סינתזה ומיחזור של BH4

ל-BH4 יש תפקיד מפתח במגוון תהליכים בגוף, כולל יצירת נוירוטרנסמיטרים (שליחים כימיים במוח ובמערכת העצבים), יצירת שומנים, וייצור חנקן חמצני (NO) – מולקולה שעוזרת לשפר את זרימת הדם כפי שדנו כבר בתכונה קודמת.

מדוע BH4 חשוב?

BH4 הוא דוגמה למה שידוע בביולוגיה כ- cofactor (גורם משלים). משמעות הדבר היא שזו מולקולה הנחוצה לאנזים כדי לפעול כראוי. אנזימים הם זרזים ביולוגיים – הם מאיצים ומבצעים תגובות כימיות חשובות בגוף.

בהקשר זה, BH4 הוא קופקטור (גורם משלים) למספר אנזימי מפתח המעורבים ב:

• יצירת הנוירוטרנסמיטרים דופמין וסרוטונין
• יצירת חנקן חמצני (NO)
• יצירת שומנים לתקשורת תאית ותפקוד חיסוני

BH4 ונוירוטרנסמיטרים

נוירוטרנסמיטרים הם מולקולות שליחים כימיים המעבירות אותות עצביים מעצב אחד לאחר דרך סינפסה.

יצירת דופמין וסרוטונין

שני נוירוטרנסמיטרים שכנראה שמעת עליהם הם דופמין וסרוטונין. שניהם חשובים מאוד לשליחת אותות ברשתות של עצבים במוח ובמעיים.

דופמין וסרוטונין הם דוגמאות לנוירוטרנסמיטורים מסוג מונואמין (אחרים כוללים אדרנלין, נוראדרנלין והיסטמין). מונואמינים נגזרים מחומצות אמינו: מולקולות שהן אבני הבניין של חלבונים. אנזימים עוזרים להמיר את חומצות האמינו האלה למולקולות מבשרות, שמשמשות בסופו של דבר ליצירת נוירוטרנסמיטורים מסוג מונואמין. כאן נכנס BH4 לתמונה.

BH4 הוא קופקטור (גורם משלים) לאנזימים המעורבים ביצירת דופמין וסרוטונין.

באופן ספציפי, BH4 הוא קופקטור לאנזימים הבאים:

TPH – אנזים זה ממיר את חומצת האמינו טריפטופן ל-5-HTP  המקדם לסרוטונין.

PAH – אנזים זה ממיר את חומצת האמינו L-פנילאלנין  ל-L-טירוזין, כחלק מתהליך היצירה של דופמין.

TH – אנזים זה ממיר L-טירוזין (שנוצר בתגובת PAH הקודמת) ל-L-DOPA, המקדם לדופמין.

BH4 נדרש ליצירת דופמין מ-L-phenylalanine  שני נוירוטרנסמיטרים מרכזיים אחרים, אדרנלין ונוראדרנלין, נגזרים גם הם מדופמין.

כפי שאתה אולי יודע, מעגלים מוחיים המשתמשים בדופמין חשובים במיוחד לתפקודים קוגניטיביים גבוהים, כגון מוטיבציה, קשב, ותיאום תנועה.

סרוטונין, המכונה לעתים 'הורמון האושר', הוא נוירוטרנסמיטר מפתח במעגלים מוחיים המווסתים רגש, תיאבון ושינה. הוא גם חשוב לתפקוד של מערכת העיכול שלך.

נוירוטרנסמיטרים אחרים –

מלבד היותו נוירוטרנסמיטר חשוב בפני עצמו, דופמין משמש גם ליצירת שני נוירוטרנסמיטרים אחרים, אדרנלין ונוראדרנלין. שניהם חשובים למערכת העצבים הסימפתטית שלנו המתווכת את תגובת 'הלחם או ברח' שלנו.

באופן דומה, סרוטונין משמש ליצירת הורמון נוסף, מלטונין. המכונה לעתים 'הורמון השינה', מלטונין מווסת את מחזורי השינה והערות שלנו.

בהתחשב במסלולים הנ"ל, BH4 אחראי גם באופן עקיף ליצירה ולתפקוד של אדרנלין, נוראדרנלין ומלטונין.

נקודות מפתח:

• BH4 חשוב ליצירת דופמין וסרוטונין
• דופמין וסרוטונין (ולכן BH4) מעורבים מאוד בפונקציות שונות של המוח ומערכת העצבים, כולל מוטיבציה, קשב וויסות מצב הרוח.
• BH4 חשוב ליצירת אדרנלין ונוראדרנלין.
• נוראדרנלין ואדרנלין (ולכן BH4) הם מפתח לתגובת 'הלחם או ברח' שלנו ולתגובה לפעילות גופנית.
• BH4 חשוב ליצירת מלטונין, הורמון המווסת את מחזור השינה שלנו.

BH4 וחנקן חמצני

כפי שכבר דנו בבלוג קודם, חנקן חמצני (NO) הוא חומר שמרחיב כלי דם (תהליך הנקרא וזודילטציה) ומגביר את זרימת הדם לרקמות, כולל שרירים מתאמנים.

חנקן חמצני מיוצר מ-L-ארגינין על ידי האנזים nitric oxide synthase (סינתאז חנקן חמצני). אנזים זה משתמש ב-BH4 כקופקטור (כגורם משלים). כתוצאה מכך, היכולת שלך לייצר NO ולשפר את זרימת הדם תלויה מאוד ברמות ה-BH4 שלך.

כיצד נוצר BH4?

BH4 נוצר מהמולקולה GTP.

GTP מומר ל-BH4 בשלושה שלבים, אשר מזורזים על ידי האנזימים GTPCH, PTPS ו-SR.

אנזימים אלה מקודדים, בהתאמה, על ידי הגנים GCH1, PTS ו-SR.

מעניין לציין שמוטציות נדירות בגנים אלה יכולות להוביל לחוסר ב-BH4. שימו לב, עם זאת, שחוסר ב-BH4 הוא מצב רפואי נדיר ואנחנו ב-MaxGenes לא בודקים או מדווחים ישירות על מוטציות לא שכיחות אלה.

עם זאת, וריאציות נפוצות יותר בגנים אלה, במיוחד בגן GCH1, קשורות להבדלים מתונים יותר ביכולת לייצר BH4. אנחנו כן בודקים וריאציות גנטיות אלה (או SNPs) ב-MaxGenes .

מהן ההשלכות של רמות BH4 נמוכות?

(הערה: אנחנו לא מתייחסים לחוסר ב-BH4, שהוא מחלה מטבולית תורשתית נדירה המאופיינת ברמות גבוהות של פנילאלנין ותסמינים כגון מוגבלות שכלית, עיכובים התפתחותיים, הפרעות תנועה, פרכוסים ובעיות התנהגות).

מכיוון ש-BH4 נדרש לייצור חנקן חמצני, רמות נמוכות של BH4 יכולות להוביל לבעיות עם וזודילטציה (הרחבת כלי דם) וזרימת דם לרקמות שונות. לכך עשויות להיות השפעות רחבות יותר על בריאות הלב וכלי הדם.

בהתחשב בתפקידו של BH4 בייצור נוירוטרנסמיטורים שונים, רמות נמוכות של BH4 עשויות גם לפגוע בתפקוד המוח ומערכת העצבים.

נקודות מפתח:

• רמות נמוכות של BH4 עלולות לפגוע בזרימת הדם ולהשפיע לרעה על בריאות הלב וכלי הדם שלך.
• רמות נמוכות של BH4 עלולות לפגוע בתפקוד מערכת העצבים שלך.

מהו BH2?

כאשר BH4 משמש לתגובות כימיות, הוא הופך למולקולה אחרת, BH2 או דיהידרוביופטרין.

BH2 יכול אז להיות ממוחזר בחזרה ל-BH4. תגובת מיחזור זו מתבצעת על ידי האנזים QDPR (דיהידרופטרין רדוקטאז).

מעניין לציין שאנזים נוסף שיכול למחזר BH2 בחזרה ל-BH4 הוא DHFR, שמעורב במחזור הפולאט. זהו קשר מורכב, אבל במונחים בסיסיים מאוד, היעילות של מחזור הפולאט שלך קשורה לרמות ה-BH2 שלך.

נקודות מפתח:

• BH2 נוצר כאשר BH4 משמש בתגובות כימיות
• BH2 ממוחזר בחזרה ל-BH4

מדוע רמות BH2 חשובות?

BH2 אינו רק תוצר לוואי פסיבי של פעילות BH4. למעשה, BH2 יכול גם לפעול כקופקטור בעצמו. למעשה, BH2 פועל כקופקטור לאנזים סינתאז חנקן חמצני (NOS) שבדרך כלל מייצר חנקן חמצני (NO).

אולם, בניגוד ל-BH4, כאשר BH2 משמש כקופקטור, האנזים NOS מייצר במקום זאת שתי מולקולות מזיקות: סופראוקסיד ומי חמצן. אלה הן דוגמאות לרדיקלים חופשיים – אטומים ומולקולות מאוד תגובתיים (עם אלקטרונים לא מזווגים) שיכולים להגיב ולגרום נזק לתאים ול-DNA.

למזלנו, לגופנו יש מספר הגנות נגד חומרים כאלה, כולל מולקולות נוגדות חמצון שסופחות ומנטרלות רדיקלים חופשיים. עם זאת, בעיות מתחילות להתעורר כאשר רדיקלים חופשיים מתחילים להצטבר. זה קורה כאשר הקצב שבו רדיקלים חופשיים מיוצרים עולה על הקצב שבו הם מסולקים – תהליך הנקרא עקה חמצונית.

עקה חמצונית היא תהליך מזיק הקשור לדלקת, נזק לכלי דם ועצבים, והזדקנות.

מסיבה זו, רמות גבוהות של BH2 (שמובילות לייצור רדיקלים חופשיים ועקה חמצונית) נחשבות לא רצויות. יתר על כן, רמות גבוהות של BH2 עשויות גם להצביע על כך ש-BH2 אינו ממוחזר מספיק בחזרה ל-BH4, מה שמוביל לרמות נמוכות של BH4.

נקודות מפתח:

• BH2 פועל כקופקטור לאנזים NOS שמייצר חנקן חמצני.
• רמות גבוהות של BH2 גורמות ל-NOS לייצר רדיקלים חופשיים מזיקים במקום חנקן חמצני.
• רדיקלים חופשיים יכולים לגרום נזק לתאים ול-DNA.
• רמות גבוהות של BH2 עשויות להיות קשורות לזרימת דם גרועה יותר.

גלה את הסיכון האישי שלך לסינתזה ומיחזור של BH4

סקרן לדעת את הסיכון האישי שלך לסינתזה ומיחזור של BH4, הזמן בדיקת DNA של MaxGenes.  וגלה את התוצאה האישית שלך, יחד עם המלצות  מותאמות אישית,

בנוסף ל- סינתזה ומיחזור של BH4 תקבל גם גישה ל-150+ דוחות גנטיים, כולם מסופקים עם המלצות מותאמות אישית, כדי לעזור לך לשמור על בריאות , המוח, הלב, ההורמונים שלך ועוד.