"Zrozumieć" SAM i kwas foliowy

Kwas foliowy, cykl SAMa są chyba najbardziej niezrozumiałym problemem wśród rodziców dzieci z Zespołem Downa. Sam szukałem ciekawej interpretacji i wyjaśnień ich zaburzeń przez wiele ostatnich tygodni. Szczególnie pilnie wziąłem się do pracy, jak przypadkiem usłyszałem informację, że "witamina B12 została zakazana dziecku, bo to wynika z tego cyklu". Już nie chciałem zastanawiać się dlaczego i jakiego cyklu, ale szukałem i znalazłem. Poniżej znajduje się artykuł na temat CYKLU KWASU FOLIOWEGO i SAM, który jest tłumaczeniem wiadomości mailowej Ginger Houston-Ludlam, jaki znalazł się na portalu DS-Nutrition. Proszę z tego względu na wyrozumiałość, gdyż często występują skróty myślowe autorki lub odniesienia do innych tematów, do których niestety nie miałem dostępu. W przypadku specyficznych nazw, które używała autorka nie podejmowałem wysiłku ich tłumaczenia ze względu na ich "wysoką chemiczność".

Dla tych, którzy nie mieli z tym tematem do czynienia wcześniej prezentuję tytułem wstępu definicję kwasu foliowego za wikipedią:

Kwas foliowy (folacyna, witamina B₉, witamina M, witamina B₁₁, ATC: B 03 BB) – organiczny związek chemiczny posiadający formalnie ponad 150 izomerów, z których w naturze występuje ok. 20.

Rola w organizmie – reguluje wzrost i funkcjonowanie komórek; wpływa dodatnio na system nerwowy i mózg, decyduje o dobrym samopoczuciu psychicznym; zapobiega uszkodzeniom tzw. cewy nerwowej u płodu, ma pozytywny wpływ na wagę i rozwój noworodków; bierze udział w zachowaniu materiału genetycznego, w przekazywaniu cech dziedzicznych komórek, reguluje ich podział; usprawnia funkcjonowanie układu pokarmowego, uczestniczy w tworzeniu soku żołądkowego, zapewnia sprawne działanie wątroby, żołądka i jelit; jest czynnikiem antyanemicznym, pobudza procesy krwiotwórcze, czyli powstawanie czerwonych krwinek; chroni organizm przed nowotworami (szczególnie rakiem macicy).

Skutki niedoboru – zahamowanie wzrostu i odbudowy komórek w organizmie, mała ilość czerwonych ciałek we krwi, tzw. anemia megaloblastyczna (makrocytowa), uczucie przemęczenia i kłopoty z koncentracją, stany niepokoju, lęku, depresja, nadmierna drażliwość, bezsenność, roztargnienie, problemy z pamięcią, zaburzenia w trawieniu i we wchłanianiu składników odżywczych, niedożywienie, biegunka, zmniejszony apetyt, obniżona masa ciała, stany zapalne języka oraz błony śluzowej warg, bóle głowy, kołatanie serca, przedwczesna siwizna, zahamowanie wzrostu u dzieci i młodzieży. Prawidłowa podaż kwasu foliowego jest niezwykle istotna u kobiet w ciąży. W celu profilaktyki wad cewy nerwowej u płodu, zaleca się przyjmowanie 0,4 mg kwasu foliowego dziennie, przez okres począwszy od trzech miesięcy przed planowaną ciążą, aż do 12 tygodnia. W praktyce, ze względu na duży odsetek ciąż nieplanowanych, zaleca się, aby wszystkie kobiety w wieku rozrodczym, przyjmowały stale doustną suplementację kwasu foliowego w dawce 0,4 mg. U kobiet, które urodziły już jedno dziecko z wadą cewy nerwowej, zaleca się profilaktykę dawką 5 mg kwasu foliowego na dobę.

Skutki nadmiaru – nie jest toksyczna dla ludzi, ale jej zwiększone dawki mogą powodować bezsenność, rozdrażnienie.

Źródła w pożywieniu – liściaste warzywa, szczególnie zielonolistne (sałata, szpinak, kapusta, brokuły, szparagi, kalafiory, brukselka) a także pomidory, groch, fasola, soczewica, soja, buraki, orzechy, słonecznik, drożdże piwne, wątroba, żółtko jajka, pszenica, pomarańcze, banany, awokado. W wielu krajach (nie w Polsce) kwasem foliowym wzbogaca się chleb.

Co wpływa na polepszenie wchłaniania – kompleks witamin B, witamina B6, kwas para-aminobenzoesowy (PABA), witamina B12, witamina H, witamina C

Co wpływa na pogorszenie wchłaniania – światło, alkohol, wysoka temperatura, środki antykoncepcyjne

oraz definicję istotności witaminy B12, też za wikipedią:

Witamina B₁₂ bierze udział w przemianie węglowodanowej, białkowej, tłuszczowej i w różnorodnych procesach, zapewnia aktywność, uczestniczy w wytwarzaniu czerwonych ciałek krwi, przeciwdziała niedokrwistości, umożliwia syntezę kwasów nukleinowych w komórkach, przede wszystkim szpiku kostnego; wpływa na funkcjonowanie układu nerwowego, uczestniczy w tworzeniu otoczki mielinowej ochraniającej komórki nerwowe i neuroprzekaźników nerwowych, zapewnia dobry nastrój, równowagę psychiczną, pomaga w uczeniu się, skupieniu uwagi; odgrywa rolę przy odtwarzaniu kodu genetycznego; dzięki niej zmniejsza się poziom lipidów we krwi; wpływa na układ kostny, pobudza apetyt.

Obie definicje przydadzą się teraz.

ZROZUMIEĆ CYKLE KAWASU FOLIOWEGO I SAM

czyli

DZIURA W WIADRZE

Było wiele pytań, w ich całej litanii, na temat cyklu SAM i kwasu foliowego, ze względu to, iż są związane z Zespołem Downa (DS.). Popatrzmy zatem, czy będę w stanie sensownie to wyjaśnić, w możliwie najprostszy sposób.

CZYM JEST SAM, B12, KWAS FOLIOWY I MTHFR?

Pierwszym pytaniem, z którym chcę się rozprawić jest to: czym jest kwas foliowy, MTHFR, SAM i B12 i te wszystkie inne rzeczy, o których nigdy nie słyszałaś. Co to jest w ogóle MTHFR? Co to wszystko ma wspólnego z DS.?

Istnieją dwa powody, które wiążą te kwestie. Po pierwsze, cykl kwasu foliowego/SAM jest całkowicie "zakłócony" w Zespole Downa (DS.) w związku z potrojeniem dwóch szczególnych genów. Po drugie, wiele matek z listy internetowej DS. brały udział we wcześniejszych  badaniach i okazało się, że mają one mutację genu MTHFR. Jest on enzymem biorącym udział w części cyklu kwasu foliowego. Mutacja ma zatem istotne znaczenie dla zdrowia nie tylko ich dzieci, ale ich samych. Oznacza to, że matki i ich dzieci są "zaśmiecone" kwasem foliowym, ale w skutek działania innych, różnych mechanizmów.

Zanim przeanalizujemy te mutacje, daj mi szansę cofnąć się troszeczkę do cyklów biochemicznych i tym czym są cykle kwasu foliowego i SAM, i dlaczego są tak ważne.

CYKLE BIOCHEMICZNE

Wiele substancji chemicznych w organizmie człowieka funkcjonuje na zasadzie „cyklów”. Innymi słowy, gdybyś narysowała jak działają i co się z nimi dzieje, przypominałoby to formę koła z kilkoma etapami-„przystankami” (rysunek 1).

Rys.1 cykl biochemiczny

Analizując ten rysunek widzisz, że substancja chemiczna A+ staje się na rysunku substancją chemiczną A-, która z kolei staje się substancją B-, która staje się B+ i kończy cykl stając się z powrotem substancją chemiczną A+. Na każdym etapie tego cyklu, nasze substancje chemiczne wchodzą w interakcje z enzymami (zazwyczaj są to substancje z bardzo długimi nazwami, kończącymi się na –aza), które zmieniają je z jednej  substancji chemicznej na drugą. Za każdym razem istnieje jeden enzym, który towarzyszy substancjom chemicznym na danym etapie cyklu i zamienia je z plusa (+) na minus (-), jak w powyższym przypadku. Oznacza to, że forma ujemna (-) będzie miała inny enzym zamieniający substancję chemiczną z A do B. Tak więc w moim przykładzie A/B, istnieją 4 etapy cyklu, z 4 enzymami, które dokonują przekształceń substancji chemicznych na każdym etapie cyklu.
Inną zasadniczą regułą cyklów jest to, że na każdym ich etapie, podstawowa substancja chemiczna tego cyklu (w naszym wypadku będzie to kwas foliowy) przyłącza jakąś cząstkę lub ją traci. Ta cząstka może być czymś tak prostym i banalnym jak pojedynczy elektron. Utlenianie (oksydacja), o której z pewnością gdzieś tam słyszałaś,  jest stratą pojedynczego elektronu, natomiast redukcja (redoks) jest zupełnie czymś przeciwnym, tj. przyłączeniem pojedynczego elektronu. Cząstka stracona lub zyskana, może być czasami dużym kawałkiem aminokwasu, kiedy proteina zostaje podzielona (jak zły i stary beta amyloid, który jest plagą w Alzheimerze i jest prekursorem protein potrojonym w Zespole Downa-DS.)
Dla tych, którzy już opanowali moją analogię „przystanków autobusowych” (cykle), każdy z 4 etapów, substancji chemicznych, czy być może „przystanków autobusowych” jest miejscem, gdzie coś wsiada lub wysiada z „autobusu”-substancji chemicznej.
W cyklach SAM i kwasu foliowego, w większości przypadków mówię o grupach metylowych, które „wsiadają lub wysiadają”. Wszystkie te grupy metylowe są przy okazji, trzema wodorami (H), powiązanymi z pojedynczym węglem (C).

Rys.2 grupa metylowa

Kiedy substancja chemiczna przyjmuje grupę metylową, taką jak ta na rysunku, mówimy, że jest poddana metylacji. Metylacja jest zatem procesem „przyjęcia” grupy metylowej przez substancję chemiczną. (pokażę za moment ten proces, kiedy grupa metylowa przeskoczy z kwasu foliowego do homocysteiny, która wtedy będzie poddana metylacji)
W większości przypadków te reakcje chemiczne, występują w momencie oddziaływania wzajemnego dwóch substancji chemicznych. Zazwyczaj, enzym przechwytuje cząstkę z jednej substancji chemicznej, aby oddać ją innej.
Większość naszego czasu, analizując ten proces, poświęcamy samemu cyklowi, ale pojawia się w nim zazwyczaj  kilka molekuł wody, której to wodory (H) są „porywane” przez enzymy z jej małego „ciałka” i przekazywane jakiejś substancji chemicznej, na którymś z etapów cyklu. Przy tej okazji powstaje dwukrotnie tlen , który jest często przez nas pomijany.
W niektórych przypadkach (tak jak tym dotyczącym homocysteiny) ważne jest zrozumienie faktu, że jedna substancja chemiczna traci to, co druga zdobywa w  reakcji chemicznej i procesy te są powiązane ze sobą chemicznie. Taką reakcją chemiczną, jak ta omawiana powyżej są cykle kwasu foliowego i SAM, które są nierozłączne.
Kiedy cykle te funkcjonują normalnie, każda substancja chemiczna porusza się w czterech etapach (albo i więcej, jeżeli tak jest) w sposób stały, powtarzalny. Oczywiście, istnieje wiele kopii takich substancji chemicznych przekształcanych przez wiele kopii enzymów.
Jeżeli zatem zrozumiałaś proces „przekształcania”, to możemy zacząć o nim myśleć nie jako o pojedynczym, ale o jego ogromnych, zwielokrotnionych ilościach i niech to będą pełne „wiadra” i „pompy” (enzymy), które poruszają substancje chemiczne z jednego „wiadra” do drugiego.
PROBLEMY W CYKLACH BIOCHEMICZNYCH
Są w istocie dwa typy problemów w tych cyklach, oba odgrywające istotne role, w enzymie MTHFR, jak i w DS.
Pierwszy przypomina sytuację, gdy ktoś podchodzi i robi dziurę w naszym „wiadrze”. Więc, nie ma wystarczającej ilości w jednym wiadrze, aby „przepompować” do drugiego. W tym cyklu zaczyna brakować substancji do momentu, gdy ktoś nie przyjdzie i nie „wleje” brakujących substancji chemicznych do „dziurawego wiadra”. Zdarza się to wtedy, gdy dostarczysz suplement, albo zjesz coś, pełne tej brakującej substancji chemicznej.
ELEMENTEM, KTÓRY DZIAŁA NICZYM DZIURKACZ, W PRZYPADKU ZESPOŁU DOWNA (DS.) JEST POTROJONY GEN  CYSTATHIONINE-BETA SYNTHASE NAZYWANY W SKRÓCIE CBS.
CBS ZAKŁÓCA CYKLE POPRZEZ „WYKRADANIE” HOMOCYSTEINY Z CYKLU SAM.
Innym typem „problemów technicznych” są „defekty” enzymów, mechanizmów „pompowania” z jednego wiadra do drugiego. Jeżeli enzym „nie pompuje”, wtedy mamy do czynienia z sytuacją, gdzie jedno wiadro wypełnia się tak, że aż przelewa się, ale pozostałe trzy w cyklu, opróżniają się i wysychają. Substancje chemiczne są zatem w „pułapce” w jednym z wiader z zepsutą „pompą”.

KIEDY ENZYM MTHFR JEST ZMUTOWANY (DOTYCZY TO WIELU MATEK DZIECI Z DS.) I NIE PRACUJE POPRAWNIE, JEDNA Z FORM MOLEKUŁ KWASU FOLIOWEGO JEST „UWIĘZIONA” W WIADRZE.
CYKL KWASU FOLIOWEGO
Ten cykl ma trzy „przystanki”. Na pierwszym, THF „zabiera” grupę metylową  od seryny (aminokwas) stając się zmetylowanym THF. THF jest skrótem dla TetraHydraFolate  dla każdego, który jest na tyle zwariowany, aby to pamiętać. Także, muszę tutaj nadmienić, że te „zabieranie” jest mocnym uproszczeniem, więc wybaczcie mi ten grzech, wszyscy Ci którzy jesteście chemikami!
Krok drugi: zmetylowany THF jest zamieniany w metyl-THF przez enzym MTHFR, także znany jako methylenetetrahydrafolatereductase, uffff!!!! (Rys.3)

Rys. 3 Cykl kwasu foliowego

Etap 3 to Metyl-THF zamieniany jest z powrotem na THF przez enzym Methionine Synthase w połączeniu z witaminą B12, która przenosi grupę metylową z Metyl-THF do Homocysteiny, która w efekcie staje się metioniną (aminokwas) Jasne!!!

CYKL KWASU FOLIOWEGO I CYKL SAM ŁĄCZĄ SIĘ DZIĘKI WITAMINIE B12 (rys.4) I NIESTETY W MIEJSCU GDZIE ONA ŁĄCZY CYKLE ROBI SIĘ "BAŁAGAN"!!!!!

Rys. 4 „Łączenie” się cyklów SAM i kwasu foliowego

Sprawdźmy to!!!  Szukamy deficytów czy to w cyklu kwasu foliowego czy w cyklu SAM.
Zaczynamy, badamy czy jest deficyt kwasu foliowego?
„Wiadro” z homocysteiną wypełnia się po brzegi (możesz to zmierzyć we krwi) i jest ok.
Może jest deficyt witaminy B12? Zarówno „wiadro” z homocysteiną i Metyl-THF wypełniają się po brzegi i znów jest ok
Może „wiadro” z homocysteiną ma dziurę? Wiadro z Metyl-THF wypełnia się po brzegi i znów jest ok.
Może MTHFR jest zmutowane? „Wiadro” z Methlene-THF wypełnia się i wszystko jest ok.

W DS. „wiadro” z homocysteiną ma dziurę z powodu tego, iż gen CBS jest potrojony, więc CBS „kradnie” więcej niż powinien. Więc, czy wszystko jest ok.?

Chyba nie ?Mamy chyba kilka wiader z wylewającą się zawartością po jednej stronie!!!. „Złą informacją” jest to, że wszystko, co powinno się zdarzyć po drugiej stronie-w cyklu SAM- reakcji nie zdarza się! Ponieważ  „wiadra” dostarczające substancji do realizacji cyklu są po prostu puste. Najgorszą z możliwych informacji dla cyklu kwasu foliowego jest to, że surowce potrzebne do zbudowania DNA nie są wytwarzane ( to ma miejsce przy troszeczkę zmienionej ścieżce od Methylene-THF, o której jeszcze nie mówiłam i nie chcę, gdyż zaburzyłoby to obraz, wystarczająco już skomplikowany).
Dla cyklu SAM najważniejszą informacją jest to, że wszystkie substancje chemiczne, które powinny być poddane metylacji-nie są!!!
A METYLACJA WŁĄCZA I WYŁĄCZA GENY!
Wiele reakcji chemicznych w ciele wymaga grup metylowych, aby mogły się odbywać! SAM jest „oficjalnym” dostawcą grup metylowych dla całego ciała. Jeżeli, ktoś potrzebuje grup metylowych, otrzymuje je w ciele zawsze z cyklu SAM.
JEST WIELU KTÓRZY POTRZEBUJĄ.!
W końcu, co to jest SAM- S-adenosyl metionina , a dla kompletności i ku pomocy tym, którzy brali udział w badaniach Jill James na temat 4 „przystanków” wskazuję, że „przystanki” to:
Homocysteina, Methionine, S-adenosyl Methionine, S-adenosyl Homocysteina (SAH).

Czy zatem wszystko zrozumiałaś?
JESZCZE O MUTACJA MTHFR
Ktoś może zapytać: “Skąd mam wiedzieć, że mam zły MTHFR, jeżeli nie brałam udziału w badaniach Jill?”
Jill jest doktorem nauk biologicznych i chemicznych, która prowadzi badania nad kwasem foliowym dla Rządowej Agencji ds. Leków i Żywności (FDA). Jest światowej klasy specjalistą, jej zainteresowania obecne to rak. Jest także, członkiem naukowego komitetu, kontrolującego formułę suplementu dla NuTriVene. Większość z nas spotkała się z nią po raz pierwszy, kiedy rozpoczynała badania i rekrutowała matki, które urodziły dzieci z DS. To był pierwszy moment, kiedy matki dowiedziały się z pewnością, że mają jeden lub więcej mutacji MTHFR. Te badania się zakończyły a rezultaty zostały opublikowane w American Journal of Clinical Nutrition. Badania pokazały , że matki które mają dzieci z DS. mają nieproporcjonalnie więcej mutacji MTHFR i zazwyczaj skojarzone są z wysokim poziomem homocysteiny oraz innych wskaźników we krwi A TO SUGERUJE MOŻLIWE PROBLEMY KARDIOLOGICZNE I NIE TYLKO.
Alternatywą do badań sprawdzających gen MTHFR jest prosty test poziomu homocysteiny. Jeżeli jest ona wysoka, wtedy istnieje ryzyko urodzenia dziecka z problemami okołoporodowymi i wadami genetycznymi.
Według niektórych badań, które czytam, podniesiony poziom homocysteiny jest wskaźnikiem ryzyka wystąpienia chorób kardiologicznych, w taki sam sposób jak wysoki cholesterol. W związku z tym, że masz dziecko z DS., do ciebie także te wysokie ryzyko się odnosi i powinnaś być odpowiednio prowadzona przez twojego lekarza. Mutacja MTHFR sama w sobie nie jest szkodliwa, natomiast metaboliczne efekty są bardzo niebezpieczne i powinny być leczone odpowiednimi suplementami i witaminami.
JEŻELI MASZ WYSOKI POZIOM HOMOCYSTEINY
Dobra informacja na początek: mutacje MTHFR są łatwe do naprawienia. To co jest konieczne, kwas foliowy w ilości 800mcg dzienne, TMG (500 mg do 1 g dziennie) i poddana metylacji witamina B12 (1 mg dziennie). Dla kogoś bez DS. można dodać B6. W przypadku DS. nie wolno podawać witaminy B6 ponieważ jest częścią procesu, który CBS wykorzystuje do przejęcia całkowitego homocysteiny z procesu SAM. Można zrobić jeszcze gorzej, gdy oprócz suplementów, takich jak NuTriVene, dodasz dodatkową dawkę tej witaminy.