Kobalaminy

Kobalaminy reprezentują związki chemiczne należące do grupy witamin B12. Występują we wszystkich organizmach. Są syntetyzowane tylko przez bakterie.

Co to są kobalaminy?

Kobalaminy to grupa związków chemicznych o tej samej podstawowej budowie, które należą do kompleksu witaminy B12. Jest to złożony związek, w którym centralnym atomem jest kobalt. Są uważane za jedyne znane substancje naturalne zawierające kobalt.

Atom kobaltu jest otoczony łącznie sześcioma ligandami. Każdy z czterech ligandów reprezentuje atom azotu w planarnym układzie pierścieni korryny Piąty atom azotu należy do pierścienia 5,6-dimetylobenzimidazolu, który jest związany z pierścieniem korryny w sposób nukleotydowy. Szósty ligand jest bardzo łatwo wiązany i wymienny. Tylko ten wymienny ligand charakteryzuje konkretny obecny związek. Rzeczywista witamina B12 zawiera resztę cyjanową jako szósty ligand i jest w związku z tym nazywana cyjanokobalaminą.

Inne ważne kobalaminy to aquacobalamina (witamina B12a), hydroksykobalamina (witamina B12b), nitrytokobalamina (witamina B12c), metylokobalamina (metylo-B12, MeCbl) oraz jako niezwykle ważny koenzym, adenozylokobalamina (koenzym B12). Wszystkie te związki stanowią również formy magazynowania witaminy B12.W medycynie jedyną możliwą do zastosowania witaminą B12 jest cyjanokobalmin. W organizmie natychmiast przekształca się w koenzym B12.

Wszystkie formy przechowywania substancji czynnej są wchłaniane z pożywieniem. Witamina B12 syntetyzowana przez bakterie w jelicie grubym nie może być wykorzystywana przez ludzi, ponieważ wchłanianie kobalaminy odbywa się w jelicie cienkim.

Funkcja, efekt i zadania

Witamina B12 pełni ważne funkcje w tworzeniu krwi, podziale komórek oraz w układzie nerwowym. W organizmie bierze udział tylko w dwóch reakcjach enzymatycznych, które mają centralne znaczenie biologiczne.

Enzym N5-metylo-tetrahydrofolian-homocysteino-S-metylotransferaza (syntaza metioniny) działa jako donor grup metylowych z pomocą koenzymu B12. Syntaza metioniny z jednej strony reaktywuje nośnik grupy metylowej S-adenozylometioninę (SAM), az drugiej strony remetyluje homocysteinę do metioniny. Jeśli występuje niedobór lub niewydolność witaminy B12, we krwi gromadzi się homocysteina. Podwyższone stężenia homocysteiny są czynnikiem ryzyka miażdżycy, ponadto gromadzi się również enzym N5-metylo-THF, który zapewnia wtórny niedobór THF (kwasu tetrahydrofoliowego).

THF wspiera strukturę zasad purynowych, adeniny i guaniny, a także podstawy pirymidynowej, tyminy. Zasady azotowe biorą udział w budowie DNA i RNA kwasów nukleinowych. Jeśli brakuje THF, synteza kwasu nukleinowego jest zakłócona. Drugą funkcją witaminy B12 jest wspieranie enzymu mutazy metylomalonylo-CoA. Mutaza metylomalonylo-CoA rozkłada kwasy tłuszczowe o nieparzystych numerach, tworząc propionylo-CoA. Następnie do cyklu kwasu cytrynowego wprowadza się propionylo-CoA. Jednym z metabolitów w tym procesie jest metylomalonylo-CoA. Jeśli brakuje witaminy B12, gromadzi się metylomalonylo-CoA, co może prowadzić do objawów neurologicznych.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Kobalaminy nie mogą być wytwarzane w metabolizmie roślinnym, zwierzęcym lub ludzkim. Tylko kilka bakterii jest w stanie syntetyzować ten aktywny składnik. Obejmuje to również bakterie jelitowe człowieka.

Ponieważ synteza kobalaminy zachodzi u ludzi w jelicie grubym, ale witamina B12 jest wchłaniana w jelicie cienkim za pomocą czynnika wewnętrznego, kobalamina powstająca w jelicie nie może być wykorzystana. Ludzie są uzależnieni od dostaw żywności. Jednocześnie zachodzi proces biochemiczny, który umożliwia wielokrotny transport witaminy B12 z powrotem do jelita cienkiego za pośrednictwem kwasów żółciowych, gdzie jest ona ponownie wchłaniana. Dzięki temu raz napełniony zbiornik w wątrobie wystarcza na kilka lat, nawet jeśli nie ma zapasu witaminy B12. Wątroba może przechowywać od 2000 do 5000 mikrogramów kobalaminy.

Minimalne dzienne zapotrzebowanie dla dorosłych to około 3 mikrogramy. Zapotrzebowanie na dzieci jest mniejsze i rośnie z czasem. Kobiety w ciąży i karmiące piersią mają większe zapotrzebowanie, które wynosi od 3,5 do 4 mikrogramów dziennie. Połowa istniejącej kobalaminy zużywa się po 450 do 750 dniach. Ważnymi źródłami kobalaminy są wątroba i wnętrzności różnych zwierząt gospodarskich, śledzie, wołowina, ser, kurze jaja i tuńczyk. Witamina B12 jest prawie nieobecna w pokarmach roślinnych. W przypadku wegetariańskiego stylu życia wymagana jest dodatkowa suplementacja.

Choroby i zaburzenia

Ze względu na duże znaczenie reakcji biochemicznych wspomaganych przez kobalaminę niedobór witaminy B12 prowadzi do poważnych problemów zdrowotnych.

Niedobór może wynikać z jednej strony z diety czysto wegetariańskiej, az drugiej strony z utraty czynnika wewnętrznego. Czynnikiem wewnętrznym jest glikoproteina, która wiąże kobalaminę w jelicie cienkim i tym samym przekierowuje ją do użycia. Białko to jest wytwarzane w komórkach okładzinowych żołądka. W chorobach żołądka z niewydolnością komórek okładzinowych nie można już wytworzyć czynnika wewnętrznego. Nie jest już możliwe ponowne użycie istniejącej kobalaminy. Brak witaminy B12 hamuje metylację homocysteiny do metioniny.

Zwiększa się poziom homocysteiny we krwi i zwiększa się ryzyko miażdżycy. Jednocześnie gromadzi się N5-metylo-tetrahydrofolian ((N5-metylo-THF). Brak THF. W rezultacie synteza kwasów nukleinowych nie funkcjonuje prawidłowo. Procesy wymagające dużego zapotrzebowania na kwas nukleinowy, takie jak tworzenie krwi, są hamowane. Liczba komórek krwi zmniejsza się, a pozostałe erytrocyty powiększają się, gdy są wypełnione hemoglobiną.

Rezultatem jest tzw. Anemia złośliwa (złośliwa), która nie jest spowodowana niedoborem żelaza. Można go leczyć kwasem foliowym. Jednak niedobór kobalaminy utrzymuje się i nadal powoduje dolegliwości neurologiczne, takie jak mieloza linowa lub polineuropatie, poprzez przerwanie mutazy metylomalonylo-CoA przez akumulację kwasu metylomalonowego w osoczu.