Formas del folato

El ser humano debe obtener el folato de los alimentos 1. Las células lo emplean para retener átomos de carbono de uno en uno, con los que fabrican las bases del ADN y el aminoácido metionina 1.

El ácido fólico, la forma sintética que se añade a los alimentos y a los suplementos, solo adquiere actividad cuando la dihidrofolato reductasa (DHFR) lo reduce a tetrahidrofolato (THF) 21.

Timidilato y purinas

Las células en división utilizan átomos de carbono aportados de uno en uno para fabricar las bases púricas y la timina, una de las bases del ADN 1.

La timidilato sintasa transfiere el carbono del 5,10-metilen-THF al dUMP, con formación de dTMP y de dihidrofolato (DHF) 1.

Ciclo del timidilatoCitosol, núcleo y mitocondrias
123Tetrahidrofolato (THF)5,10-Metilen-THFDihidrofolato (DHF)
  1. Tetrahidrofolato (THF)5,10-Metilen-THFSerina hidroximetiltransferasa (SHMT1, SHMT2)L-Serina → glicina, 5′-Fosfato de piridoxal
  2. 5,10-Metilen-THFDihidrofolato (DHF)Timidilato sintasa (TYMS)dUMP → dTMPFluorouraciloPemetrexedEl folato aporta el carbono y los dos electrones que lo reducen a metilo
  3. Dihidrofolato (DHF)Tetrahidrofolato (THF)Dihidrofolato reductasa (DHFR)NADPHMetotrexatoReduce también el ácido fólico a DHF, con lentitud en el hígado humano

El metotrexato bloquea la DHFR y atrapa el folato en forma de DHF 1.

La MTHFR y su variante 677C>T

La enzima MTHFR convierte parte del folato celular en metilfolato, que aporta grupos metilo para la síntesis de metionina 3. Una variante frecuente de su gen, la 677C>T, reduce la estabilidad de la enzima 3.

En extractos celulares de homocigotos TT, la actividad de la enzima es de alrededor del 30 % de la observada en los extractos de genotipo CC 3. Entre el 10 % y el 15 %, aproximadamente, de las personas de origen europeo y de la población japonesa son homocigotas TT 3. Esta variante es la causa genética más frecuente de hiperhomocisteinemia leve 3.

Metionina sintasa y vitamina B12

La metionina sintasa requiere vitamina B12 4. Esta enzima transfiere el grupo metilo del metilfolato a la homocisteína, con lo que se regenera la metionina y se libera el folato 42.

Ciclo del folato, rama de los grupos metiloCitosol
123Tetrahidrofolato (THF)5,10-Metilen-THF5-Metil-THF
  1. Tetrahidrofolato (THF)5,10-Metilen-THFSerina hidroximetiltransferasa 1 (SHMT1)L-Serina → glicina, 5′-Fosfato de piridoxalLa SHMT2 cataliza la misma reacción en las mitocondrias
  2. 5,10-Metilen-THF5-Metil-THFMetilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR)NADPH, FADIrreversible in vivo; la SAM la inhibe; Ala222Val (677C>T) pierde FAD más rápido
  3. 5-Metil-THFTetrahidrofolato (THF)Metionina sintasa (MTR)Homocisteína → metionina, MetilcobalaminaÓxido nitrosoÚnica salida del 5-metil-THF; más lenta si falta B12 (trampa del metilfolato)

Cuando falta la vitamina B12, el metilfolato se acumula, porque ninguna otra reacción lo consume y la reacción de la MTHFR no transcurre en sentido inverso 2. Esta «trampa del metilfolato» produce un déficit funcional de folato 25.

S-adenosilmetionina y homocisteína

La metionina se convierte en S-adenosilmetionina, el principal donador de grupos metilo 6. Tras cada transferencia de un grupo metilo queda homocisteína, que vuelve a convertirse en metionina o se degrada a cisteína 6.

Reducción del ácido fólico y ciclo monocarbonado del folatoCitosol de los hepatocitos y de las células en división
  1. Ácido fólico
  2. Dihidrofolato reductasa (DHFR)NADPHMetotrexatoLenta y variable en el hígado humano; los folatos dietéticos reducidos la evitan
  3. 7,8-Dihidrofolato
  4. Dihidrofolato reductasa (DHFR)NADPHMetotrexatoReduce también el dihidrofolato liberado por la timidilato sintasa (TYMS)
  5. Tetrahidrofolato
  6. Serina hidroximetiltransferasa (SHMT1 citosólica, SHMT2 mitocondrial)Serina a glicina, 5′-Fosfato de piridoxalRamificación: la TYMS transfiere este carbono al dUMP y forma dTMP para el ADN
  7. 5,10-Metilentetrahidrofolato
  8. Metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR)NADPH, FADIrreversible in vivo; la SAM la inhibe; la variante 677C>T reduce su actividad
  9. 5-Metiltetrahidrofolato
  10. Metionina sintasa (MTR)Metilcobalamina, Homocisteína a metioninaEl déficit de B12 enlentece este paso y atrapa el folato como 5-metil-THF
  11. Tetrahidrofolato

En 15 ensayos aleatorizados con 71 422 participantes y un seguimiento de entre 1 y 7,3 años, la reducción de la homocisteína con las vitaminas B6, B9 o B12 no previno el infarto de miocardio 7. El infarto se produjo en el 7,1 % de los participantes tratados y en el 6,0 % de los que recibieron placebo (riesgo relativo 1,02; IC del 95 %: 0,95 a 1,10) 7. El ictus se produjo en el 4,3 % y en el 5,1 %, respectivamente (0,90; 0,82 a 0,99), lo que supone una diferencia absoluta bruta de 0,8 puntos porcentuales y un número necesario a tratar de aproximadamente 125 7.

Anemia megaloblástica

Cuando falta folato o vitamina B12, la médula ósea no puede fabricar correctamente el ADN, y la sangre contiene un número insuficiente de glóbulos rojos, que además son más grandes de lo normal 12.

Una concentración baja de 5,10-metilen-THF ralentiza la síntesis de timidilato, por lo que la ADN polimerasa incorpora uracilo al ADN 5. En adultos con déficit de folato (n = 8), el ADN de las células sanguíneas contenía ocho veces más residuos de uracilo que el de los controles (n = 14) 5. El déficit de B12 también puede causar una mieloneuropatía por desmielinización, que casi nunca se observa en el déficit de folato 2.