Tetrahydrofolsäure
Synonyme: Tetrahydrofolat, H4Folat, Coenzym F, THF, FH4
Englisch: tetrahydrofolic acid
Definition
Tetrahydrofolsäure, kurz FH4 oder THF, ist die vollständig reduzierte, biologisch aktive Form der Folsäure. Sie dient bei verschiedenen Stoffwechselvorgängen als Cofaktor, der C1-Gruppen in unterschiedlichen Oxidationsstufen überträgt. Dabei entstehen verschiedene THF-Derivate, die als Donatoren oder Akzeptoren von C1-Gruppen wirken. THF ist u.a. an der Purin- und Thymidylatsynthese sowie an Methylierungsreaktionen beteiligt.
Biochemie
Tetrahydrofolsäure entsteht durch zweifache Reduktion von Folsäure über Dihydrofolat (FH2) mithilfe der Dihydrofolatreduktase. Über bestimmte Transportproteine wird FH4 über die Zellmembran (Folattransporter 1) und die Mitochondrienmembran (Folattransporter 2) transportiert. Liegt Tetrahydrofolsäure an Polyglutaminsäure gebunden vor, kann sie die Zelle nicht mehr verlassen. Dieser Zustand ist die funktionell aktive intrazelluläre Speicher- und Wirkform.
Funktion
Die Hauptaufgabe der Tetrahydrofolsäure ist die Übertragung von Kohlenstoff in Form sogenannter C1-Gruppen, d.h. Kohlenstoffgruppen mit einem Kohlenstoffatom. Dabei nimmt sie die Form verschiedener THF-Derivate an, die ineinander umgewandelt werden können. Auf diese Weise kann Kohlenstoff in unterschiedlichen Oxidationsstufen auf Substrate übertragen werden.
Typische C1-Gruppen sind:
- Methylgruppe (-CH3)
- Methylengruppe (-CH2-)
- Formylgruppe (-CHO)
- Formiminogruppe (-CHNH)
- Methenylgruppe (-CH=)
Dabei entstehen z.B. folgende THF-Derivate:
- 5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF, N5-Methyl-THF)
- 5,10-Methylentetrahydrofolat (5,10-MTHF, N5,N10-Methylen-THF)
- N5-Formyl-THF
- N10-Formyl-THF
- N5-Formimino-THF
- N5,N10-Methenyl-THF
Diese Eigenschaft der Kohlenstoffübertragung wird in verschiedenen Stoffwechselwegen benutzt – so zum Beispiel bei der Purinbiosynthese, bei der Umwandlung von Homocystein in Methionin, bei der Synthese von Thymin, bei der Umwandlung von Glycin zu Serin sowie beim Abbau von Histidin.
Klinik
Störungen des Tetrahydrofolsäure-Stoffwechsels führen zu einer Beeinträchtigung der DNA-Synthese, was vor allem Gewebe mit hoher Zellteilungsrate betrifft.
Ein Folsäuremangel führt zu einer gestörten Nukleotidsynthese, die sich als megaloblastären Anämie manifestiert. Typische Ursachen sind Mangelernährung, Malabsorption (z.B. bei Zöliakie), erhöhter Bedarf (z.B. Schwangerschaft), chronischer Alkoholabusus und Medikamente (z.B. Antimetabolite wie Methotrexat).
Ein Folatmangel während der Frühschwangerschaft erhöht das Risiko für Neuralrohrdefekte (z.B. Spina bifida) beim Fetus. Daher wird Schwangeren eine Folsäuresupplementation empfohlen.