Tetrahydrofoliumzuur speelt een belangrijke rol bij de overdracht van carbon als co-enzym F in het organisme. Het is samengesteld uit foliumzuur (vitamine B9). Een tekort aan THF veroorzaakt onder andere macrocytische aandoeningen bloedarmoede, het formulier geactiveerd door vitamine B12-tekort gebeld worden pernicieuze anemie.
Wat is tetrahydrofoliumzuur?
Tetrahydrofoliumzuur functioneert als een belangrijke carbon donateur. Het wordt overgedragen carbon-bevattende groepen zoals de methyl-, methyleen-, formyl-, formino- of methenylgroepen in veel biochemische processen. Tetrahydrofoliumzuur komt bij de stofwisseling altijd voor gebonden aan polyglutaminezuur. De verbinding wordt in het organisme in twee stappen gesynthetiseerd foliumzuur Met behulp van het enzym dihydrofolaatreductase wordt eerst dihydrofoliumzuur gevormd, dat onder toevoeging van verdere waterstof atomen. Het uitgangsmateriaal foliumzuur ook bekend als vitamine B9 of vitamine B11. Foliumzuur is samengesteld uit paraaminobenzoëzuur, L-glutaminezuur en een pteridinederivaat. Pteridine bestaat uit een dinucleaire aromatische hetero-ring. Om THF te bereiden vinden de hydrogeneringen plaats op deze pteridinering waardoor het aromatische karakter van deze dinucleaire ring wordt opgeheven. Tetrahydrofoliumzuur werkt in het cytosol en mitochondria Door zijn hechting aan polyglutaminezuur kan het de cel niet meer verlaten. THF kan hier dus zijn volledige werking uitoefenen.
Functie, effect en taken
De belangrijkste functie van tetrahydrofoliumzuur is het overbrengen van koolstof. Voor dit doel kunnen verschillende koolstofhoudende atoomgroepen worden getransporteerd. Van groot belang is de overdracht van de methylgroep naar andere moleculen De gemethyleerde vorm van THF, N5-methyl-THF, fungeert als een methylgroepdonor. Met behulp van N5-methyl-THF en cobalamine (vitamine B12), homocysteïne is gemethyleerd methionine, dat ook verkrijgbaar is als uitgangsverbinding voor het methylgroepoverdrachtsmiddel S-adenosylmethionine (SAM). THF speelt ook een belangrijke rol bij de synthese van stikstof bases zoals thymine, adenine of guanine. Tetrahydrofoliumzuur heeft dus indirect een grote invloed op de nucleïnezuursynthese. Bovendien is THF ook van groot belang bij homoacetaatfermentatie en mierenzuur ontgifting Homoacetaatfermentatie vertegenwoordigt de anaërobe bacteriële omzetting van suikers in azijnzuur Bovendien ondersteunt THF 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 onveranderd aanwezig en kan het worden hergebruikt. THF is zo enorm belangrijk voor het ongestoorde verloop van veel biochemische processen dat een tekort aan dit co-enzym zou leiden tot ernstige volksgezondheid problemen.
Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus
Tetrahydrofoliumzuur wordt in het lichaam gevormd uit foliumzuur met behulp van dihydrofolaatreductase. In dit proces wordt foliumzuur (vitamine B9 of vitamine B11) wordt gehydrogeneerd met vier waterstof atomen. Foliumzuur wordt echter niet in het lichaam gesynthetiseerd. Het moet altijd van voedsel worden voorzien. Een tekort aan foliumzuur zou dus ook resulteren in een tekort aan THF. Een dagelijkse dosis van 400 microgram foliumzuur wordt aanbevolen. Als de dagelijkse inname hoger is dan 1000 microgram, wordt overtollig foliumzuur weer uitgescheiden en heeft dus geen extra volksgezondheid effect. Beneden deze hoeveelheid wordt het in het lichaam opgeslagen in de vorm van FH2 en FH4 polyglutamaat. Vanwege de moleculaire grootte kan foliumzuur de cellen niet in deze vorm verlaten. Bijzonder grote hoeveelheden foliumzuur worden aangetroffen in gisten, peulvruchten, granen kiemen of zonnebloempitten. Kalf of gevogelte lever bevatten ook grotere hoeveelheden foliumzuur. In het lichaam wordt foliumzuur via de darm opgenomen slijmvlies en door de cellen opgenomen door middel van transport eiwitten Daar wordt het direct na hydrogenering in DHF en THF opgeslagen door binding aan polyglutamaat. In aanwezigheid van een teveel aan foliumzuur is er een afname van de synthese van folaattransport eiwitten, zodat verdere opname van foliumzuur in cellen wordt gestopt.
Ziekten en aandoeningen
Wanneer tetrahydrofoliumzuur een tekort heeft, is het belangrijkste symptoom hyperchrome macrocytisch bloedarmoede Hyperchrome macrocytische bloedarmoede ook bekend als pernicieuze anemie Eerst moet worden onderscheiden of het een primaire of secundaire tekortkoming van THF is. In beide gevallen treedt bloedarmoede op, maar er zijn verschillende oorzaken. Primaire THF-deficiëntie kan niet los worden gezien van foliumzuurdeficiëntie. Als het lichaam te weinig foliumzuur ontvangt of absorbeert, treedt ook THF-tekort op. Secundaire THF-deficiëntie wordt veroorzaakt door een tekort aan vitamine B12 (cobalaminen). Vitamine B12, als co-enzym B12, is verantwoordelijk voor de methylering van homocysteïne naar methionine In dit proces fungeert N5-methyl-tetrahydrofolaat (N5-methyl-THF) als een zender van methylgroepen. Bij afwezigheid van vitamine B12 treedt deze reactie echter niet op. N5-methyl-THF kan niet meer worden omgezet in THF, wat resulteert in een secundair THF-tekort. THF speelt onder meer een belangrijke rol bij de synthese van de nucleïnezuur bases adenine, guanine en thymine. Bij afwezigheid van THF worden deze reacties geremd. Bovendien is de synthese van nucleïnezuren is ook gestoord. Omdat er tijdens de hematopoëse een groot aantal celdelingen plaatsvindt en er dus ook een grote vraag naar is nucleïnezuren, bloedarmoede ontwikkelt. De weinige bloed cellen zijn letterlijk overvol met hemoglobine, zodat de erytrocyten zijn sterk vergroot. Bij zowel secundaire als primaire THF-deficiëntie verdwijnen de symptomen van anemie na extra foliumzuurtoepassing. Bij secundaire THF-deficiëntie, vitamine B12-tekort met zijn neurologische symptomen blijft na deze behandeling bestaan. Naast bloedarmoede leidt foliumzuurgebrek ook tot een toename van homocysteïne niveaus in het lichaam. Dit verhoogt het risico op atherosclerose. Als foliumzuurdeficiëntie aanwezig is tijdens zwangerschapernstige neurale buisdefecten zoals anencefalie of spina bifida kan zich ontwikkelen bij de pasgeborene.
