O ciclo do 1 carbono refere-se a uma rede de reações bioquímicas nas quais os átomos de carbono de pequenas moléculas são transferidos, em sua forma de grupo metila ou metil (CH₃) ou de outras formas, para diferentes compostos. Este ciclo é central para a produção de metionina, que é um aminoácido essencial, e para a síntese de SAMe (S-adenosilmetionina), que, por sua vez, é utilizado em muitos processos metabólicos, incluindo a metilação do DNA.
As principais funções do ciclo do 1 carbono incluem:
Síntese de metionina a partir da homocisteína, usando folato (ácido fólico) e vitamina B12.
Produção de SAMe, que é a principal molécula envolvida na doação de grupos metila para várias reações bioquímicas, incluindo a metilação do DNA.
Regulação da expressão gênica, pela metilação de resíduos de citosina no DNA, que afeta a expressão de genes.
O ciclo do 1 carbono envolve várias enzimas, sendo as principais:
Metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR)
Função: Converte o 5,10-metilenotetrahidrofolato em 5-metiltetrahidrofolato, que é a forma ativa do folato, necessária para a metilação da homocisteína para metionina.
Homocisteína metiltransferase (ou metionina sintase)
Função: Usa o 5-metiltetrahidrofolato para converter a homocisteína em metionina, consumindo vitamina B12 como cofator.
Metionina sintase reductase
Função: Regenera a forma ativa da metionina sintase (que é necessária para a conversão de homocisteína em metionina) usando NADPH como co-fator. É importante para a manutenção do ciclo.
Cistationina-β-sintase (CBS)
Função: Catalisa a conversão de homocisteína e serina em cistationina. Esse é um passo alternativo quando a homocisteína não é metilada para metionina, direcionando-a para a via da cistationina, que pode ser metabolizada para cistina e outros compostos.
Cistationina-γ-liase (CGL)
Função: Converte a cistationina em cisteína, liberando amônia. Isso é relevante para o metabolismo da homocisteína fora da via da metionina.
Formiminotetrahidrofolato desidratase/ciclase
Função: Envolvida na conversão de formiminotetrahidrofolato para outros derivados do folato, que entram em várias reações do ciclo do 1 carbono, muitas vezes para regenerar formas ativadas do folato.
Dihidrofolato redutase (DHFR)
Função: Reduz dihidrofolato (DHF) a tetrahidrofolato (THF), regenerando o folato ativo necessário para as reações do ciclo.
Glicina N-metiltransferase (GNMT)
Função: Transfere um grupo metila da SAMe para glicina, o que pode ajudar a regular o ciclo da metilação e o equilíbrio de grupos metila.
As enzimas deste ciclo adicionam ou subtraem um grupo metil de outra molécula para abrir ou fechar vias bioquímicas, para abrir o nosso DNA quando deveria ser lido, ou para fechá-lo quando não seria do nosso interesse descodificar um gene específico. O termo “grupo metil” refere-se a CH3, um átomo de carbono ligado a três hidrogênios.
Precisamos de grupos metil para silenciar o RNA viral, para nos defendermos contra outros micróbios e para nos defendermos contra toxinas ambientais. A metilação ideal é, portanto, mais importante hoje do que era no passado, quando o meio ambiente era menos tóxico.
Um defeito de qualquer gene que codifique as enzimas que participam do ciclo do 1 carbono pode afetar a predisposição a determinadas condições de saúde. Embora não possamos mudar o DNA, concertar defeitos, podemos conhecer os elos mais fracos da genética e buscar "soluções nutricionais alternativas". Por exemplo, podemos usar suplementos que apoiem vias alternativas que influenciam reações de desintoxicação, produção de neurotransmissores ou antioxidantes.
Quanto mais defeitos do ciclo do 1 carbono estiverem presentes no seu genótipo, maior será a sua susceptibilidade à toxicidade e infecção, e maior será o seu risco para estes estados de doenças degenerativas relacionadas com a idade.
Por exemplo, se o seu desafio genético estiver na via de transsulfuração, a abordagem mais importante é a mudança na dieta. A via de transsulfuração é um dos caminhos metabólicos que processam a homocisteína, um aminoácido intermediário, e a convertem em outros compostos sulfurados, como a cistationina, cisteína e glutationa. Essa via está intimamente ligada ao ciclo do 1 carbno, apesar de não ser parte direta dele. É um caminho complementar, particularmente importante para a eliminação do excesso de homocisteína no organismo e para a produção de compostos com propriedades antioxidantes e detoxificantes.
A transsulfuração envolve principalmente duas enzimas-chave: cistationina-β-sintase (CBS) e cistationina-γ-liase (CGL). Estas enzimas convertem a homocisteína em cistationina, e a cistationina, por sua vez, é convertida em cisteína.
Funções e importância da via de transsulfuração:
A transsulfuração ajuda a reduzir os níveis de homocisteína no sangue, convertendo-a em compostos úteis, como a cisteína. Níveis elevados de homocisteína estão associados a riscos aumentados de doenças cardiovasculares, por isso essa via desempenha um papel essencial na saúde cardiovascular.
A cisteína gerada pela transsulfuração é um precursor importante da glutationa, um tripeptídeo formado por glutamato, cisteína e glicina. A glutationa é um dos principais antioxidantes do organismo e tem um papel fundamental na proteção celular contra o estresse oxidativo e na detoxificação de substâncias tóxicas.
A cisteína também é usada para a síntese de outras moléculas contendo enxofre, como coenzima A e sulfato, que são essenciais para diversas funções metabólicas.
Regulação da via de transsulfuração:
Deficiências de vitamina B6 podem levar a distúrbios no metabolismo de homocisteína e afetar a função da via de transsulfuração. O piridoxal 5'-fosfato, a forma ativa da vitamina B6, é um cofator essencial para a enzima cistationina-β-sintase (CBS).
A genômica permite individualização, é baseada na análise do código genético único, é o futuro da nutrição de precisão. O primeiro passo é obter seus dados genômicos. O segundo passo é a análise dos resultados. Se precisar de ajuda, marque aqui sua consulta.
