Folsäure und Vitamin B12: Warum sind sie für Methylierung und Zellen wichtig?

Folsäure bzw. Folat und Vitamin B12 sind vor allem für ihre Rolle bei der Bildung roter Blutkörperchen bekannt. Doch darüber hinaus sind beide Mikronährstoffe am Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel beteiligt. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Methylierung, der DNA-Synthese und weiteren Vorgängen in den Zellen.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr dazu, wie Folsäure und Vitamin B12 zusammenwirken, in welchen Lebensmitteln sie vorkommen, inwiefern Nahrungsergänzungsmittel helfen und wie genetische Varianten den Stoffwechsel beeinflussen.

Was ist Methylierung?

Bei der Methylierung wird eine kleine chemische Gruppe auf ein anderes Molekül übertragen. Diese sogenannte Methylgruppe kann verändern, wie sich das jeweilige Molekül verhält. Solche Reaktionen laufen fortwährend ab und sind an verschiedenen Vorgängen in den Zellen beteiligt.

Ein Beispiel ist die DNA-Methylierung. Bei diesem epigenetischen Prozess werden Methylgruppen an bestimmte Stellen der DNA angefügt. Dadurch können Zellen beeinflussen, wie sie Gene nutzen, ohne die zugrunde liegende DNA-Sequenz zu verändern. Die DNA-Methylierung ist einer von mehreren Mechanismen, mit denen Zellen die Genaktivität regulieren.

Methylierungsreaktionen betreffen nicht nur die DNA. Auch Proteine und andere Moleküle können Methylgruppen erhalten.

Wie unterstützen Folsäure und Vitamin B12 die Methylierung?

Sowohl Folat (Vitamin B9) als auch Vitamin B12 sind über den Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel eng mit der Methylierung verbunden. In diesem Netzwerk übertragen chemische Reaktionen kleine kohlenstoffhaltige Einheiten zwischen verschiedenen Molekülen.

Folat übernimmt dabei eine zentrale Aufgabe. Seine verschiedenen Formen transportieren und übertragen Ein-Kohlenstoff-Einheiten. 5-MTHF, kurz für 5-Methyltetrahydrofolat, ist eine biologisch aktive Folatform. Es stellt eine Methylgruppe bereit, um Homocystein wieder in Methionin umzuwandeln. Methionin gehört zu den essenziellen Aminosäuren.

Für diese Reaktion wird auch das wasserlösliche Vitamin B12 benötigt. Es unterstützt das Enzym Methioninsynthase dabei, die Methylgruppe von 5-MTHF auf Homocystein zu übertragen. Dabei entsteht Methionin.

Aus Methionin kann der Körper anschließend S-Adenosylmethionin, kurz SAM, bilden. SAM dient als wichtiger Methylgeber für zahlreiche Methylierungsreaktionen.

Was ist der Unterschied zwischen Folat, Folsäure und 5-MTHF?

Folat, Folsäure und 5-MTHF werden häufig gleichgesetzt. Sie bezeichnen jedoch nicht genau dasselbe:

• Folat: Ist der Oberbegriff für Vitamin B9. In Lebensmitteln kommen verschiedene natürliche Folatverbindungen vor.
• Folsäure: Ist eine bestimmte Form von Vitamin B9, die häufig in Nahrungsergänzungsmitteln und angereicherten Lebensmitteln vorkommt.
• 5-MTHF-Folat: 5-Methyltetrahydrofolat ist eine natürlich vorkommende Folatform. Sie stellt bei der von Vitamin B12 abhängigen Umwandlung von Homocystein in Methionin eine Methylgruppe bereit.

Warum ist SAM als Methylgeber relevant?

SAM ist einer der wichtigsten Methylgeber in den Zellen. Während einer Methylierungsreaktion überträgt es eine Methylgruppe auf die DNA, Proteine oder andere Moleküle.

Nach der Abgabe der Methylgruppe wird SAM über mehrere Zwischenschritte umgewandelt. Schließlich kann aus Homocystein erneut Methionin entstehen. Der Körper kann es erneut nutzen, um SAM zu bilden. So setzt sich der Kreislauf fort.

Wie kann sich ein Folsäure- oder Vitamin-B12-Mangel auswirken?

Wenn die Zufuhr oder Aufnahme von Folsäure oder Vitamin B12 unzureichend ist, kann das verschiedene Vorgänge in den Zellen beeinträchtigen.

• DNA-Synthese und Zellteilung: Folat und Vitamin B12 werden für normales Zellwachstum und die Zellteilung benötigt. Folat liefert Bestandteile, die der Körper benötigt, um DNA zu bilden und zu vervielfältigen. Vitamin B12 unterstützt hingegen den Folatstoffwechsel. Ein Mangel kann deshalb besonders Gewebe beeinträchtigen, in denen sich Zellen häufig teilen.
• Homocystein-Stoffwechsel: Ein Folsäure- oder Vitamin-B12-Mangel kann die Umwandlung von Homocystein in Methionin stören. Dadurch kann das Homocystein steigen. Erhöhte Homocysteinwerte werden mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht, sind jedoch nicht allein dafür verantwortlich.
• Nervenfunktion: Vitamin B12 trägt zu einer normalen Funktion des Nervensystems bei. Ein Vitamin-B12-Mangel kann unter anderem Taubheitsgefühle, Kribbeln, Gleichgewichtsstörungen und Probleme mit der Koordination verursachen. Neurologische Beschwerden können auch ohne deutlich erkennbare Anämie auftreten.
• Bildung roter Blutkörperchen: Ein Folat- oder Vitamin-B12-Mangel kann eine megaloblastische Anämie verursachen. Dabei sind die roten Blutkörperchen größer als üblich und entwickeln sich nicht normal.

Wer hat ein erhöhtes Risiko für einen Mangel?

Bestimmte Faktoren wie die Ernährungsweise, Lebensphasen oder Erkrankungen können das Risiko für einen Vitamin-B12- oder Folsäuremangel erhöhen. Dazu zählen:

• Ernährungsformen: Menschen, die vegan leben, benötigen eine verlässliche Vitamin-B12-Quelle, denn das Vitamin kommt von Natur aus hauptsächlich in tierischen Lebensmitteln vor.
• Schwangerschaft: Frauen, die schwanger werden möchten oder könnten, wird zusätzlich zu einer folatreichen Ernährung ein Folat- oder Folsäurepräparat empfohlen. In Schwangerschaft und Stillzeit ist der Folatbedarf erhöht.
• Erkrankungen mit beeinträchtigter Nährstoffaufnahme: Zöliakie, Morbus Crohn und atrophische Gastritis können die Aufnahme von Folsäure oder Vitamin B12 verringern.
• Bestimmte Medikamente: Die langfristige Einnahme von Metformin oder säurehemmenden Medikamenten wie Protonenpumpenhemmern kann das Risiko für niedrige Vitamin-B12-Werte erhöhen.

Welche Lebensmittel enthalten Vitamin B12 und Folsäure?

Für die meisten Menschen bildet eine abwechslungsreiche Ernährung einen guten Ausgangspunkt, um den Bedarf an Folsäure und Vitamin B12 zu decken. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt gesunden Erwachsenen etwa 4,0 µg Vitamin B12 und 300 µg Folat-Äquivalenten pro Tag. Dafür eignen sich etwa folgende Lebensmittel. 

• Folat: Natürliche Quellen sind grünes Blattgemüse, Weizenkeime und Sojabohnen, Hülsenfrüchte wie Bohnen, Erbsen und Linsen, Avocados, Tomaten, Spargel oder Kartoffeln. Einige Lebensmittel werden zusätzlich mit Folsäure angereichert.
• Vitamin B12: Das Vitamin kommt hauptsächlich in tierischen Lebensmitteln wie Fisch, Fleisch, Geflügel, Eiern, Milch und Milchprodukten vor. Angereicherte Lebensmittel können ebenfalls Vitamin B12 liefern. Sie können wie Nahrungsergänzungsmittel besonders für Menschen hilfreich sein, die wenige oder keine tierischen Lebensmittel essen.

Wie können genetische Varianten Folsäure und Vitamin B12 beeinflussen?

Unsere genetischen Unterschiede können beeinflussen, wie der Körper Folat und Vitamin B12 aufnimmt, transportiert und verarbeitet.

Das MTHFR-Gen enthält die Bauanleitung für ein Enzym, das eine Folatform in 5-MTHF umwandelt. Dieses Enzym hilft dabei, eine bestimmte Folatform in 5-MTHF umzuwandeln. 5-MTHF wird für die Umwandlung von Homocystein in Methionin benötigt. Auch Varianten an anderen Genen können dabei mitwirken, wie Folsäure verstoffwechselt wird. Dabei spielen auch Gene eine Rolle, die den Transport oder die Verarbeitung von Vitamin B12 beeinflussen können:

• Das TCN2-Gen enthält die Anleitung für Transcobalamin. Dieses Protein transportiert Vitamin B12 aus dem Blut in die Zellen.
• Das CUBN-Gen enthält die Anleitung für Cubilin. Dieses Protein wirkt an der Aufnahme von Vitamin B12 im Darm mit.

Bedeutet eine genetische Variante, dass Sie Nahrungsergänzungsmittel benötigen?

Nur weil eine Ihrer genetischen Varianten möglicherweise mit der Verarbeitung von Folat oder Vitamin B12 zusammenhängt, bedeutet das nicht automatisch, dass ein Mangel vorliegt oder Nahrungsergänzungsmittel nötig sind.

Genetische Varianten sind nur einer von mehreren Einflussfaktoren. Auch die Ernährung, die Nährstoffaufnahme, Arzneimittel, das Alter und der Gesundheitszustand können den Folat- und Vitamin-B12-Spiegel beeinflussen.

Nahrungsergänzungsmittel können bei einer unzureichenden Versorgung, einem erhöhten Bedarf oder einer gestörten Aufnahme sinnvoll sein. Hochdosierte Präparate sollten nicht allein mit dem Ziel eingenommen werden, die Methylierung zu „optimieren“. Die passende Form und Dosierung hängen vom tatsächlichen Bedarf ab. Lassen Sie sich im Zweifel ärztlich beraten und Bluttests durchführen, um die Werte zu bestimmen und die Dosierung möglicherweise anzupassen.