Metabolismo del ácido fólico

Síntesis de la forma activa en el hígado

Al ingresar con los alimentos o ser sintetizada por la microflora intestinal, la vitamina se dirige al hígado, donde adquiere su forma metabólicamente activa: el ácido tetrahidrofólico ($H_4$-folato). Este proceso comprende dos etapas consecutivas de reducción:

1. En la primera etapa, la enzima folato reductasa convierte el sustrato (ácido fólico) en ácido 5,6-dihidrofólico ($H_2$-folato).
2. En la segunda etapa entra en acción la dihidrofolato reductasa, que completa la formación del ácido 5,6,7,8-tetrahidrofólico ($H_4$-folato).

Ambas reacciones requieren la participación obligatoria de la coenzima $NADPH+H^+$, que actúa como donante de hidrógeno al oxidarse a $NADP^+$. En las lesiones hepáticas graves (hepatitis o cirrosis), la actividad de la folato reductasa disminuye, lo que altera todo el ciclo de activación.

Fuentes de grupos monocarbonados

Para que el $H_4$-folato activo pueda cumplir sus funciones como transportador, requiere donantes de fragmentos de un solo carbono. Los principales proveedores de dichos grupos son los aminoácidos serina y glicina.

• Conversión de serina en glicina: la reacción transcurre por acción de la enzima serina hidroximetiltransferasa. Como resultado de la interacción entre la serina y el $H_4$-folato se forma glicina, $N^5,N^{10}$-metileno-$H_4$-folato y se libera una molécula de agua.
• Catabolismo de la glicina: la glicina es degradada por la enzima glicina sintasa (con participación de $NAD^+$ y $H_4$-folato). En el transcurso de la reacción también se forma $N^5,N^{10}$-metileno-$H_4$-folato, siendo dióxido de carbono, amoníaco y $NADH+H^+$ reducido los subproductos.

Funciones de los derivados del folato

Tras recibir los radicales monocarbonados, el $H_4$-folato forma diversos derivados, cada uno de los cuales cumple una tarea específica en la biosíntesis de aminoácidos y nucleótidos:

• $N^5$-metil-$H_4$-folato (metil-$H_4$-folato): participa en la regeneración del aminoácido metionina.
• $N^5,N^{10}$-metileno-$H_4$-folato (metileno-$H_4$-folato): es un eslabón central del metabolismo y se consume en la síntesis de nucleótidos de pirimidina (particularmente el ácido timidílico).
• $N^5,N^{10}$-metenil-$H_4$-folato (metenil-$H_4$-folato): es necesario para la construcción de nucleótidos de purina, asegurando la incorporación del átomo de carbono en la posición 8 del anillo de purina.
• $N^{10}$-formil-$H_4$-folato (formil-$H_4$-folato): también participa en la síntesis de purinas, pero aporta carbono a la posición 2 del anillo de purina.

Causas y consecuencias de la hipovitaminosis

La hipovitaminosis por ácido fólico en humanos es relativamente infrecuente. Sus causas principales son una dieta escasa e inadecuada (falta de verduras frescas, frutas y productos cárnicos), la alteración de los procesos de absorción en el tracto intestinal o enfermedades hepáticas graves.

La deficiencia de esta vitamina afecta críticamente los procesos de síntesis de ácidos nucleicos. Las células que se dividen rápidamente, especialmente las células sanguíneas, son las primeras en sufrir las consecuencias. Clínicamente, este estado se manifiesta con el desarrollo de anemia megaloblástica, en la cual se alteran la maduración y la división normal de los eritrocitos.

Mecanismo de acción de las sulfonamidas

Muchos microorganismos patógenos se ven obligados a sintetizar ácido fólico por sí mismos, utilizando para ello el ácido para-aminobenzoico (PABA), que forma parte de la estructura del folato.

Los fármacos sulfonamídicos (estreptocida, sulfacetamida, sulfadimezina) son estructuralmente similares al PABA y actúan como sus antagonistas competitivos. Según su clasificación, pertenecen a las antivitaminas. El mecanismo de su acción bacteriostática consiste en lo siguiente:

1. Actúan como inhibidores competitivos de las enzimas bacterianas de síntesis de ácido fólico.
2. Los fármacos pueden funcionar como pseudosustratos: la bacteria los incorpora en la síntesis, pero el compuesto resultante es incapaz de cumplir las funciones del ácido fólico.

Como resultado, la división de las células bacterianas se vuelve imposible, su multiplicación cesa, lo que conduce a la muerte de los microorganismos.

En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Fórmula estructural del ácido fólico y sus componentes (pteridina, PABA, glutamato)
• Fórmulas químicas de las sulfonamidas (estreptocida, sulfacetamida, sulfadimezina) y sus radicales
• Mecanismo de la reacción de la serina hidroximetiltransferasa
• Relación del ciclo de los folatos con la síntesis de ácido timidílico (TMP)

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