BIOCHEMIA VII 13.11.2000

­­­­ Witamina C

Witamina C jest pochodną glukozy, we wszystkich organizmach zwierzęcych poza naczelnymiNaczelnymi i świnką morską. Witamina C jest wytwarzana w tzw. szlaku kwasów uronowych. U tych organizmóworganizmów, u których wspominałem występuje blok metaboliczny, wskutek tego na pewnych etapach witamina C powstawaćtego witamina C nie może być syntetyzowana i nie może tego witamina C nie może powstawaći musi być dostarczona. Kluczowe znaczenie mają dwa atomy wodoru. Witamina C może bardzo łatwo oddawać te atomy wodoru, albo redukować pewne związki samemu się utleniając lub te atomy wodoru przyjmując, czyli się redukując.redukując inne związki, a sama się utlenia lub przyjmując te atomy wodoru, czyli się redukuje.

Źródła:

Pokarmy pochodzenia roślinnego:

• Czarna porzeczka

• Aronia - szczególnie modny owoc w latach 50-tych

• Owoce cytrusowe

• Papryka

• Zielona sałata

• Cebula - zawarte w niej olejki eteryczne wzmagają wydzielanie żółci

Ponieważ witamina C jest zaangażowana w szereg przemian biochemicznych, to gdybyśmy byli ludożercami to moglibyśmy sobie dostarczyć witaminę C zjadając pewne narządy a jak już mielibyśmy się szczególnie na coś nastawić to powinny być to:

• Nadnercza - ale tych nadnerczy objętościowo nie jest dużo więc dobrym źródłem są:

• Wątroba

• Nerki O O

• Śledziona C C

• Mózg HO—C utlenienie O C

HO—C redukcja O C

HC C

HO—CH HO—CH

CH₂OH CH₂OH

Ta zawartość wit. C w korze nadnercza jest tak duża, że dawniej był to jeden z testów służący ocenie hormonu adrenokortykotropowego w surowicy (to są metody historyczne). zasadę tej historycznej metody przedstawiono niżej).

Jeśli zabierzemy z kwasu askorbinowego dwa atomy wodoru, czyli witamina C zredukuje jakiś inny związek to sama utleni się do kwasu dehydroaskorbinowego. Z tego wynika, że podstawowa funkcja wit. C to jest funkcja antyoksydacyjna.

Z tego wynika, że witamina C należy do tej grupy związków, które działają jako antyoksydanty, a mam na myśli beta karoten oraz tokoferole. Niemniej podstawowa różnica między nimi polega na tym, że zarówno beta karoten jak i tokoferole działają w fazie lipidowej komórki, są to substancje rozpuszczalne w tłuszczach, również w osoczu są transportowane z lipidami, glikoproteinamilipoproteinami, natomiast wit C działa zarówno w fazie wodnej kom. jak i w osoczu. W tym też względzie współpracuje z innymi antyoksydantami, które również w fazie wodnej kom. działają a działają, aprzede wszystkim z glutationem.

Funkcja Biochemiczna:

• Biosynteza kolagenu - ten udział odbywa się na poziomie dwóch enzymów mianowicie hydroksylazy prolinowej i lizynowej, przypominam, że częste aminokwasy występujące w białku tkanki łącznej, hydroksyprolina i hydroksylizyna, są aminokwasami, które nie są wbudowywane na etapie translacji, bo dla nich nie ma odpowiedniego aminoacylo - tRNA, ale powstają w modyfikacji posttranslacyjnej i hydroksylacji. Ta hydroksylacja zależy od hydroksylaz, prolinowej i lizynowej, powstają w przypadku lizyny - hydroksylizyna, a w przypadku proliny - hydroksyprolina, jest to reakcja, która wymaga tlenu cząsteczkowego, wymaga jonów żelazawych i alfa - ketoglutaranu. Stałe utrzymywanie jonów żelaza na +2 stopniu utlenienia, czyli jonów żelazawych wymaga obecności kwasu askorbinowego, po to ten kwas askorbinowy tu jest (dla redukcji jonów żelaza). Jeśli kwasu askorbinowego nie ma, nie powstaje albo powstaje w zmniejszonej ilości hydroksyprolina i hydroksylizyna, (przypominam hydroksyprolina jest niezbędna do prawidłowej konformacji kolagenu, a hydroksylizyna jest niezbędna do tego aby mogła następować dalsza modyfikacja kolagenu, mianowicie glikozylacja) czyli glikozylacja), czyli niedobór witaminy C powoduje, żenie jest prawidłowo kształtowana tkanka łączna.

• Udział w katabolizmie szkieletu węglowego tyrozyny - tutaj mamy dwa ważne enzymy:

- oksydaza p - hydroksyfenylopirogronianu (p = para)

- oksydaza homogentyzynianowa - defekt tego enzymu nie jest spowodowany niedoborem wit. C, ale uwarunkowany genetycznie, prowadzi do gromadzenia kwasu homogentyzynowego, który nie może być przekształcony w kwas maleinoacetooctowy i powstaje schorzenie zwane alkaptonurią.

• Udział w powstawaniu związków aktywnie biologicznych z tyrozyny - tyrozyna jest aminokwasem endogennym który powstaje z egzogennego aminokwasu fenyloalaniny w wyniku hydroksylacji, następna hydroksylacja, powstaje DOPA (dihydroksyfenyloalanina), tota ulega dekarboksylacji za pomocą fosforanu pirydoksalu czyli pirydoksalu, czyli pochodnejwit. B₆, powstaje dopamina, która jest pierwsząpierwszą wytwarzaną na tym szlaku aminą biogenną z grupy amin katecholowych, powstaje katecholowych. Z dopaminy powstaje noradrenalina (NA) i następuje metylacja do adrenaliny(NA), która jest metylowana i powstaje adrenalina. CO₂ CH₃

Fen Tyr DOPA DOPAMINA NA ADRENALINA

hydroksylacja hydroksylacja (NA - noradrenalina)

• Synteza steroidów nadnerczowych - mamy korę nadnercza, jak państwo pamiętacie z histologii zbudowana z trzech warstw, tu działa ACTH, głównie na tę warstwę środkową, czyli pasmowatą, tu następuje szereg reakcji w wyniku których powstają glikokortykoidy, których głównym przedstawicielem jest kortyzol, żeby doszło do syntezy kortyzolu, następują po sobie następujące hydroksylacje. Kluczowe jest to są tew pozycji 21 i 11 a to tego 11, natomiast,aby w warstwie kłębkowatej powstał aldosteron dodatkowo musi nastąpić hydroksylacja w pozycji 18 (istnieje także 17 hydroksylaza), kluczowe ). Są to kluczowehydroksylacje dla syntezy steroidów. Zanim można było oznaczać ACTH metodami immunologicznymi, to brano surowice pacjenta, wstrzykiwano śwince morskiej, następnie zwierzakowi wyrzynano nadnercza i spoglądano ile tam jest wit. C, jak dużo ubyło, a musiało ubyć bo doszło do syntezy kortyzolu, czyli została ona wykorzystana do hydroksylacji, to wnoszono, że stężenie ACTH jest prawidłowe, jeśli natomiast wit. C nie ubywało to wnoszono, że stężenie ACTH jest niskie. Niestety świnka była jednorazowego użytku.

• Synteza kwasów żółciowych - powstają one z cholesterolu, a kluczowym związkiem, który ma znaczenie regulacyjne w powstawaniu kwasów żółciowych jest 7-alfa-hydroksylaza, dalej w syntezie kwasów żółciowych są następne hydroksylacje w pozycji 3 i 12, ale ten etap zwłaszcza 7-alfa-hydroksylaza, o znaczeniu kluczowymcholesterolu. Na szlaku biosyntezy kwasów żółciowych zachodzą liczne hydroksylacje, między innymi w pozycji 3, 7, 12, ale kluczowym enzymem na tym szlaku jest 7-alfa hydroksylaza, która jest zależna od witaminy C.

• Udział w reakcjach redox - my wiemy z poprzedniego wykładu, że wit. E nie da się zregenerować, ale ci co uważają, że utleniony alfa tokofereol można przywrócić do stanu używalności, wierzą, że bierze w tym udział witamina C. Ale za to C. Witamina ta bierze udział w regeneracji beta karotenu, glutationu i innych układów redox.

• Redukcja jonów żelaza - formą żelaza, która jest najlepiej przyswajalna z przewodu pokarmowego, jest pokarmowego jestżelazo w formie jonów żelazawych, czyli na +2 stopniu utlenienia. Per analogiam do działania hydroksylazy prolinowej i lizynowej rolą kwasu askorbinowego jest redukcja żelaza, z +3 na +2 stopień co ułatwia wchłanianie żelaza z przewodu pokarmowego, ma to swoje znaczenie i zastosowanie praktyczne, są na rynku preparaty zawierające w swoim składzie zarówno żelazo jak i witaminę C, np. takim preparatem jest sorbifel duluresSorbifer Durules.

Zapotrzebowanie:

• oscyluje w granicach 70 - 100 mg/dobę i jest w pełni pokrywane przez diete zrównoważoną

Wzrost zapotrzebowania:

• ciąża i laktacja - tam średnio wzrasta wszystko średnio zapotrzebowanie wzrasta dwukrotnie bo trzeba na dwie osoby nastarczyć

• gorączka, duży wysiłek fizyczny, stres - wtedy kiedy jest zwiększony metabolizm, a to jest szczególnie dla kory nadnercza wielki chalange dla kory nadnerczachallenge, bowiem kortyzol jest tzw. hormonem stresu. Skoro większejest większe zapotrzebowanie na steroidy nadnerczowe, a w ich syntezie bierze udział wit. C, tym samym zwiększa się zapotrzebowanie na wit. C

• w czasie infekcji - dokładnie ta sama przyczyna, niektórzy biorą wit. C również po to aby doszło do zmniejszenia przepuszczalności naczyń krwionośnych, po to aby objawy wysiękowe, obrzękowe były mniejsze, natomiast wit. C żadnych wirusów ani bakterii nie zabija.

Warto wspomnieć a propos tych działań antyoksydacyjnych wit. C. W latach 80-tych rodziły się tzw. teorie wolnorodnikowe różnych chorób, one są mniej lub bardziej udowodnione, jednymi z takich chorób z grupy wolnorodnikowej są nowotwory złośliwe, ale zanim weszły do użycia nowoczesne metody leczenia nowotworów uważano, że wysoko dawkowana wit C może działać przeciwnowotworowo to były dawki rzędu kilku gramów/dobę, dziś już tak nikt nie uważa i takie postępowanie nie jest niczym uzasadnione. Jeszcze na koniec chciałbym wspomnieć, że w przeciwieństwie do innych witamin, które po wykonaniu swej funkcji w organizmie są unieczynniane do nieaktywnych pochodnych i wydalane z żółcią jak w przypadku wit. rozpuszczalnych w tłuszczach, albo z moczem jak wit. rozpuszczalne w wodzie, witamina C jest metabolizowana do kwasu szczawiowego. Kwas szczawiowy jeśli jest wydalany w nadmiarze z jonami wapnia tworzy szczawiany wapnia, który jest które są jednym ze składników kamieni nerkowych, złogów nerkowych. Wydaje się mało prawdopodobne, aby skarmianie dużymi dawkami przyjmowanie dużych dawekwit. C mogło doprowadzić do kamicy dróg moczowych, zbudowanej ze szczawianu wapnia, bowiem w przypadku nadmiaru wit. C, jako nie zmieniona jest wydalana z moczem, bowiem regulowany jest na zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego cały system przemiany w kwas szczawiowy.

Niedobór:

Przyczyny:

• alkoholizm - „zamiast zjeść to piją i to jeszcze dużo”

• niedobór w diecie - u osób, które notorycznie uchylają się od spożywania jarzyn i owoców (znaczenie historyczne - XVI i XVII w. - poszukiwania nowych lądów - zapobiegano szkorbutowi wożąc ze sobą duże ilości cebuli, która się trudno psuła)

• normalnie odżywiający się człowiek nie ma możliwości aby wystąpił u niego niedobór wit. C.

Patogeneza:

1. W przypadku kiedy jednak ten niedobór wystąpi to dochodzi do zaburzeń syntezy macierzy pozakomórkowej tkanki łącznej - ECM (Extra Cellular ECTM (ExtracellularConnective Tissue Matrix). Jest to spowodowane zaburzeniem syntezy kolagenu, wskutek zaburzeń hydroksylacji proliny i lizyny. Najłatwiej to zaobserwować w skórze, ścianach naczyń krwionośnych, w kościach, w przypadku ran jako zburzeniezaburzenie w ich gojeniu (zaburzenie tworzenia kolagenu przez fibroblasty), najbardziej typowy objaw dotyczy pewnej destabilizacji dziąseł.

2. W przypadku defektu białek wiążących IGF - I (insuline growth factorefactor typu pierwszego). To są peptydy, które powstają w wątrobie pod wpływem hormonu wzrostu i efekty hormonu wzrostu, wzrostowe a nie metaboliczne są metiowane pośredniczoneprzez IGF. Jeśli nie ma wit. C to dochodzi do syntezy pewnych białek wiążących IGF, które nie chcą się z IGF transportowanym w osoczu rozstać.

Trochę wyprzedzę to co będę mówił w przyszłości, a mianowicie zawsze na komórkę działa wolna forma, czy to hormonu, czy to cytokiny, natomiast tylko związki drobnocząsteczkowe uległy by uległybywysiusianiu” dlatego w osoczu są transportowane w połączeniu z białkami, ale w pewnym momencie białko musi się rozstać z aktywnym czynnikiem i wtedy ten czynnik wywiera swoje działanie, a w obecności niedoboru wit. C te białka nie chcą się rozstać z IGF. I efekt jest taki jak by IGF nie istniał

3. Zwiększona aktywność oksydacyjna - wywołana brakiem tego nie enzymatycznego nieenzymatycznegoantyoksydanta, ze wszystkimi tego konsekwencjami: peroksydacją lipidów, zmianą przepuszczalności błon, etc. Klinicznie to bardzo trudno zidentyfikować, natomiast sprawę 1. i 2. bardzo łatwo.

Objawy niedoboru:

„Zależą od tego czy się ma zęby, czy się ich nie ma, tzn. albo się jeszcze nie ma zębów, albo już się nie ma, czyli ma się te trzecie zęby”.

• Szkorbut - zęby są obecne. Rozpulchnienie dziąseł, brak stabilizacji zębów, krwawienia z dziąseł, etc. (niedobór wit. C i zębów)

• Choroba Moellera - Barlowa - jeśli zębów jeszcze nie ma lub już nie ma. Objawów ze strony dziąseł również nie ma. Główne objawy pochodzą z kruchości naczyń krwionośnych, z zaburzenia gojenia ran, z zezwiększonej skłonności do obrzęków, większej przepuszczalności naczyń krwionośnych, skłonności do krwawień, itd.

Witamina P

Grupa związków o budowie heterogennej, tzw. glikozydy flawonoidowe. Są to związki o budowie cukrowo - niecukrowej, ta część cukrowa to jest glikon, a część niecukrowa to aglikon. W ramach tej części niecukrowej występuje: flawonol, izoflawon, etc. Przedstawicielami glikozydowymi są:

• Rutyna To są związki rozpowszechnione wyłącznie w

• Hesperydyna w świecie roślinnym, nie występują w organizmach

• Kwercetyna zwierzęcych.

• Cytrynina

Występowanie:

• Owoce cytrusowe - grapefruity

• Papryka

• Gryka - kasza gryczana jest głównym źródłem glikozydów flawonoidowych, bowiem bardzo dużo jest ich w gryce.

• Miłorząb japoński - ostatnio modny (Ginkgo biloba) - obecne tam glikozydy mają szczególne powinowactwo do naczyń krwionośnych, poprawiają ukrwienie różnych narządów poprzez działanie rozkurczające, oprócz tego wykazuje pewne działania antyoksydacyjne, i to jest bardzo mądry lek jak to ludzie mówią na sklerozę, jak ktoś czegoś nie pamięta to sobie idzie do apteki i za ciężką kasę kupuje wyciągi z miłorzębu japońskiego i tak dalej nie pamięta.

Funkcja Biochemiczna:

Bardziej można tu mówić o efektach działania niż o jakichś punktach uchwytu komórkowego działania glikozydów flawonoidowych:

• Zahamowanie degradacji wit. C - im więcej glikozydów flawonoidowych, tym przy mniejszej dawce witaminy C osiąga się ten sam efekt

• Zmniejszenie przepuszczalności naczyń krwionośnych - podstawa fizjologiczna działania preparatu rutinoskorbin w infekcjach np. wirusowych, bo stosując skojarzone działanie rutyny (glikozyd flawonoidowy) i witaminy C. Uzyskuje C, uzyskujesię mniejszą przenikalność naczyń krwionośnych, mniejszy jest wysięk w obrębie gardła, katar.

Objawy niedoboru:

• Łamliwość naczyń - wybroczyny - niektórzy uważają, że przy niedoborze glikozydów flawonoidowych jest na tyle słaba ściana naczyń krwionośnych, że tworzą się zgrubienia żylakowate

• Tworzą się żylaki.

• Zwiększona skłonność do zakrzepów - bowiem jest gorsza perfuzja (przepływ krwi).

U osób, które stosują dietę, taką jaką przed chwilą pokazałem, nie mają szans na jej niedobór.

Witamina B₁₅

COOH

HC—CH

HO—CH

H—C—OH

H—C—OH CH₃

H₂C—O—C—CH₂—N

CH₃

Funkcja biochemiczna:

Z jej struktury wynika to jakie funkcje pełni:

• Reakcja metylacji. Jak czegoś ma dużo to pewnie po to aby się tym z kimś podzielić, a jak widać ma dużo grup metylowych. Te grupy metylowe mogą być przez wit B₁₅ dawane w prezencie. Takich przenośników grupy metylowej mamy wiele, najważniejszy jest aktywny metyl, czyli S-adenozynometionina, na drugim miejscu jest witamina, o której będzie mowa poniżej, mianowicie metyleno-TH₄, czyli pochodna kwasu foliowego, na trzecim miejscu jest witamina B₁₅, ale łącznie z tamtymi witaminami należy ją omawiać. Biosynteza kreatyny; jest w niej istotna reakcja metylacji (Wątroba). Pierwszy etap syntezy kreatyny zachodzi w nerce, a drugi etap, czyli metylacja guadyninooctanu guanidynooctanuwystępuje w wątrobie. Głównym dawcą jest S-adenozynometionina, ale i również kwas pangamowy.

• Aktywacja dehydrogenazy bursztynianowej (cykl Krebsa)

• Udział w procesach utleniania tkankowego w stanach hipoksii (hipoksjiniedotlenienie)

• Według zapewnień producenta preparat witaminy B₁₅ pomaga na wszystko i można go kupić w każdej aptece.

Przechodzimy do dwóch ważnych witamin, których metabolizm jest dosyć skomplikowany, nawzajem się przenikający. Jest to proste do zrozumienia a trudne do nauczenia się na pamięć.

Kwas foliowy

Jest związkiem zbudowanym z trzech cegiełek, jedna to kwas glutaminowy, druga to kwas p(para)-aminobenzoesowy, trzecia to pochodna pterydyny (kwas pteroiloglutaminowy). Dla naszych dalszych rozważań ważne są dwie pozycje w cząsteczce, mianowicie N¹⁰ i N⁵. Tak wygląda teoretyczny kwas foliowy, bowiem kwas foliowy, który przyjmujemy z posiłkami zawiera więcej niż jedną resztę kwasu glutaminowego (do siedmiu), ale najczęściej jest to pięć reszt kwasu glutaminowego, dlatego mówimy, że kwas foliowy trafia do naszego organizmu w postaci poliglutaminianu

Kwas glutaminowy de facto jest prowitaminą kwasu foliowego, albo gdy nasze rozważania mówią, że coś jest prewitaminą i prowitaminą to, kwas glitaminowy byłby prewitamina.

Metabolizm:

Kluczowe znaczenie dla powstawania aktywnego kwasu foliowego, czyli kwasu tetrahydrofoliowego (FH₄) mają dwie reakcje redukcji. Najpierw zostają wprowadzone dwa atomy wodoru, a potem jeszcze dwa atomy wodoru. Dawcą wodoru w tych reakcjach jest NADPH. Głównym miejscem gdzie zachodzą te redukcje jest wątroba. Ale już w momencie przyjmowania pożywienia te redukcje następują w obrębie jelita (ściana jelita).

NADPH NADP⁺ NADPH NADP⁺

FolateFolian DihydrofolateDihydrofolian Tetrahydrofolate Tetrahydrofolian

(FH₂) (FH₄)

Przypominam inhibitory: -- inhibitory reduktazy

• Eukariota - metotreksat - analog strukturalny kwasu foliowego (inhibicja kompetecyjnakompetycyjna)

• Prokariota - trimetoprim

W ten sposób powstał nam dihydrofolian, który jest etapem pośrednim nie tylko na drodze aktywowania kwasu foliowego, ale w toku przemian kwasu foliowego powstaje również dihydrofolian . Natomiast aktywna postać to jest 5,6,7,8 tetrahydrofolian

Funkcja formy aktywnej kwasu foliowego:

Przenoszenie rodników jednowęglowych (kwas foliowy) znajduje się w różnych postaciach i każda z nich zajmuje się przenoszeniem innej grupy i do innego celu. Z tym związane są różne objawy związane z metabolizmem kwasu foliowego u człowieka.

Rodniki te to:

• Rodnik metylenowy - udział w syntezie pirymidyn - jest niezbędny dla przemian tymidylanu, tzn. po to aby z urydylanu powstał tymidylan. Tą formą kwasu foliowego, która przenosi rodnik metylenowy jest: N⁵,N¹⁰ - metyleno - FH₄ (tetrahydrofolian). Skąd ten związek się bierze - grupa metylenowa seryny zostaje przeniesiona na FH₄. , czyli dawcą grupy metylenowej jest seryna. Wszystkie nukleotydy, które zawierają z pirymidyn U, to są te, które budują RNA i w Wtoku biosyntezy pirymidyn najpierw powstaje pochodna uracylu, ale dezoksy a jak wiemy w kwasie dezoksyrybonukleinowym uracyl nie występujerybonukleotyd zawierający uracyl, który jest redukowany do odpowiedniego dezoksyrybonukleotydu, który nie jest potrzebny do syntezy DNA, skoro uracyl w nim nie wystepuje. . Dlatego ten prekursor dUMP w reakcji z metylenotetrafolianem uzyskuje grupę metylowąmetylenową i przekształca się w tymidylan, a efektem reakcji jest powstanie dihydrofolianu, jak łatwo zgadnąć ten dihydrofolian z powrotem musi być zredukowany przez reduktazę, żeby odtworzył nam tetrahydrofolian. Tworzy się pewien cykl przemian. Jeśli z jakiś względów nie ma metylenohydrofolianumetylenotetrahydrofolianu, tzn. albo może nie być kwasu foliowego, albo może być nieaktywna reduktaza, albo może być zaburzenie w transferze grupy metylowejmetylenowej z seryny na tetrahydrofolian, ta reakcja nie zachodzi. Nic złego nie dzieje się z kwasem RNA, on powstaje bez przeszkód, problem powstaje z tworzeniem podczas tworzeniakwasu DNA, bowiem nie powstaje jeden z nukleotydów, mianowicie dTMP. FH_4MetylenoTH4 przekazuje grupe metylową na dMPgrupę metylenową na dUMP i powstaje dTMP (nukleotyd wchodzący w skład DNA). Do powstania DNA jest potrzebna pochodna N⁵,N¹⁰ - metylenoFH₄.

• Rodnik metenylowy - biosynteza puryn (tu mamy metenyloFH₄). Rodnik metenylowy jest wprowadzany w pozycje 8 tworzącego się pierścienia puryn

• Rodnik formylowy - biosynteza puryn (formyloFH₄). Rodnik formylowy jest wprowadzany w pozycje 2 w pierścień tworzących się puryn.

Przyjrzyjmy się naszemu metylenoFH₄ - on się utlenia, czyli NADP zabiera atom wodoru i zostanie metenyloFH₄, czyli ten, który w pozycje 8 wprowadza rodnik. On w wyniku hydratacji przekształca się w formę N¹⁰ - formyloFH₄.

• Rodnik metylowy - tu spotykamy połączenie między metabolizmem kwasu foliowego, a metabolizmem witaminy B₁₂. Jedną z form wit. B₁₂ jest metylokobalamina (witamina B₁₂ + rodnik metylowy). Powstaje ona z kobalaminy przez metylacjemetylację, a dawcą grupy metylowej jest metylo FH₄ (to czwarta pochodna kwasu foliowego, którą poznajemy). MetynyloMetenylo powstawał przez utlenienie metyleno tetrafolianumetylenotetrahydrofolianu. Natomiast metylotetrahydrofolian powstaje przez redukcjeredukcję metylenotetrahydrofolianu, i tu nazwa enzymu i jego powszechnie używany skrót do zapamiętania NTHFLMTHFR - reduktaza metylenotetrahydrofolianowa.

Przypominam: metylenotetrahydrofolian - synteza pirymidyn

metenyloformylohydrofolian metenylo- i formylotetrahydrofolian- synteza puryn

metylotetrahydrofolian - synteza metylokobalaminy (pochodna wit. B₁₂)

Jeśli nastąpi redukcja redukcja metylenotetrahydrofolianuto powstaje N⁵ metylotetrahydrofolian, który grupę metylową prezentujeprzekazuje wit.B₁₂ i odtwarza się tetrahydrofolian. Czemu ten enzym jest taki ważny? Mianowicie w ostatnich latach wykazano szereg polimorfizmów w obrębie GENU kodującego ten enzym, jeden z nich jest bardzo ważny, w efekcie tego polimorfizmu powstaje termolabilna forma reduktazy i enzym ten traci swoją aktywność. W rezultacie nie jest tworzona pochodna N⁵ metylotetrahydrofolian, w związku z czym nie może powstawać metylokobalamina. Z konsekwencjami o których za chwilęO konsekwencjach powiem za chwilę.. Mamy per continuitatem metylotetrahydrofolian, mamy witaminę B₁₂. Witamina B₁₂ zabiera metyl temu koenzymowi, powstaje metylokobalamina, odtwarza się tetrahydrofolian, przejmuje grupę metylenową z seryny, powstaje metylenotetrahydrofolian i powstaje glicyna, czyli jedna z tych pierwszych reakcji, które były omawiane w aktywacji kwasu foliowego. Powstaje pytanie; po co ta witamina B₁₂ jest taka zachłanna i zabiera grupę metylową tetrahydrofolianowi?

• Rodnik formiminowy - ta przemiana jest niezwykle istotna w metabolizmie aminokwasu histydyny, histydyna w metabolizmie swojego szkieletu węglowego kończy żywot jako alfa ketoglutaran w cyklu Krebsa, alfa ketoglutaran powstaje przez transaminacjetransaminację kwasu glutaminowego, czyli końcowym produktem aminokwasowym histydyny jest kwas glutaminowy. Zanim powstanie kwas glutaminowy związkiem prekursorowym jest kwas formiminoglutaminowy, który w skrócie nazywamy FIGLU. Jeśli tetrahydrofolian jest obecny toobecny, to ten kwas formiminoglutaminowy przekazuje grupę formiminową na tetrahydrofolian i powstaje formiminotetrahydrofolian, a kwas glutaminowy odchodzi wolno, transaminuje do alfa ketoglutaranu, a on jest jednym z etapów pośrednich cyklu Krebsa. Jeśli natomiast tetrahydrofolianu nie ma, rzeczywisty trop kończy się na etapie kwasu formiminoglutaminowego, czyli FIGLU. Na podstawie ilości tego związku w moczu możemy wnosić o ilości kwasu foliowego w organizmie.

Funkcja:

Oprócz tych przemian o przemian, októrych tu wspominałem możnaby kwas foliowy ubrać w szereg przemian różnych aminokwasów, o histydynie już tutaj mówiłem, seryna i glicyna migały nam kilkakrotnie, bo seryna jest dawcą grupy metylenowej, wskutek tego powstaje glicyna. Powstają nam jeszcze dwa ważne aminokwasy, bowiem kwas foliowy jest zaangażowany w przemianę aminokwasów siarkowych, ale o tym powiem więcej po omówieniu wit. B₁₂.

Źródła:

• folium (liść), ta nazwa wskazuje, że głównym źródłem kwasu foliowego są rośliny:

- warzywa, sałata

- owoce - pomarańcze, banany

• zwierzęta:

• wątroba, sery, jaja - ale ona nie została tam zsyntetyzowana, ale takie zwierzęta zjadły tątę roślinność albo w ich przewodzie pokarmowym bakterie wyprodukowały kwas foliowy, nie należy propagować tych źródeł z tego względu, że w nich są zawarte kw. tłuszczowe nasycone, czyli działające niekorzystnie i dlatego należy lansować pokarm roślinny jako źródło kwasu foliowego.

• flora bakteryjna jelita grubego

Niedobór:

Przyczyny:

• niedostateczna podaż

• zwiększone zapotrzebowanie - wtedy kiedy mamy zwiększoną syntezę kwasów nukleinowych, wzrost, ciąża, laktacja, okres regeneracji po ciężkich chorobach, duże wysiłki fizyczneduży wysiłek fizyczny, zapotrzebowanie na białka endogenne, na enzymy.

• Zaburzony metabolizm kwasu foliowego - najważniejsze znaczenie ma podawanie antagonistów kwasu foliowego przede wszystkim metotreksatu (cytostatyk).

Ważną przyczyną jest podawanie leków przeciw padaczkowychprzeciwpadaczkowych, pochodnych kwasu barbitulowegobarbiturowego, (np. luminalu). Pochodne kwasu barbitulowegobarbiturowego są aktywatorami cytochromu P-450, wna skutek czego kwas foliowy ulega inaktywacji.

Wrodzone lub nabyte enzymopatie - defekt reduktazy metylenotetrohydrofolianowejmetylenotetrahydrofolianowej. Kwas foliowy jest, ale nieaktywny bo nie ulega jego pochodna metylenowa redukcji do pochodnej metylowej.

Objawy:

• Niedokrwistość megaloblastyczna - megaloblasty są to ogromne erytrocyty w, erytrocyty, wktórych dochodzi do synchronizacji dojrzewania jądra komórkowego.zachodzi asynchroniczne dojrzewanie jądra komórkowego i cytoplazmy Przypominam, że RNA jest tworzony prawidłowo, DNA tworzony jest nieprawidłowo. Dochodzi do zachwiania stosunków między wielkością jądra, a cytoplazmy mamy więc komórki ogromne z ogromnymi jądrami. Podstawowym parametrem hematologicznym jest ocena objętości czerwonych krwinek, czyli MCV.

• Hiperhomocysteinemia - czyli podwyższone stężenie jednego z aminokwasów siarkowych, czyli homocysteiny.

• Powstawanie wad wrodzonych cewy nerwowej - bowiem w myśl zaleceń światowej organizacji zdrowia (również obowiązującyobowiązujących w Polsce), od kilku lat problem ten jest niezwykle istotny i zapobieganie temu przez podawanie kwasu foliowego również.

Problem tkwi w tym, że w Polsce 1000 - 2000 dzieci/ rok rodzi się z wadami cewy nerwowej. Są to zaburzenia na etapie tworzenia się mózgowia i rdzenia kręgowego:

50% - bezmózgowia - kończą się natychmiast zgonem.

50% - przepukliny rdzeniowe - dziecko zostaje kaleką

Ważną przyczyną jest niedobór kwasu foliowego w diecie - takie rozpoznawanie zaburzeń w kształtowaniu cewy nerwowej można wykryć oznaczając marker alfa fetoproteinę w surowicy krwi ciężarnej, jeśli ten marker jest podwyższony, wykonuje się badanie w wodach płodowych alfa fetoproteiny, która należy do markerów nowotworowych. Drugim markerem jest oznaczanie w wodach płodowych acetylocholinesterazy, czyli enzymu degradującego, zdegradującego acetylocholinę. Z licznych badań epidemiologicznych wynika, że jeśli podawać kobietom w okresie płodności, a przede wszystkim w okresie ciążyciąży, kwas foliowy, wtedy dochodzi do około siedmiokrotnej redukcji wad cewy nerwowej. Ponieważ kwas foliowy jest bardzo tani, bardzo łatwo łatwo gosuplementować, a korzyści są z tego ogromne, od kilku lat w Polsce obowiązuje program prewencji wad cewy nerwowej poprzez suplementację kwasu foliowego.

Profilaktyka:

Pierwotna: dotyczy osób które jeszcze nie chorują - u młodych kobiet takich, które mogą zajść w ciążeciążę, zaleca się spożywanie witamin z grupy B, natomiast jeśli planują ciążeciążę oraz w okresie początkowym ciąży zaleca się dawki w granicach 0,4 mg/ dobę (preparat folicFolic acid), a ponieważ większość ciąż jest ciążami nieplanowanymi, zaleca się stałe przyjmowanie kwasu folliowegofoliowego.

Wtórna: dotyczy osób, które już chorują, albo u których jakaś przypadłość się przydarzyła - dotyczy tych kobiet, którym już urodziło się dziecko z wadą cewy nerwowej, wówczas profilaktyka polega na przyjmowaniu w okresie rozrodczym oraz w okresie ciąży (do 12 tygodnia) dawki kwasu foliowego 10x większewiększej, tj. 4mg/dobę.

Witamina B₁₂ - kobalamina

Wchodzi ona w skład koenzymów kobamidowych. Główny rdzeń tej cząsteczki tzw. pierścień korynowy jest bardzo podobny do rdzenia tetrapirolowego, występującego w hemoglobinie, ale zamiast Fe znajdujemy tu kobalt, to jest jedyna znana funkcja biologiczna kobaltu (pierwiastek śladowy).

Struktura:

Do kobaltu zostaje przyłączony rodnik, który może być rozmaity:

• Rodnik dezoksyadenozylowy - taka pochodna nosi nazwę dezoksyadenozynokobalamina

• Rodnik metylowy - metylokobalamina

• Rodnik hydroksylowy - hydroksykobalamina

• Rodnik cyjankowy - cyjanokobalamina (w preparatach handlowych)

Metabolizm witaminy B₁₂:

Jest to witamina o jednym z najbardziej skomplikowanych metabolizmów od poczęcia do śmierci tejże witaminy w organizmie:

• Pasaż w przewodzie pokarmowym - zaraz po spożyciu łączy się w obrębie żołądka z wyprodukowaną tam glikoproteiną (IF - Iternernal InternalFactor), czynnikiem wewnętrznym, zwanym inaczej czynnikiem Castla. Czynnikiem zewnętrznym jest właśnie wit. B₁₂. W tej postaci wit. B₁₂ wędruje przez przewód pokarmowy. Jeśli IF nie ma, albo jest nieprawidłowy, wówczas nie ma dalszego metabolizmu wit. B₁₂.

• Wchłanianie - tylko dwie substancje w naszym organizmie wybrały sobie niedogodne miejsce do wchłaniania mianowicie dystalny odcinek jelita cienkiego i jelito kręte, wszystko pozostałe ze względu na ukształtowanie specyficzne powierzchni, struktury wchłania nam się w jelicie czczym. Tą substancją jest mianowicie wit. B₁₂ oraz kwasy żółciowe. Proces ten ma charakter czynny, z odpowiednim receptorem łączy się nam wit. B₁₂ zasocjowana z IF.

• Transport w osoczu - większość witamin transportowana jest poprzez połączenie nieswoiste z albuminami lub w ogóle bez transporterów białkowych. Wit. B₁₂ ma specyficzne białka transportujące: inne w dorzeczu żyły wrotnej, czyli w drodze do wątroby, a inne z wątroby na obwód. Białka te noszą nazwę transkobalamin. Jeśli występuje ich wrodzony defekt syntezy, wówczas efekt netto jest taki, jakby witaminy B₁₂ nie było.

• Magazynowanie - jest to praktycznie jedyna witamina, która na dłużej jest magazynowana w organizmie, miejscem magazynowania jest wątroba, zapasy wystarczają mniej więcej na trzy lata. Z tego wynika, że objawów niedoboru nie należy oczekiwać następnego dnia.

Funkcje:

Ma dużo różnych funkcji, ale nie w naszym organizmie, w naszym organizmie ma tylko dwie funkcje:

1. Udział w przemianie nieparzystowęglowych aminokwasów - efektem beta oksydacji, czyli spalania kwasu nieparzystowęglowego, w ostatnim etapie, jest powstanie trójwęglowego związku, a mianowicie propionylo CoA. Ten związek ulega karboksylacji przy udziale odpowiedniej karboksylazy, a koenzymem jest biotyna (wit. H). Powstaje metylomalonylo-CoA, który następnie, przy udziale odpowiedniej mutazy, przekształca się w bursztynylo-CoA, który jest elementem cyklu Krebsa. Ta ostatnia reakcja przekształcenia metylomalonylo-CoA w sukcynylo-CoA przy udziale mutazy metylomalonylo-CoA zachodzi przy udziale wit. B₁₂ _ Karboksylacja priopionylo-CoA

CH₃—CH₂—CO—S—CoA + HCO₃ + ATP

_ AMP + PP

COO H _

CH₃—C—CO—S—CoA CH₃—C—CO—S—CoA OOC—CH₂—CH₂—CO—S--CoA

COO^- Sukcynylo CoA

2. Metylacja homocysteiny do metioniny - postacią wit. B₁₂, która w tym procesie uczestniczy, jest metylokobalamina. Z wcześniejszych rozważań wiemy, że dawcą grupy metylowej, aby powstała metylokobalamina, jest metylotetrahydrofolian. On przekazuje grupę metylowa na B₁₂, powstaje metylokobalamina i tetrahydrofolian. Metylokobalamina przekazuje grupę metylowa na homocysteinę i powstaje metionina. Jeśli nie ma witaminy B₁₂ na tym etapie, to metylotetrahydrofolian nie może się pozbyć swojej grupy metylowej. Staje się to poważnym problemem, bowiem wówczas, skoro nie może wyrzucić z siebie grupy metylowej, nie odtwarza się tetrahydrofolian, z którego powstaje metylenotetrahydrofolian, metenylotetrahydrofolian i formylotetrahydrofolian (te koenzymy są zaangażowane w biosyntezę puryn.

Brak metylokobalaminy powoduje, że zamiast powstawać metionina, gromadzi się homocysteina. Ten pierwszy efekt spowodowany niedoborem wit. B₁₂ nazywamy pułapką folianową. To oznacza, że niedobór B₁₂ wpuszcza tetrahydrofolian w kanał. Nie może się odtwarzać tetrahydrofolian do syntezy dalszych koenzymów. To zjawisko odpowiada za szereg zaburzeń stwierdzanych w niedoborze B₁₂, natomiast to zjawisko prowadzi do dwóch ważnych konsekwencji z patofizjologicznego punkt widzenia, mianowicie do niedoboru metioniny i do nadmiaru homocysteiny.

Gly N⁵N¹⁰ methyleno THF

Ser NADPH

THF N⁵methyl THF

Methyl B₁₂ B₁₂

Methyl B₁₂ B₁₂

Homocysteine methionine

S - adenosyl homocysteine S - adenosyl methionine

R - methyl RH

To sprzężenie pomiędzy kwasem foliowym (metylotetrahydrofolianem) i B₁₂ ma znaczenie kluczowe. Nie chciałbym usłyszeć od państwa, że wit. B₁₂ bierze udział u człowieka w syntezie dezoksyrybozy. U człowieka za ten proces odpowiada układ tioredoksyny, a nie wit. B₁₂.

Źródła:

• pokarmy pochodzenia zwierzęcego - to jedyne źródło tej witaminy, ale żadne zwierzę, również człowiek nie potrafi tej witaminy syntetyzować, potrafią to zrobić drobnoustroje, żyjące w naszym przewodzie pokarmowym, ale ponieważ witamina B12 jest syntetyzowana w przewodzie pokarmowym w dalszym odcinku jelita niż jest wchłaniana, to u człowieka to źródło witaminy B12 nie ma znaczenia. Drobnoustroje miałyby znaczenie tylko i wyłącznie dla ludożerców. Bogatym źródłem witaminy B12 jest wątroba. Żadna roślina nie potrafi zsyntetyzować wit. B₁₂.

Niedobór witaminy B₁₂:

Przyczyny:

• Niedostateczna podaż - w przypadku wit. B₁₂ ma to duże znaczenie. Zwłaszcza u ludzi starych, którzy z przyczyn ekonomicznych źle się odżywiają, często czerstwym pieczywem, odtłuszczonym mlekiem, nie jedzeniem mięsa, podrobów.

• U patologicznie uporczywych wegetarian

• Wrodzony brak IF(czynnika wewnętrznego) - może to być defekt błony śluzowej żołądka albo defekt genu kodującego wytwarzanie lub też komórek wydzielających czynnik wewnętrzny.

• Resekcja żołądka - dawniej usuwano żołądek z powodu wrzodów, taki człowiek musiał rozpocząć suplementację wit. B₁₂, a jeśli lekarz prowadzący zapomniał o suplementacji witaminy B12, to u tego chorego nastąpi jej niedobór. Obecnie główną przyczyną resekcji żołądka jest rak żołądka, ale jest to rak o tak złym rokowaniu, że człowiek nie dożywa tych 3 lat, kiedy mógłby wystąpić niedobór tej witaminy.

• Niedobór IF uwarunkowany immunologicznie.

• Zaburzenia wchłaniania kompleksu B₁₂ - IF -spowodowane defektem receptorów w obrębie jelita albo generalnie zmianami zapalnymi występującymi w tej okolicy, jak i zapaleniami nieswoistymi.

• Resekcja dystalnego odcinka jelita krętego - w nim zachodzi wchłanianie - wówczas mimo tego, że wszystko jest, to nie ma miejsca, którędy mogłaby się witamina B₁₂ wchłaniać.

• Zaburzenia dotyczące białek osocza- w przypadku defektu transkobalamin

Patogeneza:

• Wtórny niedobór FH₄ - spowodowany tym, że nie może się z metylotetrahydrofolianu odtwarzać tetrahydrofolian, również z tego powodu nie mogą powstawać inne jego pochodne z przyłączonym rodnikiem jednowęglowym, dochodzi do zaburzeń synchronizacji wytwarzania kwasów nukleinowych.

• Niedobór metioniny - zaburzenia w obrębie układu nerwowego oraz zaburzenia przebiegu reakcji, w których aktywny metyl (adenozynometionina) jest dawcą grupy metylowej.

• Hiperhomocysteinemia

Czy jest niedobór, czy go nie ma? Najłatwiej jest się o tym przekonać oznaczając stężenie wit. B₁₂, albo metodą immunoenzymatyczną, albo radioimmunologiczną.

• Acyduria metylomalonowa

Objawy:

• Niedokrwistość megaloblastyczna - ona dawniej, zanim poznano całą patofizjologię, była znana jako niedokrwistość złośliwa (Anaemia perniciosa = choroba Addisona Bürnera. Była złośliwa dlatego, że trudno było sobie z nią poradzić. Ta choroba jest spowodowana tym, że coś się pochrzani w układzie immunologicznym i układ odpornościowy, który normalnie szkoli się w rozpoznawaniu własnych antygenów od obcych, zaczyna nieprawidłowo rozpoznawać kom. błony śluzowej żołądka, lub sam czynnik wewnętrzny jako coś obcego i wytwarza przeciwko nim przeciwciała, w efekcie doprowadza to do zaniku błony śluzowej żołądka i do niedoboru IF. Często ta choroba jest kojarzona z innymi chorobami takimi jak: reumatoidalne zapalenie stawów, autoimmunologiczne choroby tarczycy itd.

Sprawny lekarz oglądając rozmaz krwi obwodowej od razu tę niedokrwistość rozpoznaje (erytrocyty wielkością dorównują granulocytom obojętnochłonnym, a normalnie stanowią 60 - 70% objętości granulocyta). Megaloblast = komórka wypełniona prawie w całości jądrem.

• Hipersegmentacja granulocytów - często 7 - 8 segmentów.

• Ataksja tylnosznuroowa - w skutek braku wit. B₁₂ dochodzi do zmian zwyrodnieniowych w obrębie sznurów tylnych (przewodzenie czucia głębokiego).

Ustawiamy osobę przed sobą ręce do przodu, nogi razem, póki oczy są otwarte osoba stoi prosto (koordynacja zależna od móżdżku).

• Zaburzenia psychiczne - o typie depresji, demencji, objawów psychotycznych.

• Zapalenie języka

• Zanik błony śluzowej żołądka oraz nabłonka jelitowego - objawem są biegunki.

Zastosowanie witaminy B₁₂ jako leku:

• Jedynym zastosowaniem jest niedobór witaminy B₁₂ objawiający się jako niedokrwistość megaloblastyczna. Jest to istotne ponieważ niektórzy lekarze pacjentom z objawami bólowymi podają wit. B₁₂. Witamina ta poprzez ingerencję w metabolizm kwasów nukleinowych może być stymulatorem podziałów komórkowych, jeśli w organizmie tli się choroba o charakterze nowotworowym, która może być przyczyną zespołów bólowych to nowotwór „bucha”, jakby wlewać benzynę do ogniska.

Aminokwasy siarkowe:

Mamy w organizmie trzy bardzo ważne aminokwasy, jeden z nich tj.

• Metionina - aminokwas egzogenny

• Cysteina - na przeciwległym końcu tego szlaku, aminokwas endogenny

• Homocysteina - stacja przekaźnikowa pomiędzy metioniną, a cysteiną. W ostatnich latach okazało się, że stężenie homocysteiny w osoczu krwi jest niezależnym czynnikiem ryzyka choroby niedokrwiennej serca, bowiem homocysteina jest czynnikiem wysoce aterogennym (miażdżycotwórczym).

Regulacja:

Po to aby homocysteiny było mało, to musi się przekształcić, albo do cysteiny, albo do metioniny.

Przekształcanie homocysteiny do metioniny - metylacja, dawcą grupy metylowej jest metylokobalamina, a po to, żeby powstała metylokobalamina, potrzebny jest N⁵ - metylotetrahydrofolian. Mamy więc dwie witaminy zaangażowane w przemianę homocysteiny w metioninę, jeśli którejś z witamin nie ma, to homocysteina się gromadzi, nie mówiąc o tym, że równocześnie dochodzi do zaburzeń związanych z niedoborem tych witamin.

Przemiana homocysteiny do cysteiny - wymaga enzymu dehydratazy serynowej (syntaza cystationinowa- nazwa wynika z produktu tej reakcji, czyli cystationiny.

Ten enzym do swojego sprawnego działania potrzebuje fosforanu pirydoksalu, czyli wit. B₆.

Podsumowując; prawidłowe utrzymanie homocysteiny na niskim poziomie wymaga współpracy trzech witamin:

• Kwasu foliowego i wit. B₁₂ - remetylacji homocysteiny do metioniny.

• Wit. B₆ - przemiana homocysteiny w cysteinę .

Jeśli tych wit. nie ma, to z przyczyn nabytych rozwija się hiperhomocysteinemia.

Przyczyną wrodzoną hiperhomocysteinemii jest defekt reduktazy metylenotetrahydrofolianowej, wskutek czego nie może powstać metylotetrahydrofolian, czyli defekt koenzymu MTHF.

Przyjrzyjmy się jeszcze raz z innej strony, mamy naszą homocysteinę,

HS—CH₂—CH₂— CH—COOH leży ona na szlaku pośrednim pomiędzy

NH₂ metioniną a cysteiną. Syntaza cystationinowa wymaga B₆, natomiast przemiana homocysteiny w metioninę wymaga kwasu foliowego, z którego powstanie tetrahydrofolian, a następnie metylenotetrahydrofolian, z którego pod wpływem reduktazy powstaje kwas metylotetrahydrofoliowy,który jest donorem grupy metylowej dla wit. B₁₂, a tę grupę, przekazuje homocysteinie - powstaje metionina.

Przyczyny hiperhomocysteinemii: - niedobór wit: B₆, B₁₂, kwas foliowy.

Największe znaczenie ma populacja ludzi starych - z reguły niedobór wszystkich tych witamin.

Jakie ma to znaczenie? Jeśli wyrazić to jako iloraz szans 1, czyli prawdopodobieństwo choroby niedokrwiennej serca u osoby z prawidłowym stężeniem homocysteiny. To jeśli to stężenie wzrośnie nam o 5 μmol, a normalne przyjmuje się, że jest poniżej 15 umol/l, to iloraz szans wynosi 2, to znaczy, że występuje tylko w stosunku do tego czynnika dwukrotnie większe ryzyko wystąpienia choroby niedokrwiennej i zawału serca. Wszystko zależy od tego, w jakim przedziale było wyjściowe stężenie homocysteiny. Jeśli było na górnej granicy (15 umol/l ) normy, to wzrost o 5 - do 20 powoduje mniej więcej 25x większą umieralność na skutek zawału serca.

Jak to się ma do stężenia witamin w osoczu? To jest wyrażone za pomocą kwintyli, czyli wszystkich ludzi ze stężeniem homocysteiny podzielono na pięć grup: 5 - oznacza ludzi o najwyższym stężeniu homocysteiny, a 1 o najniższym. Ci z niskim stężeniem homocysteiny mają większe stężenie kwasu foliowego, B₆ i B₁₂ w porównaniu z tymi, którzy mają najwyższe stężenie homocysteiny. Ale tę witaminą, która najbardziej decyduje o stężeniu homocysteiny jest kwas foliowy. Dziś uważa się, że suplementacja kwasem foliowym w dawce od 400 do 800 ug/dobę (0,4 - 0,8 mg/dobę) = jedna do dwóch tabletek na dobę, może mieć istotne znaczenie w obniżaniu stężenia homocysteiny). Ze względu na kosztowność oznaczenia homocysteiny, nie jest możliwe oznaczanie jej stężenia u każdego, kto sobie życzy wiedzieć, czy ma łykać kwas foliowy czy nie, bo taniej jest łykać kwas foliowy.

Pierwiastki śladowe:

Pierwiastki śladowe - są to składniki diety, które obok witamin należą do regulatorów.- substancja chemiczna występująca w organizmie poniżej ppm, czyli 1ug/g mokrej masy, czyli poniżej jednomilionowej części -to by znaczyło, że standardowy człowiek (mężczyzna, 24lat,170cm wzrostu, 70 kg wagi), jeśli zawiera jakiegoś pierwiastka poniżej 70 mg to w myśl tej definicji jest to pierwiastek śladowy. Podręczniki amerykańskie do pierwiastków śladowych zaliczają wszystko poza tlenem, wodorem, azotem i węglem. Klasycznym pierwiastkiem śladowym tam wymienianym jest Fe, które absolutnie tej definicji nie spełnia, bo jest go 4 gramy w organizmie. Pamiętając o definicji czysto chemicznej, wiemy, że wszystkie pierwiastki poza O, H, N, C jak również poza Na, K, Ca i P zaliczamy do pierwiastków śladowych.

Funkcja:

• Grupa I - Na i K - pracują u nas jako nośniki ładunku elektrycznego, odpowiadają za prawidłową polaryzację błon i za możliwość przekazu impulsów.

• Grupa II - Ca, Mg - mają istotne znaczenie w tkankach oporowych, przede wszystkim w kościach, tworzą silne kompleksy z enzymami, kwasami nukleinowymi, funkcja buforowa, przekaźnictwo nerwowo mięśniowe, a same jony Ca biorą udział w mechanizmie spustowym w transmisji sygnału komórkowego. Wapń zwany jest królem wtórnych przekaźników albo przekaźnikiem trzeciego rzędu.

Tak jak występuje antagonizm funkcjonalny między Na, K, tak również występuje antagonizm funkcjonalny między Ca i Mg.

• Grupa III - Fe, Zn, Cu, Co, Mn, Mo, Se, Ni, I, Cr, Si, F. - działają jako aktywatory lub inhibitory różnych enzymów, tworząc bardzo stabilne kompleksy z enzymami. Mogą tworzyć ścisłe połączenia - metaloenzymy - kiedy jest bardzo ścisłe włączenie metalu w strukturę enzymu. Biorą udział w budowie hormonów.

Niedobór:

• Dieta - także alimentacja pozajelitowa z reguły pamięta się o odpowiedniej suplementacji kalorycznej, o aminokwasach, tłuszczach, węglowodanach, a zapomina się o pierwiastkach śladowych.

• Zespoły złego wchłaniania - zaburzenia części wydzielniczej żołądka i części egzokrynowej trzustki potrzebnej do trawienia.

• Nadmierna utrata - pacjenci poddawani dializie.

• Zwiększone zapotrzebowanie - w stanach zwiększonego metabolizmu, ciąży, laktacji.

Nadmiar:

Są szczególnie niebezpieczne w nadmiarze Fe i Cu - to zależy od:

• Postaci chemicznej.

• Dawki.

• Drogi podania - drogą pokarmową, czy pozajelitowo.

• Dystrybucji tkankowej - wiadomo, że w hemochromatozie Fe ma szczególną predylekcję do gruczołów wydzielania wewnętrznego.

• Osiągniętego stężenia w tkankach.

• Szybkości jego eliminacji - większość przez nerki, jeśli dochodzi do niewydolności nerek, a tym samym zalegania różnych „śmieci” w organizmie, to istnieje możliwość uszkodzenia tkanek.

Mechanizm toksyczności:

• Hamowanie aktywności enzymów.

• Zaburzenia struktury i funkcji kwasów nukleinowych.

• Zaburzenia biosyntezy białka.

• Destabilizacja błon - wpływ na ich przepuszczalność.

• 
  Hamowanie fosforylacji oksydacyjnej.

1

---