Kobalamin (B12-vitamin): Definíció, szintézis, felszívódás, szállítás és eloszlás

Az orvosi szakirodalomban a kifejezés vitamin B12 magában foglalja az összes olyan vitamin-aktív kobalaminot (Cbl), amelynek alapstruktúrája csaknem lapos korringyűrűrendszerből, porfirinszerű vegyületből áll négy redukált pirrolgyűrűvel (A, B, C, D) és egy központi kobalt atom. A központi kobalt atom szorosan kötődik a négyhez nitrogén a pirrolgyűrűk atomjai és az 5,6-dimetil-benzimidazol nitrogénjéhez képest alfa-tengelyirányban, amely kulcsfontosságú a kobalaminok vitaminfunkciója szempontjából. Béta-tengelyirányban a kobaltatom különböző szubsztituensekkel helyettesíthető, például

  • Cianid (CN-) - cianokobalamin (vitamin B12).
  • Hidroxi-csoport (OH-) - hidroxokobalamin (B12a-vitamin)
  • Víz (H2O) - akvakobalamin (B12b-vitamin)
  • Nitrogén-dioxid (NO2) - nitrokobalamin (B12c-vitamin)
  • Metilcsoport (CH3) - metilkobalamin (koenzim)
  • 5'-dezoxi-adenozil - 5'-dezoxi-adenozil-kobalamin (adenozil-kobalamin, koenzim).

A felsorolt ​​származékok (származékok) közül csak a szintetikusan előállított cianokobalamin és a fiziológiai depó forma hidroxokobalamin játszik terápiás szerepet. Ezek a szervezetben fiziológiailag aktív formákká alakulnak át metil-kobalamin és adenozil-kobalamin [1, 2, 6, 8, 11-14].

Szintézis

Vitamin B12 a szintézis nagyon összetett és kizárólag specifikus mikroorganizmusokban fordul elő. Tehát fajspecifikusan a különböző állatfajokban, az enteroszintézis (a bélflóra) nagyjából hozzájárul a B12-vitamin követelményeinek teljesítéséhez. Míg növényevőknél (növényevőknél) a kérődzők enteroszintézise - vagy gyomor-bélrendszeri szintézise (bendő vagy bélflóra) - teljesen elegendő, a húsevők (húsevők) nemcsak a bélflóra általi szintézissel, hanem a hússal való B12-vitamin ellátásával is képesek kielégíteni igényeiket. Emberek számára a vastagbélflóra által képzett B12-vitamin nem képes kellően használják. Emiatt az emberek a B-vitamin táplálékkal történő kiegészítő bevitelétől függenek. A napi B12-vitamin szükséglet napi 3-4 g, a tartalék 1-2 évig elegendő.

Abszorpció

Az élelmiszerekben a B12-vitamin kötve van jelen fehérjék vagy szabad formában. Megkötött étrendi kobalamin szabadul fel belőle fehérjéhez kötődik a gyomor by gyomorsav és a pepszin (emésztési enzim), és nagyrészt kötődik a glikoproteinekhez, az úgynevezett haptokorrinekhoz (HC) vagy R-kötőanyagokhoz fehérjék szekretálja (titkolja) nyálmirigyek és a gyomor nyálkahártya sejtjei. A szabadon hozzáférhető étrendi kobalamin esetében a HC-hez való kötődés már itt is előfordul nyál [1, 2, 5, 7, 8-10, 12-14]. A Cbl-HC komplex belép a felső szakaszába vékonybél ahol - akciója alatt tripszin (emésztőenzim) és lúgos pH-érték, a komplex hasítása és a B12-vitamin kötődése a gyomor foglaltságában lévő sejtek által létrehozott belső tényezőnek nevezett glikoproteinhez nyálkahártya fordul elő [1, 2, 5, 7, 8, 9, 12-14]. A Cbl-IF komplexet a disztális ileumba szállítjuk (a vékonybél), ahol az energiától függő módon a nyálkahártya sejtjeibe kerül kalcium-függő endocitózis (membrántranszport). Ez a folyamat specifikus receptorokon (kötőhelyeken) keresztül megy végbe fehérjék beleértve a kubilin (CUBN) és a megalin (LRP-2), valamint az amnion nélküli (AMN) és a receptor-asszociált fehérjét (RAP), amelyek komplexként lokalizálódnak az ileális enterociták mikrovillus membránjaiban (az alsó vékonybél). Intracellulárisan (a sejt belsejében) a Cbl-IF receptor komplex disszociációja (szétszerelése) az endoszómákban (membrán vezikulákban) történik a pH csökkentésével proton alkalmazásával. adenozin trifoszfát (ATP) asz (ATP-hasító enzimek). Míg a disszociált cubilin-megalin vegyület visszatér az apikálisra sejt membrán (a bél belseje felé nézve) vezikulákon keresztül az endoszómák lizoszómákká (sejtorganellákká) érlelődnek, amelyekben a kobalamin felszabadulása vegyületéből a pH további csökkentésével felgyorsul. Ezt követi a szabad B12-vitamin kötődése a transzporthoz fehérje transzkobalamin-II (TC-II) szekréciós vezikulákban, amelyek felszabadítják a Cbl-TCII komplexet vagy a holotranszkobalamin-II (HoloTC) vér a bazolaterális membránon keresztül (a béltől elfordítva). IF által közvetített B12-vitamin abszorpció csak étkezésenként legfeljebb 1.5-2.0 µg, mivel az ileum beépülési képessége (felvételi kapacitása) nyálkahártya (az alsó vékonybél nyálkahártyája) a Cbl-IF komplex számára korlátozott (korlátozott). Az étrendi kobalamin hozzávetőlegesen 1% -a a gyomor-bél traktuson (GI traktuson) keresztül jut be a véráramba nyálkahártya anélkül, hogy nem specifikus mechanizmussal előzetesen kötődne az IF-hez. Ha az orális B12-vitamin bevitele körülbelül 10 µg fiziológiai beviteli szint felett van, IF-független, passzív kobalamin abszorpció egyre fontosabbá válik. Például szájon át igazgatás 1,000 µg B12-vitaminból a teljes felszívódott 1.5 µg kobalamin-mennyiségnek csak 14 µg (10.5%) IF-függő, és már 9 µg (86%) IF-től függetlenül felszívódik passzív diffúzióval. A passzív felszívódási út azonban közel sem olyan hatékony, mint az energiától függő transzport mechanizmus, ezért a felszívódó teljes mennyiség abszolút értékben nő a kobalamin növekedésével adag de relatív értelemben csökken [1-3, 8, 12, 13].

Szállítás és sejtfelvétel

A Cbl-TCII komplex a portálon keresztül jut be a véráramba keringés és onnan a célszövetekre. A HoloTC sejtfelvétele megalin (LRP-2) - és TC-II receptor által közvetített endocitózis (membrántranszport) útján történik, kalcium ionok. Intracellulárisan a TC-II proteolitikusan (enzimatikusan) lebomlik a lizoszómákban (sejtorganellák), és a B12-vitamin egy trivalens hidroxokobalamin formájában kerül felszabadításra a citoszolba. kobalt atom (OH-Cbl3 +). Az OH-csoport hasításával a Cbl3 + redukciója Cbl2 + -ra történik. Egyrészt ezt S-adenozil-metionin (SAM, univerzális metilcsoport-donor) metilezi, és metilkobalaminként kötődik apo-metionin szintáz (enzim, amely a metionint regenerálja a homocisztein), ami enzimatikus aktivációjához vezet. Másrészt a Cbl2 + belép a mitokondriumba (a sejt „energia-erőműve”), ahol Cbl1 + -ra redukálódik, és az ATP (univerzális energiahordozó) adenozilátadásával trifoszfát hasításával adenozilkobalaminná alakul. Ezt követi az adenozil-kobalamin kötődése az apoenzimek L-metilmalonil-koenzim A (CoA) mutázához (enzim, amely az L-metilmalonil-CoA-t szukcinil-CoA -vá alakítja a propionsav lebomlása során) és az Lleucin mutáz (enzim, amely az alfa-leucin 3-amino-izokapronáttá (béta-leucinná) történő reverzibilis átalakításával elindítja a leucin aminosav lebomlását), ezáltal katalitikusan aktiválja őket.

Eloszlás a testben

A TC-II a plazmában keringő B6-vitamin 20-12% -át tartalmazza, és metabolikusan aktív B12-vitamin-frakció. Biológiai felezési ideje viszonylag rövid, 12-XNUMX óra. Emiatt a HoloTC elégtelen BXNUMX-vitamin esetén gyorsan a normális szint alá csökken abszorpció és alkalmas a korai diagnózisra B12-vitamin hiány. A haptokorrinnal, más néven TC-I-vel kötődik a plazma kobalamin - holohaptokorrin 80-90% -a. A TC-II-vel ellentétben ez nem járul hozzá a B12-vitamin ellátásához a perifériás sejtekhez, de a felesleges kobalamint perifériás úton visszajuttatja a máj és ezért metabolikusan kevésbé aktív frakció. Mivel a TC-I biológiai felezési ideje kilenc-tíz nap, lassan esik le, amikor a B12-vitamin ellátottsága nem megfelelő, így késői mutatója B12-vitamin hiányATC-III a granulociták R-kötő fehérje (a fehérje csoportja) vér sejtek) és rendkívül kis frakció. Metabolikus funkciójában hasonlít a TC-I-re. A B12-vitamin fő tároló szerve a máj, ahol a test kobalaminjának mintegy 60% -a lerakódik. A B-vitamin körülbelül 30% -a a vázizmokban tárolódik. A fennmaradó rész más szövetekben van, például a szív és a agy. A teljes testállomány 2-5 mg. A B12-vitamin az egyetlen víz- oldható vitamin, amelyet értékelhető mennyiségben tárolnak. A viszonylag magas testkészletek és a B12-vitamin alacsony forgalmi aránya (2 µg / nap) az oka annak, hogy B12-vitamin hiány évekig nem válik klinikailag nyilvánvalóvá. Emiatt a szigorú vegetáriánusoknál a B12-vitamin hiány tünetei csak 5-6 év után jelentkeznek az alacsony kobalaminszint ellenére diéta.Azonban betegeknél, akiknél betegség vagy műtéti eltávolítás történt gyomor vagy terminális ileum (a vékonybél alsó szegmense), a B12-vitamin hiány akár 2-3 év elteltével is előfordulhat, mivel sem az étrendi kobalamin nem képes felszívódni, sem a B12-vitamin nem ürül ki az epével (via epe) [1-3, 7, 10, 12, 13].

Kiválasztás

A hatékony enterohepatikus áramkör (máj-bél áramkörben), a 3-8 µg kobalamin naponta kiválasztódik epe reabszorbeálódik a terminális ileumban (a vékonybél alsó része). A B12-vitamin vesén keresztül történő kiválasztása normál bevitel mellett nagyon alacsony, és napi átlagosan 0.143-3 µg B8-vitamin bevitel mellett napi 12%. Növekedéssel adag, a felszívódó B12-vitamin aránya a vizeletben jelentősen megnő a retenciós képesség túllépésével. 1,000 µg beadott cianokobalamin után az abszorbeált 94 µg B9.06-vitamin 9.6% -a (12 µg) megmarad, és 6% (0.54 µg) vesén keresztül eliminálódik (a vesén keresztül). A növekvő szóbeli adag, a B12-vitamin teljes test által felszívódó frakciója 94-ről 47% -ra csökken, a vesén keresztül eliminált frakció ennek megfelelően 6-ról 53% -ra nő.