Vitamin B9

Vitamin B9, běžně známý jako folát nebo kyselina listová, je ve vodě rozpustný B vitamin s fundamentálním významem pro lidské zdraví. Termín "folát" zahrnuje rodinu sloučenin odvozených od kyseliny pteroylglutamové, včetně přirozeně se vyskytujících potravinových folátů, syntetické kyseliny listové používané v obohacování a doplňcích, a různých redukovaných forem včetně 5-methyltetrahydrofolátu (5-MTHF).

Primární biochemická role folátu je jako nosič jednouhlíkových jednotek v metabolických reakcích. Tyto jednouhlíkové jednotky jsou nezbytné pro syntézu a opravu DNA, buněčné dělení a metabolismus homocysteinu na methionin. Protože rychle se dělící buňky mají vysoké požadavky na folát, nedostatek zvláště postihuje tkáně s rychlým oběhem, včetně kostní dřeně (produkce červených krvinek), střevní sliznice a vyvíjejícího se plodu.

Nejvýznamnějším veřejnozdravotním dopadem folátu je prevence defektů neurální trubice (DNT). Randomizované kontrolované studie jednoznačně prokázaly, že perikoncepční suplementace kyselinou listovou snižuje riziko DNT o 50-70%. Tyto důkazy vedly k povinnému obohacování obilných produktů v mnoha zemích, což vedlo k dramatickým snížením sazeb DNT. Kritické okno pro suplementaci začíná před početím a pokračuje prvním trimestrem, často předtím, než žena ví, že je těhotná.

Nedostatek folátu způsobuje megaloblastickou anémii, charakterizovanou produkcí zvětšených, nezralých červených krvinek, které nemohou správně fungovat. Tento stav způsobuje únavu, slabost a dušnost. Nedostatek také zvyšuje hladiny homocysteinu, které byly spojeny se zvýšeným rizikem kardiovaskulárních onemocnění, i když suplementace kyselinou listovou důsledně nesnížila kardiovaskulární události v klinických studiích.

Nad rámec svých esenciálních funkcí byl folát studován pro prevenci rakoviny, kognitivní funkci a léčbu deprese. Vztah s rakovinou je komplexní: adekvátní folát může předcházet iniciaci rakoviny udržováním integrity DNA, ale vysoký příjem folátu může podporovat progresi u existujících nádorů. Tato duální role zdůrazňuje důležitost vhodného dávkování.

Přibližně 40% populace nese genetické varianty (zejména MTHFR C677T), které snižují účinnost metabolismu folátu. Tyto osoby mohou těžit z formy 5-MTHF, která obchází krok enzymu MTHFR. Nicméně kyselina listová zůstává jedinou formou prokázanou prevencí defektů neurální trubice a současné důkazy ukazují, že jedinci s variantami MTHFR mohou stále efektivně zpracovávat kyselinu listovou.

Folát biochemicky funguje jako nosič jednouhlíkových jednotek (methylových, methylenových, formylových skupin) v mnoha metabolických reakcích. Aktivní forma, tetrahydrofolát (THF), slouží jako koenzym, který přijímá a daruje tyto jednouhlíkové jednotky v reakcích nezbytných pro syntézu DNA, metabolismus aminokyselin a methylační procesy.

Při syntéze DNA 5,10-methylentetrahydrofolát daruje methyl skupinu deoxyuridin monofosfátu (dUMP), konvertujíc ho na thymidin monofosfát (dTMP), stavební kámen DNA. Tato reakce je katalyzována thymidylát syntázou a je nezbytná pro replikaci a opravu DNA. Bez adekvátního folátu nemohou buňky produkovat dostatečné množství thymidinu, vedouc k narušené syntéze DNA a charakteristickým "megaloblastickým" změnám v rychle se dělících buňkách.

Folát se také účastní remethylace homocysteinu na methionin. 5-methyltetrahydrofolát (5-MTHF) daruje svou methyl skupinu homocysteinu v reakci katalyzované methionin syntázou, která vyžaduje vitamin B12 jako kofaktor. Tato reakce produkuje methionin, který může být konvertován na S-adenosylmethionin (SAM), primárního methyl donoru těla pro methylační reakce ovlivňující DNA, proteiny a neurotransmitery.

Mechanismus prevence defektů neurální trubice není plně pochopen, ale pravděpodobně zahrnuje více drah. Folát je nezbytný pro rychle se dělící buňky vyvíjející se neurální trubice během prvních 28 dnů po početí. Adekvátní folát může předcházet chybám v syntéze a methylaci DNA, které vedou k selhání uzávěru neurální trubice. Genetické variace v genech metabolismu folátu mohou vysvětlit, proč některé ženy vyžadují vyšší příjem folátu k prevenci DNT.

Kyselina listová z doplňků a obohacených potravin je absorbována efektivně v proximální části tenkého střeva prostřednictvím pH-dependentního nosičem zprostředkovaného procesu. Jakmile absorbována, je redukována na dihydrofolát a pak tetrahydrofolát enzymem dihydrofolát reduktázou. Přírodní potravinové foláty existují primárně jako polyglutamátové formy, které musí být dekonjugovány na monoglutamáty střevními enzymy před absorpcí, činíce je poněkud méně biologicky dostupnými než kyselina listová.

Enzym MTHFR (methylentetrahydrofolát reduktáza) konvertuje 5,10-methylentetrahydrofolát na 5-methyltetrahydrofolát, primární cirkulující formu folátu. Varianta C677T redukuje aktivitu enzymu o 30-70% v závislosti na genotypu, potenciálně narušující remethylaci homocysteinu. Nicméně adekvátní příjem folátu může překonat toto narušení u většiny jedinců.

Folát se nachází v různých potravinách, s nejvyššími koncentracemi v játrech, tmavých listových zeleninách, luštěninách a obohacených obilovinách. V mnoha zemích jsou pšeničná mouka a další obilné produkty obohacovány kyselinou listovou, činíce obohacené obiloviny hlavním dietním zdrojem.

Nedostatek folátu primárně postihuje rychle se dělící tkáně. Způsobuje megaloblastickou anémii, charakterizovanou produkcí zvětšených, nezralých červených krvinek, které nemohou efektivně transportovat kyslík. Nedostatek během těhotenství způsobuje defekty neurální trubice ve vyvíjejícím se plodu.

Požadavky na folát jsou vyjádřeny jako dietní folátové ekvivalenty (DFE), aby se zohlednila různá biologická dostupnost přírodních potravinových folátů versus syntetické kyseliny listové. 1 mcg DFE = 1 mcg potravinového folátu = 0,6 mcg kyseliny listové z obohacených potravin nebo doplňků užívaných s jídlem = 0,5 mcg kyseliny listové z doplňků na lačno.

Folátové doplňky přicházejí v několika formách s různou biologickou dostupností a metabolickými drahami. Kyselina listová je syntetická a nejstabilnější. 5-MTHF je aktivní cirkulující forma, která obchází enzym MTHFR. Potravinové foláty jsou polyglutamátové formy s variabilní absorpcí.