Methylering is een weinig bekend maar essentieel proces. Het is een chemische verandering waarbij onder invloed van een enzym een methylgroep (CH₃) aan een molecule wordt toegevoegd. Methyleringsreacties spelen een rol in tal van biologische processen en zijn afhankelijk van een passende aanvoer van voedingsstoffen. Een verstoorde methylering kan belangrijke gevolgen hebben en een rol spelen bij verschillende aandoeningen.

De SAMe-cyclus

Bij methylering wordt een methylgroep (-CH₃) van een donormolecule overgedragen op een andere molecule, met behulp van een enzym dat methyltransferase heet. Het proces begint bij methionine. Wanneer methionine met ATP reageert, ontstaat SAMe (S-adenosylmethionine), een donor van methylgroepen. Nadat SAMe zijn methylgroep heeft afgegeven, wordt het S-adenosylhomocysteïne (SAH), dat vervolgens wordt omgezet in homocysteïne.

Homocysteïne kan opnieuw in methionine worden omgezet, op voorwaarde dat er voldoende vitamine B12, B9 en B2 beschikbaar is. Die vitaminen spelen een rol in dit proces, net als het enzym MTHFR (methyleentetrahydrofolaatreductase). Homocysteïne kan ook via een route waarbij vitamine B6 betrokken is, worden omgezet in cysteïne. Dat heet transsulfuratie. Methylering speelt onder meer een rol bij aminozuren, eiwitten, vetten en DNA, waaronder de regeling van genactiviteit.

Deze cyclus moet blijven functioneren. De tekst gebruikt het homocysteïnegehalte als aanwijzing voor mogelijke verstoringen van de cyclus. Volgens de tekst kan een verhoogd gehalte wijzen op verminderde methylering. Homocysteïne oxideert snel en wordt in het artikel in verband gebracht met risico’s voor de hersenen en het hart- en vaatstelsel, waaronder een hartinfarct en beroerte.

Wat kan de methyleringscyclus verstoren?

Een bloedonderzoek naar homocysteïne kan volgens het artikel helpen om het risico op bepaalde aandoeningen in te schatten. Ook de bepaling van folaat in rode bloedcellen en actieve vitamine B12 (methylcobalamine) wordt genoemd. Als die waarden normaal zijn, stelt de tekst voor om een verminderde MTHFR-werking te onderzoeken. Voedingsstoffen zoals vitamine B9, B12, B6 en B2 krijgen daarbij een belangrijke plaats. Het gezegde «voeding is ons eerste medicijn» krijgt hier volgens de tekst opnieuw betekenis.

Voedingsmiddelen die deze stoffen bevatten

Als bronnen van methylgroepen noemt het artikel quinoa, rode biet (betaïne), donkergroene groenten, spinazie, broccoli, eidooiers, lamsvlees en kip. Als bronnen van folaat noemt het groene bladgroenten, volkoren granen, biergist, levertraan, kalfs- en gevogeltelever, peulvruchten, bonen, kool, sla, noten, vis en eidooiers. Zwavelhoudende voedingsmiddelen zijn onder meer knoflook, ui, kruisbloemige groenten, eidooiers en vis.

Tekorten en mogelijke oorzaken

Folatekort (vitamine B9). Folaten worden snel afgebroken bij bereiding op een te hoge temperatuur. De opname gebeurt vooral in de nuchtere darm; opnameproblemen kunnen dus een rol spelen. De behoefte kan ook toenemen, bijvoorbeeld tijdens de zwangerschap. Volgens de tekst kunnen bepaalde geneesmiddelen, zoals anti-epileptica, de opname verminderen. Bloedarmoede wordt niet altijd door een ijzertekort veroorzaakt; ook een folaattekort kan meespelen.

Tekort aan methylcobalamine (actieve vitamine B12). Mensen die geen vlees eten, kunnen een groter risico op een B12-tekort lopen. Het artikel noemt een dagelijkse behoefte van 1 tot 2 µg en bespreekt vervolgens suppletie met 1.000 µg methylcobalamine. Het stelt dat cyanocobalamine eerst in andere vormen moet worden omgezet en beschrijft de beperkte opname via de intrinsieke factor, naast een kleine opname via passieve diffusie. De tekst bespreekt ook een mogelijke rol van methylcobalamine bij pijnregulatie.

Tekort aan vitamine B2

Volgens het artikel komt een tekort aan vitamine B2 zelden voor, behalve bijvoorbeeld bij chronisch overmatig alcoholgebruik. Het bespreekt vervolgens de rol van serine, glycine, folaat en betaïne bij de omzetting van homocysteïne en de overdracht van methylgroepen. Betaïne zou het homocysteïnegehalte helpen verlagen en het SAMe-gehalte verhogen. Zink wordt genoemd als sporenelement dat nodig is bij de omzetting van betaïne in dimethylglycine.

Verminderde MTHFR-werking

De oorzaak kan genetisch zijn. Daarop komt het artikel verderop terug.

De ontdekking van homocysteïne

In 1954 wees L. Pilgeram al op een verband tussen methylering en aderverkalking. In 1964 beschreven S.H. Mudd en collega’s een MTHFR-tekort. In 1969 bracht K. McCully homocysteïne in verband met hart- en vaatziekten en aderverkalking. In 1976 onderzochten D. en B. Wilcken een mogelijk verband tussen hart- en vaatziekten en het homocysteïnegehalte. In 1992 beschreven M.J. Stampfer en collega’s een verband tussen een verhoogd homocysteïnegehalte en hartinfarcten. Sindsdien zijn volgens het artikel meer dan 26.207 publicaties verschenen over de rol van homocysteïne.

Homocysteïne: welke waarden en welke risico’s?

Volgens de in het artikel aangehaalde studies worden waarden boven 8 µmol/l in verband gebracht met sterfte door hart- en vaatziekten. Het artikel noemt een zevenmaal hoger risico bij waarden tussen 8 en 14 µmol/l en een tienmaal hoger risico bij waarden boven 14 µmol/l.

Effecten van een verhoogd homocysteïnegehalte op verschillende organen

Hart en bloedvaten

• Methylering speelt volgens de tekst een rol bij spiercontractie, onder meer via L-carnitine en creatine.
• Een verhoogd homocysteïnegehalte zou kleine beschadigingen aan vaatwanden kunnen veroorzaken en zo kunnen bijdragen aan de vorming van aderverkalkende plaques en het risico op een beroerte.
• Het zou oxidatieve stress in de bloedvaten veroorzaken.
• Het artikel noemt ook effecten op de natrium-kaliumpomp. Een goede methylering zou belangrijk zijn voor de werking van mitochondriën, onder meer via de vorming van co-enzym Q10.

Hersenen

Een verhoogd homocysteïnegehalte wordt in de tekst omschreven als schadelijk voor zenuwcellen. Het zou bijdragen aan het afsterven van die cellen en aan de vorming van bèta-amyloïde plaques, die met de ziekte van Alzheimer in verband worden gebracht.

Andere functies van methylering

Volgens het artikel draagt methylering bij aan:

• de vorming van fosfatidylcholine en het behoud van soepele celmembranen;
• de omzetting van serotonine in melatonine;
• de aanmaak van neurotransmitters, waaronder adrenaline, noradrenaline en serotonine;
• de aanmaak van GABA en acetylcholine;
• de vorming van glutathion, dat cellen helpt beschermen tegen oxidatie en betrokken is bij de verwerking van bepaalde stoffen.

De tekst noemt daarnaast een mogelijk verband met stemming en slaap.

Neurale buis

Volgens het artikel kan een verhoogd homocysteïnegehalte, vooral bij een tekort aan foliumzuur, bijdragen aan het risico op spina bifida.

Gynaecologie

Het artikel brengt een teveel aan homocysteïne in verband met herhaalde miskramen en bespreekt een meting vóór de zwangerschap. Het stelt ook dat methylering een rol speelt bij de verwerking van oestrogenen. Vervolgens beschrijft het verschillende afbraakroutes van oestrogenen en mogelijke verbanden met hormoonafhankelijke kankers. Het vermeldt dat sommige laboratoria hiervoor een urinetest aanbieden.

Kanker

Volgens de tekst wordt een folaattekort in verband gebracht met bepaalde vormen van kanker en met veranderingen in de regeling van genen, waaronder P53 en BRCA1. Het artikel bespreekt hoe afwijkende DNA-methylering de activiteit van genen kan beïnvloeden. Ook een algemene afname van DNA-methylering wordt genoemd als mogelijke vroege aanwijzing bij de vorming van colorectale tumoren.

Lever en darmen

Methylering speelt volgens het artikel een rol bij bepaalde processen waarmee de lever en de darmen stoffen verwerken en uitscheiden.

Sportprestaties

• Een verhoogd homocysteïnegehalte zou de vorming van L-carnitine kunnen verstoren. L-carnitine helpt vetzuren naar de mitochondriën te vervoeren, waar ze als energiebron kunnen dienen.
• Het zou ook de vorming van creatine en co-enzym Q10 kunnen beïnvloeden, stoffen die een rol spelen bij de spierfunctie.

Diabetes

Het artikel bespreekt de rol van carnitine in de energievoorziening en noemt mogelijke verbanden tussen een verhoogd homocysteïnegehalte en schade aan het netvlies bij mensen met diabetes. Ook MTHFR-varianten en diabetische polyneuropathie komen aan bod. Volgens de tekst wordt methylcobalamine onderzocht voor zenuwpijn bij diabetes, al zijn de pijnstillende mechanismen nog niet duidelijk.

Ogen

Volgens het artikel kan een verhoogd homocysteïnegehalte het risico op leeftijdsgebonden maculadegeneratie verhogen.

DNA

Methylering kan de activiteit van genen beïnvloeden. Wanneer bepaalde delen van het DNA gemethyleerd zijn, kan de aflezing van een gen worden onderdrukt; minder methylering kan de aflezing bevorderen. De tekst beschrijft methylering als een belangrijk mechanisme binnen de epigenetica en noemt daarnaast rollen bij ouderlijke genafdrukken, telomeren, DNA-herstel, de verwerking van stoffen en de werking van het immuunsysteem.

De rol van genetische varianten van MTHFR

Volgens het artikel kan een MTHFR-variant heterozygoot zijn, waarbij één genvariant aanwezig is, of homozygoot, waarbij twee varianten aanwezig zijn. De tekst stelt dat de homozygote vorm bij ongeveer 10% van mensen van Europese of Aziatische afkomst voorkomt en gepaard kan gaan met een sterk verminderde enzymactiviteit. Voor de heterozygote vorm noemt het artikel ongeveer 40% van de bevolking en een minder sterke afname. Daardoor zou de omzetting van homocysteïne in methionine minder efficiënt kunnen verlopen.

Hoe wordt homocysteïne gemeten?

Voor een nauwkeurige bloedbepaling beschrijft het artikel het gebruik van een geschikt afnamebuisje met een stabiliserend middel, omdat homocysteïne in een bloedstaal niet onbeperkt stabiel blijft.

Conclusie

Methylering heeft volgens het artikel een grote invloed op de gezondheid. Een verstoring ervan wordt in verband gebracht met onder meer veroudering, hart- en vaatziekten, kanker, aandoeningen van het zenuwstelsel, problemen met de verwerking van stoffen, diabetescomplicaties, chronische vermoeidheid en fibromyalgie.

De tekst noemt zink, betaïne, actieve vitamine B12 (methylcobalamine) en actieve vitamine B9 (gemethyleerd folaat of 5-MTHF) als stoffen die nodig zijn voor dit proces. Ze bespreekt ook supplementen met zink en B-vitaminen en stelt dat bij bepaalde MTHFR-varianten hogere doseringen en regelmatige controles aangewezen kunnen zijn. Tot slot wijst het artikel op de mogelijke invloed van leefstijl, roken, overmatig alcoholgebruik, ontsteking, opnameproblemen in de darmen en voedingstekorten.