folati/B12 e HHcy in neuroni in coltura
Abbreviazioni: MPTP, 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetaidropiridina; NAC, N-acetilcisteina; PARP, polimerasi poli- (ADP-ribosio); SAM, S-adenosilmetionina.
Agente o condizione
neurodegenerativa
Impatto da
deprivazione
dei Folati
Impatto
HHcy Agenti neuroprotettivi
Specie reattive O2 Aumentata Aumentata Vitamina E, NAC
Ca++ Citosol Aumentata Aumentata Bloccanti del canale, chelanti
Eccitotossicità da glutammato Aumentata Aumentata Blocco canale dei recettori NMDA
Neurotossicità MPTP-indotta Aumentata Aumentata Antiossidanti, PARP inibitori
Neurotossicità Fe++ indotta Aumentata Non testato Vitamina E
Fosforilazione di Tau Aumentata Aumentata Blocco canale dei recettori NMDA
Livelli di ATP Riduzione Riduzione Inibitori PARP
Apoptosi Aumentata Aumentata Inibitori PARP, SAM, antiossidanti
Neurotossicità indotta da ApoE Aumentata Aumentata vitamina E, NAC
Impatto della ridotta funzione di ApoE Aumentata Non testato Vitamina E
(Adattata da Trends in Neurosciences, Matson P. et al Vol. 26, No 3 March 2003)
HHcy induce stress ossidativo e, soprattutto per periodi prolungati, potrebbe favorire una
riduzione in ATP nei neuroni di cervelli di soggetti anziani in cui l’ATP è già ridotto.
Azione
sinergica

28. Iperomociteina:
carenza di donatori di metile
mancata riparazione del DNA.
Il danno del DNA
attiva polimerasi poli- (ADP-ribosio)
(PARP),
 conseguente esaurimento dell'ATP e
attivazione di una proteina (P53 – tumor
suppresing protein) che può
 innescare l'arresto del ciclo cellulare o
 l'apoptosi.
Questi effetti dell'omocisteina possono essere
amplificati con
lo stress ossidativo e
l’alterata omeostasi Ca++ cellulare
che si verifica durante l'invecchiamento e nei
disturbi neurodegenerativi legati all'età.
Possibili meccanismi dell'arresto del ciclo cellulare nelle cellule
staminali neurali, nelle cellule gliali e dell’apoptosi da tHHcy
(Adattata da Trends in Neurosciences , Matson P. et al Vol. 26, No 3 March 2003)

29. L‘tHHcy può:
causare disfunzione sinaptica
e morte neuronale
(promuovendo danni al DNA e
attivazione dellacascata apoptosica
provocando alterazioni
mitocondriali, p53, Bax, rilascio
del citocromo C e attivazione della
caspasi).
avere azioni dirette sui
recettori del glutammato con
aumento di flusso Ca++
indurre stress del RE che
potrebbe contribuire alle sue
azioni patogene.
Ruolo di omocisteina e folato nel metabolismo del carbonio e
nella sopravvivenza e nella morte neuronale.
Folato e Vit B12 promuovono la rimetilazione dell'omocisteina per rigenerare la metionina. L‘Hcy può
anche essere convertita in cisteina (precursore di Glutatione) dalle attività degli enzimi (CβS) e cistationasi.
Abbreviazioni: B2, vitamina B2; B6, vitamina B6; B12, vitamina B12; BHMT,
betaine-omocisteina metiltransferasi; ER, reticolo endoplasmatico; GSH, glutatione;
MS, metionina sintasi; MTHFR, 5,10-metilenetetrahidrofolato reduttasi; P,
presenilin 1; SAH, S-adenosilhomocisteina; SAM, S-adenosilmetionina
(Adattata da Trends in Neurosciences , Matson P. et al
Vol. 26, No 3 March 2003)

30. *BH4(tetraidrobiopterina)
è stimolata dai folati ed è
responsabile della sintesi
di neurotrasmettitori ad es.
serotonina e dopamina
Deficit di Metilfolato
(Genetica-Dieta-Farmaci)
Patologie del SN
Depressione, Demenza, Ictus, Epilessia, SM, SLA
Ritardo di sviluppo, Neuropatia, Mielopatia, Emicrania ecc.
Aumento
Hcy
Riduzione rapporto
SAM/SAH
Riduzione
BH4*
Aumento
dUMP
Compromissione
Metilazione DNA
Proteine Fosfolipidi
Disfunzione endoteliale
Eccitotossicità
Stress Ossidativo
Conseguenze del Deficit di (metil-)folato nel SNC
Ridotto
5-MTHF SN
Incorporarzione della
Deoxiuridina Monofosfato nel
DNA causa danni permanenti
Danno
permanente al
DNA
Compromissione
Metabolismo
Neurotrasmettitori

31. Omocisteina e relazione con le vitamine B
Il dosaggio della tHcy può indirettamente valutare lo stato di
B9 - B6 - B12
e quindi essere un marker più sensibile della carenza di
vitamina B12, B6 o B9 perché ...
può precedere la carenza di vitamine circolanti*.
Quando dosare l’omocisteina ?
*Am J Gastroenterolo. 2001 96 (7): pp.2143-9;
**Screening for vitamin B12 and folate deficiency in older persons. Am J Clin Nutr 2003; 77: 1241-7

32. *Am J Gastroenterolo. 2001 96 (7): pp.2143-9;
**Screening for vitamin B12 and folate deficiency in older persons. Am J Clin Nutr 2003; 77: 1241-7
Omocisteina e relazione con le vitamine B
**Si raccomanda il dosaggio della tHcy per controllare la
carenza di vitamine B in soggetti con precoci CVD sia
nelle popolazioni a rischio che negli asintomatici ad alto
rischio
Il dosaggio della tHcy può indirettamente valutare lo stato di
B9 - B6 - B12
e quindi essere un marker più sensibile della carenza di
vitamina B12, B6 o B9 perché ...
può precedere la carenza di vitamine circolanti*.

33. Soggetti da sottoporre al dosaggio dell’omocisteina SI No
Soggetti asintomatici X
Pazienti con manifestazioni CVD X
Storia familiare per precoci CVD X
Pazienti asintomatici ad alto rischio
Obesi, Fumatori, uso eccessivo di caffè o di alcool X
Vegetariani, vegani, diete iperproteiche X
Anziani (gli ultra75enni sono ad altro rischio) X
Ipertesi, Dislipidemici, Diabetici X
Sindromi da malassorbimento, acloridria, X
Farmaci che interferiscono con assorbimento delle Vit. B X
Insufficienza renale ed epatica X
MCI, Demenze, Alzheimer, PNP, Autismo, Depressione … X
Primipare, complicanze in gravide, post menopausa X
Neonati e bambini di madri vegetariane X
Modificata da Clin.Chem. Lab. Med. 2001 Aug; 39 (8): 666-74.

34. Argomenti a favore del trattamento
Molti studi clinici e epidemiologici suggeriscono che l'elevata
omocisteina è un fattore di rischio cardiovascolare, cerebrovascolare e
vascolare periferico.
Il trattamento dei fattori di rischio è una pratica clinica accettata.
Argomenti contro il trattamento
Molti studi prospettici mostrano che la riduzione tHcy con l'aggiunta di
acido folico (o in associazione con vit B12) è sicuro, ma non riduce il
rischio di eventi vascolari.
L’A.H.A. non ha ancora indicato tHHcy un fattore di rischio importante
per la malattia cardiovascolare.
Coronary Heart Disease, Homocysteine, heart disease and stroke 2008
Deve essere trattata l'iperomocisteinemia?

35. 818 soggetti . Età media di 60 anni (50-70)
tHHcy = 13-26 μmol / L, Stato di vitamina B12 adeguato.
Supplementazione di acido folico (0,8 mg / die) per 3 anni.
tHcy 26% più bassa nel gruppo trattato
Miglioramento cognitivo globale maggiore nel gruppo trattato (lieve miglioramento nel gruppo
placebo per effetto apprendimento) e in particolare in alcuni domini cognitivi. Gli autori hanno
stimato che nei soggetti trattati si ottenevano:
Prestazioni di memoria equivalenti a persone più giovani di 4,7 aa
Velocità sensomotoria equivalente a persone più giovani 1,7 aa
Velocità di elaborazione delle informazioni equivalenti a persone più giovani di 2,1 aa
Funzione cognitiva globale equivalente a persone più giovani di 1,5 aa
Lancet 2007

36. No significant effect was shown in brain atrophy in those in with homocysteine ≤11.3μmol/L),
VITACOG
2010

37. Smith AD, Smith SM, de Jager CA, Whitbread P, Johnston C, et al. (2010) Homocysteine-Lowering by B Vitamins Slows the Rate of Accelerated Brain Atrophy in Mild Cognitive Impairment: A
Randomized Controlled Trial. PLOS ONE 5(9): e12244. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0012244http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0012244
(A) Immagine di sottrazione in una
donna del gruppo placebo, età 79 aa,
con tHcy basale di 22 μmol / L, la cui
concentrazione è aumentata di 8μmol/L
in 2 anni. Il tasso di atrofia era del
2,50% all'anno. L'atrofia appare più
evidente come dilatazione dei ventricoli.
(B) Immagine di sottrazione in una
donna del gruppo in trattamento
attivo, età 72 aa con tHcy basale di
24 μmol/L, la cui concentrazione è
diminuita di 12μmol/L in 2 anni.
Tasso di atrofia 0.46% / anno.
Non si evidenzia una chiara atrofia.
Immagini alla
scansione basale
con il colore
sovrapposto per
mostrare il
cambiamento del
tessuto cerebrale
nei 2 aa successivi.
Colori mostrano
aumento
(rosso/giallo) o
riduzione
(blu/azzurro) del
cervello da 0,3 a
1,0 mm, con il
colore più chiaro
che indica il
cambiamento più
grande.

38. Il trattamento con vitamine B ha portato ad un
rallentamento (significativo):
riduzione del 30% del tasso di atrofia cerebrale globale.
VITACOG: Iperomocisteinemia e Atrofia cerebrale
In particolare, l'effetto delle
vitamine B dipende dalla tHcy
basale con un rallentamento
del 53% di atrofia in quelli del
4° quartile (> 13μmol/L), ma
nessun effetto significativo è
stato mostrato in quelli dei
primi 2 quartili (≤11,3μmol/L)

39. Questo trial fornisce prove per un ruolo causale di elevata tHHcy o di basse vit B nella
atrofia cerebrale e declino cognitivo in persone con MCI.
Ulteriori prove sono necessarie per vedere se il trattamento con vit. B rallenterà anche la
conversione di soggetti con MCI in demenza.
Ulteriori analisi trial hanno evidenziato importanti effetti positivi del trattamento vitaminico B
sulla atrofia regionale cerebrale in MCI, effetto significativo solo in soggetti con tHcy
superiore al valore mediano (>11.3 µmol/L).
Le regioni cerebrali che beneficiavano del
trattamento con vit B comprendevano
il lobo temporale mediale,
il precuneo,
il gyrus angolare e
il gyrus supramarginale
Regioni più vulnerabili al processo
degenerativo della malattia di Alzheimer
Trial in soggetti con MCI. Le regioni con maggiore atrofia
sviluppatasi nei due anni del trial sono indicate in giallo. Il
volume della perdita di tessuto cerebrale è stato 7 volte più
basso nei soggetti trattati con vitamine B rispetto al placebo
Sono state suggerite relazioni causali utilizzando
un'analisi della rete bayesiana coerente con la
seguente catena causale di eventi:
Vit.B → bassa tHcy → riduce velocità di atrofia
→ rallenta il declino cognitivo.
Pertanto, sembra che il trattamento con vit. B
rallenti l'AD in persone con elevata tHcy.

40. Il trattamento con la vit. B ha rallentato il
declino delle funzioni esecutive
indipendentemente dai valori di tHcy basale.
Il trial non è stato disegnato per rilevare
l’effetto della <tHcy sulle funzioni cognitive.
Tuttavia, da un'analisi stratificata per la tHcy,
ha mostrato che il declino cognitivo è stato
“fermato “ dalle vit .B in soggetti la cui tHcy
basale era >11,3 μmol/L nei seguenti domini:
memoria semantica,
cognizione globale (MMSE)
Effetto molto positivo si è avuto anche sulle
misure cliniche (CDR e IQ Code), in
particolare per soggetti del quartile superiore
di tHcy >13 μmol/L.
Ad esempio, la percentuale di soggetti che
sono tornati a un punteggio globale di CDR di
zero (cioè normale) sono raddoppiati nel
gruppo trattato con vit. B rispetto al placebo.
VITACOG e funzioni cognitive

42. JAMA. 2015;313(13):1325-1335..

44.  Evitare l’uso eccessivo di alcool, caffè, sigarette (thè,
zucchero) perché riducono assorbimento di vit. B
 Dieta equilibrata con adeguato introito di alimenti
ricchi di vitamine B in particolare di B9 (le verdure
possibilmente crude o cotte a basse temperature e per
poco tempo (es. a vapore) per evitare la denaturazione
delle vitamine
Integrazione vitaminica di B2, B6, B9, B12:
Preferire L-Metilfolato ad acido folico, forma
attiva del folato il cui assorbimento/utilizzo è spesso
ridotto per motivi:
 genetici,
legati all'età,
metabolici (ridotta B6 o B2).
L-metilfolato supera queste resistenze.
Come intervenire per ridurre Hcy?
Acido folico - verdure a
foglia verde (es. Spinaci,
broccoli), legumi (ad es.
lenticchie, piselli, fagioli di
lima), arancia
Vitamina B2 - latte e
derivati, uova, pesce
(salmone), broccoli, spinaci,
mandorle, carne, cereali e
derivati del grano, fegato
Vitamina B6 - Carni,
pollame, pesce, verdure a
foglia verde, legumi, semi,
patate, latte, tuorli d'uovo,
cereali, grano, frumento,
germe di grano.
Vitamina B12 - Carni
bovine, pollame, pesce (in
particolare granchio,
ostriche, salmoni e aringhe),
fegato, reni, soia, succhi di
frutta, prodotti lattiero-
caseari, tuorli d'uovo,
cereali fortificati pane

45.  L'ac.folico è sintetico, e quindi non ha alcun vantaggio immediato per le cellule,
 L'ac.folico deve essere metabolizzato (4 passaggi) prima di essere convertito in L-metilfolato in
modo che possa essere utilizzato per ridurre Hcy. Più del 50% della popolazione, non è in grado di
completare questi quattro passaggi per deficit enzimatici/polimorfismi genetici (ad es. MTHFR),
L-metilfolato: la migliore alternativa all'acido folico
 è una vitamina pura, cristallina e stabile.
 è sicuro, secondo molti studi,
 è facilmente assorbito, interagisce con meno farmaci rispetto
all’ac.folico,
 è direttamente utilizzato dalle cellule e non risente dei fattori
genetici (polimorfismi),
 è l'unico folato che può attraversare la BEE,
 è 7 volte più biodisponibile dell'ac. folico e può quindi essere utilizzato
più rapidamente ed efficacemente,
 può ridurre i livelli di tHcy tre volte più efficacemente dell'ac. folico
 è meno probabile che mascheri una carenza di vit.B12 rispetto
all'ac.folico,
 è più sicuro dell'ac. folico standard e dell’ac.folinico in termini di
accelerazione del tasso di crescita delle cellule tumorali esistenti,
 è ugualmente, se non più efficace, dell'ac. folico per aumentare il
folato circolante in soggetti con mutazione MTHFR ed è anche molto
efficace nel ridurre i livelli di Hcy in presenza di polimorfismi genetici.

46. La vitamina B2 , è anch’essa efficace per abbassare Hcy l'omocisteina.
La vitamina B6 , la forma attiva, è parimenti necessaria per abbassare Hcy.
La vitamina B12 è utile per prevenire una sua carenza e contribuire a ridurre Hcy
donando un gruppo metilico. Motivo per cui la metilcobalamina è la forma
preferita della vitamina B12. C'è una mutazione MTRR meno diffusa (MTRR
A66G) che richiede metilcobalmina per ottenere la riduzione della Hcy.
TMG , nota anche come Betaina o Trimetilglicine, abbassare Hcy in modo sicuro
ed efficace
L’ associazione vitaminica è preferibile alla sola vitamina B9?
Potenziali effetti indesiderati (reazioni allergiche)
L Metilfolato (forma attiva della B9)
Sintomi più comuni che possono apparire dopo 2 -1 settimana o 1 gg:
Astenia e dolori muscolari, Acne o eruzioni cutanee, Insonnia e irritabilità,
Grave ansia, Nausea, mal di testa e emicranie
Vit B2
Colorazione giallo-scura delle urine e, molto raramente, nausea e vomito.
 Vit.B6
Dolore addominale, perdita di appetito, alterazione funzionalità epatica,
parestesia, sonnolenza, nausea e mal di testa sono stati riportati
 B12
Diarrea transitoria lieve, prurito, esantema transitorio e sensazione o gonfiore (bocca, viso, labbra e lingua)

47. INTERVENTI TERAPEUTICI: a cicli?
Secondo alcuni poiché l’emivita del metil-folato nell’uomo è molto lunga,
si potrebbe ricorrere ad una terapia intermittente costituita da 1 mese di
trattamento e 2 o 3 mesi di pausa.
Utilizzando folato nella forma di come metil-folato, si ha il vantaggio di
una biodisponibilità maggiore.
Inoltre:
1. è meno dipendente da variabilità interindividuale rispetto all’acido folico,
2. supera il problema del mascheramento di una carenza sub-clinica di vitamina
B12, (possibile con l’ac. folico che, essendo metabolizzato direttamente da
diidrofolato a tetraidrofolato, “by-passa” la tappa di conversione del 5-MTHF a
tetraidrofolato che richiede vitamina B12).
3. previene l’accumulo della forma di ac. folico pteroilmonoglutamato che
potrebbe svolgere effetti avversi su alcuni metabolismi in cui l’acido folico è
coinvolto.
4. favorisce la produzione di ossido nitrico, che ha effetto vasodilatatore e
antiaggregante piastrinico, e riduce quella del superossido, con le
conseguenze correlate allo stress ossidativo.

48. Trattamento dell’tHHcy
Manifestazioni
di
patologia vascolare
Popolazione a rischio
per patologia
cardiovascolare
Adulti con età > 50 anni e
popolazione a rischio per deficit
vitaminici
Dosaggio omocisteina plasmatica (Acido Folico - B2- B6 - B12)
10μmol/L > 10μmol/L
> 12 μmol/L
Metilfolato + B12 + B6 + B2 + Zinco*
< 10 μmol/L
Rivalutare
ogni 6 mesi
Non responders
Valutazione
specialistica
Prevenzione
> 10 μmol/L
Modificata da Hussam Elmouzi Clinical pathologist Alborg Laborator
Rivalutare Il
dosaggio
Ripetere il dosaggio dopo 4-6 mesi * Può agire come
antagonista del
recettore per il
glutammato
Vit B9 1-5 mg, Vit B12 100-600μg
Vit B6 6-25mg, Vit B2 7mg, Ossido di Zn 10mg

49. Conclusioni*
La tHHcy è più frequentemente causata da:
Malattie genetiche legate al metabolismo Hcy, folati e B12 (MTHFR, CBS, MT..)
Carenza acquisita di cofattori (vitamine B) ,
Stile di vita
Aumentata richiesta di vitamine, alcuni farmaci o malattie (ad es. IRC).
Riduzioni del’ tHHcy sono state testate e documentate molto spesso con risultati positivi,
soprattutto se l'intervento è iniziato in una fase precoce della malattia.
HHcy lieve-moderata è un fattore di rischio per malattie cerebrovascolari e neurodegenerative
(tHHcy fino a 11 aa prima di diagnosi di demenza; raddoppia il rischio di sviluppare
demenza di Alzheimer** e malattie psichiatriche.
Le concentrazioni di Hcy superiori a 11,9 μmol/L sono state associate ad un rischio maggiore
di circa 3 volte di danno della sostanza bianca rispetto alle concentrazioni < a 8,6 μmol/L°
E’ stato suggerito un nesso causale tra HHcy e alcune patologie del SNC.
I risultati oggi disponibili da studi di trattamento nelle demenze (integrazione vit. B) sono
tuttavia ancora molto limitati e contraddittori per trarre una conclusione definitiva e sono
necessari studi più ampi e controllati.
Razionalizzando i risultati disponibili:
 la prevenzione sembra più realizzabile del trattamento,
 l'intervento precoce sembra essenziale per ottenere un effetto significativo,
 pertanto, è consigliabile l'assunzione di vit. del gruppo B in persone anziane (soggetti a
rischio) non dementi.
*Rima Obeid, 2006; **Refsum et al., 2004. °Wright et al 2005

50. 1. Il livello di tHcy è considerato il miglior indicatore dello stato generale di
salute.
2. tHHcy è un fattore di rischio per molte malattie.
3. Senza dubbio, è raccomandabile il dosaggio di tHcy soprattutto nei
soggetti a rischio.
Più basso è il livello di tHcy, minore sarebbe il rischio di
sviluppare malattie cardiovascolari, ictus, malattie neurodegenerative …….
Take Home a Message
Con la riduzione di 5μmol/L di tHcy, si ridurrà il rischio di morte del :
49% per tutte le cause, 50% per malattia cardiovascolare, 26% da cancro.
Orthomolecular conference, 2005
Prevenire è sempre meglio che curare
Donne
tHHcy hanno maggior rischio di parti prematuri, aborti ricorrenti, figli con basso peso alla nascita.
tHHcy hanno maggior rischio di sviluppare preeclampsia
Integratori di ac. folico riducono i livelli di tHcy in gravidanza e riducono sostanzialmente il rischio di
malformazioni del SNC. 2004 Clinical Chemistry
Persone con tHHcy plasmatico quasi raddoppiano il rischio di AD e altre demenze.
L'aumento di 5 μmol/L tHcy ha aumentato il rischio di AD del 40%.
New England Journal of Medicine; 2002;346(7):466-468