Inhoudsopgave

Alles over Thiamine

8 februari 2018


2.3 Metabolisme

 

Transport in het bloed

Thiamine wordt in het bloed voornamelijk (> 80%) aangetroffen in de erytrocyten. Kleine hoeveelheden thiamine bevinden zich in het plasma (als vrij thiamine, thiaminemonofosfaat (TMP) en thiaminedifosfaat (TDP) gebonden aan albumine).

In het bloed is 85-90% van het thiamine TDP.

Thiamine wordt in de erytrocyten gefosforyleerd naar thiaminedifosfaat (TDP) en een klein deel naar thiaminetrifosfaat (TTP) (Gangolf M. 2010).

 

Opname in de lichaamscellen

Thiamine wordt in de bloedcellen, lever, hart en andere weefsels opgenomen door actief transport door de thiaminetransporters (ThR-1 en ThR-2) (gecodeerd door respectievelijk het SLC19A2 en SLC19A3 gen) (zie figuur 6). Daarnaast kan een klein deel van het TMP, TDP en TTP ook via de folaat carrier-1 (FC-1) (gecodeerd door het SLC19A1 gen) worden opgenomen (Gangolf M. 2010).

Figuur 6: Opname van thiamine in de lichaamscellen (PŠcal L. 2014)

Opname van thiamine in de lichaamscellen

ThR-1 = thiaminetransporter-1; ThR-2 = thiaminetransporter-2; FC-1 = folaat carrier-1; TMP= thiaminemonofosfaat; TDP = thiaminedifosfaat; TPK = thiamine pyrofosfaatkinase; TKT = transketolase; GLUT = glucose transporter.

 

Metabolisme

Thiaminedifosfaat is een belangrijk co-enzym voor enzymen die betrokken zijn bij het produceren van energie uit voedsel.

Bij de synthese van thiaminedifosfaat uit thiamine is magnesium, adenosine trifosfaat (ATP) en het enzym thiamine pyrofosfokinase nodig (Higdon J. 2013 - Thiamin). Thiaminedifosfaat wordt voornamelijk in de darmmucosa, erytrocyten en lever gesynthetiseerd (Hens J.J.H. 2000, Gangolf M. 2010).

Voor de dehydrogenase-enzymen zijn naast het co-enzym thiaminedifosfaat, ook het niacine-bevattende co-enzym (NAD; nicotinamide adenine dinucleotide), het riboflavine-bevattende co-enzym (FAD; flavine adenine dinucleotide) en α-liponzuur nodig (Higdon J. 2013 - Thiamin).

 

Transketolase

Het enzym transketolase met thiaminedifosfaat als co-enzym speelt een belangrijke rol bij de afbraak van glucose via de pentosefosfaatcyclus.

Glucose wordt eerst omgezet in glucose-6-fosfaat en komt dan de pentosefosfaatcyclus binnen waar het door transketolase en andere enzymen wordt omgezet.
Door de pentosefosfaatcyclus worden twee producten gevormd: het suiker ribose-5-fosfaat en het niacinebevattende co-enzym nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADPH) (zie figuur 7).

Ribose-5-fosfaat is nodig voor de vorming van nucleÔnezuren (desoxyribonucleÔnezuur (DNA) en ribonucleÔnezuur (RNA)), adenosine trifosfaat (ATP), guanosine trifosfaat (GTP), co-enzymen (zoals nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) en flavine adenine dinucleotide (FAD)) en complexe suikermoleculen (Martin P.R. 2003, Higdon J. 2013 - Thiamin).
NADPH levert waterstofatomen voor chemische reacties die resulteren in de productie van co-enzymen, steroÔden, vetzuren, aminozuren en neurotransmitters. Daarnaast speelt NADPH een belangrijke rol bij de synthese van het anti-oxidant glutathion (Martin P.R. 2003).

Bij een thiaminedeficiŽntie daalt transketolase snel. Om deze reden wordt de transketolase-activiteit in de rode bloedcellen als maat voor de thiaminestatus gebruikt (Higdon J. 2013 - Thiamin) (zie verder statusbepaling).

Figuur 7: Transketolase (Martin P.R. 2003)

transketolase

 

Pyruvaatdehydrogenase en α-ketoglutaraatdehydrogenase

Twee andere enzymen die thiaminedifosfaat nodig hebben zijn pyruvaatdehydrogenase en α-ketoglutaraatdehydrogenase. Deze twee enzymen zijn respectievelijk van belang in de afbraak van glucose via de glycolyse en de citroenzuurcyclus (zie figuur 8).

Pyruvaatdehydrogenase is nodig bij de oxidatieve decarboxylatie van pyruvaat naar acetyl-CoA (acetyl-co-enzym A) in de glycolyse. α-Ketoglutaraatdehydrogenase is nodig voor de omzetting van α-ketoglutaraat naar succinyl-CoA (succinyl-co-enzym A) in de citroenzuurcyclus. Zowel de glycolyse als de citroenzuurcyclus spelen een belangrijke rol bij de productie van adenosine trifosfaat (ATP). ATP levert energie voor vele cellulaire processen en reacties (Martin P.R. 2003).

Daarnaast is pyruvaatdehydrogenase van belang voor de productie van de neurotransmitter acetylcholine en voor de productie van myeline dat een bescherming vormt rond de zenuwbanen en zorgt voor een goede zenuwgeleiding. De citroenzuurcyclus en α-ketoglutaraatdehydrogenase handhaven tevens het gehalte van de neurotransmitters glutamaat, gamma-aminobutyraat (GABA) en aspartaat en zijn daarnaast van belang voor de eiwitsynthese (Martin P.R. 2003).

Figuur 8: Pyruvaatdehydrogenase en α-ketoglutaraatdehydrogenase (Martin P.R. 2003)

pyruvaatdehydrogenase en alfa-ketoglutaraatdehydrogenase

 

Vertakte-keten-α-ketozurendehydrogenase

Thiaminedifosfaat is tevens nodig voor de tweede stap in de afbraak van de vertakte-keten-aminozuren (leucine, isoleucine en valine).

In de eerste omzettingsstap worden vertakte-keten-aminozuren getransamineerd in vertakte-keten-α-ketozuren. In de tweede omzettingsstap worden vertakte-keten-α-ketozuren gedecarboxyleerd en daarbij is het enzym vertakte-keten-α-ketozurendehydrogenase nodig (Higdon J. 2013 - Thiamin).

 

Bronnen


Reacties tonen.