Folati

Ovaj članak će opisati metabolizam folata, uzroke, kliničke efekte i prevalencu deficijencije folata kao i dijagnostiku i kliničku korist od testiranja folata.

Činjenice o folatima

Folna kiselina (pteroylmonoglutamate) služi kao nosač jedne karbonske jedinice u nekoliko metaboličkih reakcija (Slika 1). Ova klasa vitamina je esencijalna za sintezu nukleinskih kiselina, thymidylate, neurotransmitera, fosfolipida i hormona. Folati su takođe integralni dio de-novo generacije metionina koji je potreban za reakcije metilacije.

Ljudi nemaju enzyme za sintezu folata, tako da je unos putem hrane neophodan. Nutricionisti procjenjuju da tijelo skladišti 10-100 mg folata sa 5-10 mg dovoljnim za oko 4 mjeseca normalnog metabolizma.

Bogat izvor folata su zeleno lisnato povrće, voće, mliječni proizvodi, žitarice, gljive i životinjski protein. Kuhanje uništava većinu folata u hrani. Dnevne potrebe (DRI) za odrasle u SAD su 400 µg/dan i druge zemlje imaju slične preporuke. Za djecu preporučene DRI su niže, a veće količine su preporučene za žene tokom trudnoće i laktacije. Prirodni folat je 50% bioraspoloživ u poređenju sa 85% u fortificiranoj hrani i skoro 100% kada se uzima kao suplement.

Slika 1. Metabolizam folata. Folati su obilježeni crvenom, predstavljaju glavne tipove u krvi sa 5-MTHF. Skraćenice: B2; riboflavin; B6, pirdoksal fosfat, B12; cobalamin ,DHF; dihidrofolat, DHFR; dihidrofolat reduktaza, DMG; dimetilglicin, dTMP; deoksitimidin 5’-fosfat, dUMP; 2’-deoksiuridin-5’-fosfat, MS; metionin sintaza, 5-MTHF; 5-metiltetrahidrofolat, MTHFR; metilen tetrahidrofolat reduktaza, SAM; S-adenozilmetionin, SAH; S-adenozilhomocistein, SHMT; serin hidroksimetiltransferaza, THF; tetrahidrofolat, TS; timidilat sintetaza, UMFA, nemetabolizirana folna kiselina.

Uzroci deficijencije folata

Uzroci deficijencije folata dijele se u četiri kategorije: 1. Nutricionalna deficijencija; 2. Neadekvatna absorpcija (malabsorptivni sindromi, gastrektomija); 3. Povećane potrebe (trudnoća, dijaliza); i 4. Intereakcija sa lijekovima. Lijekovi koi se metaboliziraju putem jedno-karbonskog puta kao metotreksat i 5-fluorouracil koji se koriste u terapiji karcinoma mogu rezultirati u funkcionalnoj deficijenciji folata jer inhibiraju ključne enzyme u putu folata; metotreksat inhibira dihirofolat reduktazu (DHFR) i 5-fluorouracil inhibira timidilat sintazu (TS). Reducirana absorpcija folata takođe može nastati od lijekova kao metformin, holestriamin, antikonvulzivi i H2 blokatori, ali samo ako je dijetetski unos folata nizak.

Klinički efekti deficijencije folata

Mnoge eksperimentalne, observacijske i randomizirane studije (RCT) su istraživale vezu između nivoa folata i kardiovaskularnih bolesti, karcinoma. Uopšteno nedovoljni su dokazi da se zaključi da folati igraju ulogu u ovim hroničnim bolestima. Dvije su primarne patofiziološke posljedice u kojima deficijencija folata je pokazala da igra važnu ulogu su megaloblastna anemija i NTD.

Megaloblastna anemija

Pokazatelj deficijencije folata, kao najrealniji indikator, je anemija. Kada je nivo folata neadekvatan za ćelijski metabolizam, megaloblastne promjene se dešavaju u koštanoj srži i drugim tkivima sa brzim dijeljenjem ćelija. Defektna sinteza DNA rezultira produkcijom većih eritrogenih prekursora (makrociti, makroovalociti) u poređenju sa zrelim eritrocitima i hipersegmentiranim polimorfonuklearnim leukocitima. Ove ćelijske promjene se dešavaju takođe i kod deficijencije vitamina B12. Iako nadoknada folata može promjeniti tok anemije nastale usljed deficijencije vitamina B12, ipak je ne liječi, čak je može pogoršati, neurološko oboljenje povezano sa deficijencijom vitamina B12.

Deficijencija folata u trudnoći

Trudnoća nameće jedinstvenu potrebu za dodatnim folatima zbog porasta volumena krvi i aktivne ćelijske proliferacije koja je značajna za fetoplacentarni rast i razvoj. Nadalje, katabolizam folata progresivno se povećava tokom trudnoće dostižući vrhunac u trećem trimestru u vrijeme maksimalnog fetalnog rasta. Ovaj porast vjerovatno je zbog povećanog raspada vitamina tokom ovog perioda povećane ćelijske biosinteze.

NTD nastaje zbog nemogućnosti neuralne cijevi da se zatvori tokom rane embriogeneze. 75% trudnoća sa NTD završi sa abortusom ili mrtvorođenosti. Incidenca smrtnosti ili oštećenja zavisi značajno o geografskom, socio-ekonomskom status i etničkoj prpadnosti.

Istraživači tvrde da je NTD rezultat multifaktorijalnih procesa, vjerovatno kombinovani efekat nekoliko gena i faktora okoline. Ranih 90-tih godina utvrđeno je uloga folata u prevenciji NTD. Sada se zna da nadoknada folne kiseline tokom trudnoće može smanjiti rizik da se bebe rode sa NTD.

Prevalenca deficijencije folata

Inicijativa javnog zdravstva pokrenula je 1998 obaveznu fortifikaciju žitarica sa folnom kiselinom u SAD, Kanadi i Kostarici što je odmah smanjilo prevalencu NTD u ovim zemljama na 26%, 46% i 35%. Uspjeh ove strategije je vodio čile, Južnu Afriku i Australiju da narede fortifikaciju. Trenutno, FDA na Novom Zelandu, Velikoj Britaniji, Irskoj i Holandiji zastupaju istu strategiju.

Podaci istraživanja nacionalnog zdravlja i istraživanja ishrane (NHANES) 1988–2004 potvrdila su promjene u folatima u serumu i eritrocitima (RBC) tokom ovog perioda (Slika 2). Veliki pomak prema naprijed u prvom istraživanju nakon što je započeta fortifikacija (1999-2000) je pratila nešto niže maximalne vrijednosti u dva istraživanja. Ustvari podaci su pokazali značajne promjene u prevalence u deficijenciji folata u serumu i u eritrocitima nakon fortifikacije, sa deficijencijom folata u serumu definisanu kao <3 ng/ml ili < 6.8 nmol/L i eritrocitnu deficijenciju folata definisanu kao <140 ng/mL ili < 318 nmol/L.

U istraživanju 1988-1994, 15.6% osoba je imalo serumsku deficijenciju folata, dok 30.5% su bili RBC folat-deficijentni. U istraživanju od 2003-2004, ove brojke su pale za 0.5% i 4.0%. Učesnici u dobi od 60 godina i više , su najmanje vjerovatno sa deficijencijom folata: samo 0.1% je imalo insuficijentan nivo folata u seumu i samo 2.1% nije imalo dovoljno folata u RBC.

NHANES studija u opštoj populaciji o nivou folata postavila je prag vrijednosti dobijen iz studija koje su koristile mikrobiološke testove za mjerenje folata i uporedili sui sa rezultatima testa dobijenih sa Quantaphase metodom (Bio-Rad Laboratories). Bijas Quantaphase testa – koji je oko 35% niži od mikrobiološkog testa – se koristio da se koriguje ovaj prag, procenat osoba koje su klasificirane da imaju deficijenciju folata u serumu ili RBC u svim post-fortifikacijskim istraživanjima pao je za <0.05% i <0.5%

Slično, kanadski laboratorij koristeći Quantaphase test izvjestio je da je deficijencija folata u serumu (<1.5 ng/mL ili <3.4 nmol/L) pala sa 0.52% na 0.22% nakon fortifikacije, dok je deficijencija folata u RBC (<95 ng/mL ili <215 nmol/L) pala sa 1.78% na 0.1%. Analiza 19.885 RBS folat testova koja je provedena od 2004 do 2006 u drugom Kanadskom laboratoriju, Hamilton Regional Laboratory Medicine Program, pronašla je da samo 0.3% uzoraka je ispod utvrđene vrijednosti od 229 ng/mL (520 nmol/L) koristeći test za folate na Roche Diagnostics MODULAR ANALYTICS E170 (neobjavljeni podaci).

 Slika 2. Distribucija folata u serumu i eritrocitima. Distribucija folata u serumu i RBC u cijeloj populaciji SAD prema istraživanju National Health and Nutrition Examination u periodima 1988–1994, 1999–2000,2001–2002, and 2003–2004. Izvor : Pfeiffer, C. M et al. Am J Clin Nutr 2007;86:718–727.

Nemetabolizirana folna kiselina

Pored povišenog nivoa folata, istraživači su pronašli dosta cirkulirajuće nemetabolizirane folne kiseline (UMFA) u krvi. U NHANES 2001–2002, 38% od 1.330 učesnika iznad 60 god imali su UMFA (4.4 ± 0.6 nmol/L). Prisustvo ove forme folata indicira da je kapacitet DHFR da konvertuje oxidativnu formu u redukovanu formu premašen. UFMA se dobija iz suplemenata i fortificirane hrane; ne nastaje iz prirodne forme folata.

Dnevni unos folata oko 300 µg je dovoljan da se UMFA detektuje u serumu. Iako su oskudni dokazi da li UMFA ima ikakav biološki efekat, neki podaci se pojavljuju na ovu temu. Npr. Istraživači su izvjestili da UMFA i nizak nivo vitamina B12 je povezan sa slabijom kognitivnom funkcijom, naglašavajući mogući neuropsihijatrijski rizik povezan sa UMFA.

Mjerenje serumskog i eritrocitnog folata

Folati obuhvataju grupu molekula koji su derivati folne kiseline. Najdominantniji oblik folata u krvi je 5-methyltetrahydrofolate (5MTHF), čineći 82-93% ukupno izmjerenih folata. Testovi takođe određuju druge folate uključujući UMFA, tetrahydrofolate (THF), 5,10-methenyl-THF, i 5-formyl-THF (Slika 1).prije nego je razvijen protein- vezujući test 70-tih godina, laboratorije su koristile mikrobiološke testove za mjerenje folata. Danas, metode kao likvidna hromatografija – masena spektrometrija su dostupne, ali se većinom ne koriste za klinička mjerenja.

Većina metoda koje se koriste u kliničkim laboratorijama su automatske, neizotopne koje se oslanjaju na folat-vezujući protein. Nekoliko faktora utiče na ove testove. Npr. Folat-vezujući protein ima veći afinitet za poliglutamate (PGA) nego za monoglutamate, sa PGA vezuju se jače u 5MTHF. Količina proteina u testu i pH takođe utiče na vezivanje. Razrijeđenje ponekad može biti problem. Za razliku od mikrobioloških testova, protein-vezujući testovi ne pokazuju unakrsnu reaktivnost sa antibioticima ili drugim analozima folata kao što su MTX ili leucovorin (folinska kiselina).

Dok nivo folata značajno fluktuira sa ishranom, rezultati RBC folatnih testova pokazuju dosta bliže depo folata u tkivima. Prateći oduzimanje folata u ishrani, serumski nivo opada tokom 3 sedmice, ali folati u RBC ostaju isti tokom 3-4 mjeseca. Iako trenutni test je isti, test za RBC folate uključuje preanalitičku obradu uzorka. Nivo folata dobijen iz testa je izračunati broj koji uzima u obzir vrijednost hematokrita pacijenta. Tabela 1. Upoređuje karakteristike testova za folate seruma i eritrocita.

Važno je naglasiti da neslaganja u vrijednostima dobijenih iz istog uzorka koristeći testove različitih proizvođača su dijelom zbog mogućnosti detekcije različitih oblika folata i tipa kalibratora koji se koristi. Slika 3 pokazuje rezultate serumskih i eritrocitnih folata iz studije College of American Pathologists. Velike varijacije su najvjerovatnije zbog razlike u antitijelima na različite antigene koje proizvođači koriste (glutamati). Trenutno, testovi za folate nisu standardizirani; ipak korištenje zajedničkih referentnih standard će smanjiti raznolikost između testova. Zbog ovog razloga, važno je interpretirati rezultate folata iz različitih laboratorija i publikovanih studija sa oprezom.

Slika 3. Relativne razlike između komercijalnih metoda za mjerenje serumskih i eritrocitnih folata.

Dijagnoza deficijencije folata

1998, IOM je pregledao literaturu i odabrao kao indicator adekvatan status folata vrijednost 3ng/mL (7 nmol/L) za serumski folat i 140 ng mL (305 nmol/L) za RBC folat. Važna je činjenica da ove vrijednosti nisu povezane sa hematološkim manifestacijama ili DNA promjenama vezanih za deficijenciju folata. Iako postoji kosenzus o nivou folata u opštoj populaciji, najznačajnija je koncentracija RBC folata kod trudnica za prevenciju NTD i iznosi 900 nmol/L (400ng/mL). ovaj nivo je određen u velikoj, case- control studiji u Irskoj. Sa ovom koncentracijom stopa mogućnosti je 1.0, što znači da rizik da će trudnica imati bebu sa ili bez NTD je ista.

Uprkos ovom vodiču, kliniačri često imaju rezultate folata zbunjujuće, jer laboratorije daju rezultate na različite načine. Neke laboratorije daju samo referentne interval, drugi maximalne vrijednosti, neki kombinovano zavisno da li je rezultat serumski ili RBC folat. Nadalje, stvarne vrijednosti variraju, neke laboratorije daju dobne maksimalne vrijednosti, a drugi daju maksimalne ili granične vrijednosti. Ova nekonzistencija otežava kliničku iskoristivost testa.

Klinička upotreba testiranja folata

Kliničari rutinski rade test folata zbog evaluacije makrocitne anemije. Ova klinička praksa je dobro ukorijenjena i nastavlja se uprkos niskoj prevalence deficijencije folata. 2001, Klinika u Klevlandu željeli su odrediti učestalost deficijencije folata, da li postoji razlika u kliničkoj indikaciji za testiranje folata kod pacijenata sa ili bez deficijencije folata, id a li je nadoknada folata ordinirana kod deficijencije. Studija je pokazala da samo 1.7% pacijenata (74 od 4.315) je imalo vrijednost serumskih folata <2.8 ng/mL (6.4 nmol/L). nije bilo razlike u kliničkoj indikaciji između grupa pacijenata, uključujući makrocitnu anemiju, ne-makrocitnu anemiju, makrocitozu, demencija/delirijum/neuropatija i malabsorpcija/malnutricija. 63 pacijenta sa deficijencijom folata čije su istorije bolesti bile dostupne, 24 su primal folate kao nadoknadu. Autori su zaključili da klinička iskoristivost mjerenja folata je upitna zbog niske prevalence deficijencije folata, ograničenih kliničkih indikacija i slabog odgovora na niske vrijednosti folata.

Druge studije došle su do sličnih zaključaka, uključujući jednu fokusiranu na zapostavljenu populaciju. Ova studija provedena 2004 u Opštoj bolnici San Francisko dokazala je da 0.51% (9 od 159 pacijenata) sa RBC folat vrijednostima bilo <160 ng/ml (363 nmol/L). jedino tri pacijenta sui mala makrocitnu anemiju u poređenju sa 67 pacijenata sa makrocitnom anemijom koja je imala ove vrijednosti folata iznad maksimuma.

Ipak studije kao ove sui male mali uticaj na smanjenje naručenih testova. U pokušaju da se smanji nepotrebno testiranje, Hamilton Regional Laboratory Medicine Program poslao je pismo ljekarima informirajući ih o rijetkosti deficijencije folata. Tri godine kasnije, nije bilo promjene u broju testova, tako das u laboratorije odlučile limitirati testiranje zahtjevajući konsultaciju sa biohemičarem ili hematologom. Iznenađujuće, bilo je malo poteškoća u implementiranju ovog pristupa, iako su neka pitanja kao uklanjanje testa sa panela, uspostavljanje nove politike za sve laboratorijske testove unutar sistema i diskutovanje o novoj politici u određenim kliničkim poljima kao Pedijatrijska gastroenterologija zahtjeva dalju pažnju. Unutar mjeseca, broj zahtjeva je pao za >99%, što je rezultiralo značajnim uštedama.

Uopšteno, rezultati tokom zadnjih 12 godina praćeni sa fortifikacijom žitarica sa folnom kiselinom indicira da mjerenje folata kod pacijenata sumnjivih na deficijenciju nije više potreban. Deficijencija folata je sada rijetka. Posljedično, laboratorije koje provode ova mjerenja trebaju razmotriti kako ovu uslugu ponuditi. Npr. Ima smisla poslati folatne testove. Nekoliko laboratorija trazmotriti bijas kada daju interpretaciju testnih vrijednosti.

Danas, deficijencija folata je rijetka u SAD i ne treba je razmatrati u diferencijalnoj dijagnozi za anemiju. Pacijenti koji zloupotrebljavaju alcohol, teško pothranjeni, imaju malabsorptivne problem ili sun a hemoterapiji mogu imati povećan rizik za deficijenciju folata. Čak i u ovim rizičnim grupama deficijencija folata je niska. Evaluacija folata je važna, naročito kod pacjenata s perzistentnom nejasnom makrocitnom anemijom i deficijencija folata je i dalje ostaje briga tokom trudnoće i prije začeća.

PREPORUČENA LITERATURA

Folate in Health and Disease, edited by Lynn Bailey. Boca Raton, FL: CRC Press, 2010.

Bar-Oz B, Koren G, Nguyen P, Kapur BM. Folate fortification and supplementation—are we there yet? Reprod Toxicol 2008;25:408–12.

Berry RJ, Bailey L, Mulinare J, Bower C. Fortification of flour with folic acid. Food Food Nutr Bull 2010;31:S22–35.

Daly LE, Kirke PN, Molloy A, Weir DG, et al. Folate levels and neural tube defects. Implications for prevention. JAMA 1995;274:1689–702.

Food and Nutrition Board, Institute of Medicine, Dietary Reference Intakes: Thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, folate, vitamin B12, pantothenic acid, biotin, and choline. National Academy Press, Washington, DC, 1998.

Kaferle J, Strzoda CE. Evaluation of macrocytosis. Am Fam Physician 2009;79: 203–8.

Latif T, His ED, Rybicki LA, Adelstein DJ. Is there a role for folate determination in current clinical practice in the USA? Clin Lab Haematol 2004;26:379–83.

Owen WE, Roberts WL. Comparison of five automated serum and whole blood folate assays. Am J Clin Pathol 2003;120:121–6.

Pfeiffer CM, Johnson CL, Jain RB, Yetley EA, et al. Trends in blood folate and vitamin B12 concentrations in the United Sates, 2988-2004. Am J Clin Nutr 2007;86:718–27.

von Kuster K, Shojania AM. Ordering folate assays is no longer justified for investigation of anemias, in folic acid fortified countries. BMC Research Notes 2010;2:22.