Folsäure: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Folsäure (Vitamin B9): welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Folsäure ist ein B-Vitamin; in Lebensmitteln kommt es als Folat vor. In der Zelle trägt es als Tetrahydrofolat einzelne Kohlenstoff-Einheiten – für die Bausteine von DNA und RNA und für den Methionin-Kreislauf.

11 Stationen · 7 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

Folat in der Nahrung → Folat-Monoglutamat Folat-Hydrolase Ein Enzym am Bürstensaum des Dünndarms spaltet die Glutamat-Kette ab, bis ein einziger Baustein übrig bleibt. Erst diese Form kann die Darmzelle aufnehmen. Quelle 1
Folat-Monoglutamat → In die Darmzelle PCFT · Protonen Der Transporter PCFT schleust Folat zusammen mit Protonen in die Zelle. Er arbeitet am besten im leicht sauren Milieu des oberen Dünndarms. Quelle 1, 5
In die Darmzelle → 5-Methyl-THF im Blut DHFR, MTHFR · NADPH In Darmzelle und Leber wird Folat zu Tetrahydrofolat (THF) reduziert und methyliert; im Blut kreist es fast nur als 5-Methyl-THF. Folsäure durchläuft dieselbe Reduktion durch DHFR, das in der Leber langsam arbeitet. Quelle 1, 4
5-Methyl-THF → THF Methionin-Synthase · Vitamin B12 Die Methionin-Synthase überträgt die Methylgruppe auf Homocystein. Aus 5-Methyl-THF wird dabei wieder THF - die Grundform, aus der alle anderen Folat-Formen hervorgehen. Quelle 3, 2
THF → 5,10-Methylen-THF SHMT · Serin, Vitamin B6 (PLP) Die SHMT überträgt eine Kohlenstoff-Einheit von Serin auf THF; ihr Cofaktor ist Vitamin B6. Aus dem Ergebnis stellt das Enzym MTHFR mit FAD wieder 5-Methyl-THF her, und der Kreis schließt sich. Quelle 2
5,10-Methylen-THF → dTMP Thymidylat-Synthase · dUMP Die Thymidylat-Synthase überträgt die Kohlenstoff-Einheit auf dUMP. So entsteht dTMP, einer der vier Bausteine der DNA. Quelle 2
5,10-Methylen-THF → 10-Formyl-THF MTHFD1 · NADP+ Das Enzym MTHFD1 wandelt die Kohlenstoff-Einheit in eine Formyl-Gruppe um. Sie sitzt nun am Stickstoff-Atom Nummer zehn des Folats. Quelle 2
10-Formyl-THF → Purin-Bausteine GART, ATIC Zwei Enzyme der Purin-Synthese holen sich die Formyl-Gruppe von 10-Formyl-THF. Purine sind Bausteine von DNA, RNA und von ATP. Quelle 2

Cofaktoren dieses Weges

Vitamin B12 — Cofaktor der Methionin-Synthase, die die Methylgruppe von 5-Methyl-THF auf Homocystein überträgt Quelle 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B12
Vitamin B6 — Cofaktor (PLP) der SHMT, die eine Kohlenstoff-Einheit von Serin auf THF überträgt Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B6
Serin — Liefert die Kohlenstoff-Einheit, die im Folat-Kreis weitergereicht wird Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Serin
Vitamin B2 (FAD) — Flavin-Cofaktor der MTHFR, die 5,10-Methylen-THF zu 5-Methyl-THF umbaut Quelle 3, 2
NADPH — Wasserstoff-Lieferant der DHFR und der MTHFR Quelle 4, 2
Zink — Zwei Zinkatome im aktiven Zentrum der Folat-Hydrolase am Bürstensaum des Dünndarms Quelle 7, 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Zink

Was auf diesen Weg einwirkt

Methotrexat — Methotrexat hemmt die Dihydrofolat-Reduktase. Dadurch wird weniger Folat in die reduzierte Form überführt, mit der die Zelle arbeitet; dieser Mechanismus ist pharmakologisch beschrieben. Quelle 6

Quellen

Visentin M, Diop-Bove N, Zhao R et al. The intestinal absorption of folates. Annu Rev Physiol 2014 · PubMed 24512081
Ducker GS, Rabinowitz JD. One-Carbon Metabolism in Health and Disease. Cell Metab 2017 · PubMed 27641100
Froese DS, Fowler B, Baumgartner MR. Vitamin B12, folate, and the methionine remethylation cycle - biochemistry, pathways, and regulation. J Inherit Metab Dis 2019 · PubMed 30693532
Bailey SW, Ayling JE. The extremely slow and variable activity of dihydrofolate reductase in human liver and its implications for high folic acid intake. Proc Natl Acad Sci U S A 2009 · PubMed 19706381
Zhao R, Diop-Bove N, Visentin M et al. Mechanisms of membrane transport of folates into cells and across epithelia. Annu Rev Nutr 2011 · PubMed 21568705
Maksimovic V, Pavlovic-Popovic Z, Vukmirovic S et al. Molecular mechanism of action and pharmacokinetic properties of methotrexate. Mol Biol Rep 2020 · PubMed 32415503
Vorlova B, Knedlik T, Tykvart J et al. GCPII and its close homolog GCPIII: from a neuropeptidase to a cancer marker and beyond. Front Biosci (Landmark Ed) 2019 · PubMed 30844704