Tetrahydrofoliumzuur

De Tetrahydrofoliumzuur Als co-enzym F speelt het een belangrijke rol bij de overdracht van koolstof in het organisme. Het wordt gesynthetiseerd uit foliumzuur (vitamine B9). Een gebrek aan THF veroorzaakt onder andere pernicieuze anemie.

Wat is tetrahydrofoliumzuur?

Tetrahydrofoliumzuur fungeert als een belangrijke koolstofdonor. In veel biochemische processen draagt ​​het koolstofhoudende groepen over, zoals de methyl-, methyleen-, formyl-, forminmino- of methenylgroep. Tetrahydrofoliumzuur is bij de stofwisseling altijd gebonden aan polyglutaminezuur.

De verbinding wordt in twee stappen uit foliumzuur gesynthetiseerd. Met behulp van het enzym dihydrofolaatreductase wordt aanvankelijk dihydrofoliumzuur geproduceerd, dat onder toevoeging van extra waterstofatomen wordt gereduceerd tot tetrahydrofoliumzuur. Het uitgangsmateriaal foliumzuur wordt ook wel vitamine B9 of vitamine B11 genoemd. Foliumzuur bestaat uit paraaminobenzoëzuur, L-glutaminezuur en een pteridinederivaat. Pteridine bestaat uit een dinucleaire aromatische hetero-ring.

Om THF te produceren vinden de hydrogeneringen plaats op deze pteridinering, waardoor het aromatische karakter van deze binucleaire ring wordt opgeheven. Tetrahydrofoliumzuur werkt in het cytosol en in de mitochondriën. Omdat het is gebonden aan polyglutaminezuur, is het niet meer mogelijk om de cel te verlaten. Dit is hoe THF hier zijn volledige effect kan ontwikkelen.

Functie, effect en taken

De belangrijkste rol van tetrahydrofoliumzuur is het overbrengen van koolstof. Daartoe kunnen verschillende koolstofhoudende atoomgroepen worden getransporteerd. De overdracht van de methylgroep naar andere moleculen is van groot belang.

De gemethyleerde vorm van THF, N5-methyl-THF, werkt als een methylgroepdonor. Met behulp van N5-methyl-THF en cobalamine (vitamine B12) wordt homocysteïne gemethyleerd tot methionine, dat nog beschikbaar is als uitgangsverbinding voor de methylgroep-drager S-adenosylmethionine (SAM). THF speelt ook een belangrijke rol bij de synthese van stikstofbasen zoals thymine, adenine of guanine. Tetrahydrofoliumzuur heeft dus ook een grote indirecte invloed op de nucleïnezuursynthese. Verder is THF ook van groot belang bij homoacetaatfermentatie en de ontgifting van mierenzuur. Homoacetaatfermentatie is de anaërobe bacteriële omzetting van suikers in azijnzuur.

THF ondersteunt ook de omzetting van glycine in serine. THF is tijdens de katalyse van deze reacties altijd gebonden aan polyglutaminezuur als FH4-polyglutamaat. Na de reacties is FH4-polyglutamaat ongewijzigd en kan het opnieuw worden gebruikt. THF is zo enorm belangrijk voor de ononderbroken stroom van veel biochemische processen dat een tekort aan dit co-enzym zou leiden tot ernstige gezondheidsproblemen.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Tetrahydrofoliumzuur wordt in het lichaam geproduceerd uit foliumzuur met behulp van dihydrofolaatreductase. Foliumzuur (vitamine B9 of vitamine B11) wordt gehydrogeneerd met vier waterstofatomen. Foliumzuur wordt echter niet in het lichaam gesynthetiseerd. Het moet altijd met voedsel worden ingenomen. Een tekort aan foliumzuur zou dus ook resulteren in een tekort aan THF. Een dagelijkse dosis van 400 microgram foliumzuur wordt aanbevolen.

Bij een inname van meer dan 1000 microgram per dag wordt overtollig foliumzuur uitgescheiden en heeft dus geen bijkomend gezondheidseffect. Beneden deze hoeveelheid wordt het in het lichaam opgeslagen in de vorm van FH2 en FH4 polyglutamaat. Vanwege de grootte van het molecuul kan foliumzuur de cellen niet in deze vorm verlaten. Er zit bijzonder veel foliumzuur in gist, peulvruchten, graankiemen en zonnebloempitten. Kalfs- en gevogeltelever bevatten ook grote hoeveelheden foliumzuur.

In het lichaam wordt foliumzuur via het darmslijmvlies opgenomen en met transporteiwitten door de cellen opgenomen. Daar wordt het direct na hydrogenering opgeslagen in DHF en THF door binding aan polyglutamaat. Bij een teveel aan foliumzuur neemt de synthese van folaattransporterende eiwitten af, waardoor de verdere opname van foliumzuur in de cellen wordt gestopt.

Ziekten en aandoeningen

Als er een tekort is aan tetrahydrofoliumzuur, is het belangrijkste symptoom hyperchrome macrocytische anemie. Hyperchrome macrocytische anemie is ook bekend als pernicieuze anemie.Allereerst moet onderscheid worden gemaakt tussen een primair of een secundair tekort aan THF.

Bloedarmoede treedt in beide gevallen op. Er zijn echter verschillende oorzaken. Primaire THF-deficiëntie kan niet los worden gezien van foliumzuurdeficiëntie. Wanneer het lichaam te weinig foliumzuur binnenkrijgt of opneemt, is er ook een tekort aan THF. Het secundaire THF-tekort wordt veroorzaakt door een tekort aan vitamine B12 (cobalamine). Vitamine B12 is als co-enzym B12 verantwoordelijk voor de methylering van homocysteïne tot methionine. N5-methyl-tetrahydrofolaat (N5-methyl-THF) fungeert als drager voor methylgroepen. Als vitamine B12 echter faalt, treedt deze reactie niet op.

N5-methyl-THF kan niet meer worden omgezet in THF, wat resulteert in een secundair THF-tekort. THF is onder meer van groot belang bij de synthese van de nucleobasen adenine, guanine en thymine. Bij afwezigheid van THF worden deze reacties geremd. Bovendien is de nucleïnezuursynthese ook verstoord. Omdat er tijdens de bloedvorming veel celdelingen plaatsvinden en er dus ook een grote behoefte is aan nucleïnezuren, ontstaat bloedarmoede. De weinige bloedcellen zijn letterlijk overvol met hemoglobine, waardoor de erytrocyten sterk worden vergroot. Bij zowel secundaire als primaire THF-deficiëntie verdwijnen de symptomen van anemie na aanvullende toediening van foliumzuur.

Als er na deze behandeling echter een secundair THF-tekort is, blijven het tekort aan vitamine B12 en de neurologische symptomen ervan bestaan. Naast bloedarmoede leidt een tekort aan foliumzuur ook tot een verhoging van het homocysteïnegehalte in het lichaam. Dit verhoogt het risico op aderverkalking. Als er tijdens de zwangerschap foliumzuurgebrek is, kunnen de meest ernstige neurale buisdefecten zoals anencefalie of spina bifida bij de pasgeborene ontstaan.