ACIDO METILMALONICO: STRUTTURA, PROPRIETÀ, SINTESI, USI - CHIMICA - 2026

L' acido metilmalonico è un composto organico la cui formula chimica è C ₄ H ₆ O ₄ o HOOC-CH (CH ₃ ) -COOH. È un acido bicarbossilico noto anche come acido 2-metilpropandioico. Si trova nel corpo umano in quanto è un derivato del metabolismo.

L'acido metilmalonico è un intermedio nel metabolismo di grassi e proteine. La sua trasformazione all'interno del corpo in un altro composto dipende dalla presenza di un enzima derivato dalla cobalamina o dalla vitamina B12.

Cellula umana visualizzata attraverso un microscopio a fluorescenza. Nel suo citoplasma si forma l'acido metilmalonico. Verde bluastro: nucleo. Rosso: membrana. Marc Vidal. Fonte: Wikimedia Commons.

Quando la sua concentrazione nel siero del sangue raggiunge valori elevati, si sospettano problemi come la carenza di vitamina B12 o la carenza genetica di alcuni enzimi. Per questo motivo, il suo utilizzo più rilevante è per la determinazione della carenza di vitamina B12.

Alti livelli di acido metilmalonico possono causare problemi al sistema nervoso e ai reni. Se i livelli sono eccessivamente alti, si verifica un disturbo metabolico chiamato aciduria, per il quale non è stato trovato un farmaco curativo, poiché è stato controllato solo in una certa misura.

Tuttavia, gli scienziati medici stanno studiando nuovi modi per trattare l'aciduria causata dall'acido metilmalonico.

Struttura

L'acido metilmalonico è formato da una catena principale di 3 atomi di carbonio di cui quello al centro ha attaccato un gruppo metile –CH ₃ e gli atomi di carbonio terminali appartengono ai gruppi –COOH. Quindi è un acido bicarbossilico.

Struttura della molecola di acido malonico o acido 2-metilpropandioico. Fvasconcellos 18:59, 26 maggio 2007 (UTC). Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Acido metilmalonico

- Acido 2-metilpropandioico

- acido 1,1-etanicarbossilico

- MMA (acido metilalonico)

Proprietà

Stato fisico

Solido.

Peso molecolare

118,09 g / mol

Punto di fusione

135 ºC

solubilità

In acqua: 679,0 mg / mL

Costante di dissociazione

pK _a = 3,12 (a 20 ° C)

Posizione nella natura

È un metabolita umano. Ciò significa che si forma durante alcuni processi metabolici, in particolare da grassi e proteine. È stato isolato per la prima volta dall'urina umana nel 1957. Si trova principalmente nel citoplasma cellulare dei reni e del fegato.

La sua concentrazione al di sopra dei valori normali è associata a molte malattie, come la carenza di vitamina B12 o il malassorbimento di cobalamina, la carenza di alcuni enzimi come la mutasi, la fumarasi, tra gli altri, che può essere causata da difetti genetici.

La diagnosi precoce di un bilancio negativo della cobalamina nell'organismo viene effettuata determinando l'aumento dell'acido metilmalonico nel siero. In altre parole, quando la vitamina B12 è carente, la concentrazione di MMA nel siero aumenta.

L'MMA interferisce con la produzione di energia nei mitocondri inibendo la succinato deidrogenasi, un complesso proteico che trasporta gli elettroni.

Mitocondri, un punto della cellula in cui l'acido malonico può interferire con i normali processi metabolici. Louisa Howard. Fonte: Wikimedia Commons.

Di conseguenza, un MMA elevato può avere un effetto negativo sulla salute. È stato segnalato il suo effetto negativo sul sistema nervoso e sui reni. D'altra parte, un eccesso molto grande di MMA causa l'aciduria.

Formazione nel corpo umano

L'MMA si trova nel corpo come parte del coenzima L-metilmalonil-CoA. Quando si verifica un malfunzionamento dell'enzima L-metilmalonil-CoA-mutasi, si forma l'MMA.

L'enzima L-metilmalonil-CoA-mutasi richiede adenosil-cobalamina, un coenzima della vitamina B-12, che catalizza l'isomerizzazione reversibile di L-metilmalonil-CoA in succinil-CoA. Pertanto, quando non c'è abbastanza adenosil-cobalamina, si ottiene un eccesso di MMA.

Quantità normale di MMA nel siero del sangue umano

Secondo studi condotti negli USA, la razza o l'etnia della persona influisce sul normale contenuto di MMA nel siero del sangue.

Laboratorio di analisi del sangue. Autore: Darko Stojanovic. Fonte: Pixabay.

I bianchi non ispanici hanno una concentrazione sierica di MMA significativamente più alta rispetto agli ispanici-messicani e agli afro-discendenti non ispanici, questi ultimi hanno la concentrazione sierica di MMA più bassa. È stato anche scoperto che l'età della persona influenza il livello di MMA.

La concentrazione di MMA inizia ad aumentare dopo i 40 anni e continua ad aumentare con l'età. Dopo i 70 anni, aumenta notevolmente.

Quest'ultimo potrebbe essere attribuito a una ridotta funzionalità renale. Tuttavia, non è chiaro se un eccesso di MMA danneggi i reni o se il danno ai reni per altri motivi causi l'aumento di MMA.

Malattia associata ad alti livelli di acido metilmalonico

La presenza di livelli molto elevati di MMA provoca un disturbo metabolico chiamato aciduria o acidemia MMA.

È promosso da una carenza parziale o totale dell'enzima metilmalonil-CoA-mutasi, un enzima mitocondriale dipendente dalla vitamina B12, che interviene nella fase finale dell'ossidazione di valina, isoleucina e acidi grassi.

Non ci sono terapie approvate per questa malattia. La sua gestione si riduce alla riduzione dell'assunzione di proteine, alla supplementazione di carnitina e cofattore e al monitoraggio medico.

Tuttavia, è stata sviluppata una possibile terapia consistente nella somministrazione endovenosa di RNA messaggero incapsulato in nanoparticelle lipidiche biodegradabili.

Autore: frolicsomepl. Fonte: Pixabay.

Detto RNA messaggero codifica per la formazione dell'enzima metilmalonil-CoA-mutasi, che porta alla riduzione dell'MMA nel plasma.

Sintesi

Una delle sintesi dell'acido metilmalonico in laboratorio che ha attirato l'attenzione è quella della reazione di acrilato di potassio con tetracarbonilidruroferrato di potassio per 4 ore a 70 ° C in atmosfera di monossido di carbonio CO.

La reazione è catalitica e altamente riproducibile, dove spiccano condizioni miti e una resa superiore al 95%. È stata la prima idrocarbossilazione dell'acido acrilico a dare MMA.

Utilizzare come biomarcatore per la carenza di vitamina B12 o cobalamina

Alti livelli di MMA nel siero del sangue sono stati associati a carenza di vitamina B12. Si stima che la concentrazione di MMA aumenti nel siero prima che la diminuzione della cobalamina venga rilevata nel siero o provochi danni all'organismo.

Negli studi su vegani e latto-ovo-vegetariani, l'MMA sierica è stata utilizzata per determinare la carenza di vitamina B12.

Analisi del sangue umano. Fonte: Pixabay.

Alcuni ricercatori hanno scoperto che il trattamento con metformina di pazienti con diabete di tipo 2 è associato ad un aumento della concentrazione sierica di MMA. Questo effetto aumenta con il tempo del trattamento con metformina ed è associato alla diminuzione dei livelli di vitamina B12 in questi pazienti.

Inoltre, l'MMA è stato testato per determinare la carenza di vitamina B12 nei malati di cancro e anche nelle donne in gravidanza.

Tuttavia, altri ricercatori suggeriscono che l'utilità della concentrazione sierica di MMA nel determinare la carenza di vitamina B12 è limitata nei pazienti con funzionalità renale normale e nei soggetti molto giovani.

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