Catalase — Kroppens försvar mot väteperoxid
Catalase är ett av naturens mest effektiva enzymer och bryter ner miljontals
väteperoxidmolekyler per sekund till ofarligt vatten och syre. Catalase finns främst
i cellulära strukturer som kallas peroxisomer | små organeller som producerar och bryter ner
reaktiva syreföreningar och fungerar som det
sista försvaret mot ansamling av väteperoxid. Varianten rs1001179
sitter 262 baspar uppströms från startplatsen för catalase-genen, i en region som styr
hur mycket catalase dina celler producerar.
Mekanismen
Denna promotorvariant ändrar en enda DNA-bokstav från C till T, vilket i grunden förändrar
hur transkriptionsfaktorer binder till catalase-genen. T-allelen skapar en ny bindnings-
plats för STAT4, en transkriptionsfaktor som ökar genuttrycket | Forsti et al.
Genetic polymorphisms in the promoter region of catalase gene, creates new potential PAX-6
and STAT4 response elements. Scientific Reports, 2017,
medan C-allelen bibehåller en bindningsplats för TFII-I, en annan transkriptionsfaktor.
Paradoxen: studier visar motstridiga resultat om vilken allel som producerar mer catalase.
Viss forskning tyder på att T-allelen ökar nivåerna av catalase-mRNA ungefär 2 gånger
| Khan et al. Influence of A-21T and C-262T genetic polymorphisms at the promoter region
of the catalase (CAT) on gene expression. Free Radical Research, 2016,
vilket talar för högre promotoraktivitet. Befolkningsstudier visar dock konsekvent att
bärare av TT-genotypen har sämre kliniska utfall | Goth et al. Association of the
Common Catalase Gene Polymorphism rs1001179 With Glycated Hemoglobin and Plasma Lipids in
Hyperlipidemic Patients. Biochemical Genetics, 2016 —
högre blodsocker, förhöjda triglycerider och ökad cancerrisk. Detta tyder på att
T-allelen trots potentiellt högre basal uttrycksnivå kan försämra catalase-funktion
eller reglering under förhållanden med oxidativ stress.
Evidensen
Cancerrisk: Den starkaste evidensen kommer från en metaanalys av 37 studier inklusive
14 942 cancerpatienter och 43 285 kontroller | Zhou et al. Two common functional catalase
gene polymorphisms (rs1001179 and rs794316) and cancer susceptibility. Oncotarget, 2016.
TT-genotypen ökade den totala cancerrisken med 19 % (OR = 1.19, P < 0.001) i den
recessiva modellen. Effekten var mest uttalad för prostatacancer, där TT-bärare
hade 57 % ökad risk (OR = 1.57, P = 0.00) jämfört med CC-genotypen. Inga signifikanta
associationer sågs för bröstcancer, kolorektalcancer eller hepatocellulärt carcinom.
Metabol dysfunktion: Hos patienter med högt kolesterol var TT-genotypen
associerad med förhöjt HbA1c och plasmatriglycerider | Goth et al. Association of the
Common Catalase Gene Polymorphism rs1001179 With Glycated Hemoglobin and Plasma Lipids in
Hyperlipidemic Patients. Biochemical Genetics, 2016,
med effekten modulerad av BMI och ålder. En separat studie fann effekter på blodets
catalase-aktivitet och biomarkörer för kolhydrat- och lipidmetabolism vid diabetes | Goth et al. Effects of
rs769217 and rs1001179 polymorphisms of catalase gene on blood catalase, carbohydrate and
lipid biomarkers in diabetes mellitus. Free Radical Research, 2012.
Markörer för oxidativ stress: Ryska populationsstudier visade att bärare av TT-genotypen
hade lägre nivåer av dienkonjugater | Kozhevnikova et al. Oxidative Stress and Catalase
Gene. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 2016,
markörer för lipidperoxidation, jämfört med CC- och CT-genotyper. Frekvensen av -262T-
allelen var 28 % hos ryssar men endast 17 % hos buryater, vilket visar betydande populationsvariation.
Inflammatorisk sjukdom: rs1001179-polymorfismen har studerats vid kronisk hepatit
C och ulcerös kolit | Drozdov et al. Catalase gene rs1001179 polymorphism and
oxidative stress in patients with chronic hepatitis C and ulcerative colitis. Russian
Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology, 2015,
där A (T)-allelen visade signifikant korrelation med mönster i syntesen av antioxidant-
enzymer, vilket tyder på att den kan påverka regleringen av antioxidantsystemet under
inflammatorisk stress.
Ingen effekt på manlig infertilitet: Trots catalases betydelse för skydd av spermier
visade en genetisk associationsstudie inget samband mellan rs1001179 och manlig infertilitet | Jafari
et al. Variation of the genes encoding antioxidants enzymes SOD2, GPX1, and CAT and
susceptibility to male infertility. Environmental Science and Pollution Research, 2023,
i kontrast till signifikanta associationer med varianter i SOD2 och GPX1.
Praktiska åtgärder
Catalase är ett hem-innehållande enzym, vilket betyder att det kräver järn i sin kärna. Till skillnad från andra
antioxidantenzymer som kan stödjas genom kosttillskott (glutation, SOD-
mimetika) finns det inga direkta catalase-kosttillskott med bevisad effekt. Strategin är
att stödja det bredare antioxidantförsvarsnätverket och minska den oxidativa belastningen.
Antioxidantstöd: Vitamin C och E fungerar synergistiskt med catalase | Role of
Catalase in Oxidative Stress- and Age-Associated Degenerative Diseases. Oxidative
Medicine and Cellular Longevity, 2019.
Vitamin C kan hjälpa till att bevara catalase-aktiviteten genom att upprätthålla enzymets integritet, medan
vitamin E skyddar cellmembran och proteiner (inklusive catalase) från oxidativ skada.
Minska oxidativ belastning: Livsstilsfaktorer har stor betydelse för TT-bärare. Hög
alkoholkonsumtion överbelastar catalase-kapaciteten, eftersom enzymet är involverat i metabolismen av
väteperoxid som bildas från etanol. En studie fann högre frekvens av T-allelen hos
kaukasiska patienter med alkoholbrukssyndrom | Xu et al. Alcohol-Induced Oxidative Stress
and the Role of Antioxidants in Alcohol Use Disorder. Antioxidants, 2022,
även om resultaten är blandade mellan populationer. Rökning genererar betydande oxidativ
stress som kräver hög catalase-aktivitet.
Kost och metabol kontroll: För TT-bärare med förhöjt HbA1c eller triglycerider
blir standardåtgärder för metabol hälsa särskilt viktiga. Antioxidanter i kosten
inklusive polyfenoler, vitaminer och mineraler stödjer kroppens egna antioxidant-
enzymer |
Dietary Antioxidants and Chronic Diseases. International Journal of Molecular Sciences,
2023. Kaffe, te, färgstarka frukter
och grönsaker, nötter och frön ger koncentrerade antioxidantföreningar.
Cancerscreening: Associationen med prostatacancer är tillräckligt stark för att motivera
övervägande. TT-bärare, särskilt de med andra riskfaktorer (familjehistoria,
afrikanskt ursprung), bör diskutera lämpliga screeningintervall med sin läkare.
Interaktioner
Catalase fungerar som en del av ett samordnat antioxidantförsvarssystem. Superoxiddismutas
(SOD2, rs4880) omvandlar superoxidradikaler till väteperoxid, som catalase sedan
bryter ner | Forman et al. First line defence antioxidants—superoxide dismutase (SOD),
catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX): Their fundamental role in the entire
antioxidants defence grid. Alexandria Journal of Medicine, 2017.
Glutationperoxidas (GPX1, rs1050450) ger en parallell väg för att eliminera väte-
peroxid med glutation som kofaktor. Den relaterade catalase-varianten rs794316 påverkar en
annan region av genen och har också studerats i metaanalyser av cancerrisk.
När flera varianter i antioxidantenzymgener samförekommer — till exempel alleler med nedsatt funktion
i både SOD2 och CAT — ökar den oxidativa belastningen synergistiskt. Detta kan delvis
förklara varför genetiska studier av obesitas och metabolt syndrom visar att polymorfismer i
SOD2, CAT och GPX1 tillsammans modulerar markörer för oxidativ stress | Vazquez-Carrera et al.
Genetic Variants in Antioxidant Genes Modulate the Relationships Among Obesity-Related
Oxidative Stress Markers. Antioxidants, 2024.
Metyleringscykeln påverkar indirekt catalase-funktionen: dålig metyleringskapacitet kan
försämra syntesen av glutation, som konkurrerar med catalase om avgiftning av väteperoxid.
Se rs1801133 (MTHFR C677T) för metyleringseffekter på det bredare
antioxidantsystemet.
Alla genotyper
Standardaktivitet i katalaspromotorn och clearance av väteperoxid
Du bär två kopior av den vanliga C-allelen, som är associerad med standardreglering av katalasgenen. Dina celler producerar katalas på typiska nivåer, vilket ger normalt skydd mot ansamling av väteperoxid. Cirka 64 % av personer med europeiskt ursprung delar denna genotyp, vilket gör den till det vanligaste mönstret globalt.
En kopia av variantallelen med milt förändrad katalasreglering
Du bär en kopia av variantens T-allel. Även om denna genotyp visar intermediära effekter i de flesta studier, ligger kliniska utfall generellt närmare CC-genotypen än TT. T-allelen kan öka basal expression av katalas-mRNA, men evidensen tyder på att detta inte nödvändigtvis leder till bättre funktion under oxidativ stress. Cirka 32 % av personer med europeiskt ursprung bär denna genotyp.
Två kopior av variantallelen med signifikant förändrad katalasfunktion under stress
Du bär två kopior av variantens T-allel. Trots viss evidens för högre basal expression av katalas-mRNA visar kliniska studier konsekvent sämre utfall för TT-bärare — ökad cancerrisk (särskilt prostata), förhöjt HbA1c och högre triglycerider. Detta tyder på att T-allelen kan försämra katalasets funktion eller reglering när oxidativ stress är hög. Endast cirka 4 % av personer med europeiskt ursprung bär denna genotyp, vilket gör den relativt ovanlig.