Обмен фолиевой кислоты в организме. Сколько фолиевой кислоты нужно в норме?
Молекула фолиевой кислоты слагается из: птеридинового кольца (с группами 2-амино и 4-гидрокси), остатка парааминобензоловой кислоты и пептидной группы, образованной из 1-7 (10) глютамиловых радикалов, связанных между собой в положении гамма.
Собственно фолиевая кислота - это птероилмоноглютамовая кислота, которая для приобретения коферментной активности подвергается восстановлению (под воздействием дегидрофолат-редуктазы) в тетрагидрофолиевую кислоту (FH4), после предварительного прохождения через полувосстановленную форму (диги-дрофолиевую кислоту — FH2).
Термин фолиевокисловые соли применяется для обозначения совокупности производных фолиевой кислоты. В пищевых продуктах и клетках организма большинство фолиевокислых солей находится в виде полиглютаматов, которые, в целях поглощения или использования в качестве коферментов подвергаются предварительному «разъединению » специфическими ферментами («конъюгазы»).
Коферментная активность фолиевой кислоты (в форме FH4) заключается в переносе отдельных единиц «активного углерода», которые, без затруднения, либо связываются либо отдаются во время реакций метаболизма нуклеиновых кислот или аминокислот. К тому же, путем реакций интерконверсии (Nystrom), фолиевые коферменты преобразуются из одних, в другие, тем самым создавая, поистине, биохимические кругообороты фолиевокислой соли; при этом существует возможность управления ею наиболее необходимыми реакциями (Nystrom).
Химическая структура фолиевой кислоты и ее полиглютаматов
В процессе синтеза пуриновых нуклеотидов фолиевые коферменты участвуют в 2 из 12 реакций образования пуринового ядра (с включением С8 и С2). В отношении пиримидиновых нуклеотидов фолиевая кислота участвует в образовании тимидилата (нуклеотид ДРНК) путем метилирования уридилата. При этой реакции происходит частичное окисление FH4 в FH2, которая, затем, преобразуется в FH4 под воздействием FHa-редуктазы.
В обмене аминокислот фолиевые коферменты участвуют в процессах интерконверсии гликолъ-серин (реакция, зависящая от пиридоксалфосфата), катаболизма гистидина (преобразования формиминоглютамовой кислоты) (FIGlu) в глютамовую кислоту (что выявляется реакцией нагрузки гистидином), равно как и в биосинтезе метионина путем метилирования гомоцистеина с помощью другой переносящей системы, зависящей от В12; эта реакция объясняет мегалобластоз, наблюдаемый при недостатке витамина В12.
Дозировка фолиевокислых солей в принципе проводится бактериологическими методами, измеряющими рост, зависящих от них, микроорганизмов при контакте с исследуемым материалом (L. Casei; для «дифференцированной» дозировки — S. faecalis и P. cerevisiae); применяются также методы «радиоизотопного разведения» (Waxman и сотр.).
Движение фолиевой кислоты (фолиевокислых солей) в организме
Поскольку в отличие от многих микроорганизмов, организм человека не способен синтезировать фолиевокислые соли, он находится в зависимости от их подвоза с пищей. Это обеспечивается рядом пищевых продуктов растительной и животной природы, среди которых наибольшим содержанием фолиевокислых солей отличаются спаржа, цветная капуста, шпинат, салат, арбуз, лимон, грибы, пивные дрожжи, печенка, почки и др.
Смешанный режим питания может содержать от 100 до 2000 мкг (Chanarin и сотр.) — в среднем 600—700 мкг. фолиевокислых солей в сутки, при этом большинство в виде полиглютаматов, из которых лишь часть поступает в организм, в пригодном для него состоянии. При нормальных условиях наименьшая суточная потребность оценивается в 50—100 мкг; при более высоком расходе или нарушении поглощения отмечается рост количества до 500 мкг в сутки и даже более.
Схематическое изображение метаболических систем фолиевокислых солей (видоизменение по Nystrom). Различаются системы: «синтеза пуринов» (а, а'), «синтеза ДНК» (b) и «синтеза метионина» с восстановлением «активной фолиевокисловои соли» (с); системы (кругообороты), питающиеся за счет подвоза с пищей и клеточных запасов [в частности посредством системы (с)] связаны между собой внутриконверсионными реакциями с проявлением тяготения к форме метил-FН4; изображены основные реакции переноса и внутриконверсии с соответствующими ферментами. Ферменты: 1—формиминотрансфераза; 2 — циклодезаминаза; 3 — GAR-трансформилаза; 4— циклогидролаза; 5 — AIGAR-трансформилаза; 6 — фермент, активирующий муравьинокислую соль; 7 — серингидроксиметилтрансфераза; 8 — тимидилатсинтетаза; 9 — N5, N10-метенил-FН4-дегидрогеназа; 10— N5, N10-метилеи-FН4-редуктаза; 11—витамин В12-траясамилаза; 12 — конъюгазы; 13 — FH2 — редуктаза.
Поглощение фолиевокислой соли происходит в двенадцатиперстной и проксимальной части тощей кишках, посредством механизма активного переноса. При введении большого количества фолиевокислая соль проходит через кишечную клетку с помощью пассивной диффузии. В настоящее время доказано, что поглощаются лишь моноглютамовые формы (Bernstein и сотр.), в то время как полиглютаматы требуют предварительного разъединения кишечными конъюгазами (на активность которых влияют физиологические или патологические активирующие и ингибирующие факторы).
Видимо в процессе поглощения или прохождения через печень происходит метилирование фолиевой кислоты.
Перенос плазмой осуществляется постредством нестойкого связывания с глобулинами и beta-липопротеидами. Восстановленная фолиевая кислота быстро захватывается клетками (на уровне FН2-редуктазы), причем дальнейшее преобразование в активные формы протекает весьма медленно (быстрее при недостаточности). Норма фолиевокислой соли в сыворотке равняется 6—20 нг/мл, причем в большинстве случаев (более 90%) в виде метил-FH4.
Запас фолиевокислой соли в организме оценивается примерно в 6—10 мг, при этом основное хранилище печень (Chanarin и сотр.). В кровяных клетках так же отмечается значительная концентрация фолиевокислых солей (160—640 нг/мл массы эритроцитов), при том, кроветворение видимо располагает преимущественным режимом в случае фолиевого дефицита. Клеточная фолиевокислая соль представляется в виде сочетанного метил-FН4 и переходит в активную форму по мере, метаболических потребностей соответствующих клеток.
Удаление фолиевокислых солей осуществляется, в основном, через почки (примерно 40 нг/сутки), несмотря на то, что наибольшее фильтруемое количество подвергается ретрорезорбции через канальцы. Как и в отношении витамина В12 существует активное кишечно-печеночное движение фолиевокислых солей, в пределах которого теряется небольшая доля, удаляемая с фекалиями (Bertino и сотр.).