Article spécialisé : Les processus métaboliques en cas de carence en acide folique et en vitamine B12

Article spécialisé : Les processus métaboliques en cas de carence en acide folique et en vitamine B12

Les vitamines sont les composés organiques nécessaires au corps humain et sont considérées comme des nutriments essentiels nécessaires en certaines quantités. Ils ne peuvent pas être synthétisés en quantité suffisante par le corps humain ; Il faut donc les ingérer par l'alimentation. Il existe treize types différents de vitamines connues, classées selon leur activité biologique et chimique. Chacun d’eux a une fonction spécifique dans notre corps. L'acide folique joue un rôle crucial dans la croissance et le développement cellulaires à travers de nombreuses réactions et processus qui se produisent dans le corps, tels que : B. Cycle de l'histidine, cycle de la sérine et de la glycine, cycle de la méthionine, cycle du thymidylate et cycle de la purine. Si le corps manque d'acide folique, tous les cycles mentionnés ci-dessus deviennent inefficaces et entraînent de nombreux problèmes, en plus d'autres problèmes tels que l'anémie mégaloblastique, le cancer et les anomalies du tube neural. La vitamine B12 joue un rôle crucial dans la croissance et le développement des cellules à travers de nombreuses réactions et processus qui se produisent dans l'organisme. Si le niveau devient supérieur ou inférieur à la normale, l’ensemble du processus s’effondre car chaque processus est connecté à un autre. Les carences peuvent être traitées en augmentant la consommation alimentaire ou en prenant des suppléments.

introduction

Les vitamines sont des composés organiques nécessaires au corps humain et, en certaines quantités, sont considérées comme des nutriments essentiels. Ils ne peuvent pas être synthétisés en quantité suffisante par le corps humain et doivent donc être consommés par l’alimentation. Treize types différents de vitamines sont connus, classés selon leur activité biologique et chimique ; Chacun d’eux a un rôle spécifique dans notre corps. ^[1]

Les vitamines sont classées comme étant hydrosolubles ou liposolubles. Sur les 13 vitamines, 4 sont liposolubles (A, D, E et K) et les 9 autres sont hydrosolubles (8 vitamines B et vitamine C). Les vitamines hydrosolubles sont facilement solubles dans l’eau et sont rapidement excrétées par l’organisme car, à l’exception de la vitamine B12, elles ne sont pas stockées longtemps. ^[2]En revanche, les vitamines liposolubles sont absorbées dans l’intestin en présence de lipides et sont plus susceptibles d’être stockées dans l’organisme. Comme elles sont conservées pendant une longue période, elles peuvent provoquer une hypervitaminose plus que les vitamines hydrosolubles ; Certaines vitamines sont essentielles à la croissance et au développement des cellules du corps (par exemple l'acide folique et la B12). L'acide folique est connu sous le nom de vitamine B9, qui remplit des fonctions vitales. Notre corps a besoin d'acide folique pour la synthèse, la réparation et la méthylation de l'ADN. ^[3]De plus, il agit comme cofacteur dans de nombreuses réactions biologiques vitales. L'acide folique joue un rôle important dans la division cellulaire et est particulièrement nécessaire pendant l'enfance et la grossesse. Le corps humain a besoin d'acide folique pour produire des globules rouges sains et prévenir l'anémie, tandis que la vitamine B12 joue un rôle important en fournissant des groupes méthyles essentiels à la synthèse des protéines et de l'ADN. La vitamine B12 se lie aux protéines présentes dans les aliments et l'acide chlorhydrique présent dans l'estomac libère la B12 des protéines pendant la digestion. Une fois libérée, la B12 se combine à une substance appelée facteur intrinsèque. ^[4]

revue de littérature

Acide folique

Qu’est-ce qui est considéré comme « acide folique » ?

L'acide folique est une vitamine B qui aide le corps à créer de nouvelles cellules saines. Le corps humain a besoin d’acide folique, en particulier les femmes susceptibles de tomber enceintes. Un apport adéquat en acide folique avant et pendant la grossesse peut prévenir de graves malformations congénitales du cerveau ou de la colonne vertébrale du bébé. On l'appelle également vitamine B9, folate ou acide folique. Toutes les vitamines B aident le corps à convertir les aliments (glucides) en carburant (glucose), qui est utilisé comme énergie. Ces vitamines B, souvent appelées vitamines du complexe B, aident le corps à utiliser les graisses et les protéines. Les vitamines du complexe B sont nécessaires à la santé de la peau, des cheveux, des yeux et du foie. Ils aident également le système nerveux à fonctionner correctement. L'acide folique est la forme synthétique de B9 présente dans les suppléments et les aliments enrichis.^[5]

L'acide folique est essentiel au bon fonctionnement du cerveau et joue un rôle important dans la santé mentale et émotionnelle. Il aide à produire de l'ADN et de l'ARN, le matériel génétique du corps, en particulier lorsque les cellules et les tissus se développent rapidement, par exemple. B. pendant l'enfance, l'adolescence et la grossesse. L'acide folique travaille en étroite collaboration avec la vitamine B12 dans la formation des globules rouges et soutient la fonction du fer dans l'organisme. La vitamine B9 agit aux côtés des vitamines B6 et B12 et d’autres nutriments pour contrôler les taux sanguins d’homocystéine, un acide aminé. Des niveaux élevés d'homocystéine ont été associés aux maladies cardiaques, bien que certains chercheurs ne sachent pas si l'homocystéine est une cause de maladie cardiaque ou simplement un marqueur indiquant la présence d'une maladie cardiaque. ^[6]

Les riches sources de folate comprennent les épinards, les légumes à feuilles noires, les asperges, les betteraves, les navets et les feuilles de moutarde, les choux de Bruxelles, les haricots de Lima, le soja, le foie de bœuf, la levure de bière, les légumes-racines, les grains entiers, le germe de blé, le boulgour, les haricots rouges, les haricots blancs, les haricots de Lima, le saumon, le jus d'orange, l'avocat et le lait. De plus, toutes les céréales et produits céréaliers aux États-Unis sont enrichis en acide folique. ^[7] Les recommandations quotidiennes en matière d'acide folique alimentaire sont : Nourrissons de 0 à 6 mois : 65 mcg (apport adéquat), Nourrissons de 7 à 12 mois : 80 mcg (apport adéquat), Enfants de 1 à 3 ans : 150 mcg (AJR), Enfants de 4 à 8 ans : 200 mcg (AJR), Enfants de 9 à 13 ans : 300 mcg (AJR), Adolescents de 14 à 18 ans : 400 mcg (AJR), 19 ans et personnes âgées : 400 mcg (RDA), femmes enceintes : 600 mcg (RDA) et femmes allaitantes : 500 mcg (RDA). ^[8]

Métabolisme de l'acide folique et mode d'action

L'acide folique étant biochimiquement inactif, il est converti en acide tétrahydrofolique et en méthyltétrahydrofolate par la dihydrofolate réductase. Ces congénères de l'acide folique sont transportés à travers les cellules par endocytose médiée par les récepteurs, où ils sont nécessaires au maintien d'une érythropoïèse normale, à l'interconversion des acides aminés, à la méthylation de l'ARNt, à la génération et à l'utilisation du formiate et à la synthèse des acides nucléiques purine et thymidylate. En utilisant la vitamine B12 comme cofacteur, l'acide folique peut normaliser des niveaux élevés d'homocystéine en reméthylant l'homocystéine en méthionine via la méthionine synthétase. ^[3]

Cycles de carence en acide folique

L'acide folique joue un rôle important dans le corps humain, la croissance et le développement cellulaires à travers de nombreuses réactions et processus qui s'y produisent, notamment le cycle de l'histidine, le cycle de la sérine et de la glycine, le cycle de la méthionine, le cycle du thymidylate et le cycle des purines. Puisque le corps manque d’acide folique, tous les cycles deviennent inefficaces et entraînent de nombreux problèmes tels que l’anémie mégaloblastique, le cancer et les anomalies du tube neural. ^[9]

Cycle d'histidine

Ce cycle implique la désamination de l'histidine en présence d'acide folique, entraînant la formation d'acide urocanique. L'acide urocanoïque est impliqué dans de nombreux processus métaboliques pour produire du formiminoglutamate, connu sous le nom de « FIGLU », et participe à la production de glutamate à l'aide de la formiminotransférase. En cas de carence en acide folique, le catabolisme FIGLU est altéré et le glutamate ne peut pas être formé à partir du formiminoglutamate ; par conséquent, le formiminoglutamate s’accumule dans le sang et est excrété en quantités accrues dans l’urine. ^[10]Cette méthode peut être utilisée pour évaluer la carence en acide folique, car la carence en acide folique est impliquée dans la faible formation de glutamate à partir des substances formiminoglutamate « FIGLU ». L'acide glutamique est une substance importante dans le métabolisme des sucres et des graisses et est impliqué dans le processus de transport du potassium ; il aide à transporter le K+ vers le liquide céphalo-rachidien et à travers la barrière hémato-encéphalique. ^[11]

Le glutamate est un neurotransmetteur qui joue un rôle important dans le processus d’apprentissage et de mémoire du cerveau. De faibles niveaux de glutamate augmentent le risque de schizophrénie, de troubles cognitifs, de troubles neuropsychiatriques et anxieux. De plus, le glutamate joue un rôle important dans l’élimination par l’organisme de l’azote excédentaire ou résiduel. Le glutamate subit une désamination, une réaction oxydative catalysée par la glutamate déshydrogénase. ^[12]

Cycle sérine et glycine

La sérine est un acide aminé non essentiel qui peut être obtenu à partir du glucose ou des aliments. Certains tissus sont considérés comme producteurs de glycine, tandis que d’autres, comme les reins, produisent de la sérine à partir de la glycine. La sérine et la glycine sont rapidement transportées à travers la membrane mitochondriale. ^[13]L'acide folique joue un rôle important dans cette voie ; Le 5,10-méthylènetétrahydrofolate fournit un groupe hydroxyméthyle aux résidus glycine pour produire de la sérine, qui est connue pour être la principale source d'un fragment carbone utilisé dans les réactions de folate. ^[14] Lorsque l’acide folique est déficient, la glycine perd sa capacité à produire de la sérine ; Cela entraîne de nombreux problèmes, tels qu’un dysfonctionnement du cerveau et du système nerveux central. De nombreux processus à l'intérieur du corps sont également altérés, tels que : B. Troubles fonctionnels de l'ARN et de l'ADN, du métabolisme des graisses et des acides gras et du développement musculaire. ^[quinze]La sérine est nécessaire à la production de tryptophane, l'acide aminé impliqué dans la production de sérotonine, une substance chimique cérébrale déterminante pour l'humeur. De faibles niveaux de sérotonine ou de tryptophane ont été associés à la dépression, à la confusion, à l'insomnie et à l'anxiété. De plus, un faible taux de sérine entraîne une diminution des performances du système immunitaire, car la sérine est impliquée dans la formation d'anticorps. ^[16]

Cycle de la méthionine

Le folate joue un rôle important dans le cycle de la méthionine. Il est impliqué en tant que 5-méthyltétrahydrofolate méthionine dans le processus de méthylation, dans lequel le groupe méthyle est transféré à l'homocystéine pour former la méthionine en présence de l'enzyme méthionine synthase. La méthionine synthase est l'une des deux seules enzymes connues pour être des enzymes dépendantes de la B12. Ce processus repose à la fois sur l’acide folique et la vitamine B12.^[17] L'homocystéine ne se trouve pas dans les aliments et peut être obtenue à partir de la méthionine grâce à un processus impliquant la conversion de la méthionine en S -Adénosylméthionine, également connue sous le nom de produit « SAM ». Cette réaction nécessite de l'ATP et de la vitamine B12 ainsi que la présence de méthionine adénosyl transférase [Figure 1]. ^{[6], [18]} En cas de carence en acide folique, l'organisme est incapable de produire de la méthionine, ce qui entraîne de nombreux problèmes tels qu'une faible production d'antioxydants naturels (glutathion) et d'acides aminés soufrés (par exemple la cystéine), qui participent à l'élimination des toxines de l'organisme, à la construction de tissus forts et sains et à la promotion de la santé cardiovasculaire. ^[19]De faibles niveaux de méthionine entraînent une altération de la fonction hépatique en raison de l'accumulation de graisse dans le foie et d'une production altérée de créatine dans les muscles, qui fournit au corps l'énergie dont il a besoin. La méthionine est également connue pour être essentielle à la formation du collagène, qui participe à la formation de la peau, des ongles et du tissu conjonctif, et de faibles niveaux de méthionine ont des effets négatifs sur ces processus et fonctions. ^[20]

Cycle du thymidylate

Cependant, le folate n'est pas au de novo – Synthèse de la pyrimidine impliquée, mais toujours impliquée dans la formation du thymidylate. La thymidylate synthase est impliquée dans la catalyse du transfert de formaldéhyde du folate vers le dUMP pour former le dTMP. Thymidylate synthase C'est une enzyme qui joue un rôle dans la réplication des cellules et des tissus. ^[21] Les antagonistes du folate inhibent cette enzyme et ont été utilisés comme agents anticancéreux. À partir de ce cycle, le rôle de l’acide folique pourrait être lié au cancer. La thymidylate synthase est une toxine métabolique impliquée dans le développement d'une carence fonctionnelle en folate, et les cellules du corps se développent rapidement en raison de la synthèse accrue de l'ADN. ^[22]Pour cette raison, le folate est connu comme un « agent préventif du cancer ». Le tétrahydrofolate peut être régénéré à partir du produit de la réaction de thymidylate synthase ; Parce que les cellules sont incapables de régénérer le tétrahydrofolate, elles souffrent d’une synthèse défectueuse de l’ADN et finissent par mourir. De nombreux médicaments anticancéreux agissent indirectement en inhibant la DHFR ou directement en inhibant la thymidylate synthase. ^[23]

Cycle des purines

Les dérivés du tétrahydrofolate sont produits en deux étapes de réaction utilisé de novobiosynthèse de purine; Les positions C8 et C2 dans le cycle purine proviennent également du folate. La purine joue de nombreux rôles importants dans la croissance, la division et le développement cellulaires, car elle est considérée avec la base pyrimidine de l'hélice d'ADN. En cas de carence en folate, les fonctions des purines sont altérées, ce qui entraîne une altération de la production d'ADN et entraîne de nombreux problèmes à l'intérieur du corps, car l'ADN est la base de tous les processus. Les défauts de l'ADN affectent toutes les parties du corps, c'est-à-dire la peau, les os, les muscles, et peuvent entraîner la maladie d'Alzheimer, des problèmes de mémoire, des maladies cardiaques et musculaires, le cancer du sein et des ovaires et une déficience du système immunitaire. ^{[24], [25]}

Les effets d’une carence en acide folique sur la santé

La carence en acide folique a un effet négatif sur le corps ; Les maladies les plus courantes causées par un déficit en vitamine B9 sont l'anémie mégaloblastique et les malformations congénitales. L'anémie mégaloblastique est décrite comme la présence normale de gros globules rouges. Elle résulte de l’inhibition de la synthèse de l’ADN au sein de la production des globules rouges. Le 5-méthyltétrahydrofolate ne peut être métabolisé que par la méthionine synthase ; Par conséquent, une carence en coenzyme folate entraîne une altération des globules rouges. La synthèse de l’ADN étant altérée, le cycle cellulaire ne peut pas progresser et la cellule continue de croître sans se diviser, ce qui se traduit par une macrocytose. Cela peut être dû à une carence en vitamine B12 et également au piégeage du folate, l’empêchant de remplir sa fonction normale. Ce défaut est causé par une synthèse défectueuse du thymidylate avec une hypertrophie du triphosphate de désoxyuridine.^[24] La recherche montre le lien entre une carence en acide folique et des anomalies du tube neural chez les nouveau-nés ; Un déficit en homocystéine a été suggéré comme mécanisme. Il a également été démontré que la formyltétrahydrofolate synthétase, connue sous le nom de domaine du gène de la tétrahydrofolate synthétase C1, est associée à un risque élevé d'anomalie du tube neural. ^[25]

La carence en vitamine B12 est également considérée comme une cause indépendante d’anomalies du tube neural. Le type le plus connu de ce défaut est le « spina bifida », qui peut entraîner de nombreux problèmes et problèmes, tels que : B. une faiblesse ou une paralysie physique, des troubles émotionnels, intellectuels, d'apprentissage et de mémoire. Selon l’association Spina Bifida, elle peut également provoquer des troubles d’apprentissage, des troubles gastro-intestinaux, de l’obésité, de la dépression, des dysfonctionnements urinaires et intestinaux, des tendinites et des allergies. ^[26]

Vitamine B12

Qu’est-ce qui est considéré comme la « vitamine B12 » ?

La vitamine B12 (communément appelée cyanocobalamine) est la vitamine la plus chimiquement complexe de toutes. La structure de la vitamine B12 est basée sur un anneau corrine, similaire à l’anneau porphyrine présent dans l’hème, la chlorophylle et le cytochrome, et auquel deux des anneaux pyrrole sont directement liés. La cyanocobalamine ne peut pas être produite par des plantes ou des animaux ; Les bactéries et les archées sont les seuls types d’organismes possédant les enzymes nécessaires à la synthèse de la cyanocobalamine. Les plantes supérieures ne concentrent pas la cyanocobalamine du sol et sont donc de mauvaises sources de substance par rapport aux tissus animaux. La vitamine B12 est naturellement présente dans les aliments tels que la viande (en particulier le foie et les crustacés), les œufs et les produits laitiers. ^[27]

Apports alimentaires de référence en vitamine B12 : Nourrissons (apport adéquat) 0-6 mois : 0,4 mcg par jour (mcg/jour), Nourrissons 7-12 mois : 0,5 mcg/jour, Enfants 1-3 ans : 0,9 mcg/jour, Enfants 4-8 ans : 1,2 mcg/jour, Enfants 9-13 ans : 1,8 µg/jour, adolescents et adultes de 14 et au fil des années : 2,4 µg/jour, enceinte adolescentes et femmes : 2,6 µg/jour et adolescentes et femmes allaitantes : 2,8 µg/jour. ^[28]

Métabolisme et mécanisme d'action de la vitamine B12

La vitamine B12 est utilisée par l’organisme sous deux formes, soit sous forme de méthylcobalamine, soit sous forme de 5-désoxyadénosylcobalamine. L'enzyme méthionine synthase nécessite la méthylcobalamine comme cofacteur. Cette enzyme est normalement impliquée dans la conversion de l'acide aminé homocystéine en méthionine, tandis que la méthionine, à son tour, est nécessaire à la méthylation de l'ADN. La 5-désoxyadénosylcobalamine est un cofacteur requis par l'enzyme qui convertit la l-méthylmalonyl-CoA en succinyl-CoA. Cette conversion est une étape importante pour obtenir de l’énergie à partir des protéines et des graisses. De plus, le succinyl-CoA est nécessaire à la production d’hémoglobine, la substance qui transporte l’oxygène dans les globules rouges. ^[29]

Cycles de carence en vitamine B12

La vitamine B12 joue un rôle important dans la croissance cellulaire et le développement du corps humain à travers de nombreuses réactions et processus qui se produisent dans le corps ; Comme le corps manque d'acide folique, tous les cycles mentionnés ci-dessus deviennent inefficaces et entraînent de nombreux problèmes, en plus d'autres problèmes tels que l'anémie mégaloblastique, le cancer et les anomalies du tube neural. ^[26]

Cycle de la méthionine

La vitamine B12 (cobalamine) joue un rôle important dans la conversion de l'homocystéine en méthionine dans le cycle de la méthionine, car elle prend le groupe méthyle du 5-méthyltétrahydrofolate (acide folique) et forme de la méthylcobalamine, qui libère ensuite ce groupe méthyle pour convertir l'homocystéine en méthionine. ^[30]De plus, la cobalamine est nécessaire à la conversion de la méthionine en homocystéine, où la méthionine est convertie en produit « SAM » par la méthionine adénosyltransférase en présence d'ATP. En cas de carence en vitamine B12, le corps est incapable de produire de la méthionine, ce qui entraîne de nombreux problèmes. De plus, le corps est incapable S -Adénosylméthionine, connue sous le nom de produit « SAM ». ^[31] Une production défectueuse du produit SAM entraîne une altération de la synthèse de la carnitine, une altération de la fonction neuronale, le maintien de la myéline et un manque de méthylation de l'ADN et de l'ARN.

Méthylmalonyl-CoA mutase

Deux molécules d'adénosylcobalamine sont nécessaires pour convertir le méthylmalonyl-CoA en succinyl-CoA, qui est un intermédiaire du cycle TCA, par l'enzyme méthylmalonyl-CoA mutase, tandis que le propionyl-CoA est converti en d-méthylmalonyl-CoA. ^[31] En cas de carence en vitamine B12, l'activité de la méthylmalonyl-CoA mutase est altérée et l'acide méthylmalonique s'accumule dans l'organisme. Ces déficiences entraînent de nombreux problèmes et problèmes. Le corps perd sa capacité à produire le produit intermédiaire du cycle du TCA, le succinyl-CoA, ce qui entraîne une altération du cycle du TCA car la conversion du succinate en fumarate, malate et produit final du cycle responsable de fournir une petite quantité d'énergie est réduite avant d'aller dans la chaîne de transport d'électrons responsable de la production d'énergie élevée.^{[30], [31]} Il existe également une altération de la gluconéogenèse, la voie métabolique responsable de la production de glucose à partir de substances non glucidiques, par ex. B. la glycérine, les acides aminés glucogéniques et le lactate, en sont responsables et contribuent à maintenir la normoglycémie pendant le jeûne. Lorsque l'acide gras est oxydé en propionyl-CoA, le rôle du succinyl-CoA se produit, connu sous le nom de précurseur du succinyl-CoA, qui est ensuite converti en pyruvate et entre dans le cycle de gluconéogenèse. ^[32]

Les effets d’une carence en acide folique sur la santé

Une carence en vitamine B12 peut avoir des effets négatifs sur l’organisme. La maladie la plus courante causée par une carence en vitamine B12 est l’anémie pernicieuse.

Anémie pernicieuse

L'anémie pernicieuse est un type d'anémie dont le terme « anémie » fait généralement référence à une affection dans laquelle le sang contient un nombre de globules rouges inférieur à la normale. Dans l’anémie pernicieuse, l’organisme est incapable de produire suffisamment de globules rouges sains car il ne contient pas suffisamment de vitamine B12. Sans suffisamment de vitamine B12, les globules rouges ne se divisent pas normalement et sont trop gros, et ils peuvent avoir du mal à sortir de la moelle osseuse. Ne pas avoir suffisamment de globules rouges pour transporter l’oxygène vers le corps peut provoquer une sensation de fatigue et de faiblesse. L'anémie pernicieuse grave ou prolongée peut endommager le cœur, le cerveau et d'autres organes du corps. L'anémie pernicieuse peut également causer d'autres problèmes tels que des lésions nerveuses, des problèmes neurologiques (tels que la perte de mémoire) et des problèmes du tube digestif.^[33]

Des études montrent que les niveaux d'homocystéine augmentent dans l'anémie pernicieuse en raison de l'inhibition de l'activité de la méthionine synthase. L'hyperhomocystéinémie est une affection caractérisée par des taux anormalement élevés d'homocystéine dans le sang. Cela augmente le risque de maladies veineuses et artérielles. ^[34]Cette maladie peut provoquer des anomalies des vaisseaux sanguins, une thrombose avec rétrécissement et durcissement des vaisseaux sanguins, une inflammation vasculaire, une maladie coronarienne, l'athérosclérose, une perte osseuse asymptomatique et rageuse. Des niveaux élevés d'homocystéine pourraient également être un facteur de risque pour le développement de nombreuses autres maladies, telles que les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux, l'ostéoporose, la maladie d'Alzheimer, la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn. La carence en vitamine B12 peut également jouer un rôle dans l'anémie mégaloblastique et les anomalies du tube neural, comme mentionné ci-dessus à propos de l'acide folique. ^[35]

Conclusion

Les vitamines sont essentielles à la croissance et au développement des cellules. Leur niveau normal dans le corps contribue au processus de maintien du corps et améliore les performances. ^[8] Des niveaux de vitamines supérieurs ou inférieurs à la normale entraînent l’effondrement de l’ensemble du processus, car chaque processus est lié à un autre. ^[26] Les carences peuvent être traitées en augmentant l’apport alimentaire ou en prenant des suppléments. ^[34]