Funkcije

Funkcije vitamina B9 su:

  • Metabolizam C1-jedinica
  • Metabolizam aminokiselina
  • Metabolizam nukeinskih kiselina
  • Stvaranje stanica
  • Potpora živčanom sustavu

Metabolizam C1-jedinica

Vitamin B9 sastavni je dio enzima specijaliziranih za biokemijske reakcije koje obuhvaćaju prijenos C1-jedinica različitih oksidacijskih stanja: formilne (-CHO), formijatne (-HCOO-), metilne (-CH3) i hidroksimetilne (-CH2OH) skupine. Regulacija metabolizma C1-jedinice je složena i ovisi o međupretvorbama oksidacijskih stanja folatnih intermedijera.[1,2,3,4]

Metabolizam aminokiselina

Koenzimi s folatom su potrebni za metabolizam nekoliko bitnih aminokiselina. Sinteza metionina iz homocisteina, intermedijera u metabolizmu aminokislina sa sumporom, zahtijeva prisutnost enzima kojima su potrebni vitamin B9 i B12 da bi uspješno djelovali. Nedostatak folata rezultira smanjenom sintezom metionina te nagomilavanjem homocisteina, a upravo te povećane razine homocisteina (hiperhomocisteinemija) se povezuju s rizikom od srčanih bolesti. Vitamin B9 je također potreban za sintezu glutamata iz histidina, serina iz glicina te samu razgradnju glicina.[1,2,3,4]

Metabolizam nukleinskih kiselina

Koenzimi s folatom imaju ulogu u metabolizmu nukelinskih kiselina i to na dva načina. Prvi način uključuje sintezu DNA iz njenih prekursora (timidin i purini) koja ovisi o koenzimima s folatom, dok drugi uključuje sintezu metionina. Metionin je potreban za sintezu S-adenozilmetionina (eng. S-adenosylmethionine, SAM), ključni supstrat enzima metiltransferaza koje su odgovorne za brojne reakcije metilacije (dodavanje C1-jedinica, točnije –CH3 skupina), uključujući i metilacije unutar DNA i RNA. Metilacija DNA je važna epigenetička modifikacija koja  bi mogla biti od velike važnosti u sprječavanju nastanka raka.[1,2,3,4]

Stvaranje stanica

Stanice s kratkim životnim vijekom (stanice kože, stanice crijeva, stanice sluznica) su ovisne o vitaminu B9. Vitamin B9 je potreban za sintezu timidilata iz kojeg nastaje timidin, prekursor u sintezi DNA, a njegov nedostatak uzrokuje zastoj u staničnom ciklusu (u G2 fazi) sprječavajući time normalnu replikaciju i popravak DNA (sinteza RNA teče normalno). Stoga se stanice, u stanju nedostatka vitamina B9, neće normalno i uspješno dijeliti čime nastaju povećane stanice koje ne mogu funkcionirati. Upravo je iz tog razloga folna kiselina bitna u stanjima ubrzanog staničnog rasta, kao što je na primjer trudnoća. Jedna od ključnih uloga vitamina B9 jest i omogućavanje potpunog razvoja crvenih krvnih zrnaca. Naime, pri nedostatku ovog vitamina crvene krvne stanice se ne mogu uspješno oblikovati (sazriti) nego nastavljaju rasti bez dijeljenja čime se stvaraju abnormalno velike crvene krvne stanice, megaloblasti. Takvo stanje se naziva makrocitna ili megaloblastična anemija. Uz to, vitamin B9 pomaže u održavanju zdrave cirkulacije krvi po organizmu tako što sprječava nakupljanje homocisteina.[1,2,5,6]

Rak

Istraživanja pokazuju da vitamin B9 ima dvojnu ulogu u razvoju raka: on smanjuje rizik od rane karcinogeneze, dok visoke količine ovog vitamina potiču uznapredovalu karcinogenezu. S obzirom da je vitamin B9 potreban za stanični rast i razmnožavanje, posebno stanicama koje se brzo dijele, kao na primjer tumorske stanice, spojevi koji su njegovi metabolički inhibitori se koriste kao antitumorski lijekovi. Antifolati (metabolički inhibitori folne kiseline) djeluju specifično tijekom sinteze DNA i RNA te su stoga citotoksični cijekom S-faze staničnog ciklusa. Aminopterin je analog folne kiseline (4-aminofolna kiselina) koji inhibira dihidrofolat reduktazu čime se sprječava redukcija folne kiseline u tetrahidrofolat (aktivni oblik). Metotreksat je također analog folne kiseline koji direktno inhibira dihidrofolat reduktazu i timidilat sintazu (enzima sinteze nukleotida) te se i danas koristi u kemoterapiji. Noviji antifolati (strukturni analozi folata) koji se koriste u liječenju raka su trimetreksat, pemetreksed i raltitreksed. Dakle, paradoksalno, inhibicija metabolizma folata se koristi kao sredstvo u liječenju raka, a nedovoljne količine folata u zdravim stanicama rezultiraju oštećenjem DNA i promijenjenom metilacijom DNA koje se povezuju sa nastankom raka. Utjecaj na metabolizam folata može stoga uzrokovati rak, no također potaknuti apoptozu ili nekrozu stanica raka. Međutim, tijelo može razviti otpornost na antifolate; zbog dugotrajno smanjene količine tetrahidrofolata, stanica počinje sintetizirati više dihidrofolat reduktaze (enzima koji sintetizira aktivni oblik vitamina B9, tetrahidrofolat), a s obzirom da je metotreksat kompetitivni inhibitor dihidrofolat reduktaze, povećane koncentracije dihidrofolat reduktaze mogu nadjačati djelovanje antifolata.[7,8,9]

Potpora živčanom sustavu

Veza između vitamina B9 i živčnog sustava uključuje njegovu ulogu u održavanju ravnoteže neuroprijenosnika, zaduženih za komunikaciju između živčanih stanica, neurona. Vitamin B9 je uključen u održavanje razine metionina potrebnog za sintezu S-adenozilmetionina, kofaktora u reakcijama metilacije prilikom sinteze i metabolizma katekolamina. Također, vitamin B9 se povezuje i s održavanjem razina tetrahidrobiopterina, ključnog kofaktora u sintezi serotonina i katekolaminskih neuroprijenosnika. Katekolamini su bitni za održavanje raspoloženja te neka istraživanja povezuju nedostatak vitamina B9 s raznim neurološkim poremećajima, kao što je depresija i shizofrenija. Vitamin B9 je bitan i za reakcije metilacije koje su važne za stvaranje i održavanje membranskih lipida neurona i glija stanica. Nedostatak vitamina B9 utječe na sintezu DNA, proteina i lipida te time i na rast i proliferaciju neurona i glija stanica. Zbog tog svojstva, vitamin B9 tijekom trudnoće, ako ga u organizmu ima u dovoljnim količinama, sprječava oštećenja neuralne cijevi u djeteta, za čak 72 %.[10,11,12]

"Literatura"

1. Combs,  G.F. (2008) The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health, Elsevier Academic Press, Burlington.

2. Gropper, S.S., Smith, J.L., Groff., J.L. (2009) Advanced nutrition and human metabolism, Wadsworth, Belmont.

3. Hui, Y.H. (1992) Encyclopedia of food science and technology, John Wiley and sons, New York.

4. MacRae, R., Robinson, R.K., Sadler, M.J. (1993) Encyclopaedia of food science, food technology and nutrition, Academic Press, London.

5. Metz, J. (1963) Folates in Megloblastic Anaemia. Bull. Wld. Hlth. Org. 28, 517-529.

6. Theberge, C. (2003) Anemia, Megaloblastic. Physicians Committee for Responsible Medicine. Online: http://www.nafwa.org/download/megaloblastic.pdf.

7. Fenech, M., Aitken, C., Rinaldi, J. (1998) Folate, vitamin B12, homocysteine status and DNA damage in young Australian adults. Carcinogenesis. 19, 1163-1171.

8. Kim, Y.I. (2004) Will mandatory folic acid fortification prevent or promote cancer?. Am. J. Clin. Nutr. 80, 1123–1128.

9. Ulrich, C.M. (2007) Folate and cancer prevention: a closer look at a complex picture. Am. J. Clin. Nutr.  86, 271–273.

10. Fernstrom, J.D. (2000) Can nutrient supplements modify brain function?. Am. J. Clin. Nutr. 71, 1669S-1675S.

11. Weir, D.G., Scott, J.M. (1999) Brain function in the elderly: role of vitamin B12 and folate. Brit. Med. Bull. 55, 669-682.

12. Reynolds, E. (2006) Vitamin B12, folic acid, and the nervous system. Lancet Neurol. 5, 949–960.