Wie entsteht Homocystein?

Homocystein entsteht als Zwischenprodukt bei der Verstoffwechselung von Methionin. Methionin ist eine sogenannte essentielle Aminosäure, die ausschließlich über die Nahrung aufgenommen wird und hauptsächlich in proteinreichen Nahrungsmitteln wie Fisch, Fleisch, Eiern und Milch sowie in Nüssen und Hülsenfrüchten vorkommt.  

Homocystein wird unter Beteiligung bestimmter Enzyme aus Methionin gebildet. Da Homocystein in höheren Konzentrationen auf Zellen gesundheitsschädlich wirken kann, wird es normalerweise umgehend abgebaut. Damit Homocystein abgebaut werden kann, benötigen die Enzyme des Homocystein-Zellstoffwechsels Vitamin B6 und Vitamin B12 sowie zusätzlich Folsäure (Vitamin B9). 

1. Vitamin B6-abhängiger Reaktionsweg: An diesem Reaktionsweg sind Enzyme beteiligt, deren Wirksamkeit von Vitamin B6 abhängig ist. Sie bauen Homocystein ab und entziehen es dadurch dem Stoffwechselkreislauf. Dabei werden unter anderem die für den Organismus nützlichen Aminosäuren Cystathionin und Cystein gebildet. 

2. Vitamin B12-abhängiger Reaktionsweg: Das Enzym Methioninsynthase, das Vitamin B12 für seine Funktionen benötigt, wandelt Homocystein wieder in Methionin um. Dieser Vorgang unterliegt dem Folsäurekreislauf: Die aus der Nahrung aufgenommenen Folate beziehungsweise die aus Arznei- oder Nahrungsergänzungsmitteln stammende synthetische Folsäure werden im Zellstoffwechsel zu Methyltetrahydrofolat (5-Methyl-THF) umgebildet. Aus dieser Verbindung nimmt das Enzym Methioninsynthase mithilfe des Vitamin B12 eine Methylgruppe auf und überträgt diese auf das Homocystein. Das Resultat: Auf der einen Seite entsteht wieder Methionin und auf der anderen Seite Tetrahydrofolat (THF), das erneut zu 5-Methyl-THF zurückverwandelt wird.

Die sogenannte Folat-Falle beschreibt folgenden Umstand: Über die Nahrung beziehungsweise Arznei- oder Nahrungsergänzungsmittel wird der Körper normalerweise mit einer ausreichenden Menge Folat/Folsäure ausgestattet. Bei einer fleischarmen oder fleischlosen Ernährungsweise kann es zu einer Unterversorgung mit Vitamin B12 kommen. Fehlt nun Vitamin B12, kann das Enzym Methioninsynthase keine Methylgruppe von 5-Methyl-THF auf das Homocystein übertragen und Folat kann nicht regeneriert werden. Folglich wird kein Methionin gebildet und Homocystein reichert sich an. Trotz ausreichend hoher Folsäure-Zufuhr beziehungsweise Folsäurewerte im Blutplasma kommt es zu einem funktionellen Folat-Mangel.