Тетрагидробиоптерин, также известный как BH4, необходим для многих процессов в организме. Он помогает работе сердца, мозга, пищеварительной и репродуктивной систем. Синтетическая версия под названием сапроптерин может помочь справиться с фенилкетонурией и находится в стадии изучения на предмет его потенциального влияния на болезни сердца и аутизм. Читайте дальше, чтобы узнать, как это работает.
Что такое тетрагидробиоптерин (BH4)?
Тетрагидробиоптерин (BH4), также известный как сапроптерин (МНН), играет ключевую роль в ряде физиологических процессов. Он участвует в формировании нейротрансмиттеров, сердечной и эндотелиальной дисфункции, иммунном ответе и чувствительности к боли [1].
BH4 необходим для действия нескольких ферментов, в том числе ответственных за синтез нейротрансмиттеров, защиту организма и образование липидов [2].
BH4 помогает в биосинтезе нейротрансмиттеров серотонина, мелатонина, дофамина, норадреналина, адреналина и важен для производства оксида азота (NO).
Снижение биодоступности BH 4 в сосудах является центральным механизмом развития нарушения NO-опосредованной микрососудистой (мелких кровеносных сосудов) функции при самых разнообразных состояниях, включая диабет, гипертонию, гиперхолестеринемию, атеросклероз и старение [3].
Тетрагидробиоптерин прошел клинические испытания при аутизме, СДВГ, гипертонии, эндотелиальной дисфункции и хроническом заболевании почек [4].
Вышеупомянутые нарушения также связаны с повышенным окислительным стрессом сосудов, а BH4 особенно подвержен окислению пероксинитритом (ONOO−), побочным продуктом реакции NO и супероксиданиона (O2−).
Окисление BH4 приводит к ускорению передачи электронов молекулярному кислороду, что приводит к образованию супероксида, а не оксида азота.
Одна из гипотез заключается в том, что при экзогенном введении BH4 быстро окисляется до BH2 при попадании в кровоток, диффундирует в клетку в виде BH2, а затем перерабатывается обратно в BH4 с помощью фермента DHFR.
Потенциальная польза BH4 для здоровья
Сапроптерин для ФКУ
Прежде чем мы обсудим новые исследования, важно отметить, что BH4, как и сапроптерин, был одобрен только для лечения фенилкетонурии, или ФКУ.
Дефицит тетрагидробиоптерина может вызвать избыточную концентрацию фенилаланина или фенилкетонурию. ФКУ может вызывать серьезные повреждения головного мозга, умственную отсталость, судороги и другие отклонения [5].
Лечение BH4 может помочь нормализовать уровень фенилаланина и нейротрансмиттеров мозга, а также восполнить дефицит других химических веществ [6, 7].
Лечение дефицита BH4 обычно очень эффективно, особенно если начинать на ранней стадии. Однако не все с ФКУ будут реагировать на BH4 [6, 8].
Если у вас есть ФКУ, ваш врач определит, подходит ли вам BH4 (сапроптерин).
1) Болезни сердца
В метаанализе пациентов с заболеваниями сердца, связанными с высоким уровнем холестерина, диабетом II типа и застойной сердечной недостаточностью, высокие дозы BH4 уменьшали симптомы и давали достаточно положительных результатов, чтобы авторы рекомендовали его дальнейшее использование в клинических условиях [9, 10, 11].
Эти результаты могут быть приписаны эндогенному BH4 и его роли в сердечно-сосудистом здоровье.
Синтазы оксида азота (NOS) нуждаются в BH4 для производства оксида азота. При низкой концентрации BH4 NOS генерирует супероксид вместо NO, что усиливает окислительный стресс и вызывает эндотелиальную дисфункцию [12, 13].
Окислительный стресс может способствовать многим осложнениям, таким как болезни сердца, высокий уровень холестерина, диабет, высокое кровяное давление и инсульт. Добавки с BH4 могут восстановить концентрацию BH4 и предотвратить эти заболевания [14].
Однократная пероральная терапевтическая доза синтетического BH4 улучшает рефлекторную вазодилатацию кожи во время теплового стресса всего тела за счет усиления NO-опосредованной дилатации.
Ограничение кровотока (ишемия) снижало содержание B 4 в сердце на 85, 95 или 97% после 30, 45 или 60 минут ишемии соответственно. Параллельно с уменьшением BH4 наблюдалось снижение активности eNOS на 58, 86 или 92%, а выработка супероксида NOS была значительно увеличена [15].
Таким образом, истощение BH4 способствует постишемической дисфункции eNOS, а лечение BH4 частично восстановило эндотелийзависимый коронарный поток [15].
2) Аутизм
Уровни BH4 в спинномозговой жидкости на 42% ниже у детей с расстройством аутистического спектра (РАС) [16].
Возможно, что метаболические пути, которые нуждаются в BH4, дисфункциональны у детей с РАС. У детей с РАС может наблюдаться чрезмерное воспаление, чрезмерное окислительное повреждение и гиперактивация иммунной системы, что также снижает уровень BH4 [17, 18].
В ходе клинических испытаний лечение BH4 улучшало специфические симптомы аутизма у детей, включая адаптивность, вербальное выражение, социальную отзывчивость и взаимодействие, общение, когнитивные способности, гиперактивность и неадекватную речь [19, 20, 21, 22, 23].
Эти результаты были многообещающими; однако мы настоятельно не рекомендуем использовать BH4 или давать BH4 детям без рецепта врача.
Исследования на животных и теоретическое применение
BH4 участвует в других биологических функциях; однако нет клинических данных, подтверждающих использование дополнительного BH4 для любого из состояний, перечисленных в этом разделе. Ниже приводится краткое изложение существующих исследований на животных и клетках, которые должны направлять дальнейшие исследовательские усилия. Тем не менее, перечисленные ниже исследования не следует интерпретировать как способствующие какой-либо пользе для здоровья.
3) Депрессия
Депрессия связана с воспалительной реакцией, а также активацией противовоспалительной рефлекторной системы. Он также сопровождается окислительным и нитрозативным стрессом [24].
Повышенные уровни воспаления и окислительного повреждения могут впоследствии привести к снижению уровня тетрагидробиоптерина [25, 26].
Истощение BH4 снижает синтез нейротрансмиттеров, таких как серотонин, мелатонин, дофамин, норадреналин и адреналин. Эти соединения необходимы для контроля ежедневных функций организма, включая настроение, цикл сна, память и аппетит [25].
Потеря BH4 может объяснить некоторые симптомы депрессии. Некоторые исследователи предположили, что дополнительный BH4 (в виде сапроптерина) может повышать уровень BH4 и уменьшать симптомы депрессии [25].
4) Диабет
Диабет характеризуется непереносимостью глюкозы и резистентностью к инсулину, которые могут быть вызваны дисфункцией эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS). Диабет также может вызывать гастропарез, и его симптомы включают боль, тошноту и рвоту [27, 28].
BH4 помогает регулировать активность eNOS и предотвращает ее дисфункцию. Введение BH4 мышам приводит к меньшей непереносимости глюкозы и резистентности к инсулину; он потенциально может помочь облегчить симптомы диабета [27, 28].
5) Пищеварительная функция
Тетрагидробиоптерин необходим для синтеза серотонина. Серотонин работает в пищеварительной системе и помогает предотвратить дисфункцию [29].
У мышей добавки BH4 могут помочь вернуть уровень серотонина к норме и обеспечить стабильную пищеварительную функцию [29].
6) Беременность
Во время беременности общий уровень холестерина в крови матери повышается, чтобы обеспечить нормальное развитие ребенка. Однако уровень холестерина может превышать нормальный уровень и вызывать супрафизиологическую гиперхолестеринемию у матери (MSPH), что приводит к затвердению артерий [30].
Поскольку материнский холестерин может проникать через фетальный барьер к развивающемуся плоду, MSPH может иметь серьезные последствия, включая развитие затвердения артерий в детстве и в более позднем возрасте [30, 31].
MSPH связан со снижением уровня BH4 и снижением активности NOS в пупочной вене человека [32, 30].
Некоторые исследователи предположили, что добавки BH4 могут улучшить уровень BH4 и активность NOS, тем самым предотвращая потенциальные последствия для здоровья новорожденного и в зрелом возрасте [32].
Сапроптерин был безопасно использован у беременных матерей с ФКУ, но ни в одном исследовании еще не изучался BH4 у беременных матерей с другими состояниями [33].
Мы настоятельно не рекомендуем использовать BH4 во время беременности без конкретной рекомендации и рецепта вашего врача.
Побочные эффекты, взаимодействия и дозировка
Исследований взаимодействия не проводилось. Из-за своего механизма тетрагидробиоптерин может взаимодействовать с ингибиторами дигидрофолатредуктазы, такими как метотрексат и триметоприм, и препаратами, усиливающими NO, такими как нитроглицерин, молсидомин, миноксидил и ингибиторы PDE5. Комбинация тетрагидробиоптерина с леводопой может привести к повышенной возбудимости.
Чтобы избежать побочных эффектов и неожиданных взаимодействий, используйте BH4 только под наблюдением врача.
Дозировка
Эффекты перорального приема BH4 зависят от дозы, и необходимы дальнейшие исследования для изучения его долгосрочных эффектов [9].
Кроме того, комбинация BH4 с другими антиоксидантными соединениями еще не проверена [11].
Что может увеличить BH4?
Некоторые варианты образа жизни, диеты и пищевых добавок были связаны с увеличением BH4.
- Напряженные упражнения [35]
- Фолиевая кислота [36].
- Витамин С (в исследованиях клеток; может не работать на людях) [37, 38]
Что может уменьшить BH4?
Аналогичным образом, некоторые варианты образа жизни, диеты и добавок были связаны с уменьшением BH4.
- Высокий уровень гомоцистеина, возможно, вызванный определенными вариантами MTHFR [39]
- Солнце/УФ [40]
- Окислительный стресс [41]
