Levomefolat som alternativ til folsyre ved metotreksatbehandling

Fråga: Metotreksat virker ved å bremse omdannelsen av folat til den biologisk aktive metabolitten tetrahydrofolat. Tetrahydrofolat omdannes til levomefolat via 5,10-metylentetrahydrofolat. Enkelte pasienter har genetiske varianter av enzymet MTHFR som reduserer dannelsen av levomefolat. Hos pasienter som både bruker metotreksat og har reduzert enzymaktivitet i MTHFR, er det ikke sikkert at tilskudd av folat vil gi tilstrekkelig produksjon av levomefolat. Mangel på levomefolat kan føre til en rekke negative helseutfall. Lege lurer på om tilskudd av levomefolat kan være et alternativ til folat ved behandling med metotreksat, og om levomefolat-tilskudd kan påvirke det cellulære opptaket – og dermed effekten – av metotreksat.

Sammanfattning: Til antirevmatisk bruk er tilskudd av folsyre vist å redusere toksisiteten til metotreksat uten å redusere de ønskede virkningene i nevneverdig grad. Levomefolat er også vist å redusere toksisiteten til metotreksat. Dette kan delvis skyldes at man unngår homocysteinemi, men også at levomefolat hemmer det cellulære opptaket av metotreksat. Hypotetisk kan redusert opptak av metotreksat også redusere noen av de ønskede effektene, noe man i mindre grad ser ved bruk av folsyre. Dessverre synes det ikke å foreligge gode studier som har undersøkt om levomefolat i praksis gir mindre effekt av metotreksat. Basert på dagens dokumentasjon kan vi ikke si med sikkerhet om levomefolat er et bedre eller dårligere alternativ til folsyre. Det synes allikevel plausibelt at pasienter med redusert enzymaktivitet i MTHFR, kan oppnå større reduksjon av homocystein enn man ville fått med folsyre.

Svar: Folatmetabolisme

Etter at folat tas opp i cellen, skjer følgende (1, 2):

1. Folat omdannes til tetrahydrofolat (THF) via enzymet DHFR.
2. THF omdannes videre til 5,10-metylen-THF, som kreves for å syntetisere tymidin. Dette er en irreversibel reaksjon.
3. 5,10-metylen-THF kan omdannes til:
   • 10-formyl-THF, som inngår i purinsyntesen.
   • Levomefolat via enzymet MTHFR.
4. THF regenereres fra levomefolat.

Levomefolat

Levomefolat, også kjent som 5-metyl-THF, har en viktig biologisk funksjon, nemlig å metylere homocystein til metionin (3). THF regenereres nettopp ved at levomefolat gir fra seg metylgruppen til homocystein.

For høye nivåer av homocystein i kroppen (hyperhomocysteinemi) er assosiert med en rekke negative helseutfall (3).

Metotreksat

Lavere doser metotreksat brukes i behandling av blant annet revmatoid artitt (4). Høyere doser brukes mot visse typer kreft (1).

Metotreksat hemmer altså enzymet DHFR, og reduserer dermed det intracellulære nivået av tetrahydrofolat. Dette reduserer i sin tur nivået av 5,10-metylen-THF, som celler krever for å syntetisere nukleotider, og dermed for å dele seg. Den antiproliferative aktiviteten er imidlertid bare én av de farmakodynamiske egenskapene til metotreksat. Andre virkningsmekanismer kan være involvert i den antirevmatiske effekten (4).

Celler som deler seg raskt, er mer sensitive for metotreksat (4). Dette kan for eksempel være kreftceller og immunceller.

Mutasjoner i MTHFR

Enzymet som danner levomefolat, MTHFR, kan være gjenstand for mutasjoner som gir redusert enzymaktivitet. Personer som er homozygote for slike mutasjoner, har forhøyet risiko for hyperhomocysteinemi, særlig hvis de også har folatmangel (3).

De mer alvorlige variantene kan gi mindre enn 20 % enzymaktivitet, mens for de mildere variantene kan aktiviteten være 30–50 % av normalt (5).

De to mest vanlige polymorfismene er 677>T og 1298A>C. Prevalensen varierer mellom ulike populasjoner.

677C>T

Omtrent 25 % av verdens befolkning er bærere av 677C>T. Prevalensen er høyest hos latinamerikanere (47 %), etterfulgt av europeere (36 %), øst-asieter (12 %) sør-asiater (12 %) og afrikanere (9 %) (6).

I en undersøkelse publisert i 2000 var omtrent 29 % av nordmenn bærere, og 10 % homozygote for 677C>T (7).

1298A>C

Også for denne polymorfismen er den globale prevalensen omtrent 25 %, med den høyeste forekomsten blant sørøst-asiater (42 %), etterfulgt av europeere (31 %), latinamerikanere (15 %) og afrikanere (15 %). Omtrent 11 % av europeere er homozygote for 1298A>C (6).

Metotreksat og MTHFR-mutasjoner

Personer som er homozygote for MTHFR-mutasjoner, kan trolig være mer sårbare for toksiske virkninger av metotreksat. Studier viser imidlertid motstridende resultater (8, 9).

En plausibel forklaring på at slike mutasjoner eventuelt kan øke toksisitet, er at den kombinerte effekten av metotreksat og redusert enzymaktivitet i MTHFR kan gi svært lave nivåer av levomefolat, og dermed til toksiske nivåer av homocystein (8).

En annen hypotese har utgangspunkt i det faktum at levomefolat kreves for å regenerere THF. Har man lite levomefolat, vil man få regenerert lite THF, og celledelingen vil svekkes ytterligere, med alle de konsekvensene det medfører (8). Vi stiller allikevel spørsmål om den påståtte mekanismen er fullstendig logisk. Redusert omdannelse av 5,10-metyl-THF til levomefolat burde i prinsippet burde føre til at 5,10-metyl-THF hoper seg opp. Siden det strengt tatt er 5,10-metyl-THF, og ikke THF, som er mest direkte involvert i nukleotidsyntesen (1, 2), kan man også se for seg at MTHFR-mutasjoner vil redusere den antiproliferative effekten til metotreksat.

Enkelte studier synes å understøtte at MHTRF-mutasjoner gir økt toksisitet av metotreksat, mens andre viser det motsatte. Siden det kan være flere mekanismer involvert og studiene viser sprikende resultater, er det vanskelig å trekke sikre konklusjoner om betydningen av MTHFR-mutasjoner for effekten til metotreksat (9).

Tilskudd av folsyre

Retningslinjene sier at alle pasienter som bruker lavdose metotreksat mot revmatoid artritt, bør ta 1 mg folsyre. Dette er vist å redusere bivirkninger uten å forstyrre de ønskede effektene i nevneverdig grad. Forklaringen på dette kan være at metotreksats antirevmatiske egenskaper ikke nødvendigvis beror på hemming av nukleotidsyntese, men kanskje kan tilskrives andre virkningsmekanismer (4).

Er folattilskudd det beste alternativet for personer med MTHFR-mutasjoner (som altså utgjør en forholdsvis stor andel av befolkningen)? Selv om tilskudd av folat kanskje kan kompensere noe for redusert THF, er det grunn til å tro at pasientene fortsatt vil danne for lite levomefolat.

Tilskudd av levomefolat

Kunne det vært en idé å supplere med levomefolat i stedet for folsyre, for å omgå behovet for normal enzymaktivitet i MTHFR?

I en studie fra 1986 ble 15 pasienter gitt 18 behandlinger med metotreksat i eskalerende doser fra 1 til 24 g, og mottok deretter levomefolat. Levomefolat ble beskrevet å ha forebyggende effekt mot toksisitet av metotreksat. 5 av pasienten ble matchet mot tilsvarende pasienter som mottok folinsyre; man fant ingen forskjeller i toksisitetsforebyggende effekt mot de to (10).

I en in vitro-studie av menneskelige trofoblastceller fant man at levomefolat og folinsyre motvirket metotreksat-toksisitet bedre enn folsyre gjorde (11).

Vi kunne dessverre ikke finne studier som har sammenlignet folsyre og levomefolat direkte hos pasienter som bruker metotreksat.

Peroral levomefolat har blitt undersøkt og vurdert som trygt og minst like effektivt som folsyre når det kommer til å redusere nivået av homocystein (12).

Rent prinsipielt vil tilførsel av levomefolat gjøre at THF blir regenerert. Når THF så omdannes til 5,10-metyl-THF, er allikevel den videre omdannelsen til levomefolat igjen begrenset av enzymaktiviteten til MTHFR. Da kan man se for seg at 5,10-metyl-THF vil akkumuleres. Med tanke på reduksjon av homocystein, er det ikke sikkert at dette er et problem så lenge pasientene får regelmessig ekstern tilførsel av levomefolat. Et annet spørsmål er om den antiproliferative effekten av metotreksat kan påvirkes, som tidligere diskutert.

Enkelte forfattere argumenterer for at levomefolat er et bedre alternativ enn folsyre på grunn av en bekymring om at forhøyede nivåer av umetabolisert folsyre i blodsirkulasjonen kan ha negative helsekonsekvenser (13, 14).

Kan levomefolat påvirke det cellulære opptaket av metotreksat?

Flere in vitro-studier har vist at levomefolat kan hemme opptaket av metotreksat i ulike cellekulturer. Samlet sett tyder studiene på at graden av opptakshemming er vesentlig høyere for levomefolat enn for folsyre. Folinsyre synes å hemme opptaket omtrent like mye som levomefolat (15–18).

Selv om dette ikke nødvendigvis sier noe sikkert om hva vi kan forvente i klinisk praksis, gir det i alle fall en viss indikasjon på at levomefolat i prinsippet kan redusere opptaket av metotreksat, slik også folinsyre kan.

Kanskje er dette en mulig forklaring på at levomefolat og folinsyre reduserer toksisiteten til metotreksat mer enn folsyre gjør (11). Rent hypotetisk kan dette kanskje bety at levomefolat i større grad enn folsyre vil redusere de ønskede effektene til metotreksat.

For å kunne si noe sikrere er det behov for studier som sammenligner levomefolat og folsyre direkte med hensyn på toksisitet og effekt av metotreksat.

Referenser:

1. LaCasce AS. Therapeutic use and toxicity of high-dose methotrexate. Version 43.0. In: UpToDate. https://www.helsebiblioteket.no/ (Sist oppdatert: 1. august 2024).
2. Bayer AL, Fraker CA. The folate cycle as a cause of natural killer cell dysfunction and viral etiology in type 1 diabetes. Front Endocrinol 2017; 8: 315.
3. Rosenson RS. Overview of homocysteine. Version 59.0. In: UpToDate. https://www.helsebiblioteket.no/ (Sist oppdatert: 29. august 2024).
4. Kremer JM. Use of methotrexate in the treatment of rheumatoid arthritis. Version 37.0. In: UpToDate. https://www.helsebiblioteket.no/ (Sist oppdatert: 15. august 2024).
5. Goyette P, Rozen R. The thermolabile variant 677C-->T can further reduce activity when expressed in cis with severe mutations for human methylenetetrahydrofolate reductase. Hum Mutat 2000; 16(2): 132-8.
6. Graydon JS, Claudio K et al. Ethnogeographic prevalence and implications of the 677C>T and 1298A>C MTHFR polymorphisms in US primary care populations. Biomark Med 2019; 13(8) :649-61.
7. Botto LD, Yang Q. 5,10-Methylenetetrahydrofolate reductase gene variants and congenital anomalies: a HuGE review. Am J Epidemiol 2000; 151(9): 862-77.
8. Leclerc D, Sibani S et al. Molecular Biology of Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) and Overview of Mutations/Polymorphisms. In: Madame Curie Bioscience Database [Internet]. Austin (TX): Landes Bioscience; 2000-2013. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK6561/
9. Schwahn BC, Rozen R. Methylenetetrahydrofolate Reductase Polymorphisms: Pharmacogenetic Effects. In: Madame Curie Bioscience Database [Internet]. Austin (TX): Landes Bioscience; 2000-2013. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK5968/
10. Xie L, Guo W et al. More severe toxicity of genetic polymorphisms on MTHFR activity in osteosarcoma patients treated with high-dose methotrexate. Oncotarget 2017; 9(14):11465-76.
11. Reggev A, Djerassi I. Rescue from high-dose methotrexate with 5-methyltetrahydrofolate. Cancer Treat Rep 1986; 70(2): 251-3.
12. Ravaei A, Rubini M. Rescuing effect of folates on methotrexate cytotoxicity in human trophoblast cells. Clin Exp Rheumatol 2022; 40(7): 1403-10.
13. Menezo Y, Elder K et al. Folic Acid, Folinic Acid, 5 Methyl TetraHydroFolate Supplementation for Mutations That Affect Epigenesis through the Folate and One-Carbon Cycles. Biomolecules 2022; 12(2): 197.
14. Ledowsky C, Mahimbo A et al. Women taking a folic acid supplement in countries with mandatory food fortification programs may be exceeding the upper tolerable lomit of folic acid: A aystematic review. Nutrients 2022; 14(13): 2715.
15. Horne DW, Reed KA. Transport of methotrexate into LNCaP human prostate cancer cells. Biofactors 2002; 16(1-2): 19-27.
16. Horne DW, Reed KA. Transport of methotrexate into PC-3 human prostate cancer cells. Arch Biochem Biophys 2001; 394(1): 39-44.
17. Jansen G, Westerhof GR et al. Methotrexate transport in variant human CCRF-CEM leukemia cells with elevated levels of the reduced folate carrier. Selective effect on carrier-mediated transport of physiological concentrations of reduced folates. J Biol Chem 1990; 265(30): 18272-7.
18. Kneuer C, Honscha KU et al. Sodium-dependent methotrexate carrier-1 is expressed in rat kidney: cloning and functional characterization. Am J Physiol Renal Physiol 2004; 286(3): F564-71.