Dieta 16 do 51% Polaków nie pokrywa zalecanego spożycia witaminy B6, B12 i folianów, mimo że średnia dzienna racja pokarmowa zapewnia zalecane dzienne spożycie tych składników. U 80-90 % Polaków jest niewystarczające spożycie kwasu foliowego.
Dlaczego odpowiedni poziom tych witamin w organizmie jest tak ważny? Niewystarczające spożycie witamin B6, B12 i kwasu foliowego może być przyczyną podwyższonego poziomu toksycznej homocysteiny (Hcy) w surowicy. Zarówno kwas foliowy, a dokładnie jego aktywna metylowana postać jak i witamina B6 biorą udział w metabolizmie niebezpiecznej dla zdrowia homocysteiny.
Homocysteina powstaje we wszystkich rodzajach komórek w organizmie człowieka, natomiast jej detoksykacja odbywa się głównie w wątrobie i w nerkach, na drodze remetylacji lub transsulfuracji. W uszkodzonej wątrobie proces detoksykacji jest spowolniony, stąd zrozumiałe jest, że podwyższony poziom homocysteiny występuje u pacjentów ze schorzeniami wątroby.
Czym jest homocysteina i dlaczego jej wysoki poziom w osoczu krwi jest szkodliwy?
Homocysteina jest aminokwasem siarkowym powstającym w komórkach człowieka w toku fizjologicznych przemian innego aminokwasu – metioniny. Homocysteina powstaje w komórce z S-adenozylometioniny (SAM) zwanej „aktywną metioniną” lub „aktywnym metylem”.
Prawidłowe stężenie homocysteiny w osoczu krwi mieści się w zakresie 5 -14 µmoli/l. Podwyższony poziom homocysteiny w osoczu krwi – hiperhomocysteinemię uznaje się za czynnik ryzyka rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, chorób neurodegeneracyjnych, zagrożenia poronieniem oraz niektórych nowotworów, zwłaszcza raka jelita grubego.
Szlak przemian homocysteiny
Homocysteina powstaje w ludzkim organizmie z demetylacji metioniny, a jej poziomy są utrzymywane w bardzo wąskim zakresie przez reakcje remetylacji lub transsulfuracji. Remetylacja homocysteiny do nietoksycznej metioniny lub jej katabolizm do cysteiny zapobiega gromadzeniu się homocysteiny we krwi. Folian, czyli metylowana postać kwasu foliowego służy jako dawca grupy metylenowej dla enzymu odpowiedzialnego za metylację homocysteiny (metylotransferazy), a witamina B12 działa jako kofaktor metylotransferazy. Witamina B6 jako fosforan pirydoksalu służy jako kofaktor enzymu w szlakach katabolicznych transsulfuracji homocysteiny do cysteiny, która zachodzi przy udziale enzymu: syntazy β- cystationiny (CBS).
Rola witamin z grupy B w metabolizmie homocysteiny
W normalnych warunkach żywieniowych wchłonięty folian jest metabolizowany do 5-metylotetrahydrofolianu (5-metyloTHF) w jelicie lub wątrobie. 5-MethylTHF jest głównym składnikiem kwasu foliowego pobieranym przez tkanki niewątrobowe. 5-metyloTHF musi zostać przekształcony w tetrahydrofolian (THF) w reakcji syntezy metioniny aby zostać dawcą grup jednowęglowych, m.in. metylowej.
Kwas foliowy jest zwykle najpierw redukowany do dihydrofolianu przez reduktazę dihydrofolianową, a następnie do THF, aby dostać się do puli kwasu foliowego. W niektórych przypadkach pojemność reduktazy dihydrofolianowej jest przekroczona i kwas foliowy może pojawić się w krążeniu w postaci utlenionej (po utworzeniu koenzymu THF z folianu jest on najpierw przekształcany do 5,10-metylenoTHF przez enzym zależny od witaminy B6, a następnie nieodwracalnie zredukowany do 5-metyloTHF przez reduktazę metylenotetrahydrofolianową (MTHFR). Reakcja ta jest kluczem do utrzymania przepływu grup metylowych w celu remetylacji homocysteiny do metioniny poprzez zależną od witaminy B12 syntazę metioninową.
Metionina jest substratem dla SAM, kofaktorem i donorem grup metylowych w wielu reakcjach metylacji, w tym metylacji DNA, RNA, neuroprzekaźników i innych małych cząsteczek, fosfolipidów i białek, w tym histonów.
Oprócz kwasu foliowego, do utrzymania przepływu grup jednowęglowych, zapewniającego normalną remetylację homocysteiny, tworzenie SAM i metylację DNA, potrzeba wielu innych składników odżywczych. Do tych składników odżywczych należą:
- witamina B6, odpowiedzialna za aktywność hydroksymetylotransferazy serynowej,
- ryboflawina, odpowiedzialna za stabilność MTHFR,
- witamina B12, będąca kofaktorem dla syntazy metioniny,
- i cholina, będąca prekursorem betainy – donora grupy metylowej.
Szlak 1-węglowy, a tym samym metylacja DNA, funkcjonuje pod ścisłą kontrolą regulacyjną. SAM jest głównym regulatorem remetylacji homocysteiny zależnej od folianów, ponieważ jest silnym inhibitorem MTHFR.
Homocysteina – podsumowanie
Stężenie homocysteiny w osoczu zależy od wielu czynników, m.in. od wieku, płci, sprawności organów detoksykujących (wątroba, nerki), palenia tytoniu, aktywności fizycznej oraz diety. Właściwą dietą i dbałością o optymalny poziom aktywności fizycznej można wpłynąć na poziom tego aminokwasu w osoczu krwi. Wpływ spożywanych pokarmów ma istotne znaczenie w odniesieniu do ilości dostarczanych folianów. Zbyt niska podaż folianów przyczynia się do ograniczenia remetylacji homocysteiny do metioniny, co skutkuje hiperhomocysteinemią. Wiele badań dowodzi, że dostarczenie właściwej ilości tej witaminy prowadzi do obniżenia poziomu homocysteiny nawet o 25%. To potwierdza istotną rolę odpowiedniej podaży witamin z grupy B przy schorzeniach wątroby by wspomóc przemianę homocysteiny.
Bibliografia:
Crider et al. Folate and DNA Methylation: A Review of Molecular Mechanisms and the Evidence for Folate’s Role. American Society for Nutrition. Adv. Nutr. 3: 21–38, 2012; doi:10.3945/an.111.000992.
Anna Waśkiewicz et al. Dietary intake of vitamins B6, B12 and folate in relation to homocysteine serum concentration in the adult Polish population – WOBASZ Project. Kardiologia Polska 2010; 68: 3: 275-282.
Sylwia Kraczkowska*, Zofia Suchocka, Jan Pachecka. PODWYŻSZONE STĘŻENIE HOMOCYSTEINY WE KRWI JAKO WSKAŹNIK ZAGROŻENIA ZDROWIA. Biul. Wydz. Farm. AMW, 2005.
Z wykształcenia farmaceutka, absolwentka Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. Od początku swojej ścieżki zawodowej ukierunkowana na tematy związane z medycyną spersonalizowaną. Główny obszar zainteresowań dotyczy wpływu dedykowanego postępowania żywieniowego na skuteczność terapii lekowych u osób z chorobami rzadkimi, metabolicznymi i autoimmunologicznymi. Zawodowo zajmuje się realizacją multidyscyplinarnych projektów badawczo-rozwojowych dla podmiotów z branży farmaceutycznej i spożywczej.
Aleksandra Papp
