5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF)

5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF) ist die biologisch aktive Hauptform des Folats im Serum und Plasma. Es ist das zentrale Folatvitamer (Folat-Form) im Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel und beteiligt an der Remethylierung (Wiederanheftung einer Methylgruppe) von Homocystein zu Methionin, an der Bildung von S-Adenosylmethionin sowie indirekt an DNA-Synthese (Erbsubstanzbildung), Zellteilung und Erythropoese (Bildung roter Blutkörperchen) [1, 2].

In der klinischen Labordiagnostik wird 5-MTHF zur differenzierten Beurteilung des Folatstatus, zur Abklärung einer Hyperhomocysteinämie (erhöhter Homocysteinspiegel) und zur selektiven Analyse von Folatvitameren eingesetzt. Für die Routineversorgung bleibt die Gesamtfolatbestimmung im Serum und Erythrozytenfolatbestimmung weiterhin der Standard; die selektive 5-MTHF-Bestimmung ist vor allem bei spezieller Fragestellung, Diskrepanzbefunden, Supplementierungsmonitoring oder wissenschaftlich-erweiterter Stoffwechseldiagnostik relevant [1-4, LL1].

Synonyme

• 5-MTHF
• 5-Methyl-THF
• N5-Methyltetrahydrofolat
• L-5-Methyltetrahydrofolat
• L-Methylfolat
• Levomefolat
• 5-Methyltetrahydrofolsäure

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Serum oder Plasma für die Bestimmung des zirkulierenden 5-MTHF
• EDTA-Plasma oder Heparinplasma je nach Laborvorgabe
• EDTA-Vollblut bei spezieller Bestimmung von Folatvitameren im Vollblut beziehungsweise in Erythrozyten
• Lichtgeschütztes Probenmaterial wegen ausgeprägter Instabilität reduzierter Folatformen

Vorbereitung des Patienten

• Nüchternblutabnahme bevorzugt, insbesondere bei kombinierter Analyse von Homocystein, Vitamin B12, Holotranscobalamin und Methylmalonsäure
• Dokumentation einer Folat-, Folsäure- oder 5-MTHF-Supplementierung
• Bei diagnostischer Fragestellung nach Unterversorgung sollte eine kurzzeitige Supplementeinnahme unmittelbar vor der Blutentnahme vermieden werden; die konkrete Karenzzeit ist labor- und fragestellungsabhängig festzulegen.
• Dokumentation relevanter Medikamente, insbesondere Methotrexat, Trimethoprim, Pyrimethamin, Sulfasalazin, Antiepileptika und Chemotherapeutika mit Einfluss auf den Folatstoffwechsel

Störfaktoren

• Präanalytische Störfaktoren
  • Lichtexposition mit Abbau reduzierter Folatformen
  • Verzögerte Zentrifugation und ungeeignete Lagerung
  • Wiederholtes Einfrieren und Auftauen
  • Fehlende Stabilisierung der Probe bei massenspektrometrischer Folatvitameranalyse
  • Hämolyse (Zerfall roter Blutkörperchen) mit Verfälschung der Messung, insbesondere bei Vollblut- oder erythrozytenbezogenen Analysen
• Analytische und klinische Störfaktoren
  • Deutliche Methodenabhängigkeit der Messwerte zwischen mikrobiologischem Assay, immunchemischer Gesamtfolatbestimmung und Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS)
  • Immunchemische Gesamtfolatmethoden erfassen 5-MTHF nicht selektiv und sind für eine differenzierte Folatvitameranalyse nicht geeignet.
  • Folsäure- oder 5-MTHF-Supplementierung kann Serum-/Plasmawerte kurzfristig deutlich erhöhen.
  • Vitamin-B12-Mangel kann funktionell mit Hyperhomocysteinämie einhergehen und darf nicht allein als Folatmangel interpretiert werden.
  • Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) kann Homocystein erhöhen und die funktionelle Interpretation des Folatstatus erschweren.

Methode

• Bevorzugt LC-MS/MS zur selektiven Quantifizierung von 5-MTHF und weiteren Folatvitameren wie Folsäure, 5-Formyltetrahydrofolat und Oxidationsprodukten [2-4]
• Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) mit Fluoreszenzdetektion ist methodisch möglich, wird jedoch für die differenzierte Routineanalytik zunehmend durch LC-MS/MS ersetzt.
• Immunoassays und mikrobiologische Assays bestimmen meist Gesamtfolat und erlauben keine spezifische Aussage zum isolierten 5-MTHF-Anteil.

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen

• Abklärung eines Folatmangels bei makrozytärer oder megaloblastärer Anämie (Blutarmut)
• Abklärung einer Hyperhomocysteinämie zusammen mit Vitamin B12, Holotranscobalamin, Methylmalonsäure und Nierenparametern
• Differenzierte Folatvitameranalyse bei Diskrepanz zwischen klinischem Befund, Gesamtfolat und funktionellen Markern
• Kontrolle einer Folat-, Folsäure- oder 5-MTHF-Supplementierung bei spezieller Fragestellung
• Abklärung von Malabsorption (gestörte Aufnahme von Nährstoffen), chronisch-entzündlicher Darmerkrankung (lang andauernde entzündliche Darmerkrankung), Zöliakie (Glutenunverträglichkeit) oder Zustand nach bariatrischer Operation (Operation zur Gewichtsreduktion) bei Verdacht auf Folatunterversorgung
• Abklärung medikamentös bedingter Folatstoffwechselstörungen
• Erweiterte Diagnostik bei Verdacht auf seltene angeborene Störungen des Folat- oder Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsels
• Schwangerschaftsplanung und Schwangerschaft im Kontext der Folatversorgung; hierfür ist in der Regel die Beurteilung der Gesamtfolatversorgung entscheidend, nicht die isolierte 5-MTHF-Bestimmung [LL1]

Interpretation

Erhöhte Werte

• Folat-, Folsäure- oder 5-MTHF-Supplementierung
• Kurzfristige Erhöhung nach folatreicher Ernährung oder Supplementeinnahme
• Überdosierung oder nicht bedarfsgerechte Langzeitsupplementierung; bei Folsäuresupplementierung ist zusätzlich die Messung unmetabolisierter Folsäure möglich [2, 4]
• Präanalytische oder analytische Einflüsse, insbesondere bei fehlender Standardisierung der Methode

Erniedrigte Werte

• Ernährungsbedingter Folatmangel
• Malabsorptionssyndrome, insbesondere Zöliakie, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen und Zustand nach bariatrischer Operation
• Alkoholabusus (Alkoholmissbrauch)
• Erhöhter Bedarf, insbesondere Schwangerschaft, Stillzeit, Wachstum, Hämolyse oder ausgeprägte Zellproliferation (Zellvermehrung)
• Medikamentös bedingte Störung des Folatstoffwechsels, insbesondere durch Methotrexat, Trimethoprim, Pyrimethamin, Sulfasalazin oder bestimmte Antiepileptika
• Seltene angeborene Störungen des Folattransports oder Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsels

Spezifische Konstellationen

• Erniedrigtes 5-MTHF mit erhöhtem Homocystein spricht für eine funktionell relevante Störung der Remethylierung, muss aber immer zusammen mit Vitamin B12, Holotranscobalamin, Methylmalonsäure und Nierenfunktion interpretiert werden.
• Normales Serumfolat bei erniedrigtem Erythrozytenfolat beziehungsweise Vollblutfolat spricht eher für eine länger bestehende Folatunterversorgung als für eine rein akute Schwankung.
• Erhöhtes Homocystein bei normalem 5-MTHF kann durch Vitamin-B12-Mangel, Vitamin-B6-Mangel, Niereninsuffizienz, Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion), Medikamente oder genetische Varianten bedingt sein.
• MTHFR-Polymorphismen, insbesondere C677T, können mit höheren Homocysteinwerten assoziiert sein; die MTHFR-Genotypisierung ist jedoch keine Routinediagnostik zur allgemeinen Folatstatusbeurteilung und sollte nur bei klarer Spezialfragestellung erfolgen.
• Die isolierte 5-MTHF-Messung ersetzt nicht die Abklärung anderer Ursachen einer makrozytären Anämie.

Weiterführende Diagnostik

• Gesamtfolat im Serum
• Erythrozytenfolat beziehungsweise Vollblutfolat als längerfristiger Marker der Folatversorgung
• Homocystein
• Vitamin B12
• Holotranscobalamin
• Methylmalonsäure
• Kleines Blutbild mit Erythrozytenindizes, insbesondere mittleres korpuskuläres Volumen
• Retikulozyten
• Ferritin, Transferrinsättigung und CRP (C-reaktives Protein) bei differentialdiagnostischer Abklärung einer Anämie
• Nierenparameter – Harnstoff, Kreatinin, ggf. Cystatin C beziehungsweise Kreatinin-Clearance
• Leberparameter – Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) und Gamma-Glutamyl-Transferase (Gamma-GT, GGT), alkalische Phosphatase (AP), Bilirubin
• Transglutaminase-Antikörper oder Endomysium-Antikörper sowie Gesamt-IgA im Serum bei Verdacht auf Zöliakie
• Genetische Spezialdiagnostik nur bei begründetem Verdacht auf seltene angeborene Folattransport- oder Ein-Kohlenstoff-Stoffwechselstörungen

Literatur

1. Bailey LB, Stover PJ, McNulty H, Fenech MF, Gregory JF 3rd, Mills JL et al.: Biomarkers of Nutrition for Development-Folate Review. J Nutr. 2015;145(7):1636S-1680S. https://doi.org/10.3945/jn.114.206599
2. Liu Z, Jin L, Zhang J, Zhou W, Zeng J, Zhang T et al.: The establishment of LC-MS/MS assays-specific reference intervals for serum folates and its application in evaluating FA-supplemented folate deficiency patients: Appeals for a suitable and individualized supplementation. Clin Chim Acta. 2022;537:96-104. https://doi.org/10.1016/j.cca.2022.09.019
3. Fazili Z, Whitehead RD Jr, Paladugula N, Pfeiffer CM. A high-throughput LC-MS/MS method suitable for population biomonitoring measures five serum folate vitamers and one oxidation product. Anal Bioanal Chem. 2013;405:4549-4560. https://doi.org/10.1007/s00216-013-6854-9
4. Ling Y, Tan M, Wang X, Meng Z, Quan X, Ramaswamy H, Wang C. Simultaneous Determination of One-Carbon Folate Metabolites and One-Carbon-Related Amino Acids in Biological Samples Using a UHPLC-MS/MS Method. Int J Mol Sci. 2024;25(6):3458. https://doi.org/10.3390/ijms25063458

Leitlinien

1. World Health Organization. Guideline: optimal serum and red blood cell folate concentrations in women of reproductive age for prevention of neural tube defects. Geneva: World Health Organization; 2015. https://www.who.int/publications/i/item/9789241549042