L’acido Folico di Riserva cellulare
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L’acido folico è una vitamina importante per le cellule e per i suoi mitocondri, perché serve alle seguenti funzioni:
- Contribuisce a tenere bassa l’omocisteina prevenendo cardiopatie e disfunzioni neurologiche
- E’ il precursore del BH4 e della MoCo, che sono importanti cofattori per la produzione di neurotrasmettitori, ossido nitrico e la detossificazione di aldeidi, solfiti e xantine.
- Aiuta a smaltire l’acido formico e la formaldeide dall’organismo
- Permette la biosintesi delle proteine mitocondriali espresse dal mtDNA; quindi importantissimo per la respirazione cellulare.
- Permette la biosintesi della TIMINA “una base azotata del DNA”
- Permette la biosintesi della Adenina e Guanina (basi azotate del DNA e dell’RNA).
Data l’importanza dell’acido folico, la cellule e sopratutto i mitocondri cercano di fare scorta di questa vitamina. Le cellule umane ed i suoi mitocondri accumulano ACIDO FOLICO DI RISERVA sotto forma di FOLIL-POLI-GAMMA-GLUTAMMATO. Per fare questo, le cellule ed i mitocondri esprimono l’enzima FOLIL-POLI-GAMMA-GLUTAMMATO-SINTASI (EC 6.3.2.17), che trasforma il TETRAIDROFOLATO (THF), in FOLIL-POLI-GAMMA-GLUTAMMATO legandovi diverse molecole di glutammato.
La reazione consuma molta energia; Pare che la matrice mitocondriale tende ad accumulare più acido folico di riserva rispetto al citoplasma. I mitocondri sono molto sensibili alla carenza di acido folico, perché senza questa vitamina non possono avviare la biosintesi proteica mitocondriale.
L’acido folico è il precursore ella 10-formil-THF che ha la funzione di donare un gruppo formile alla metionina terminale delle proteine sintetizzate dentro il mitocondrio attraverso l’enzima metionina-tRNA-formil-trasferasi.
Fonte bibliografica
- One-Carbon Metabolism in Health and Disease. – Ducker GS1, Rabinowitz JD1 https://europepmc.org/article/PMC/5353360
- Folate Cycle https://www.jci.org/articles/view/90253/figure/1
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Essere forti, attivi, svegli ed instancabili, dipende dalla funzionalità dei mitocondri. I Mitocondri sono organelli preposti alla produzione di energia all’interno delle cellule. I Mitocondri se producono energia in modo efficiente, rendono gli organi ed i muscoli efficienti ed instancabili; al contrario un deficit mitocondriale, provoca un calo di produzione di energia, e cala la nebbia mentale e la stanchezza muscolare. L’invecchiamento è caratterizzato da fatica muscolare, debolezza mentale e disfunzione di vari organi; alla base di questo declino, c’è la disfunzione mitocondriale che riduce la produzione di energia e la vitalità degli organi e tessuti. Un pericoloso nemico dei mitocondri è l’infiammazione; l’infiammazione rende i mitocondri vulnerabili allo stress ossidativo; L’infiammazione stimola l’enzima IDO-1 a degradare il Triptofano, formando una sostanza tossica “LA CHINURENINA”. La chinurenina induce l’espressione genica dell’enzima mitocondriale CYP1B1, esaurendo i livelli di melatonina all’interno della matrice mitocondriale. La carenza di melatonina, rende i mitocondri sensibili allo stress ossidativo, ed attivano HIF-1alfa, che altera il metabolismo. I mitocondri smettono di produrre energia per ossidazione dei nutrienti, e si attiva la glicolisi spinta e la glutaminolisi (effetto Warburg). Inoltre la formazione di chinurenina, sprigiona acido formico che è un inibitore del CITOCROMO-C, contribuendo a rallentare la respirazione cellulare.
L’infiammazione indebolisce i mitocondri anche perché abbassa i livelli di acido folico nella cellula e nei mitocondri. L’acido folico è indispensabile per la biosintesi delle 13 proteine mitocondriali espresse dal DNA-mitocondriale, e quindi una carenza di acido folico si ripercuote negativamente sulla fosforilazione ossidativa. Per essere più precisi, l’acido folico è il precursore del 10-formil-THF che serve a formare la formil-metionina terminale delle proteine mitocondriali; quindi se manca l’acido folico, i mitocondri si indeboliscono. Inoltre le basi azotate del DNA, quali Timina, Adenina e guanina, non possono formarsi se manca l’acido folico, la vitamina B6 e B12, e quindi si impoverisce di acidi nucleici sia il nucleo della cellula e sia il DNA mitocondriale.
L’infiammazione degrada l’acido folico perché stimola la GTP-cicloidrolasi-1 dei macrofagi, che degradano l’acido folico a neopterina. Ne consegue una perdita della capacità mitocondriale di produrre energia, con conseguenti disfunzioni a livello muscolare, neurologico e cardiovascolare.
L’acido folico è indispensabile anche per favorire la fusione mitocondriale, la fissione mitocondriale e la mitofagia. Questi eventi servono per ringiovanire il mtDNA e prevenire l’invecchiamento mitocondriale, e sono governati dalle GTP-asi, quali la mitofusina-1. Mitofusina-2, DRP-1, ed altre, che usano come combustibile il GTP prodotto dall’acido folico. L’infiammazione quindi fa danno!
Anche lo stress cronico esaurisce le funzionalità mitocondriali, quasi allo stesso modo dell’infiammazione. Lo stress libera glucocorticoidi che stimolano l’enzima TDO simile ad IDO-1; quindi anche lo stress aumenta i livelli di chinurenina ed intossica i mitocondri di acido formico.