En los seres humanos, el compuesto está formado por una hidroxiácido-oxoácido transhidrogenasa, mientras que en las bacterias está formado por una 2-hidroxiglutarato sintasa . El compuesto se puede convertir en ácido α-cetoglutárico mediante la acción de una 2-hidroxiglutarato deshidrogenasa que, en los seres humanos, son dos enzimas llamadas D2HGDH y L2HGDH . La deficiencia en cualquiera de estas dos enzimas conduce a una enfermedad conocida como aciduria 2-hidroxiglutárica .
Las mutaciones en la isocitrato deshidrogenasa (IDH1 e IDH2), que ocurren con frecuencia en el glioma y la LMA , [1] [2] [3] producen D-2-hidroxiglutarato a partir de alfa-cetoglutarato . [4] El D-2-hidroxiglutarato se acumula en concentraciones muy altas, lo que inhibe la función de las enzimas que dependen del alfa-cetoglutarato, incluidas las histonas lisina desmetilasas . [5] [6] Esto conduce a un estado hipermetilado del ADN y las histonas, [7] que da como resultado una expresión genética diferente que puede activar oncogenes e inactivar genes supresores de tumores.. Los estudios también han demostrado que el 2-hidroxiglutarato puede volver a convertirse en alfa-cetoglutarato de forma enzimática o no enzimática. [8] [9] Se requieren más estudios para comprender completamente la dinámica entre 2-hidroxiglutarato y alfa-cetoglutarato.
Por otro lado, el L-2-hidroxiglutarato se produce a niveles altos en condiciones de bajo oxígeno, incluidas las células del sistema inmunológico. [10]