BH4 Synthese en recycling

Home / BH4 Synthese en recycling
BH4 Synthese en recycling

Waar staat BH4 voor?

BH4 is de moleculaire naam voor tetrahydrobiopterine. Het staat ook bekend als saptopterin.
BH4 speelt een belangrijke rol in verschillende processen in het lichaam, waaronder de vorming van neurotransmitters (chemische boodschappers in de hersenen en het zenuwstelsel), het maken van lipiden en het produceren van stikstofmonoxide (Chemische code: NO), een molecuul dat helpt om de bloedstroom te verbeteren, zoals besproken in een vorige hoofdstuk.

Waarom is BH4 belangrijk?

BH4 is een voorbeeld van wat in de biologie bekend staat als een “cofactor”. Dit betekent dat het een molecuul is dat nodig is om een ​​enzym goed te laten werken. Enzymen zijn biologische katalysatoren – ze versnellen en voeren belangrijke chemische reacties uit in het lichaam.

Op deze pagina is BH4 een cofactor voor verschillende sleutelenzymen die betrokken zijn bij:

• Het maken van de neurotransmitters dopamine en serotonine
• Het maken van stikstofmonoxide (NO)
• Het maken van Lipiden voor celcommunicatie en immuunfunctie

BH4 en neurotransmitters

Neurotransmitters zijn chemische boodschappermoleculen die via een synaps zenuwsignalen van de ene zenuw naar de andere overbrengen.

Het maken van dopamine en serotonine
Twee neurotransmitters waar je waarschijnlijk wel eens van hebt gehoord zijn dopamine en serotonine. Beiden zijn uiterst belangrijk voor het verzenden van signalen binnen de netwerken van zenuwen in de hersenen en de darmen.
Dopamine en serotonine zijn voorbeelden van monoamine neurotransmitters (anderen omvatten adrenaline, noradrenaline en histamine). Monoamines zijn afgeleid van aminozuren: moleculen die de bouwstenen zijn van eiwitten. Enzymen helpen deze aminozuren omzetten in precursormoleculen, die uiteindelijk worden gebruikt om monoamine neurotransmitters te vormen. Dit is waar BH4 in voorkomt.
BH4 is een cofactor voor enzymen die betrokken zijn bij het maken van dopamine en serotonine.
Specifiek, BH4 is een co-factor voor de volgende enzymen:

• TPH (tryptofaan hydroxylase) – dit enzym zet het aminozuur tryptofaan om in 5-HTP (5-hydroxytryptofaan), een voorloper van serotonine.
• PAK (fenylalanine dehydroxylase) – dit enzym zet het aminozuur L-fenylalanine om in L-tyrosine, als onderdeel van de vorming van dopamine.
• TH (tyrosine hydroxylase) – dit enzym zet L-tyrosine (gevormd in de voorgaande PAH-reactie) om in L-DOPA, een voorloper van dopamine.

BH4 is nodig voor de vorming van dopamine uit L-fenylalanine. Twee andere belangrijke neurotransmitters, adrenaline en noradrenaline, zijn ook afgeleid van dopamine.

Zoals je misschien weet, zijn hersencircuits die dopamine gebruiken van bijzonder belang voor cognitieve functies van hogere orde, zoals motivatie, aandacht en coördinatie van beweging.
Serotonine, soms het ‘gelukkige hormoon’ genoemd, is een belangrijke neurotransmitter voor hersencircuits die emotie, eetlust en slaap reguleren. Het is ook belangrijk voor de functie van uw spijsverteringsstelsel.
Andere neurotransmitters
Behalve dat het een belangrijke neurotransmitter op zich is, wordt dopamine ook gebruikt om twee andere neurotransmitters, adrenaline en noradrenaline te maken. Beide zijn belangrijk voor ons sympathisch zenuwstelsel dat onze ‘vecht- of vluchtreactie’ medieert.
Evenzo wordt serotonine gebruikt om een ​​ander hormoon, melatonine, aan te maken. Soms aangeduid als ‘het slaaphormoon’ regelt melatonine onze slaap-waakcycli.
Gezien de bovengenoemde routes is BH4 daarom ook indirect verantwoordelijk voor de vorming en functie van adrenaline, noradrenaline en melatonine.

Belangrijke punten

• BH4 is belangrijk voor het maken van dopamine en serotonine
• Dopamine en serotonine (en dus BH4) zijn sterk betrokken bij verschillende functies van de hersenen en het zenuwstelsel, waaronder motivatie, aandacht en stemming.
• BH4 is belangrijk voor het maken van adrenaline en noradrenaline.
• Noradrenaline en adrenaline (en dus BH4) zijn de sleutel tot onze ‘vecht- of vluchtreactie’ en reactie op oefeningen.
• BH4 is belangrijk voor het maken van melatonine, een hormoon dat onze slaapcyclus reguleert.

BH4 Synthese en recycling

BH4 en stikstofmonoxide

Zoals besproken in een vorige blog, is stikstofmonoxide (NO) een stof die de bloedvaten (een proces genaamd vasodilatatie) verwijdt en de bloedtoevoer naar weefsels verhoogt, inclusief het trainen van spieren.

Stikstofmonoxide wordt geproduceerd uit L-arginine door het enzym stikstofoxidesynthase. Dit enzym gebruikt BH4 als een co-factor. Daarom is uw vermogen om NO te produceren en de doorbloeding te verbeteren sterk afhankelijk van uw BH4-niveaus.

Hoe wordt BH4 gemaakt?

BH4 is gemaakt van het molecuul GTP (guanosinetrifosfaat).
GTP wordt omgezet in BH4 in drie fasen, die (in volgorde) worden gekatalyseerd door de enzymen GTPCH, PTPS en SR.
Deze enzymen zijn respectievelijk gecodeerd door de GCH1-, PTS- en SR-genen.

Interessant is dat zeldzame mutaties in deze genen kunnen leiden tot een tekort aan BH4. Merk echter op dat BH4-deficiëntie een zeldzame medische aandoening is en we niet direct testen of rapporteren over deze ongewone mutaties bij FitnessGenes.
Niettemin zijn meer algemene variaties in deze genen, in het bijzonder het GCH1-gen, gekoppeld aan mildere verschillen in het vermogen om BH4 te produceren. We testen deze genetische variaties (of SNP’s) bij FitnessGenes.

Wat zijn de gevolgen van lage BH4-niveaus?

(Opmerking: we hebben het niet over BH4-deficiëntie, wat een zeldzame erfelijke metabole ziekte is die wordt gekenmerkt door hoge niveaus van fenylalanine en symptomen zoals intellectuele handicaps, ontwikkelingsstoornissen, bewegingsstoornissen, toevallen en gedragsproblemen).

Aangezien BH4 nodig is voor de productie van stikstofmonoxide, kunnen lage niveaus van BH4 leiden tot problemen met vasodilatatie (verwijding van bloedvaten) en doorbloeding naar verschillende weefsels. Dit kan een bredere impact hebben op de cardiovasculaire gezondheid.
Gezien de rol van BH4 bij de productie van verschillende neurotransmitters, kunnen lage BH4-waarden ook de functie van de hersenen en het zenuwstelsel aantasten.

Belangrijke punten

• Lage BH4-spiegels kunnen de bloedstroom verstoren en een negatieve invloed hebben op uw cardiovasculaire gezondheid.
• Lage BH4-waarden kunnen de werking van uw zenuwstelsel nadelig beïnvloeden.

Wat is BH2?

Wanneer BH4 wordt gebruikt voor chemische reacties, wordt het omgezet in een ander molecuul, BH2 of dihydrobiopterine.
BH2 kan vervolgens worden teruggevoerd naar BH4. Deze recyclingsreactie wordt uitgevoerd door het QDPR-enzym (dihydropterine reductase).
Interessant is dat een ander enzym dat BH2 terug naar BH4 kan recycleren, DHFR is, dat betrokken is bij de folaatcyclus. Het is een complexe relatie, maar in zeer eenvoudige bewoordingen is de efficiëntie van uw foliumzuurcyclus gerelateerd aan uw BH2-niveaus.

Belangrijke punten

• BH2 wordt gevormd wanneer BH4 wordt gebruikt in chemische reacties
• BH2 wordt gerecycled en teruggezet in BH4

Waarom zijn BH2-niveaus belangrijk?

BH2 is niet alleen een passief bijproduct van BH4-activiteit. Integendeel, BH2 kan ook zelf als een cofactor werken. In feite werkt BH2 als een co-factor voor het stikstofoxide synthase (NOS) enzym dat gewoonlijk stikstofmonoxide (NO) produceert.

In tegenstelling tot BH4 produceert het NOS-enzym daarentegen, wanneer BH2 ​​een cofactor wordt gebruikt, twee schadelijke moleculen: superoxide en waterstofperoxide. Dit zijn voorbeelden van vrije radicalen – zeer reactieve atomen en moleculen (met ongepaarde elektronen) die kunnen reageren met en schade toebrengen aan cellen en DNA.

Gelukkig heeft ons lichaam verschillende afweermiddelen tegen dergelijke stoffen, waaronder antioxidantmoleculen die vrije radicalen opzuigen en neutraliseren. Er beginnen echter problemen te ontstaan ​​wanneer zich vrije radicalen beginnen te verzamelen. Dit gebeurt wanneer de snelheid waarmee vrije radicalen worden geproduceerd hoger is dan de snelheid waarmee ze worden vrijgemaakt – een proces dat oxidatieve stress wordt genoemd.

Oxidatieve stress is een schadelijk proces dat gepaard gaat met ontsteking, schade aan bloedvaten en zenuwen en veroudering.
Om deze reden worden hoge BH2-niveaus (die leiden tot de productie van vrije radicalen en oxidatieve stress) als ongunstig beschouwd. Verder kunnen hoge BH2-niveaus ook aangeven dat BH2 onvoldoende wordt gerecycled terug naar BH4, wat leidt tot lage BH4-niveaus.

Sleutelpunten

• BH2 fungeert als een co-factor voor het NOS-enzym dat stikstofoxide produceert.
• Hoge gehaltes van BH2 veroorzaken dat de NOS schadelijke vrije radicalen produceert in plaats van stikstofmonoxide.
• Vrije radicalen kunnen schade aan cellen en DNA veroorzaken.
• Hoge BH2-niveaus kunnen in verband worden gebracht met een slechtere doorbloeding.

Back to Top
Shopping Cart
Close

Geen producten in je winkelmand.

Cookies Notice Wij gebruiken cookies om uw ervaring op onze website te verbeteren. Door deze website te bezoeken, gaat u akkoord met het gebruik van cookies