Kwas metylomalonowy

Kwas metylomalonowy – organiczny związek chemiczny z grupy kwasów dikarboksylowych.

Kwas metylomalonowy

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) kwas 2-metylopropanodiowy Inne nazwy i oznaczenia MMA (z ang. methylmalonic acid)
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C4H6O4
Masa molowa	118,09 g/mol
Wygląd	krystaliczne, beżowe ciało stałe[1]
Identyfikacja
Numer CAS	516-05-2
PubChem	487
DrugBank	DB04183
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) InChIKey ZIYVHBGGAOATLY-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Temperatura topnienia 128–130 °C[1]
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanego źródła[1] Uwaga Zwroty H H315, H319, H335 Zwroty P P261, P305+P351+P338 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[2] 0 2 0   Numer RTECS OO1400000
Podobne związki
Podobne związki	kwas malonowy
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Metabolizm

Ścieżka metabolizmu propionianu z kwasem metylomalonowym jako produktem ubocznym

Kwas metylomalonowy jest produktem ubocznym ścieżki metabolizmu propionianu^[3]. Źródłami wyjściowymi są następujące produkty, a w nawiasach podano ich przybliżony udział w metabolizmie propionianu w całym organizmie^[4]:

• niezbędne aminokwasy: metionina, walina, treonina i izoleucyna^[5] (~ 50%)^[4]
• nieparzystołańcuchowe kwasy tłuszczowe^[5] (~ 30%)^[4]
• kwas propionowy z fermentacji bakteryjnej^[5] (~ 20%)^[4]
• łańcuch boczny cholesterolu^[5]
• tymina^[6]

Pochodna propionianu, propionylo-CoA(inne języki), jest przekształcana w D-metylomalonylo-CoA(inne języki) przez karboksylazę propionylo-CoA(inne języki), a następnie przekształcana w L-metylomalonylo-CoA przez epimerazę metylomalonylo-CoA(inne języki)^[7]. Wejście do cyklu kwasu cytrynowego następuje poprzez konwersję L-metylomalonylo-CoA do sukcynylo-CoA(inne języki) przez mutazę L-metylomalonylo-CoA(inne języki), przy czym witamina B₁₂ w postaci adenozylokobalaminy jest wymagana jako koenzym^[3]. Ten szlak degradacji propionylo-CoA do sukcynylo-CoA stanowi jeden z najważniejszych szlaków anaplerotycznych(inne języki) cyklu kwasu cytrynowego^[8]. Kwas metylomalonowy powstaje jako produkt uboczny tego szlaku metabolicznego, gdy D-metylomalonylo-CoA jest rozszczepiany na kwas metylomalonowy i CoA przez hydrolazę D-metylomalonylo-CoA(inne języki)^[3][6]. Enzym członek rodziny 3 syntetazy acylo-CoA(inne języki) (ACSF3, z ang. acyl-CoA synthetase family member 3) jest z kolei odpowiedzialny za konwersję kwasu metylomalonowego i CoA do metylomalonylo-CoA.^[9].

Wewnątrzkomórkowe esterazy są zdolne do usuwania grupy metylowej (−CH
3) z kwasu metylomalonowego i tym samym generowania kwasu malonowego^[10].

Znaczenie kliniczne

Niedobór witaminy B₁₂

Osobny artykuł: Niedobór witaminy B12.

Podwyższony poziom kwasu metylomalonowego może wskazywać na niedobór witaminy B₁₂. Jest on jednak czuły (osoby z niedoborem prawie zawsze uzyskują wynik pozytywny), ale nieswoisty (u osób bez niedoboru witaminy B₁₂ można wykryć podwyższony poziom kwasu metylomalonowego)^[a]. MMA jest podwyższone u 90-98% pacjentów z niedoborem witaminy B₁₂. Ma niższą specyficzność, ponieważ 20–25% pacjentów w wieku powyżej 70 lat ma podwyższony poziom MMA, ale 25-33% z nich nie ma niedoboru witaminy B₁₂. Z tego powodu test MMA nie jest rutynowo zalecany u osób starszych^[11].

Choroby metaboliczne

Nadmiar jest związany z kwasicami metylomalonowymi(inne języki).

Jeśli podwyższonemu stężeniu kwasu metylomalonowego towarzyszy podwyższone stężenie kwasu malonowego, może to świadczyć o chorobie genetycznej spowodowanej mutacją genu ACSF3(inne języki) – złożonej kwasicy malonowej i metylomalonowej (CMAMMA, z ang. combined malonic and methylmalonic aciduria). Obliczając stosunek kwasu malonowego do metylomalonowego w osoczu krwi, CMAMMA można odróżnić od klasycznej kwasicy metylomalonowej^[12].

Rak

Co więcej, akumulacja MMA we krwi wraz z wiekiem została powiązana z progresją nowotworu w 2020 r.^[13]

Przerost bakterii w jelicie cienkim

Przerost bakterii w jelicie cienkim może również prowadzić do podwyższonego poziomu kwasu metylomalonowego z powodu konkurencji bakterii w procesie wchłaniania witaminy B₁₂^[14]. Dotyczy to witaminy B₁₂ z pożywienia i suplementacji doustnej i może być ominięte przez zastrzyki witaminy B₁₂. Na podstawie badań przypadków pacjentów z zespołem krótkiego jelita postawiono również hipotezę, że przerost bakterii jelitowych prowadzi do zwiększonej produkcji kwasu propionowego, który jest prekursorem kwasu metylomalonowego^[15][14]. Wykazano, że w tych przypadkach poziom kwasu metylomalonowego powrócił do normy po podaniu metronidazolu^[15][16].

Pomiar

Stężenia MMA we krwi są mierzone za pomocą chromatografii gazowej lub LC-MS(inne języki), a oczekiwane wartości MMA u zdrowych osób wynoszą od 73 do 271 nmol/l^[17][18].

Uwagi

1. Zob. opis czułości i swoistości: Sensitivity and Specificity, Emory School of Medicine, Department of Emergency Medicine [zarchiwizowane 2012-10-01] (ang.)..

Przypisy

1. Methylmalonic acid [online], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, numer katalogowy: M54058 [dostęp 2012-03-14]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
2. Methylmalonic acid [online], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, numer katalogowy: M54058 [dostęp 2012-03-14] (ang.). (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
3. JoanneJ. Tejero JoanneJ., FeliciaF. Lazure FeliciaF., Ana P.A.P. Gomes Ana P.A.P., Methylmalonic acid in aging and disease, „Trends in Endocrinology & Metabolism”, 35 (3), 2024, s. 188–200, DOI: 10.1016/j.tem.2023.11.001, PMID: 38030482, PMCID: PMC10939937 [dostęp 2024-11-05] (ang.).
4. R.J.R.J. Chandler R.J.R.J., C.P.C.P. Venditti C.P.C.P., Genetic and genomic systems to study methylmalonic acidemia, „Molecular Genetics and Metabolism”, 86 (1-2), 2005, s. 34–43, DOI: 10.1016/j.ymgme.2005.07.020, PMID: 16182581, PMCID: PMC2657357 [dostęp 2024-11-05] (ang.).
5. Matthias RM.R. Baumgartner Matthias RM.R. i inni, Proposed guidelines for the diagnosis and management of methylmalonic and propionic acidemia, „Orphanet Journal of Rare Diseases”, 9 (1), 2014, art. nr 130, DOI: 10.1186/s13023-014-0130-8, PMID: 25205257, PMCID: PMC4180313 [dostęp 2024-11-05] (ang.).
6. Robin J.R.J. Kovachy Robin J.R.J., Sally P.S.P. Stabler Sally P.S.P., Robert H.R.H. Allen Robert H.R.H., D-Methylmalonyl-CoA Hydrolase, „Methods in Enzymology”, 166, Elsevier, 1988, s. 393–400, DOI: 10.1016/s0076-6879(88)66051-4, ISBN 978-0-12-182067-1 (ang.).???
7. RuiR. Diogo RuiR. i inni, Methylmalonyl Coenzyme A (CoA) Epimerase Deficiency, an Ultra-Rare Cause of Isolated Methylmalonic Aciduria With Predominant Neurological Features, „Cureus”, 2023, art. nr e48017, DOI: 10.7759/cureus.48017, PMID: 38034150, PMCID: PMC10687495 [dostęp 2024-11-05] (ang.).
8. M. SolM.S. Collado M. SolM.S. i inni, Biochemical and anaplerotic applications of in vitro models of propionic acidemia and methylmalonic acidemia using patient-derived primary hepatocytes, „Molecular Genetics and Metabolism”, 130 (3), 2020, s. 183–196, DOI: 10.1016/j.ymgme.2020.05.003, PMID: 32451238, PMCID: PMC7337260 [dostęp 2024-11-05] (ang.).
9. ACSF3 gene [online], MedlinePlus [dostęp 2024-06-15] (ang.).
10. B.AB.A. McLaughlin B.AB.A. i inni, Methylmalonate toxicity in primary neuronal cultures, „Neuroscience”, 86 (1), 1998, s. 279–290, DOI: 10.1016/S0306-4522(97)00594-0 [dostęp 2024-06-18] (ang.).
11. Timothy C.T.C. Hain Timothy C.T.C., B12 Deficiency and Dizziness [online], dizziness-and-balance.com, 2022 [dostęp 2024-06-18].
12. Monique G.M. de Sain-van derM.G.M.S. Velden Monique G.M. de Sain-van derM.G.M.S. i inni, A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA, „JIMD Reports”, 30, 2016, s. 15–22, DOI: 10.1007/8904_2016_531, PMID: 26915364, PMCID: PMC5110436 (ang.).
13. Ana P.A.P. Gomes Ana P.A.P. i inni, Age-induced accumulation of methylmalonic acid promotes tumour progression, „Nature”, 585 (7824), 2020, s. 283–287, DOI: 10.1038/s41586-020-2630-0, PMID: 32814897, PMCID: PMC7785256 [dostęp 2024-06-18] (ang.).
14. R.A.R.A. Giannella R.A.R.A., S.A.S.A. Broitman S.A.S.A., N.N. Zamcheck N.N., Competition Between Bacteria and Intrinsic Factor for Vitamin B₁₂: Implications for Vitamin B₁₂ Malabsorption in Intestinal Bacterial Overgrowth, „Gastroenterology”, 62 (2), 1972, s. 255–260, DOI: 10.1016/S0016-5085(72)80177-X [dostęp 2024-06-18] (ang.).
15. Timothy AT.A. Sentongo Timothy AT.A., RubaR. Azzam RubaR., JoelJ. Charrow JoelJ., Vitamin B₁₂ Status, Methylmalonic Acidemia, and Bacterial Overgrowth in Short Bowel Syndrome, „Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition”, 48 (4), 2009, s. 495–497, DOI: 10.1097/MPG.0b013e31817f9e5b [dostęp 2024-06-18] (ang.).
16. LissetteL. Jimenez LissetteL. i inni, Is Serum Methylmalonic Acid a Reliable Biomarker of Vitamin B12 Status in Children with Short Bowel Syndrome: A Case Series, „The Journal of Pediatrics”, 192, 2018, s. 259–261, DOI: 10.1016/j.jpeds.2017.09.024, PMID: 29129351, PMCID: PMC6029886 [dostęp 2024-06-18] (ang.).
17. SoniaS. Isber SoniaS., The role of poor nutritional status and hyperhomocysteinemia in complicated pregnancy in Syria, Universität Des Saarlandes, Universität Des Saarlandes, 2006, s. 31, DOI: 10.22028/D291-20838 [dostęp 2024-06-18] (ang.), rozprawa doktorska.
18. Methylmalonic Acid, Serum or Plasma (Vitamin B12 Status) [online], ARUP Laboratories [dostęp 2024-06-18] (ang.).

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.