I medisinsk litteratur, begrepet vitamin B12 inkluderer alle vitaminaktive kobalaminer (Cbl) hvis grunnleggende struktur består av et nesten flatt corrin ringsystem, en porfyrinlignende forbindelse med fire reduserte pyrrolringer (A, B, C, D) og en sentral kobolt atom. Det sentrale kobolt atom er tett bundet til de fire nitrogen atomer av pyrrolringene og alfa-aksialt til nitrogenet i 5,6-dimetylbenzimidazol, som er avgjørende for vitaminfunksjonen til kobalaminer. Beta-aksialt kan koboltatomet erstattes med forskjellige rester, slik som:
- Cyanid (CN-) - cyanokobalamin (vitamin B12).
- En hydroksygruppe (OH-) - hydroksokobalamin (vitamin B12a)
- Vann (H2O) - akvokobalamin (vitamin B12b)
- Nitrogendioksid (NO2) - nitrocobalamin (vitamin B12c)
- En metylgruppe (CH3) - metylkobalamin (koenzym)
- 5'-deoksyadenosyl - 5'-deoksyadenosylkobalamin (adenosylkobalamin, koenzym).
Av de oppførte derivatene (derivater), er det bare cyanokobalamin, som produseres syntetisk, og hydroksokobalamin, som er den fysiologiske depotformen, som spiller en terapeutisk rolle. Disse omdannes i organismen til de fysiologisk aktive formene metylkobalamin og adenosylkobalamin [1, 2, 6, 8, 11-14].
Syntese
Vitamin B12 syntese er veldig kompleks og forekommer utelukkende i spesifikke mikroorganismer. Dermed er artsspesifikk i forskjellige dyrearter, enterisk syntese (dannelse av tarmflora) bidrar mer eller mindre til å oppfylle vitamin B12-kravene. Mens det er i planteetere (planteetere), er den enteriske syntesen - eller gastrointestinal syntese hos drøvtyggere (dannelse av vommen eller tarmflora) - er helt tilstrekkelig, rovdyr (rovdyr) er i stand til å dekke sine behov ikke bare gjennom syntesen av tarmfloraen, men også gjennom vitamin B12-tilførsel av kjøtt. For mennesker kan ikke vitamin B12 dannet av tykktarmsfloraen være brukt tilstrekkelig. Av denne grunn er mennesker avhengige av det ekstra inntaket av B-vitamin sammen med mat. Det daglige vitamin B12-kravet er 3 til 4 µg per dag, med reserver som er tilstrekkelige i 1-2 år.
Absorpsjon
I matvarer er vitamin B12 til stede bundet til proteiner eller i fri form. Bundet kobalamin fra kosten frigjøres fra dens proteinbinding i mage by magesyre og pepsin (fordøyelsesenzym) og er i stor grad knyttet til glykoproteiner kalt haptokorriner (HC) eller R-bindemiddel proteiner utskilt (utskilt) av spyttkjertler og mageslimceller. Når det gjelder fritt tilgjengelig kobalamin i kosten, er det allerede knyttet til HC spytt [1, 2, 5, 7, 8-10, 12-14]. Cbl-HC-komplekset kommer inn i det øvre segmentet av tynntarm hvor, under handlingen av trypsin (fordøyelsesenzym) og en alkalisk pH, spalting av komplekset og binding av vitamin B12 til et glykoprotein kalt intrinsic factor (IF) dannet av okkupasjonscellene i magesekken slimhinne forekommer [1, 2, 5, 7, 8, 9, 12-14]. Cbl-IF-komplekset transporteres til det distale ileum (nedre segment av tynntarm), hvor den tas opp i slimhinnecellene på en energiavhengig måte via kalsium-avhengig endocytose (membrantransport). Denne prosessen skjer gjennom spesifikke reseptorer (bindingssteder) og proteiner inkludert cubilin (CUBN) og megalin (LRP-2), samt amnionless (AMN) og reseptorassosiert protein (RAP), som er lokalisert som et kompleks i mikrovillimembranene til ileal enterocytter (epitelceller i de nedre tynntarm). Intracellularly (inne i cellen), dissosiasjon (demontering) av Cbl-IF reseptorkomplekset skjer i endosomene (membranvesikler) ved å senke pH ved hjelp av proton adenosin trifosfat (ATP) aser (ATP-spalting enzymer). Mens den dissosierte cubilin-megalin-forbindelsen går tilbake til det apikale cellemembran (vendt mot tarmens innside) via vesikler, modnes endosomene til lysosomer (celleorganeller) der frigjøring av kobalamin fra forbindelsen akselereres ved ytterligere senking av pH. Dette blir fulgt av binding av gratis vitamin B12 til transporten protein transkobalamin-II (TC-II) i sekretoriske vesikler, som frigjør Cbl-TCII-komplekset eller holotranscobalamin-II (HoloTC) i blod via basolateral membran (vendt bort fra tarmen). IF-mediert vitamin B12 absorpsjon er bare maksimalt 1.5-2.0 µg per måltid fordi innlemmelseskapasiteten (opptakskapasitet) av ileal slimhinne (slimhinne i under tynntarmen) for Cbl-IF-komplekset er begrenset (begrenset). Omtrent 1% av kobalamin i kosten kommer inn i blodet gjennom mage-tarmkanalen (GI-kanalen) eller slimhinne uten forutgående binding til IF av en uspesifikk mekanisme. Med oralt vitamin B12-inntak over et fysiologisk inntaksnivå på ca. 10 µg, IF-uavhengig, passivt kobalamin absorpsjon blir stadig viktigere. For eksempel etter muntlig administrasjon på 1,000 µg vitamin B12, er bare 1.5 µg (14%) av den totale absorberte kobalaminmengden på 10.5 µg IF-avhengig og allerede 9 µg (86%) absorberes IF-uavhengig via passiv diffusjon. Den passive resorpsjonsveien er imidlertid ikke så effektiv sammenlignet med den energiavhengige transportmekanismen, og derfor øker den totale mengden absorbert absolutt med økende kobalamin. dose men avtar relativt sett [1-3, 8, 12, 13].
Transport og mobilopptak
Cbl-TCII-komplekset kommer inn i blodet via portalen sirkulasjon og derfra for å målrette vev. Cellulært opptak av HoloTC skjer ved megalin (LRP-2) - og TC-II reseptormediert endocytose (membrantransport) i nærvær av kalsium ioner. Intracellulært nedbrytes TC-II proteolytisk (enzymatisk) i lysosomene (celleorganeller) og vitamin B12 frigjøres i cytosolen i form av hydroksokobalamin med en treverdig kobolt atom (OH-Cbl3 +). Med spalting av OH-gruppen skjer reduksjon av Cbl3 + til Cbl2 +. På den ene siden er dette metylert av S-adenosylmetionin (SAM, universal metylgruppedonor) og bundet som metylkobalamin til apo-metionin syntase (enzym som regenererer metionin fra homocystein), noe som fører til enzymatisk aktivering. På den annen side kommer Cbl2 + inn i mitokondrionen ("energikraftverk" i cellen), hvor den reduseres til Cbl1 + og omdannes til adenosylcobalamin ved adenosyloverføring av ATP (universal energibærer) med spalting av trifosfat. Dette blir fulgt av binding av adenosylcobalamin til apoenzymer L-metylmalonyl-koenzym A (CoA) mutase (enzym som omdanner L-metylmalonyl-CoA til succinyl-CoA under nedbrytning av propionsyre) og L-leucine mutase (enzym som initierer nedbrytningen av aminosyren leucin ved reversibel omdannelse av alfa-leucin til 3-aminoisocapronate (beta-leucin)), og katalytisk aktiverer dem.
Distribusjon i kroppen
TC-II inneholder 6-20% av vitamin B12 som sirkulerer i plasma og er den metabolisk aktive vitamin B12-fraksjonen. Den har en relativt kort biologisk halveringstid på en til to timer. Av denne grunn faller HoloTC raskt under normale nivåer i tilfelle utilstrekkelig vitamin B12 absorpsjon og er egnet for tidlig diagnose av vitamin B12 mangel.Bundet til haptokorrin, også kjent som TC-I, er 80-90% av plasmakobalamin - holohaptokorrin. I motsetning til TC-II, bidrar ikke dette til tilførsel av vitamin B12 til perifere celler, men transporterer overflødig kobalamin perifert tilbake til leveren og er derfor den metabolisk mindre aktive fraksjonen. Siden TC-I har en biologisk halveringstid på ni til ti dager, faller den sakte av når vitamin B12-tilførsel er utilstrekkelig, noe som gjør det til en sen indikator på vitamin B12 mangel.TC-III er R-bindemiddelproteinet til granulocytter (en gruppe hvite blod celler) og er en svært liten brøkdel. Det ligner TC-I i sin metabolske funksjon. Hovedlagringsorganet for vitamin B12 er leveren, hvor ca 60% av kroppens kobalamin avsettes. Cirka 30% av B-vitaminet lagres i skjelettmuskulaturen. Resten er i andre vev som hjerte og hjerne. Den totale kroppsbeholdningen er 2-5 mg. Vitamin B12 er den eneste Vann-oppløselig vitamin som lagres i betydelige mengder. Den relativt store kroppsbeholdningen og den lave omsetningshastigheten (omsetningshastighet) av vitamin B12 (2 µg / dag) er årsaken til at vitamin B12 mangel blir ikke klinisk tydelig på mange år. Av denne grunn utvikler strenge vegetarianere vitamin B12-mangelsymptomer først etter 5-6 år til tross for lavkobalamin kostholdImidlertid hos pasienter med sykdom eller kirurgisk fjerning av mage eller terminal ileum (nedre segment av tynntarmen), vitamin B12-mangel kan oppstå etter så lite som 2-3 år fordi verken cobalamin i kosten kan resorberes eller vitamin B12 utskilles galle (via galle) [1-3, 7, 10, 12, 13].
utskillelse
På grunn av en effektiv enterohepatisk krets (leveren-gut krets), 3-8 µg kobalamin utskilles daglig i galle absorberes på nytt i terminal ileum (nedre del av tynntarmen). B12-utskillelsen av vitamin B0.143 via nyrene er svært lav ved normale inntak og er 3% per dag ved et gjennomsnittlig daglig inntak på 8-12 µg vitamin BXNUMX. Med økende doseandelen absorbert vitamin B12 i urinen øker betydelig ved å overskride retensjonskapasiteten. Etter 1,000 µg cyanokobalamin administrert, beholdes fortsatt 94% (9.06 µg) av de absorberte 9.6 µg vitamin B12, og 6% (0.54 µg) elimineres nyre (via nyrene). Med økende muntlig dose, reduseres fraksjonen av vitamin B12 absorbert av den totale kroppen fra 94 til 47%, og den nyreeliminerte fraksjonen øker tilsvarende fra 6 til 53%.
