Kyselina tetrahydrofolová

Kyselina tetrahydrofolová Jako koenzym F hraje důležitou roli při přenosu uhlíku v organismu. Je syntetizován z kyseliny listové (vitamin B9). Nedostatek THF vyvolává mimo jiné zhoubnou anémii.

Co je kyselina tetrahydrolistová?

Kyselina tetrahydrofolová působí jako důležitý dárce uhlíku. V mnoha biochemických procesech přenáší skupiny obsahující uhlík, jako je methyl, methylen, formyl, forminmino nebo methenyl. Kyselina tetrahydrofolová je v metabolismu vždy vázána na kyselinu polyglutamovou.

Sloučenina je syntetizována v těle ve dvou krocích z kyseliny listové. S pomocí enzymu dihydrofolát reduktázy se zpočátku vytvoří kyselina dihydrofolová, která se za přidání dalších atomů vodíku redukuje na kyselinu tetrahydrofolovou. Výchozí látka kyselina listová je také známá jako vitamin B9 nebo vitamin B11. Kyselina listová se skládá z kyseliny paraaminobenzoové, kyseliny L-glutamové a derivátu pteridinu. Pteridin sestává z dinukleárního aromatického hetero kruhu.

Za účelem výroby THF dochází k hydrogenaci na tomto pteridinovém kruhu, takže aromatický charakter tohoto dvojjaderného kruhu je zrušen. Kyselina tetrahydrofolová působí v cytosolu a v mitochondriích. Protože je vázán na kyselinu polyglutamovou, není již možné opustit buňku. Takto může THF rozvíjet svůj plný účinek zde.

Funkce, efekt a úkoly

Hlavní úlohou kyseliny tetrahydrofolové je přenos uhlíku. Za tímto účelem mohou být transportovány různé atomové skupiny obsahující uhlík. Přenos methylové skupiny na jiné molekuly je velmi důležitý.

Methylovaná forma THF, N5-methyl-THF, působí jako donor methylové skupiny. Pomocí N5-methyl-THF a kobalaminu (vitamín B12) je homocystein methylován na methionin, který je stále k dispozici jako výchozí sloučenina pro nosič methylové skupiny S-adenosylmethionin (SAM). THF také hraje hlavní roli v syntéze dusíkatých bází, jako je thymin, adenin nebo guanin. Kyselina tetrahydrofolová má tedy také velký nepřímý vliv na syntézu nukleových kyselin. Dále, THF má také velký význam při fermentaci homoacetátu a detoxifikaci kyseliny mravenčí. Homoacetátová fermentace je anaerobní bakteriální přeměna cukrů na kyselinu octovou.

Kromě toho THF podporuje přeměnu glycinu na serin. Během katalýzy těchto reakcí je THF vždy vázán na kyselinu polyglutamovou jako polyglutamát FH4. Po reakcích se polyglutamát FH4 nezměnil a lze jej znovu použít. THF má tak velký význam pro nenarušený tok mnoha biochemických procesů, že by nedostatek tohoto koenzymu měl za následek vážné zdravotní problémy.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Kyselina tetrahydrofolová se v těle vyrábí z kyseliny listové pomocí dihydrofolát reduktázy. Kyselina listová (vitamin B9 nebo vitamin B11) se hydrogenuje čtyřmi atomy vodíku. Kyselina listová však není v těle syntetizována. Vždy se musí brát s jídlem. Nedostatek kyseliny listové by proto měl také za následek deficit THF. Doporučuje se denní dávka kyseliny listové 400 mikrogramů.

Při příjmu více než 1 000 mikrogramů denně se přebytek kyseliny listové vylučuje, a proto nemá žádné další zdravotní účinky. Pod tímto množstvím je uložen v těle ve formě polyglutamátu FH2 a FH4. Kyselina listová nemůže z důvodu velikosti molekuly opustit buňky v této formě. Zvláště vysoké množství kyseliny listové je v kvasnicích, luštěninách, obilných klíčcích a slunečnicových semenech. Telecí a drůbeží játra obsahují také velké množství kyseliny listové.

V těle je kyselina listová absorbována střevní sliznicí a absorbována buňkami pomocí transportních proteinů. Tam je uložen v DHF a THF ihned po hydrogenaci navázáním na polyglutamát. Pokud je nadbytek kyseliny listové, syntéza proteinů transportujících folát klesá, takže se zastaví další příjem folátu do buněk.

Nemoci a poruchy

Při nedostatku kyseliny tetrahydrofolové je hlavním příznakem hyperchromní makrocytová anémie. Hyperchromic macrocytic anemia je také známá jako pernicious anemia.Nejprve je třeba rozlišovat mezi primárním nebo sekundárním deficitem v THF.

Anémie se vyskytuje v obou případech. Existují však různé příčiny. Na deficit primárního THF nelze nahlížet odděleně od nedostatku kyseliny listové. Když tělo přijímá nebo absorbuje příliš málo kyseliny listové, je zde také nedostatek THF. Nedostatek sekundárního THF je způsoben nedostatkem vitamínu B12 (kobalamin). Jako koenzym B12 je za methylaci homocysteinu na methionin zodpovědný vitamin B12. N5-methyl-tetrahydrofolát (N5-methyl-THF) působí jako nosič pro methylové skupiny. K této reakci však nedochází, pokud dojde k selhání vitaminu B12.

N5-methyl-THF se již nemůže převádět zpět na THF, takže dochází k sekundárnímu nedostatku THF. Mimo jiné má THF velký význam při syntéze nukleových bází adeninu, guaninu a tyminu. V nepřítomnosti THF jsou tyto reakce inhibovány. Dále je narušena syntéza nukleových kyselin. Protože během tvorby krve dochází k velkému množství buněčných dělení a v důsledku toho existuje také vysoká potřeba nukleových kyselin, vzniká anémie. Těch několik krvinek je doslova přeplněno hemoglobinem, takže erytrocyty jsou značně rozšířeny. Při sekundárním i primárním deficitu THF zmizí příznaky anémie po dalším podání kyseliny listové.

Avšak po této léčbě, pokud je sekundární deficit THF, přetrvává nedostatek vitamínu B12 a jeho neurologické příznaky. Kromě anémie vede deficit kyseliny listové ke zvýšení hladiny homocysteinu v těle. To zvyšuje riziko arteriosklerózy. Pokud během těhotenství dojde k nedostatku kyseliny listové, u novorozenců se mohou vyvinout nejzávažnější defekty neurální trubice, jako je anencefálie nebo spina bifida.