Η αύξηση των επιπέδων της ομοκυστεϊνης στο πλάσμα αποτελεί έναν ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για αθηροσκλήρυνση και αρτηριακή ή (σπανιότερα) φλεβική θρόμβωση.
Η ομοκυστεϊνη είναι ενδιάμεσος μεταβολίτης στο μεταβολικό μονοπάτι της μεθειονίνης και της κυστεϊνης.
Δύο ένζυμα (η β-συνθετάση της κυσταθειόνης και η μεθολεντετραϋδροφυλλική ρεδουκτάση MTHFR) και τρεις βιταμίνες (Β6, Β12 και το φυλλικό οξύ) παίζουν σημαντικό ρόλο στην ρύθμιση των επιπέδων της ομοκυστεϊνης στο πλάσμα:
Η μεθολεντετραϋδροφυλλική ρεδουκτάση (MTHFR) ρυθμίζει την επαναμεθυλίωση της ομοκυστεϊνης και την μετατροπή της σε μεθειονίνη. Μετάλλαξη του γονιδίου MTHER στο νουκλεοτίδιο 677 (με αντικατάσταση μιας γουανίνης από θυμιδίνη) καθιστά το ένζυμο θερμοευαίσθητο και προκαλεί έκπτωση της ενζυμικής δραστικότητας με συνέπεια την αύξηση των επιπέδων της ομοκυστεϊνης στο αίμα.
Οι βιταμίνες Β6, Β12 και το φυλλικό οξύ παίζουν σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό της ομοκυστεΐνης επειδή ανεπάρκεια τους μπορεί να προκαλέσει αύξηση των επιπέδων της ομοκυστεΐνης στο πλάσμα.
Ο παθογενετικός μηχανισμός με τον οποίο τα αυξημένα επίπεδα ομοκυστεΐνης προκαλούν θρομβώσεις δεν είναι απόλυτα τεκμηριωμένος. Διάφορες μελέτες δείχνουν ότι η ομοκυστεϊνη δρα βλαπτικά στο τοίχωμα των αγγείων (με τρόπο παρόμοιο με αυτόν της χοληστερίνης αλλά 8 φορές πιο έντονα) και μετατρέπει τις αντιθρομβωτικές ιδιότητες των ενδοθηλιακών κυττάρων σε προθρομβωτικές.
Η υπερομοκυστεϊναιμία σχετίζεται τόσο με φλεβική όσο και με αρτηριακή θρόμβωση.
10-15% των ασθενών με πρωτοπαθή ή υποτροπιάζουσα φλεβοθρόμβωση έχουν υψηλά επίπεδα ομοκυστεϊνης στο πλάσμα.
Η συσχέτιση υπερομοκυστεϊναιμίας-φλεβοθρόμβωσης είναι ισχυρότερη ανάμεσα στις γυναίκες και επίσης αυξάνεται με την ηλικία. Ακόμη μεγαλύτερη είναι όμως η συσχέτιση υπερομοκυστεϊναιμίας/MTHFR μετάλλαξης και θρόμβωσης αρτηριακού σκέλους (ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο, στεφανιαία νόσος, έμφραγμα του μυοκαρδίου κλπ). Επίσης όπως συμβαίνει και στις άλλες θρομβοφιλικές καταστάσεις, η συνύπαρξη υπερομοκυστεϊναιμίας και παράγοντα V Leiden αυξάνει σημαντικά τον σχετικό κίνδυνο θρόμβωσης.
