هوموسیستئین یک واسطه در مسیرهای متابولیسم اسید آمینه سولفور است که چرخه متیونین را به چرخه فولات مرتبط می کند. خطاهای ذاتی متابولیسم که منجر به هوموسیستئینمی یا هوموسیستینوری می شود شامل کمبود سیستاتیونین بتا سنتاز (هوموسیستینوری) و نقایص مختلف متیلاسیون متیونین است. نقص ژنتیکی در کوفاکتورهای ویتامین (ویتامین‌های B6، B12 و فولات) و کمبود تغذیه‌ای ویتامین B12 و فولات نیز منجر به تجمع غیرطبیعی هوموسیستئین می‌شود.
یک بیماری ارثی نادر به نام هوموسیستینوریا می تواند به میزان زیادی هوموسیستئین را در خون و ادرار افزایش دهد. اگر پزشک مشکوک باشد که نوزاد یا کودکی ممکن است به این اختلال ارثی مبتلا باشد، ممکن است از آزمایش‌های هوموسیستئین ادرار و خون برای کمک به تشخیص هوموسیستینوری استفاده شود. همه نوزادان به‌عنوان بخشی از غربالگری نوزادان، به‌عنوان بخشی از غربالگری نوزادان، به‌طور معمول برای متیونین اضافی، نشانه‌ی هوموسیستینوری ناشی از اختلال عملکرد CBS، آزمایش می‌شوند.
اگر آزمایش غربالگری نوزاد مثبت باشد، آزمایش ادرار و هوموسیستئین خون اغلب انجام می شود. افزایش شدید غلظت هوموسیستئین در ادرار و خون به این معنی است که احتمال دارد یک نوزاد هوموسیستینوری داشته باشد و نشان دهنده نیاز به آزمایش های بیشتر برای تأیید علت افزایش است.
در هوموسیستینوری، یکی از چندین ژن مختلف – معمولاً ژن CBS (سیستاتیونین بتا سنتاز) – تغییر می کند و عملکرد CBS را مختل می کند. CBS آنزیمی است که در یک مسیر بیوشیمیایی عمل می کند و مسئول تبدیل هوموسیستئین به مولکولی به نام سیستئین است. در نتیجه اختلال عملکرد CBS، متیونین (یک اسید آمینه)، هوموسیستئین و سایر مواد فرعی سمی در بدن ایجاد می شود. مقداری از هوموسیستئین اضافی از طریق ادرار دفع می شود (هوموسیستینوری).
هنگامی که نتایج آزمایش حاکی از هوموسیستینوری است، گاهی اوقات نمونه‌های بیوپسی کبد یا پوست برای تعیین اینکه آیا آنزیم سیستاتیونین بتا سنتاز (CBS) وجود دارد، آزمایش می‌شوند. فقدان این آنزیم شایع ترین علت هوموسیستینوری است. آزمایش های ژنتیکی ممکن است برای آزمایش یک یا چند مورد از رایج ترین جهش های ژنی درخواست شود. اگر فردی سابقه خانوادگی قوی آترواسکلروز اولیه داشته باشد یا یکی از اعضای خانواده مبتلا به هوموسیستینوری تشخیص داده شده باشد، آن فرد باید برای جهش ژنی که در یکی از اعضای خانواده پیدا شده است آزمایش شود.
سطح هوموسیستئین می تواند با افزایش سن، زمانی که فرد سیگار می کشد، و با استفاده از داروهایی مانند کاربامازپین، متوترکسات و فنی توئین افزایش یابد. سطح هوموسیستئین در زنان کمتر از مردان است. غلظت زنان پس از یائسگی احتمالاً به دلیل کاهش تولید استروژن افزایش می یابد.
