Cobalamins

Cobalamins predstavljaju kemijske spojeve koji pripadaju skupini vitamina B12. Javljaju se u svim organizmima. Sintetiziraju ih samo bakterije.

Što su kobalamini?

Kobalamini su skupina kemijskih spojeva s istom osnovnom strukturom koji pripadaju kompleksu vitamina B12. To je složen spoj s kobaltom kao središnjim atomom. Smatraju se jedinim poznatim prirodnim tvarima koje sadrže kobalt.

Kobaltni atom okružen je sa ukupno šest liganda. Četiri liganda predstavljaju atom dušika ravninskog sustava prstena korinona. Peti atom dušika pripada 5,6-dimetilbenzimidazolnom prstenu, koji je vezan na corrin prsten na nukleotidni način. Šesti ligand je vrlo lako vezan i zamjenjiv. Samo ovaj zamjenjivi ligand karakterizira prisutni specifični spoj. Stvarni vitamin B12 sadrži cijano ostatak kao šesti ligand i samim tim se naziva cijanokobalamin.

Ostali važni kobalamini uključuju akvakobalamin (vitamin B12a), hidroksikobalamin (vitamin B12b), nitritokobalamin (vitamin B12c), metilkobalamin (metil-B12, MeCbl) i, kao izuzetno važan koenzim, adenosilkobalamin (koenzim B12). Svi ovi spojevi također predstavljaju oblike skladištenja vitamina B12. Cijanokobalmin je jedini vitamin B12 koji se može primijeniti u medicini. Odmah se pretvara u koenzim B12 u tijelu.

Svi oblici skladištenja aktivnog sastojka apsorbiraju se kroz hranu. Vitamin B12 sintetiziran od bakterija u debelom crijevu ne može čovjek koristiti jer se apsorpcija kobalamina odvija u tankom crijevu.

Funkcija, efekt i zadaće

Vitamin B12 ispunjava važne funkcije u stvaranju krvi, staničnoj diobi i u živčanom sustavu. U organizmu on sudjeluje samo u dvije enzimske reakcije, ali one su od središnjeg biološkog značaja.

Enzim N5-metil-tetrahidrofolat-homocistein-S-metiltransferaza (metionin sintaza) djeluje kao donor metilne skupine uz pomoć koenzima B12. Metionin sintaza reaktivira nosač metilne skupine S-adenosilmetionin (SAM) s jedne strane, i remetilira homocistein u metionin s druge strane. Ako postoji nedostatak ili neuspjeh vitamina B12, homocistein se nakuplja u krvi. Povišene koncentracije homocisteina predstavljaju faktor rizika za arteriosklerozu.Naime, enzim N5-metil-THF se također akumulira i na taj način osigurava sekundarni nedostatak THF-a (tetrahidrofilne kiseline).

THF podržava strukturu purinskih baza adenina i gvanina kao i timin baze pirimidina. Dušične baze sudjeluju u izgradnji DNA i RNA nukleinskih kiselina. Ako nedostaje THF, poremećena je sinteza nukleinske kiseline. Druga funkcija vitamina B12 je potpora enzimu metilmalonil-CoA mutazi. Metilmalonil-CoA mutaza razgrađuje neparne masne kiseline uz nastanak propionil-CoA. Zatim se u ciklus limunske kiseline uvodi propionil-CoA. Jedan metabolit u ovom procesu je metilmalonil-CoA. Ako nedostaje vitamina B12, nakuplja se metilmalonil-CoA, što može dovesti do neuroloških simptoma.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Kobalamini se ne mogu proizvoditi u biljnom, životinjskom ili ljudskom metabolizmu. Samo je nekoliko bakterija u stanju sintetizirati ovaj aktivni sastojak. To uključuje i ljudske crijevne bakterije.

Budući da se sinteza kobalamina odvija kod ljudi u debelom crijevu, ali apsorpcija vitamina B12 u tankom crijevu odvija se uz pomoć unutarnjeg faktora, kobalamin koji nastaje u crijevu ne može se koristiti. Ljudi su ovisni o zalihama hrane. Istodobno, postoji biokemijski proces koji omogućava da se vitamin B12 transportira natrag u tanko crijevo pomoću žučnih kiselina, gdje se ponovo apsorbira. To znači da će jednom kad se napuni rezervoar u jetri, trajati nekoliko godina, čak i ako nema opskrbe vitaminom B12. Jetra može pohraniti 2.000 do 5.000 mikrograma kobalamina.

Minimalna dnevna potreba za odraslima je oko 3 mikrograma. Potreba za djecom je manja i vremenom se povećava. Trudnice i dojilje imaju veći zahtjev, a to je 3,5 do 4 mikrograma dnevno. Nakon 450 do 750 dana polovica postojećeg kobalamina se troši. Važni izvori kobalamina su jetra i unutrašnjosti raznih domaćih životinja, haringe, govedina, sir, pileća jaja i tunjevina. Vitamin B12 gotovo nema u biljnoj hrani. U slučaju vegetarijanskog načina života potrebna je dodatna nadopuna.

Bolesti i poremećaji

Zbog velike važnosti biokemijskih reakcija koje podupiru kobalamini, nedostatak vitamina B12 dovodi do ozbiljnih zdravstvenih problema.

Manjak može rezultirati s jedne strane čisto vegetarijanskom prehranom, a s druge strane gubitkom unutarnjeg faktora. Unutarnji faktor je glikoprotein koji veže kobalamin u tankom crijevu i na taj način ga stavlja na raspolaganje za ponovnu upotrebu. Taj se protein proizvodi u parietalnim stanicama želuca. Kod želučanih bolesti s oštećenjem parietalnih stanica, intrinzični se faktor više ne može formirati. Više nije moguće ponovno koristiti postojeći kobalamin. Manjak vitamina B12 inhibira metilaciju homocisteina u metionin.

Razina homocisteina u krvi raste i povećava se rizik od arterioskleroze. Istodobno, akumulira se N5-metil-tetrahidrofolat ((N5-metil-THF). THF je manjkav. Kao rezultat toga, sinteza nukleinske kiseline više ne funkcionira pravilno. Procesi s visokom potrebom nukleinske kiseline poput stvaranja krvi se inhibiraju. Broj krvnih stanica smanjuje se, a preostali eritrociti se povećavaju kako se hemoglobin obnavlja.

Rezultat je to što je poznato kao perniciozna (maligna) anemija, koja nije uzrokovana nedostatkom željeza. Može se liječiti folnom kiselinom. Nedostatak kobalamina i dalje traje i dalje uzrokuje neurološke tegobe poput mijekularne mijeloze ili polineuropatije putem poremećaja metilmalonil-CoA mutaze akumulacijom metilmalonske kiseline u plazmi.