Kwas tetrahydrofoliowy

Plik Kwas tetrahydrofoliowy Jako koenzym F pełni ważną rolę w transporcie węgla w organizmie. Jest syntetyzowany z kwasu foliowego (witamina B9). Brak THF wywołuje m.in. anemię złośliwą.

Co to jest kwas tetrahydrofoliowy?

Kwas tetrahydrofoliowy działa jako ważny donor węgla. W wielu procesach biochemicznych przenosi grupy zawierające węgiel, takie jak metyl, metylen, formyl, formino lub metenyl. Kwas tetrahydrofoliowy jest zawsze związany w metabolizmie z kwasem poliglutaminowym.

Związek jest syntetyzowany w organizmie w dwóch etapach z kwasu foliowego. Przy pomocy enzymu reduktazy dihydrofolianowej powstaje początkowo kwas dihydrofoliowy, który jest redukowany do kwasu tetrahydrofoliowego z dodatkiem kolejnych atomów wodoru. Wyjściowy kwas foliowy jest również znany jako witamina B9 lub witamina B11. Kwas foliowy składa się z kwasu paraaminobenzoesowego, kwasu L-glutaminowego i pochodnej pterydyny. Pterydyna składa się z dwupierścieniowego aromatycznego pierścienia hetero.

Aby wytworzyć THF, uwodornianie odbywa się na tym pierścieniu pterydynowym, tak że aromatyczny charakter tego dwupierścieniowego pierścienia jest anulowany. Kwas tetrahydrofoliowy działa w cytozolu i mitochondriach. Ze względu na ich wiązanie z polikwasem glutaminowym opuszczenie komórki nie jest już możliwe. W ten sposób THF może tutaj w pełni rozwinąć swoje działanie.

Funkcja, efekt i zadania

Główną rolą kwasu tetrahydrofoliowego jest przenoszenie węgla. W tym celu można transportować różne grupy atomów zawierające węgiel. Przeniesienie grupy metylowej na inne cząsteczki ma ogromne znaczenie.

Metylowana forma THF, N5-metylo-THF, działa jako donor grup metylowych. Z pomocą N5-metylo-THF i kobalaminy (witamina B12) homocysteina jest metylowana do metioniny, która jest nadal dostępna jako związek wyjściowy dla nośnika grup metylowych S-adenozylometioniny (SAM). THF odgrywa również ważną rolę w syntezie zasad azotowych, takich jak tymina, adenina czy guanina. Kwas tetrahydrofoliowy ma zatem również duży pośredni wpływ na syntezę kwasów nukleinowych. Ponadto THF ma również duże znaczenie w fermentacji homooctanów i detoksykacji kwasu mrówkowego. Fermentacja homooctanowa to beztlenowa bakteryjna konwersja cukrów do kwasu octowego.

THF wspomaga również konwersję glicyny do seryny. THF jest zawsze związany z polikwasem glutaminowym jako poliglutaminian FH4 podczas katalizy tych reakcji. Po reakcjach poliglutaminian FH4 pozostaje niezmieniony i może być ponownie użyty. THF ma tak ogromne znaczenie dla nieprzerwanego przepływu wielu procesów biochemicznych, że niedobór tego koenzymu spowodowałby poważne problemy zdrowotne.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Kwas tetrahydrofoliowy jest wytwarzany w organizmie z kwasu foliowego za pomocą reduktazy dihydrofolianowej. Kwas foliowy (witamina B9 lub witamina B11) jest uwodorniony czterema atomami wodoru. Jednak kwas foliowy nie jest syntetyzowany w organizmie. Zawsze należy go przyjmować z jedzeniem. Niedobór kwasu foliowego może zatem również skutkować niedoborem THF. Zalecana dzienna dawka 400 mikrogramów kwasu foliowego.

Przy spożyciu ponad 1000 mikrogramów dziennie, nadmiar kwasu foliowego jest wydalany i dlatego nie ma dodatkowego wpływu na zdrowie. Poniżej tej ilości jest magazynowany w organizmie w postaci poliglutaminianu FH2 i FH4. Ze względu na rozmiar cząsteczki kwas foliowy nie może opuścić komórek w tej postaci. Szczególnie duża ilość kwasu foliowego występuje w drożdżach, roślinach strączkowych, zarodkach zbóż i nasionach słonecznika. Wątróbki cielęce i drobiowe zawierają również duże ilości kwasu foliowego.

W organizmie kwas foliowy jest wchłaniany przez błonę śluzową jelit i wchłaniany przez komórki za pomocą białek transportowych. Tam jest magazynowany natychmiast po uwodornieniu w DHF i THF poprzez wiązanie z poliglutaminianem. Jeśli występuje nadmiar kwasu foliowego, synteza białek transportujących folian zmniejsza się, tak że dalszy pobór kwasu foliowego do komórek zostaje zatrzymany.

Choroby i zaburzenia

Jeśli występuje niedobór kwasu tetrahydrofoliowego, głównym objawem jest hiperchromiczna niedokrwistość makrocytowa. Hiperchromiczna niedokrwistość makrocytowa jest również znana jako niedokrwistość złośliwa. Najpierw należy rozróżnić między pierwotnym a wtórnym niedoborem THF.

W obu przypadkach występuje niedokrwistość. Istnieją jednak różne przyczyny. Pierwotnego niedoboru THF nie można postrzegać oddzielnie od niedoboru kwasu foliowego. Jeśli organizm otrzymuje lub wchłania zbyt mało kwasu foliowego, występuje również niedobór THF. Wtórny niedobór THF jest spowodowany niedoborem witaminy B12 (kobalaminy).Jako koenzym B12, witamina B12 jest odpowiedzialna za metylację homocysteiny do metioniny. N5-metylo-tetrahydrofolian (N5-metylo-THF) działa jako nośnik grup metylowych. Jeśli jednak witamina B12 zawodzi, ta reakcja nie zachodzi.

N5-metylo-THF nie może już przekształcać się z powrotem w THF, tak więc występuje wtórny niedobór THF. Między innymi THF ma duże znaczenie w syntezie zasad nukleinowych adeniny, guaniny i tyminy. W przypadku braku THF reakcje te są hamowane. Ponadto zaburzona jest również synteza kwasu nukleinowego. Ponieważ podczas tworzenia się krwi zachodzi wiele podziałów komórkowych, a co za tym idzie, istnieje również duże zapotrzebowanie na kwasy nukleinowe, rozwija się anemia. Nieliczne krwinki są dosłownie przepełnione hemoglobiną, tak że erytrocyty są znacznie powiększone. Zarówno w przypadku wtórnego, jak i pierwotnego niedoboru THF objawy niedokrwistości ustępują po dodatkowym podaniu kwasu foliowego.

Jednak po tym zabiegu, jeśli występuje wtórny niedobór THF, niedobór witaminy B12 i objawy neurologiczne utrzymują się. Niedobór kwasu foliowego prowadzi do anemii i wzrostu poziomu homocysteiny w organizmie. Zwiększa to ryzyko arteriosklerozy. Jeśli w czasie ciąży wystąpi niedobór kwasu foliowego, u noworodka mogą rozwinąć się najpoważniejsze wady cewy nerwowej, takie jak bezmózgowie lub rozszczep kręgosłupa.