Параграф 16. витамин фолиевая кислота

Автор текста – Анисимова Елена Сергеевна.
Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив не зубрить.

Замечания можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5

ПАРАГРАФ 16.
См. п.9-11, 17, 35, 68, 72.
«Фолиевая кислота»

Содержание параграфа:
16. 1. Определение фолата.
16. 2. Суточная потребность в фолате.
16. 3. Обеспечение организма фолатом.
16. 4. Последствия дефицита фолиевой кислоты в организме
(медицинское значение фолиевой кислоты).
16. 5. Профилактика дефицита фолата.
16. 6. Биологические функции фолата: роль фолата в обмене веществ.
16. 7. Антагонисты фолата и их применение в медицине.

16. 1. Определение фолата.

Фолиевая кислота – это один из витаминов.
Соль и анион фолиевой кислоты называются ФОЛАТОМ.

16. 2. Суточная потребность в фолате.

Несколько миллиграммов.

16. 3. Обеспечение организма фолатом, пищевые источники фолата.

Фолат содержится только в сырой пище, так как при тепловой обработке почти весь фолат разрушается.
Основными источниками фолата являются зелень, петрушка и т.д.

16. 4. Последствия дефицита фолиевой кислоты в организме
(медицинское значение фолиевой кислоты):

К каким последствиям приводит отсутствие в организме фолиевой кислоты?

Сильный дефицит фолата в организме (авитаминоз фолата) или нарушение функций фолата
приводят к развитию симптомов и последствий авитаминоза фолата,
основным из которых является
развитие МЕГАЛОБЛАСТИЧЕСКОЙ (мегалобластной) АНЕМИИ,
то есть анемии, при которой в крови повышено содержание мегалобластов вместо нормальных эритроцитов.
Другие последствия авитаминоза фолата:
1. Нарушение ЭМБРИОГЕНЕЗА при беременности,
риск рождения больного ребёнка, выкидышей (невынашиваемости беременности).
Особенно опасен дефицит фолата в самом начале беременности,
поэтому получать фолат должны все женщины постоянно,
даже если не планируют беременность:
чтобы в случае наступления незапланированной беременности эмбрион не пострадал из-за дефицита фолата.
2. Повреждение СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖКТ, язвы органов ЖКТ,
атрофические процессы, нарушение всасывания и переваривания.
3. Снижение ИММУНИТЕТА из-за дефицита антител и лейкоцитов.
4. ДЕРМАТИТЫ, инфекции кожи.
5. Замедленная РЕГЕНЕРАЦИЯ тканей (язв, при ожогах, порезах, переломах и т.д.).
6. БЕСПЛОДИЕ из-за сниженного количества сперматозоидов (олигоспермии).

Все эти последствия дефицита фолата обусловлены тем, что
ПРИ ДЕФИЦИТЕ ФОЛАТА СНИЖАЕТСЯ ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК.
Поэтому замедляется рост ребёнка или эмбриона, заживление,
замедляется образование новых клеток эпидермиса и новых клеток слизистой оболочки ЖКТ,
новых клеток красного костного мозга, из которых должны были бы образоваться эритроциты и лейкоциты.

В чём медицинское значение фолата?
В том, что при его отсутствии возникают опасные для жизни последствия:
мегалобластная анемия, повреждение ЖКТ и т.д. (см. выше).

Как избежать перечисленных последствий дефицита фолата? – употреблять фолат:

16. 5. Профилактика дефицита фолата.

Одно из условий отсутствия симптомов авитаминоза фолата
– поступление в организм фолиевой кислоты с пищей.
Фолат поступает только с сырой пищей, поскольку при варке разрушается почти полностью (как и аскорбат – п.12).
Поскольку в сыром виде животную пищу не рекомендовано употреблять,
то основным источником фолата является РАСТИТЕЛЬНАЯ ПИЩА
(как и источником аскорбата), особенно ЗЕЛЕНЬ (петрушка, перья зелёного лука, брокколи и т.д.).
Некоторое количество фолата может синтезироваться микрофлорой ЖКТ,
поэтому нормальная микрофлора помогает организму обеспечивать себя фолатом.

Второе условие отсутствия авитаминоза фолата:
нормальное всасывание фолата в ЖКТ.
Поэтому нарушение всасывания фолата в ЖКТ при повреждении слизистой оболочки ЖКТ или при удалении части ЖКТ приводит к авитаминозу фолата, в том числе к мегалобластной анемии.

Третье условие отсутствия авитаминоза фолата:
превращение фолата в активную форму фолата (кофермент),
путём присоединения 4-х атомов водорода (тетра гидро).
Поэтому активная форма фолата называется ТетраГидроФолатом – ТГФ или F4.
Присоединение атомов водорода катализируется ферментами РЕДУКТАЗАМИ:
сначала к фолату присоединяются два атома водорода,
превращая фолат в фолат с двумя атомами водорода – ДиГидроФолат
(реакция катализируется с помощью фермента фолат/редуктаза).
Затем к дигидрофолату присоединяются ещё два атома водорода,
превращая его в фолат с 4-мя атомами водорода – ТетраГидроФолат.
Источником присоединяемых атомов водорода является кофермент НАДФН,
который «получает» атомы водорода в ПФП – п.35.
В состав НАДФН входит витамин РР,
поэтому для нормального обмена фолата нужен РР.
Кроме того, НАДФН нужен для превращений С1-групп, переносимых фолатом.
Для работы фолатредуктазы нужен витамин кофермент ФАД с витамином В2 в составе ФАД.
Поэтому дефицит РР и В2 приводит к нарушениям функций фолата и способствуют появлению симптомов дефицита фолата.
Мутации генов, кодирующих ферменты, катализирующие реакции активации фолата,
приводят к дефициту ТГФ и развитию симптомов авитаминоза фолата.
Если эти ферменты совсем не работают, то это несовместимо с жизнью, и эмбрион не развивается.
Если ферменты работают, но недостаточно активно, то иногда избежать последствий дефицита фолата можно за счёт употребления человеком повышенных доз фолата.

Четвёртое условие отсутствия авитаминоза фолата:
наличие в организме витамина В12 (п.17),
поскольку при отсутствии В12 нарушаются и функции ТГФ:
все молекулы ТГФ связаны с метильными группами,
из-за чего не могут переносить другие С1-группы, которые нужны для синтеза нуклеиновых кислот,
поэтому не могут делиться клетки;
кроме того, при отсутствии витамина В12 фолат не может участвовать в процессах трансметилирования (п.17, 68), синтеза холина для мембранных липидов и т.д.

16. 6. Биологические функции фолата: роль фолата в обмене веществ.

Фолат в составе кофермента ТГФ участвует в переносе одноуглеродных (С1) групп:
метильной, метиленовой, формильной и т.д.

Исходными источниками С1-групп являются аминокислоты СЕРИН И ГЛИЦИН.
серин при отдаче С1 группы превращается в глицин,
а глицин при отдаче С1 группы превращается в аммиак и СО2.
Получив С1 группы от серина или глицина, ТГФ превращается в ТГФ с С1 группой,
который обозначается как С1-ТГФ или С1-F4.

Часть молекул С1-ТГФ участвует в реакциях СИНТЕЗА НУКЛЕОТИДОВ – п.72,
бОльшая часть которых нужна для синтеза нуклеиновых кислот – РНК и ДНК.
Поэтому при отсутствии ТГФ не могут синтезироваться РНК и ДНК.
Без РНК не могут синтезироваться белки – гемоглобин, антитела, коллаген, ферменты и т.д. (п.57).
При отсутствии синтеза ДНК НЕ МОГУТ ДЕЛИТЬСЯ КЛЕТКИ (п.79),
поскольку перед делением клеток ДНК должна удвоиться.

Нарушение деления клеток приводит к тому, что не могут образовываться новые клетки:
1) при росте, эмбриогенеза (поэтом замедлен рост и нарушен эмбриогенез),
2) при заживлении (поэтому оно медленное),
3) при образовании новых клеток крови (эритроцитов, лейцитов), поэтому их мало – анемии, лейкопении,
4) при образовании новых клеток эпидермиса (поэтому возникают ДЕРМАТИТЫ),
5) при образовании новых клеток слизистой оболочки ЖКТ (язвы ЖКТ),
6) при образовании новых сперматозоидов у мужчин (риск бесплодия).
Снижение образования новых клеток приводит:
1) к дефициту данных клеток,
2) к повреждению тканей, в которых не образуются новые клетки,
3) к развитию дегенеративных и атрофических процессов.

Метильные группы
могут переноситься от ТГФ на КОБАЛАМИН (витамин В12),
превращая его в метил/кобаламин (коферментную форму кобаламина).
Это нужно для того, чтобы:
1 – ТГФ мог переносить другие С1-группы и участвовать в синтезе нуклеотидов,
2 – а также для того, чтобы метильная группа перенеслась
от кобаламина на гомоцистеин, который в результате превращается в МЕТИОНИН.
Метионин может поступать с пищей или образовываться при распаде белков организма,
но желательно, чтобы он мог образовываться и из гомоцистеина с помощью фолата и В12,
поэтому достаточное поступление фолата и В12 снижает потребность организма в метионине,
а при дефиците фолата или В12 потребность организма в поступлении метионина увеличивается.

К метионину присоединяется аденозил, образуя S-аденозиЛметионин (SAM),
который считается активной формой метионина
(не путать с активной формой метионина при синтезе белков – метилнил-тРНК).
SAM является источником группы при синтезе полиаминов из орнитина,
а также ИСТОЧНИКОМ МЕТИЛЬНОЙ ГРУППЫ в процессах:
1) метилирования ДНК,
2) метилирования КСЕНОБИОТИКОВ при их обезвреживании,
3) синтеза гормона СЕРОТОНИНА,
4) синтеза (п.105.1) и обмена (при инактивации) гормона АДРЕНАЛИНА (п.105),
5) синтеза КРЕАТИНА (п.69)
6) синтеза ХОЛИНА для синтеза гормона АЦЕТИЛХОЛИНА
и для синтеза МЕМБРАННЫХ ЛИПИДОВ (фосфотидилхолина, сфингомиелина и т.д.),
которые нужны:
1) для мембран новых клеток,
2) для восстановления мембран, в том числе миелиновых оболочек НЕРВОВ.

Реакции, в которых переносится метильная группа от SAM на какое-то вещество,
называются процессами транс/метилирования.

При дефиците фолата или ТГФ процессы трансметилирования нарушаются,
что приводит к дефициту перечисленных веществ, в том числе – мембранных липидов,
что может привести к снижению деления клеток, атрофическим процессам, разрушению нервов.

Фолат не разделяет с В12 функцию по превращению метилмалонилКоА в сукцинилКоА,
при авитаминозе фолата менее выражены неврологические нарушения, чем при авитаминозе В12.
Самые заметное проявление дефицита фолата – мегалобластическая анемия, но есть и другие последствия снижения деления клеток. Фолат нужен для превращения глицина в серин и наоборот.

16. 7. Антагонисты фолата и их применение в медицине.

Антагонисты витамина или антивитамины – это вещества, которые нарушают функционирование витамина: нарушая его всасывание или ингибируя активацию витамина.

Существуют
1) ингибиторы ферментов, превращающих фолат в тетрагидрофолат
2) и образующих фолат из ПАБК (ПараАминоБензойной Кислоты),
3) а также препараты, которые сочетают в себе ингибиторы обоих процессов (бисептол).

ПАБК ; фолат (витамин) ; ТГФ=ТетраГидроФолат (кофермент, активная форма фолата)

Реакции превращения ПАБК в фолат у человека нет (фолат не синтезируется клетками человека, является для человека витамином),
эта реакция есть только у бактерий,
в том числе находящихся в организме человека.

Ингибирование этой реакции синтеза фолата у бактерий оставляет их без фолата,
и поэтому нарушает синтез белков и ДНК у бактерий,
что приводит к гибели бактерий
и потере бактериями способности делиться,
то есть оказывает антибактериальный эффект.
Таким образом, ингибиторы образования фолата у бактерий – одна из групп антибиотиков.
Побочное действие – дисбактериоз.
На клетки человека ингибиторы синтеза фолата не оказывают прямого влияния, и не нарушают синтеза ДНК у человека,
так как в клетках человека и нет реакции синтеза фолата.

Ингибиторы ферментов, которые превращают фолат в ТГФ, нарушают работу фолата:
не позволяют фолату участвовать в синтезе ДНК и белка,
что приводит к снижению деления клеток, в том числе опухолевых,
поэтому ингибиторы превращения фолата в ТГФ используются
при химиотерапии опухолей и лейкозов.
Некоторые побочные эффекты применения ингибиторов образования ТГФ:
снижение деления не только опухолевых, но и других клеток, в том числе клеток ЖКТ,
что приводит к повреждению слизистой оболочки ЖКТ, что приводит к диарее;
повреждение волосяных луковиц приводит к выпадению волос.

Таблица «Функции фолата» в отдельном файле