Specializované články: Metabolické procesy pro nedostatek kyseliny listové a vitamínu B12

Specializované články: Metabolické procesy pro nedostatek kyseliny listové a vitamínu B12

Vitaminy jsou organické sloučeniny vyžadované lidským tělem a jsou považovány za životně důležité živiny, které jsou v určitých množstvích vyžadovány. Nelze je syntetizovat lidským tělem v dostatečném množství; Takže musí být absorbovány jídlem. Je známo třináct různých typů vitamínů, které jsou klasifikovány podle jejich biologické a chemické aktivity. Každý z nich má v našem těle určitou funkci. Kyselina listová hraje klíčovou roli při růstu buněk a vývoje buněk prostřednictvím mnoha reakcí a procesů, které se odehrávají v těle, např. B. Histidinový cyklus, serin a glycinový cyklus, cyklus methionin, thymidylátový cyklus a purinový cyklus. Pokud tělo postrádá kyselinu listovou, všechny výše uvedené cykly jsou neúčinné a vedou k mnoha problémům, kromě jiných problémů, jako jsou megaloblastická anémie, rakovina a defekty nervové trubice. Vitamin B12 hraje klíčovou roli při růstu buněk a vývoje buněk prostřednictvím mnoha reakcí a procesů, které se v těle odehrávají. Pokud se úroveň zvýší nebo nižší než obvykle, celý proces se zhroutí, protože každý proces je připojen k jinému. Vady lze léčit zvýšením spotřeby potravin nebo užíváním doplňků výživy.

zavedení

Vitaminy jsou organické sloučeniny vyžadované lidským tělem, které jsou v určitých množstvích považovány za životně důležité živiny. Nelze je syntetizovat lidským tělem v dostatečném množství, a proto musí být absorbovány jídlem. Existuje třináct různých typů vitamínů, které jsou klasifikovány podle jejich biologické a chemické aktivity; Každý z nich má v našem těle určitou roli. ^[1]

Vitaminy jsou buď klasifikovány jako voda -rozpustná nebo tuk -rozpustný. Z 13 vitamínů jsou 4 rozpustné tuky (A, D, E a K) a dalších 9 rozpustných ve vodě (8 B vitamíny a vitamin C). Vitamíny rozpustné ve vodě jsou dobře rozpustné a jsou rychle vylučovány z těla, protože nejsou ušetřeny dlouho od vitamínu B12. ^[2]Naproti tomu vitamíny rozpustné v přítomnosti lipidů jsou absorbovány ve střevě a ukládá se v těle. Protože jsou skladovány po dlouhou dobu, mohou vést k hypervitaminóze více než vitamíny rozpustné ve vodě; Některé vitaminy jsou životně důležité pro růst a vývoj tělesných buněk (např. Kyselina listová a B12). Kyselina listová je známá jako vitamin B9, který má životně důležité funkce. Naše tělo potřebuje kyselinu listovou pro syntézu, opravu a methylaci DNA. ^[3]Kromě toho působí jako kofaktor v mnoha životně důležitých biologických reakcích. Kyselina listová hraje důležitou roli v dělení buněk a je zejména potřebná během dětství a těhotenství. Lidské tělo potřebuje kyselinu listovou, aby produkovalo zdravé červené krvinky a zabránilo anémii, zatímco vitamin B12 hraje důležitou roli při poskytování základních methylových skupin pro syntézu proteinu a DNA. Vitamin B12 je vázán na protein v potravě a kyselině chlorovodíkové v žaludku uvolňuje B12 v proteinu během trávení. Po uvolnění se B12 kombinuje s látkou zvanou vnitřní faktor. ^[4]

Přehled literatury

Kyselina listová

Co se považuje za „kyselinu listovou“?

Kyselina listová je vitamin B, který pomáhá tělu vytvářet zdravé nové buňky. Lidské tělo potřebuje kyselinu listovou, zejména ženy, které mohou otěhotnět. Dostatečná dodávka kyseliny listové před a během těhotenství může zabránit vážným vrozeným vadám mozku nebo páteře dítěte. Je také známý jako vitamin B9, folát nebo kyselina listová. Všechny vitamíny B pomáhají tělu převádět jídlo (uhlohydráty) na palivo (glukóza), které se používá pro výrobu energie. Tyto vitamíny B, které se často označují jako vitamíny komplexu B, pomáhají tělu, tuku a proteiny. Vitamíny komplexu B jsou vyžadovány pro zdravou pokožku, vlasy, oči a játra. Pomáhají také nervovému systému správně fungovat. Kyselina listová je syntetická forma B9, která se vyskytuje ve výživových doplňcích a obohacených potravinách.^[5]

Kyselina listová je zásadní pro správné fungování mozku a hraje důležitou roli v duševním a emočním zdraví. Pomáhá s produkcí DNA a RNA, genetickému materiálu těla, zejména když buňky a tkáň rychle rostou, například: B. Během dětství, mládí a těhotenství. Kyselina listová úzce spolupracuje s vitaminem B12 při tvorbě červených krvinek a podporuje funkci železa v těle. Vitamin B9 pracuje společně s vitaminy B6 a B12 a dalšími živinami při kontrole hladiny aminokyseliny homocysteinu aminokyseliny. Vysoká hladina homocysteinu je spojena se srdečními chorobami, ačkoli někteří vědci si nejsou jisti, zda je homocystein příčinou srdečních chorob nebo jen markerem, který ukazuje přítomnost srdečních chorob. ^[6]

Mezi bohaté zdroje folátu patří špenát, tmavá listová zelenina, chřest, řepu, tuříny a hořčičné greens, růžičkové klíčky, fazole lima, sójové boby, hovězí játra, pivovarské kvasinky, kořenová zelenina, celá zrna, pšenice, klíč na bulguru, ledvinové fazole, bílé fazole, limavíka, avokado. Navíc jsou všechna zrna a obiloviny ve Spojených státech opevněny kyselinou listovou. ^[7] Denní doporučení pro kyselinu listovou stravou jsou: kojenci 0-6 měsíců: 65 mcg (adekvátní příjem), kojenci 7-12 měsíců: 80 mcg (adekvátní dodávka), děti 1-3 roky: 150 mcg (RDA), děti 4–8 let: 400 let: 400 let) a starší: 400 mcg (RDA), těhotné ženy: 600 µg (RDA) a kojení ženy: 500 µg (RDA). ^[8]

Metabolismus kyseliny listové a způsob účinku

Protože kyselina listová je biochemicky neaktivní, je přeměněna na tetrahydrofoly a methyltetrahydrofolát dihydro -fomatreduktázou. Tato kyselina listová více přetížená jsou transportována buňkami pomocí endocytózy zprostředkované receptorem, kde jsou potřebné k udržení normální erytropoesis, převádějí aminokyseliny na sebe, methylát, generují a používají formát a k použití purinu a thymidylací nukleových kyselin. Použití vitaminu B12 jako kofaktoru může kyselina listová normalizovat vysoké hladiny homocysteinu remetylací homocysteinu na methionin prostřednictvím methionin syntázy. ^[3]

Cykly nedostatku kyseliny listové

Kyselina listová hraje důležitou roli v lidském těle, růstu a vývoji buněk prostřednictvím mnoha reakcí a procesů, které se v něm probíhají, včetně histidinzyze, serinu a glycinzyzle, methioninzycle, thymidylatrického cyklu a purzylu. Vzhledem k tomu, že tělo postrádá kyselinu listovou, všechny cykly se stávají neúčinnými a vedou k mnoha problémům, jako je anémie megaloblastů, rakovina a defekty nervové trubice. ^[9]

Histidinový cyklus

Tento cyklus zahrnuje disaminaci histidinu v přítomnosti kyseliny listové, což vede k tvorbě kyseliny urokanové. Kyselina urokanová je zapojena do mnoha metabolických procesů k vytvoření formiminoglutamátu, který je známý jako „FIGLU“ a je zapojen do tvorby glutamátu pomocí formimino transferázy. V případě nedostatku kyseliny listové je katabolismus FIGLU narušen a glutamát nelze vytvořit formiminoglutamát; Formiminoglutamat se proto hromadí v krvi a je vylučován ve zvýšeném množství moči. ^[10]Tento postup lze použít k posouzení nedostatku kyseliny listové, protože nedostatek kyseliny listové je zapojen do nízkého glutamátu z látek forminoglutamátu „FIGLU“. Kyselina glutamová je důležitou látkou v metabolismu cukru a tuku a je zapojena do procesu transportu draslíku; Pomáhá transportovat K + do míchy a přes bariéru krve-moci. ^[11]

Glutamat je neurotransmiter, který hraje důležitou roli v procesu učení a paměti v mozku. Nízká hladina glutamátu zvyšuje pravděpodobnost schizofrenie, kognitivních poruch, neuropsychiatrických a úzkostných poruch. Kromě toho glutamát hraje důležitou roli při likvidaci nadbytku nebo odpadního dusíku skrz tělo. Glutamát podléhá desaminaci, oxidační reakci, která je katalyzována glutamát hydrogenázou. ^[12]

Serinový a glycinový cyklus

Serin je neesenciální aminokyselina, kterou lze získat z glukózy nebo z jídla. Některé tkaniny jsou považovány za producenty glycinu, zatímco jiné, např. Ledvina, produkujte serin z glycinu. Serin i glycin jsou rychle transportovány membránou mitochondrie. ^[13]Kyselina listová hraje důležitou roli tímto způsobem; Hydroxymethylová skupina pro zbytky glycinu poskytuje 5.10-methylentrahydrofolát za vzniku serinu, o kterém je známo, že je hlavním zdrojem uhlíkové jednotky, která se používá v reakcích folátů. ^[14] V případě nedostatku kyseliny listové ztrácí glycin svou schopnost produkovat serin; To vede k mnoha problémům, např. Funkční poruchy mozku a centrálního nervového systému. Mnoho procesů uvnitř těla je také narušeno, například: B. Funkční poruchy RNA a DNA, metabolismu tuku a mastných kyselin a budování svalů. ^[patnáct]Serin je nutný pro produkci tryptofanu, aminokyseliny, která se podílí na produkci serotoninu, náladové mozkové chemikálie. Nízký serotonin nebo tryptopiegel byl spojen s depresí, zmatení, nespavostí a úzkostí. Nízké serinové zrcadlo navíc vede ke sníženému výkonu imunitního systému, protože serin je zapojen do tvorby protilátek. ^[16]

Methioninzyklace

Folat hraje důležitou roli v methioninzycle. Jako 5-methyltetrahydrofolát methionin je zapojen do procesu methylace, ve kterém je methyl skupina přenesena na homocystein, aby se vytvořila methionin v přítomnosti enzymu methionin syntázy. Methionin syntáza je jedním z jediných dvou enzymů, o kterých je známo, že se jedná o enzymy závislé na B12. Tento proces závisí na kyselině listové a vitaminu B12.^[17] Homocystein se nevyskytuje v potravě a lze jej získat z methioninu procesem, který je přeměněn na přeměnu methioninu v S -Adenosylmethionin začíná, který je také známý jako produkt „Sam“. Tato reakce vyžaduje ATP a vitamin B12, jakož i přítomnost methionin-adenosyl transferázy [obrázek 1]. ^{[6], [18]} V případě nedostatku kyseliny listové není tělo schopno produkovat methionin, což vede k mnoha problémům, jako je nízká produkce přírodních antioxidantů (glutathion) a aminokyseliny obsahující síru (z cysteinu), které se podílejí na vylučování toxinů v těle, a vývojem silné a zdravé tkáně a na povýšení kardiovaskulárního zdraví. ^[19]Nízká hladina methioninu vede ke zhoršení funkce jater v důsledku hromadění tuku v játrech a zhoršení produkce kreatinu ve svalech, což poskytuje tělo požadovanou energii. Methionin je také známý pro tvorbu kolagenu, který se podílí na tvorbě kůže, nehtů a pojivové tkáně, a nízká hladina methioninu má negativní účinky na tyto procesy a funkce. ^[20]

Thymidylátový cyklus

Folat však není na de novo - Syntéza pyrimidinu zahrnovala, ale stále se podílí na tvorbě thymidylátu. Thymidylát syntáza se podílí na katalyzování přenosu formaldehydu z folátu na skládku do formování DTMP. Thymidylát syntázy Je to enzym, který hraje roli v replikaci buněk a tkání. ^[21] Antagonisté folátu inhibují tento enzym a byli použity jako antikancerové látky. Role kyseliny listové může být spojena s rakovinou z tohoto cyklu. Thymidylát syntáza je metabolický jed, který se podílí na vývoji funkčního nedostatku folátu, a buňky těla rychle rostou v důsledku zvýšené syntézy DNA. ^[22]Z tohoto důvodu je folat známý jako „znamená zachování rakoviny“. Tetrahydrofolát lze regenerovat z produktu reakce thymidylát syntézy; Protože buňky nejsou schopny regenerovat tetrahydrofolát, trpí vadná syntéza DNA a nakonec umírají. Mnoho antikancerových látek má nepřímý účinek inhibicí DHFR nebo přímo inhibicí thymidylátové synnthase. ^[23]

Purzycle

Tetrahydrofolátové deriváty jsou ve dvou reakčních krocích De novo použitýBiosyntéza purinu; Pozice C8 a C2 v purinovém kruhu jsou také odvozeny z folátu. Purin hraje mnoho důležitých rolí v buněčném růstu, dělení a vývoji, protože je považován za spolu s pyrimidinovou bází DNA helix. V případě nedostatku folátu dochází k poškození funkcí purinu, což znamená poškození produkce DNA a vede k mnoha problémům uvnitř těla, protože DNA je základem všech procesů. Defekty DNA ovlivňují každou část těla, tj. Kůže, kosti, svaly a mohou vést k Alzheimerově chorobě, poruchám paměti, srdečním a svalovým onemocněním, rakovině prsu a vaječníků a zhoršení imunitního systému. ^{[24], [25]}

Účinky nedostatek kyseliny listové na zdraví

Nedostatek kyseliny listové má negativní účinek na tělo; Nejběžnější onemocnění způsobená nedostatkem B9 jsou megaloblastová anémie a vrozené vady. Megaloblastová anémie je popisována jako normální jako přítomnost velkých červených krvinek. Je výsledkem inhibice syntézy DNA v rámci produkce červených krvinek. 5-methyltetrahydrofolát může být metabolizován pouze methionin syntázy; Proto nedostatek folátového koenzymu vede ke zhoršení červených krvinek. Protože je ovlivněna syntéza DNA, buněčný cyklus nemůže postupovat a buňka stále roste bez rozdělení, což je makrocytóza. Může to být způsobeno nedostatkem vitamínu B12 a také zachycení folátu, což mu bránilo v zabránění jeho normální funkci. Tento defekt je způsoben defektní syntézou thymidylátu se zvětšením deoxyuriditififátů.^[24] Výzkum ukazuje spojení mezi nedostatkem kyseliny listové a defekty nervové trubice u novorozenců; Nedostatek homocysteinu byl navržen jako mechanismus. To bylo také ukázáno pro formyltetrahydrofolát syntetázu, která je známá jako doména genu genu genu tetrahydrofolát syntetázy C1 tetrahydrofolát. ^[25]

Nedostatek vitaminu B12 je také nezávislou příčinou defektů nervové trubice. Nejznámějším typem této vady je „spina bifida“, což může vést k mnoha problémům a problémům, např. B. Slabost těla nebo ochrnutí, emocionální, inteligence, poruchy učení a paměti. Podle asociace Spina Bifida může dojít také k potížím, gastrointestinálním onemocněním, obezitě, depresi, moči a střevním dysfunkcí, zánětu a alergiím šlachy. ^[26]

Vitamin B12

Co se považuje za „vitamin B12“?

Vitamin B12 (obecně známý jako kyanokobalamin) je chemicky nejsložitější ze všech vitamínů. Struktura vitamínu B12 je založena na kororinském kroužku, který je podobný porfyrinovému kruhu, který se vyskytuje v lemu, chlorofylu a cytochromu a na kterém jsou přímo vázány dva z pyrroolských kruhů. Cyanocobalamin nelze vyrobit rostlinami nebo zvířaty; Bakterie a Archaeen jsou jediné typy organismů, které mají enzymy potřebné pro syntézu kyanokobalaminu. Vyšší rostliny nekonentizují cyanokobalamin ze země, a proto jsou špatnými zdroji pro látku ve srovnání se zvířecími tkáněmi. Vitamin B12 se přirozeně vyskytuje v potravinách, jako je maso (zejména játra a měkkýši), vejce a mléčné výrobky. ^[27]

Dietary reference intake for vitamin B12: Infants (adequate intake) 0-6 months: 0.4 mcg per day (mcg/day), Infants 7-12 months: 0.5 mcg/day, Children 1-3 years: 0.9 mcg/day, Children 4-8 years: 1.2 mcg/day, Children 9-13 years: 1.8 µg/day, adolescents and adults aged 14 and over years: 2.4 µg/day, pregnant Teenageři a ženy: 2,6 µg/den a kojení teenagerů a žen: 2,8 µg/den. ^[28]

Metabolismus a mechanismus účinku vitamínu B12

Vitamin B12 je tělem používán ve dvou tvarech, buď jako methylkobalamin nebo jako 5-deoxyadenosylkobalamin. Enzym methionin syntáza potřebuje methylkobalamin jako kofaktor. Tento enzym se obvykle podílí na přeměně homocysteinu aminokyseliny na methionin, zatímco pro methylaci DNA je opět nutný methionin. 5-desoxyadenosylkobalamin je kofaktor, který je vyžadován enzymem, L-methylmalonyl-CoA se převede na sukcinyl-CoA. Tato konverze je důležitým krokem v extrakci energie v proteinech a tucích. Kromě toho je pro produkci hemoglobinu vyžadován sukcinyl-CoA, což je látka, která přepravuje kyslík do červených krvinek. ^[29]

Cykly nedostatku vitamínu B12

Vitamin B12 hraje důležitou roli v buněčném růstu a vývoji lidského těla prostřednictvím mnoha reakcí a procesů, které se v těle odehrávají; Vzhledem k tomu, že tělo postrádá kyselinu listovou, všechny výše uvedené cykly jsou neúčinné a vedou k mnoha problémům, kromě dalších problémů, jako jsou megaloblastická anémie, rakovina a defekty nervové trubice. ^[26]

Methioninzyklace

Vitamin B12 (kobalamin) hraje důležitou roli při přeměně homocysteinu na methionin v methioninovém cyklu, protože to methyl skupiny od 5-methyltetrahydrofolátu (kyselá listová) a vytváří methylkobalamin, který pak uvolňuje tuto methylovou skupinu na methionin. ^[30]Kromě toho je kobalamin vyžadován při přeměně methioninu na homocystein, přičemž methionin je přeměněn na produkt „SAM“ v přítomnosti ATP methionineosyltransferázou. S nedostatkem vitamínu B12 není tělo schopno produkovat methionin, což vede k mnoha problémům. Kromě toho není tělo schopno S -Adenosylmethionin k produkci, který je známý jako produkt „Sam“. ^[31] Nesprávná produkce produktu SAM vede ke zhoršení syntézy karnitinu, zhoršení nervové funkce, udržování myelinu a nedostatku methylace DNA a RNA.

Methylmalonyl-CoA mutase

K přeměně methylmalonyl-CoA jsou zapotřebí dvě molekuly adenosylkobalaminu prostřednictvím methylmalonyl-CoA mutaseeneneneniam na sukcinyl-CoA, což je přechodný produkt cyklu TCA, zatímco propionyl-CoA je přeměněn na D-methylmalonyl-COA. ^[31] V případě nedostatku vitaminu B12 je ovlivněna aktivita methylmalonyl-CoA mutase a v těle dochází k akumulaci kyseliny methylmalonové. Tato poškození vedou k mnoha problémům a problémům. Tělo ztrácí schopnost produkovat přechodný produkt cyklu TCA, sukcinyl-CoA, což vede k poškození cyklu TCA, protože přeměna sukcinatu do Fumaratu, Mata a konečného produktu cyklu, který je odpovědný za ustanovení, je zodpovědný za řetězec elektronů, který je odpovědný za vysokou energii.^{[30], [31]} Existuje také zhoršení glukoneogeneze, metabolismu, který pro generování glukózy z látek bez uhlohydrátů, např. B. Glycerin, glukogenní aminokyseliny a laktát, je zodpovědný a pomáhá udržovat normoglykémii během půstu. Když je mastná kyselina oxidována na propionyl-CoA, objeví se role sukcinyl-CoA, která je známá jako sukcinyl CoA prekurzor, která je poté přeměněna na pyruvát a vstupuje do cyklu glukoneogeneze. ^[32]

Účinky nedostatek kyseliny listové na zdraví

Nedostatek vitaminu B12 může negativně ovlivnit tělo. Nejběžnějším onemocněním způsobeným nedostatkem B12 je pernizózní anémie.

Pernická anémie

Pernická anémie je druh anémie s termínem „anémie“, která obvykle odkazuje na stav, ve kterém má krev nižší počet červených krvinek než obvykle. V případě pernické anémie není tělo schopno vytvořit dostatek zdravých červených krvinek, protože nemá dostatek vitamínu B12. Bez dostatečného množství vitamínu B12 se červené krvinky nesdílejí normálně a jsou příliš velké a mohou mít potíže s vystoupením z kostní dřeně. Nemít dostatek červených krvinek pro transport kyslíku do těla může způsobit pocit únavy a slabosti. Srdce, mozek a další orgány v těle mohou poškodit těžkou nebo dlouhodobou anémii Perney. Pernikátická anémie může také způsobit další problémy, jako je poškození nervů, neurologické problémy (jako je ztráta paměti) a problémy trávicího traktu.^[33]

Studie ukazují, že hladina homocysteinu u pernizní ​​anémie je zvýšena v důsledku inhibice methioninové syntetizátoru. Hyperhomocysteinemie je onemocnění, které se vyznačuje abnormálně zvýšenou hladinou homocysteinu v krvi. Zvyšuje riziko žíly a arteriálních onemocnění. ^[34]Toto onemocnění může vést k anomáliím krevních cév, trombózy s zúžením a kalením krevních cév, vaskulárním zánětem, koronárním srdečním onemocněním, arterioscleróze, asymptomatické a vzteklině. Zvýšená zrcátka homocysteinu by mohla být také rizikovým faktorem pro vývoj mnoha dalších onemocnění, jako je srdeční infarkt a mrtvice, osteoporóza, Alzheimerova, ulcerativní kolitida a Crohnova choroba. Nedostatek vitaminu B12 může také hrát roli v megaloblastické anémii a defektech nervové trubice, jak je uvedeno výše v souvislosti s kyselinou listovou. ^[35]

Závěr

Vitaminy mají zásadní význam pro růst a vývoj buněk. Vaše normální úroveň v těle pomáhá s procesem ochrany těla a zlepšuje výkon. ^[8] Zvýšená nebo nižší hladina vitamínu než normální vede k rozpadu celého procesu, protože každý proces je připojen k jinému. ^[26] Vady mohou být ošetřeny zvýšením absorpce v potravinách nebo užíváním výživných doplňků. ^[34]