COMT - funkcje enzymu i wpływ na poziom dopaminy

COMT - funkcje enzymu i wpływ na poziom dopaminy

COMT, enzym, gen, dopamina, polimorfizm, mutacja, stres, metylacja, witamina B12, funkcje poznawcze

COMT to zarówno nazwa genu jak i enzymu, który pomaga utrzymać prawidłowy poziom neuroprzekaźników. W ten sposób wpływa na wiele cech ludzkiej psychiki. Mutacje w genie COMT mogą wpływać na to jak odczuwamy stres i ból.

Czym jest COMT?

COMT to enzym katecholo-O-metylotransferaza, który został odkryty w 1957 roku [1].

Neurotransmitery inaczej neuroprzekaźniki to substancje chemiczne przewodzą sygnały z jednej komórki nerwowej do drugiej.

W tym procesie uczestniczy COMT. Występuje w błonie neuronów, dzięki tej lokalizacji pomaga w rozkładaniu katecholamin rodzaju neuroprzekaźników takich jak: dopamina, epinefryna (adrenalina) i norepinefryna (noradrenalina).

W mózgu katechol-O-metylotransferaza pomaga rozkładać dopaminę głównie w korze przedczołowej –  części mózgu odpowiedzialnej za funkcje poznawcze.

COMT odpowiada także za metylację – dostarczenie grupy metylowej do neurotransmiterów katecholaminowych, dzięki temu moduluje ich wpływ na funkcje poznawcze, funkcje sercowo-naczyniowe i reakcję bólową.

COMT odpowiada również za metabolizowanie niektórych leków o budowanie podobnej do katecholamin stosowanych w leczeniu nadciśnienia, astmy i choroby Parkinsona [2].

Rola w metylacji

Katechol-O-metylotransferaza jest enzymem przenoszącym grupy metylowe (metylotransferaza).

COMT wprowadza grupę metylową (S-adenozylometioniny SAM) do katecholamin (dopaminy, adrenaliny i noradrenaliny). Obecność grupy metylowej – SAM jest niezbedna do prawidłowego działania COMT [3].

Zbyt mała ilości grupy metylowej SAM (lub jej prekursorów jak witamina B12, B6 i kwas foliowy) powoduje zahamowanie COMT [4].

Badanie nad stosowaniem substancji takich jak tytoń, alkohol i konopie indyjskie wykazało złożony związek między nadużywaniem tych substancji, a metylacją COMT a [5].

Warianty genetyczne COMT

Białko COMT jest kodowane przez gen COMT. Gen ten posiada różne warianty alleli (polimorfizmy). [6]

W zależności od tego jaki wariant genu (polimorfizm) COMT posiadamy taka będzie jego aktywność (od niskiej do wysokiej) [7].

Najlepiej zbadany jest polimorfizm (wariant alleli) Val158Met (rs4680). [8]

Inne które zostały zbadane to: rs737865 i rs165599 i maja związek z cechami osobowości, [9] odpowiedzią na leki przeciwdepresyjne, [10] oraz chorobą Alzheimera [11].

Ekspresja genu COMT

Gen COMT wspiera proces metylacji, a także rozkłada ważne neuroprzekaźniki [12].

Osoby z polimorfizmami tego genu, które wpływają na niską aktywność enzymu COMT powinny unikać czynników, które dodatkowo hamują ten enzym [13].

Do czynników, które hamują działanie COMT należą:

Czynniki, które mogą hamować COMT:

  • flawonoid kwercetyna znajdująca się w zielonej herbacie może hamować COMT [7].
  • dieta o wysokiej zawartości sacharozy może hamować COMT [14].
  • niektóre leki: entakapon, tolkapon

Z kolei czynniki, które aktywują metyzację i dostarczają grupy SAM niezbędnej do działania COM będą aktywowały COMT.

Czynniki, które mogą wspierać metylację, a przez to aktywność COMT [14]:

  • witamina B12
  • witamina B6
  • betaina
  • kwas foliowy
  • magnez

 

Możliwe typy alleli genów

Allel to jedna z wersji genu. Allele mogą być dominujące (zapisywane wielką literą, np. A) lub recesywne (zapisywane małą literą, np. a).

Dziedziczymy jeden allel danego genu od matki a drugi od ojca, co sprawia że w chromosomie gen kodowany jest przez dwa allele. Dzięki temu może występować kilka kombinacji:

  • AA (homozygota dominująca)
  • Aa (heterozygota)
  • aa (homozygota recesywna)

W przypadku polimorfizmów genu COMT znaczenie ma obecność dwóch aminokwasów: metioniny i waliny, co tworzy następujące warianty:

  • AA – Met / Met     
  • AG – Val / Met
  • GG – Val / Val

 

Polimorfizm COMT i jego wpływ na zdrowie

Jednym z najbardziej zbadanych wariantów polimorfizmu genu COMT jest mutacja punktowa o nazwie V158M (lub rs4680). Jest to związane z różnicami zarówno w funkcjach poznawczych, osobowości jak i ryzyku rozwoju chorób.

1. Aktywność enzymatyczna

Obecność polimorfizmu z allelem A (dominującym) powoduje nawet 4-krotny spadek aktywności enzymu COMT [15, 16].

Ten wariant genu wiąże się z różnicami w funkcjach poznawczych, przekazywaniu impulsów nerwowych, myśleniu abstrakcyjnym.

2. Poziom dopaminy

Przyjęto opisowe założenie, że obecność wariantu AA, sprzyja najwyższym poziomom dopaminy, podczas gdy aa daje najniższy poziom dopaminy. AG jest wariantem pośrednim; różnica między AA a GG jest badana częściej niż różnica między genotypem homozygotycznym a AG. Tymczasem bardzo wysoka i bardzo niska dopamina wiąże się ze zmniejszoną sprawnością poznawczą [17, 18].

Pod wpływem stresu poziom dopaminy wzrasta. Stwierdzono, że osoby, które maja wysoki poziom dopaminy (genotyp AA) radzą sobie gorzej pod wpływem stresu, być może dlatego, że ich poziom dopaminy jest zbyt wysoki dla optymalnych funkcji poznawczych. Zgodnie z tą samą logiką osoby o niskim poziomie dopaminy (genotyp GG) mogą potencjalnie lepiej działać pod wpływem stresu [19].

3. Różnice płci

Poziom COMT jest obniżona przez estrogen [20] co powoduje, że ogólna aktywność COMT w korze przedczołowej i innych tkankach jest o około 30% niższa u kobiet i dziewcząt niż u mężczyzn i chłopców [21]. Ta zmniejszona aktywność COMT przekłada się na około 30% wyższy poziom dopaminy u kobiet niż u mężczyzn [22].

Dlatego niektórzy badacze sugerują, że polimorfizmy, które powodują niższą aktywność COMT (taki jak allel A dla rs4680) mogą być korzystne dla mężczyzn. Rzeczywiście, mężczyźni z niższym poziomem COMT wykazali lepszą efektywność w zadaniach zależnych od kory przedczołowej [22].

4. Funkcja poznawcza

W jednym z badań oceniano wpływ polimorfizmu genu COMT na funkcje poznawcze.

W zależności od obecności danego wariantu otrzymano następujące wyniki:

  • AA – Met / Met (najwyższy poziom dopaminy w korze przedczołowej)
  • AG – Val / Met (stosunkowo wysoki poziom dopaminy w korze przedczołowej)
  • GG – Val / Val (obniżony poziom dopaminy w korze przedczołowej)

W jednym badaniu osoby z genotypem AG zwykle miały najlepsze wyniki IQ (zarówno werbalne, jak i wydajnościowe) oraz ogólnie najlepsze wyniki poznawcze. W badaniu tym nie stwierdzono jednak statystycznie istotnych różnic w większości wskaźników [12].

W tym samym badaniu osoby z genotypami AA i AG wykazywały lepszą wydajność funkcji poznawczych w porównaniu z osobami GG w zakresie umiejętności związanych z czytaniem i nieznacznie lepszą wydajność w zakresie umiejętności rozszyfrowywania informacji. Nie stwierdzono jednak istotnej różnicy w bardziej ogólnych umiejętnościach językowych (rozumienie ze słuchu) lub IQ [12].

U osób w grupie AA wykazano największą aktywacji w obszarach mózgu odpowiedzialnych za czytanie ze zrozumieniem (płat czołowy) [12].

5. Cechy charakteru

Stwierdzono, że osoby, które wytwarzają mniej dopaminy (osoby z genotypem GG) są bardziej ekstrawertyczne [14].

  • AA – Met / Met (wysoka dopamina w korze przedczołowej.)
  • GG – Val / Val (obniżona dopamina w korze przedczołowej. )

6. Polimorfizm COMT a stres

Stwierdzono, że polimorfizm katechol-O-metylotransferazy (COMT) Val158Met wpływa na nasilenie reakcji stresowej i może odgrywać rolę w etiologii zaburzeń lękowych [15].

Nosiciele allelu homozygoty Met / Met wykazywały wysokie ryzyko stresu pourazowego niezależnie od nasilenia traumatycznego obciążenia [15].

 

Co łączy zdrowie jelit i kości?

Jeżeli chcesz zadbać o zdrowe kości oraz uniknąć osteoporozy, zadbaj nie tylko o odpowiednią podaż witaminy D oraz wapnia, ale także o jelita. To właśnie tam zachodzi synteza niezwykle ważnej dla metabolizmu kostnego witaminy K2. Jak wskazują badania naukowe, witamina K1 (obecna głównie w zielonych warzywach liściastych oraz warzywach kapustnych) nie jest w stanie zastąpić w tej roli witaminy K2 (produkowanej przez bakterie). Zdrowe jelita to czynnik ograniczający ryzyko osteoporozy również dzięki poprawie wchłaniania wszystkich mikroskładników odżywczych (zwłaszcza dotyczy to wapnia).

Leksykon Zdrowia
4 4-HNE 4-HYDROKSYNONENAL 5 5-MTHF A ACESULFAM K ACETON ACETYLACJA ACETYLO-COA ADDISONA, ZESPÓŁ ADENINA ADENOZYNOTRÓJFOSFORAN ADINOPEKTYNA ADIPOCYTY ADMA AGE AKONITAZA AKROLEINA AKTYWNY OCTAN ALFA, FALE MÓZGOWE ALLOSTERYCZNY MODULATOR AMD AMID KWASU NIKOTYNOWEGO AMPK AMYLAZA ANGIOGENEZA ANGIOTENSYNA ANTYOKSYDANTY APOPTOZA ASPARTAM ATP AUTOFAGOCYTOZA ATOPOWE ZAPALENIE SKÓRY (AZS) ANTYGEN B BABKA JAJOWATA BETA - OKSYDACJA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH BETA, FALE MÓZGOWE BETA-BLOKERY BIAŁA TKANKA TŁUSZCZOWA BIAŁKO C-REAKTYWNE BŁONNIK POKARMOWY BRĄZOWA TKANKA TŁUSZCZOWA BRCA1 C CFS CHELATACJA CHROMOGRANINA A CIAŁA KETONOWE CISPLATYNA CK COMT CORICH CYKL COX CRP CYJANOKOBALAMINA CYKL CYTRYNIANOWY CYKL KREBSA CYKL KWASU CYTRYNOWEGO CYKL MOCZNIKOWY CYKL ORNITYNOWY CYKLAMINIAN CYKLOOKSYGENAZA PROSTAGLANDYNOWA CYP2D6 CYSTATIONINA CYTOCHROM C CYTOKINY STANU ZAPALNEGO CYTOZYNA CYTRULINA CZYNNIK INDUKOWANY HIPOKSJĄ CZYNNIK TOLERANCJI GLUKOZY CZYNNIK WZROSTU NASKÓRKA CZYNNIK WZROSTU NASKÓRKA CZYNNIK WZROSTU ŚRÓDBŁONKA NACZYNIOWEGO CHOLINA CYTOKINY CHEMOKINY CZYNNIK MARTWICY NOWOTWORÓW D DEHYDROGENAZA PIROGRONIANOWA DEHYDROGENAZY DEKSTRYNA DELTA, FALE MÓZGOWE DHA DIALDEHYD MALONOWY DINUKLEOTYD NIKOTYNOAMIDOADENINOWY DIOKSYGENAZA DIOKSYNY DOKSORUBICYNA DYSMUTAZA PONADTLENKOWA DYSTONIA DESATURACJA E EBV ECGF EEG ELEKTROENCEFALOGRAFIA ENDOTOKSYNA ENO ENTEROCYTY EPA EPIGENETYKA ERYTRYTOL F FAD FADH2 FENOLOWE KWASY FERMENTACJA MLECZANOWA FIBRATY FIBROMIALGIA FILOCHINON FITOSTERYNY FITOWY, KWAS FLAWONOIDY FLUPIRTYNA FMS FOSFATYDYLOSERYNA FOSFORAN-5-PIRYDOKSALU FOSFORYLACJA OKSYDACYJNA FRATAKSYNA FRUKTOZO-1,6-BIFOSFORAN FURANY FAGOCYTOZA G GABA GALAKTOZA GALENIKA GAMMA, FALE MÓZGOWE GASTRYNA GENISTEINA GLICEROLO-3-FOSFORAN GLIKOLIZA GLUKAGON GLUKOKORTYKOIDY GLUKONEOGENEZA GLUT GLUTAMINA GLUTAMINIAN GLUTATION GLUTATION ZREDUKOWANY GSH GSSG GTP GUANINA H HAPTOKORYNA HBA1C HDL HEMOGLOBINA HENLEGO, PĘTLA HIF1Α HIPOKSJA HISTONY HOLOTRANSKOBALAMINA HYDROPEROKSYLOWY, RODNIK HASHIMOTO I IGA IGE IGF-1 IGG IMMUNOGLOBULINA A IMMUNOGLOBULINA E IMMUNOGLOBULINA G INDEKS GLIKEMICZNY (IG) INDEKS INSULINOWY (FII) INHIBITORY ENZYMÓW INHIBITORY POMPY PROTONOWEJ INO INSULINA INSULINOOPORNOŚĆ INULINA INULINA K KALCYTRIOL KANCEROGEN KARBOKSYLAZA PIROGRONIANOWA KARDIOLIPINA KATECHOLO-O-METYLOTRANSFERAZA KERATYNA KETOGENEZA KINAZA KREATYNOWA KINAZA MTOR KOBALAMINA KOENZYM A KOENZYM Q10 KOFAKTOR KOMPLEKS DEHYDROGENAZY PIROGRONIANOWEJ KOZŁEK LEKARSKI KREATYNA KREATYNINA KSENOBIOTYKI KSYLITOL KUMARYNA KWAS ALFA - LINOLENOWY KWAS DOKOZAHEKSAENOWY KWAS EIKOZAPENTAENOWY KWAS GAMMA-AMINOMASŁOWY KWAS LINOLOWY KWAS LIPONOWY KWASICA KETONOWA KWASICA METABOLICZNA KWASICA MLECZANOWA KWASU MLEKOWEGO CYKL KWAS MLEKOWY KATALAZA KLASTER Ł ŁAŃCUCH ODDECHOWY L LDL LEKTYNY LEPTYNA LEPTYNOOPORNOŚĆ LIGAND LIGNANY LIKOPEN LIMONINA LINDAN LINDANY LIPAZA LIPOLIZA LIZOSOM LIMFOCYTY M MALONOWY, DIALDEHYD MALTODEKSTRYNA MAŚLAN MASŁOWY, KWAS MCS MDA MDR – P MEDYCYNA MITOCHONDRIALNA METYLACJA METYLOKOBALAMINA MITOCHONDRIUM MITOFAGIA MLECZAN MRNA MRNA MTDNA MTHFR MTNO MTRNA N NAD NAD+ NADH NADPH NADTLENEK WODORU NADTLENOAZOTYN NEFRONU, PĘTLA NFKB NIACYNA NIESTEROIDOWE LEKI PRZECIWZAPALNE NIEZBĘDNE NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE NLPZ NMDA NNO O OKSYDAZA CYTOCHROMU C OKSYDOREDUKTAZY OKSYGENAZA HEMOWA 1 ORAC OROTOWY, KWAS OSTROPEST PLAMISTY OŚ HPA P PEKTYNY PEPSYNA PEPTYDY PEROKSYDAZY PET PIEPRZ METYSTYNOWY PIROFOSFORAN TIAMINY PIROGRONIAN PIRYDOKSYNA PIRYMIDYNY PLUSKWICA GRONIASTA POCHP PODSTAWNIK POJEMNOŚĆ ANTYOKSYDACYJNA ORGANIZMU POLIFENOLE POLISACHARYDY POSZARPANE CZERWONE WŁÓKNA PPI PRODUKT ZAAWANSOWANEJ GLIKACJI PROTEAZY PROTEOLIZA PRZECIWUTLENIACZE PURYNY PARESTEZJA PRZECIWCIAŁA Q QTC R REAKCJA ANAPLEROTYCZNA REPERFUZJA RESWERATROL RÓŻENIEC RYBOFLAWINA RYBOZA REAKCJA AUTOIMMUNOLOGICZNA RECEPTORY KOMÓRKOWE S S-100, BIAŁKA SAPONINY SIRT3 SIRTUINY SOD SOD-1 SOD-2 SOMATOLIBERTYNA SOMATOSTATYNA SSRI STATYNY STRES NITROZACYJNY STRES OKSYDACYJNY SUKRALOZA SYLIMARYNA SZCZAWIOOCTAN SIBO Ś ŚRÓDBŁONKOWY CZYNNIK WZROSTU T T3 T4 TEOBROMINA THETA, FALE MÓZGOWE TIAMINA TLENEK AZOTU (NO) TORSADE DE POINTES TRANSKOBALAMINA I TRANSKOBALAMINA II TRIJODOTYRONINA TRÓJGLICERYDY TRYPSYNA TYMINA TYROKSYNA TNF - ALFA U U, ZAŁAMEK URACYL UTLENIONE GSH V VEGF W WIELOKSZTAŁTNY CZĘSTOKURCZ KOMOROWY WOLNE RODNIKI Z ZESPÓŁ PRZEWLEKŁEGO ZMĘCZENIA ZESPÓŁ WRAŻLIWOŚCI NA WIELORAKIE SUBSTANCJE CHEMICZNE ZWYRODNIENIE PLAMKI ŻÓŁTEJ
Reklama
QuinoMit ® Q10 - Ubichinol MSE
Najbardziej aktywna forma koenzymu Q10 Ubichinol MSE. Czystość 99,8%
Witamina C MSE matrix
Lewoskrętna witamina C o przedłużonym uwalnianiu - aż do 8 godz. 500 mg
Reklama
QuinoMit ® Q10 - Ubichinol MSE
Najbardziej aktywna forma koenzymu Q10 Ubichinol MSE. Czystość 99,8%
Witamina C MSE matrix
Lewoskrętna witamina C o przedłużonym uwalnianiu - aż do 8 godz. 500 mg
Redakcja:
mail: redakcja@mito-med.pl
Reklama:
mail: reklama@mito-med.pl
2017 © Mito Med