Метаболизм витамина В12
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Витамин В12 (кобаламин) — входит в состав продуктов только животного происхождения: мясо, печень, молоко, яйца, сыр и другие (витамин в тканях животных является производным бактерий). Под влиянием кулинарной обработки и протеолитических ферментов желудка он высвобождается и быстро связывается с «R-binders» (транс-кобаламины I и III) — белками с быстрой (rapid) электро-форетической подвижностью, по сравнению с внутренним фактором; в меньшей степени витамин В12 соединяется с внутренним фактором (ВФ, фактор Касла) — гликопротеином, вырабатываемым париетальными клетками фундальной части и тела желудка. Под влиянием протеаз панкреатического сока комплекс R-витамин В,2 разрушается и высвобождается витамин В12, который соединяется с внутренним фактором, образуя комплекс витамин В12-ВФ. Последний днмеризуется и в подвздошной кишке связывается со специфическими рецепторами. В присутствии ионов кальция и при рН 7,0 этот комплекс расщепляется и витамин В12 проникает в митохондрии клеток слизистой оболочки кишки. Отсюда витамин В12 проникает в кровь, где соединяется с транспортным белком транскобаламином II (ТК II), который доставляет витамин к тканям-мишеням — гепатоцитам, гемопоэтическим клеткам и другим.
Высвобождение витамина В12 из комплекса ТКП-В12 в клетке происходит в 3 этапа:
- связывание комплекса с рецепторами клетки;
- его эндоцитоз;
- лизосомальный гидролиз с высвобождением витамина.
Часть витамина В12 в сыворотке крови связывается с кобалофилинами («R-binders») — транскобаламинами I и III. Эти В12-связывающие гликопротеины высвобождают его только в печени. При наличии большого количества витамина В12 около 1 % его может проникать в кровь путем пассивной диффузии.
Основным депо витамина В12 является печень, в 1 г которой содержится 1 мкг витамина В12. У здоровых доношенных детей резервы витамина В12 в печени составляют 20-25 мкг, депо резко истощается к году. Суточная потребность в витамине В12 у ребенка грудного возраста составляет 0,1 мкг, а у взрослого — 5-7 мкг. В 100 мл женского молока содержится 0,11 мкг витамина В12.
Витамин В12 в основном выделяется с желчью, его потеря происходит также с калом; в сутки теряется 0,1 % от всего депонированного витамина. Доказано существование кишечно-печеночного кругооборота витамина В12— около 3/4 выделенного с желчью витамина вновь реабсорбируется. Этим объясняется развитие мегалобластной анемии через 1-3 года после полного прекращения поступления витамина В12 в организм. Физиологические потери витамина с мочой крайне незначительны.
Источник
Витамин В12
Витамин B12 — является водорастворимым витамином, который принадлежит к группе B. Другое название кобаламины. Кобаламины представляют целую группу витаминов, принимающих участие в метаболизме каждой клетки, оказывающих влияние на синтез и регуляцию ДНК.
Витамин B12 может быть синтезирован только бактериями и археи (одноклеточные микроорганизмы), которые обладают уникальными ферментами, необходимыми для его синтеза. Лучшие пищевые источники витамина B12 — продукты животного происхождения, поскольку в них присутствует бактериальный симбиоз.
Формы витамина В12
То, что обычно принимают за витамин B12 — это цианокобаламин. Эта форма встречается практически в большинстве витаминных продуктов. Цианокобаламин полностью синтетический, не встречается в природе, однако широко используется из-за своей низкой цены и простоты производства. Когда цианокобаламин попадает в организм, он должен быть преобразован в активные формы. В ходе преобразования выделяется токсичный цианид. Несмотря на токсичность, его количество пренебрежимо мало, чтобы иметь явные негативные последствия, и поэтому его не следует считать явным побочным эффектом.
Другая проблема с цианокобаламином возникает при его усвоении. Для того чтобы цианокобаламин мог быть использован организмом, он должен пройти через процесс, удаляющий молекулу цианида, для чего требуется антиоксидант глутатион. Минус реакции деацианирования заключается в ненужном использовании этого ценного антиоксиданта, а также зависимости метаболизма витамина В12 от доступности глутатиона.
В отличие от цианокобаламина, две коферментные формы витамина B12 — метилкобаламин и аденозилкобаламин — являются биологически активными. Они принимают активное участие в метаболических и ферментативных реакциях.
Метилкобаламин предварительно метилирован, что означает, что он готов к усвоению организмом. Метилкобаламин локализован в цитоплазме клетки, является кофактором в реакциях метилирования. Аденозилкобаламин важен в процессах окисления жирных кислот и основная точка его действия — митохондрии клеток.
Метаболизм и абсорбция витамина В12 в желудочно-кишечном тракте
Витамин B12 связан с белком пищи и становится доступным для поглощения после того, как высвободится. Процесс отщепления витамина происходит под действием соляной кислоты, вырабатываемой слизистой желудка. Высвобожденный кобаламин присоединяется к белку R и переходит в двенадцатиперстную кишку, после чего белок R удаляется, а свободный кобаламин связывается с внутренним фактором Касла. Внутренний фактор Касла образуется в железах дна и тела желудка, он помогает перевести В12 в легкоусвояемую форму. Комплекс витамин B12-фактор Касла — поглощается дистальным отделом подвздошной кишкой, и витамин поступает в кровоток.
Сывороточный витамин B12 связан с белками-переносчиками, известными как транскобаламины. Большая часть витамина, приблизительно 80%, связана с неактивным белком — гаптокорином. Активным транспортным белком для витамина B12, является транскобаламин II, который удерживает 20% витамина в кровотоке. Голотранскобаламин доставляет витамин B12 во все клетки. Низкая концентрация витамина B12 в сыворотке, может быть связана с дефицитом белка-транспортера, в то время как уровни транскобаламина и статус витамина B12 остаются нормальными.
Проблема дефицита витамина В12
Основная проблема с витамином B12 — трудное усвоение. Алиментраный дефицит витамина B12 встречается в группах людей, которые употребляют только растительную пищу, минимизируя продукты животного происхождения в своем рационе. Также распространен дефицит вследствие недостаточного усвоения витамина В12 или повышенных потребностей на фоне нормального усвоения.
Потенциальную группу риска составляют беременные женщины, находящиеся на вегетарианском, веганском или сыроедческом типе питания.
Пожилые люди также составляют группу риска. Они в большей степени подвержены риску недоедания из-за сопутствующих заболеваний, им присущи трудности в самообслуживании и приготовлении пищи и, как правило, они страдают в той или иной степени атрофическим гастритом. Воспалительным процессам в слизистой оболочке желудка свойственна тенденция к увеличению частоты с возрастом, что приводит к снижению выработки соляной кислоты — одного из факторов усвоения витамина В12.
Дефицит фактора Касла — одна из типичных причин недостатка витамина В12. Наличие аутоантител к фактору Касла, является ведущей причиной появления пернициозной анемии на фоне аутоиммунного гастрита. Резекция антрального отдела желудка также сопровождается дефицитным состоянием по витамину В12.
Всасывание витамина В12 может быть нарушено и при любых воспалительных заболеваниях кишечника. Например, болезнь Крона, паразитарные инвазии, синдром избыточного бактериального роста — лишь небольшой перечень из возможного списка недугов.
Последствия дефицитных состояний
Типичные проявления дефицита витамина В12. Нарушение процесса кроветворения с развитием мегалобластной анемии, а также неврологические расстройства.
Длительный и хронический дефицит витамина В12 рассматривается, как один из факторов ряда других глобальных медицинских проблем.
Активная форма витамина B12 непосредственно участвует в метаболизме гомоцистеина — независимого фактора развития сердечно-сосудистой патологии. Превращая гомоцистеин в метионин, он усиливает синтез SAMe (S-аденозилметионина), самого важного донора метильных групп в организме.
Оценка статуса витамина B12, является частью процесса скрининга на деменцию. Повышенные концентрации метилмалоновой кислоты (ММА) связаны со снижением когнитивных функций и болезнью Альцгеймера. У пожилых людей низкий уровень витамина B12 и высокие концентрации фолатов в сыворотке крови, ассоциированы с повышенными шансами когнитивных расстройств. Напротив, у пациентов с нормальным статусом витамина B12, высокий уровень фолиевой кислоты сыворотки обладает протективным действием в отношении сохранения памяти, внимания, способности к восприятию, интеллекту и прочее.
Недостаток витамина B12 связан с развитием возрастной макулярной дегенерации (ВМД) и риском хрупкости, которые являются основными причинами инвалидности у пожилых людей. ВМД является основной причиной потери зрения у пожилых людей. Повышенный риск слабости и инвалидности связан с плохим витаминным статусом В12.
Низкий уровень витамина B12 рассматривается, как потенциальный фактор риска развития дефекта нервной трубки. Витамин B12 действует как кофактор метионинсинтазы в цикле фолиевой кислоты. Когда запас витамина B12 низок, фолат остается в ловушке цикла метилирования, вследствие чего нарушается процесс репликации клеток.
Недостаток витамина В12можно заподозрить по таким неспецифическим симптомам, как:
- забывчивость;
- головокружение;
- бледность кожи;
- слабость и быстрая утомляемость;
- покалывание кончиков пальцев рук и ног.
Диагностировать и подтвердить дефицит и недостаток витамина В12 позволяют лабораторные исследования.
Определение дефицита витамина В12
Традиционно статус витамина B12 оценивается по его концентрации в сыворотке, однако только лишь измерение сывороточного уровня не всегда позволяет выявить субклинический дефицит или недостаточность витамина В12.
Метилмалоновая кислота и гомоцистеин являются признанными индикаторами статуса витамина В12. Их измерение имеет первостепенное значение при выявлении недостаточности витамина В12.
MMA считается специфическим индикатором метаболизма кобаламина, и отражает доступность аденозилкобаламина в клетке. Гомоцистеин повышается при дефиците витамина B12 наряду с недостатком фолатов и витамина B6. Именно недостаток такой коферментной формы, как метилкобаламин провоцирует увеличение уровня гомоцистеина.
Концентрации в плазме MMA повышается также при почечной недостаточности, полиморфизмах в метилентетрагидрофолатредуктазе (MTHFR) или при использовании некоторых лекарств. Концентрация ММА в плазме повышена при почечной недостаточности, что характерно для пожилых людей, поэтому этот маркер нецелесообразно использовать в этой группе пациентов.
Использование голотранскобаламина в качестве маркера статуса витамина B12, увеличивает прогностическую ценность определения субклинических дефицитных состояний. Уровень голотранскобаламина отражает доступность витамина В12 для всех клеток организма, и его определение желательно при оценке статуса витамина в организме.
Витамин B12 является особенно важным витамином для женщин детородного возраста и пожилых людей, однако для оптимального здоровья необходим адекватный статус витамина B12 на протяжении всего периода жизни.
Источник
Метаболизм витамина в12 и фолатов и их роль в кроветворении
Кобальтсодержащий витамин В12 (кобаламин)содержится в продуктах питания животного происхождения, богатых белком – мясе, яйцах, сыре, молоке, особенно много его в печени и почках.
После освобождения от пищевого белка витамин В12связывается сR-белком слюны, а затем соединяется свнутренним фактором Касла (гастромукопротеином)– белком, секретируемым париетальными клетками слизистой оболочки желудка. Образовавшийся комплекс абсорбируется через специфические рецепторы подвздошной кишки, количество которых лимитирует скорость поступления кобаламина в организм. В кровотоке витамин В12переносится специализированными транспортными белкамитранскобаламинами. Конечными этапами переноса кобаламина являются гемсинтезирующие клетки костного мозга и печени.
Главным депо витамина В12является печень, в 1 г которой содержится 1 мкг кобаламина. Суточная потребность в нем для взрослого человека составляет 5-7 мкг. Выделяется из организма витамин В12с желчью, его потеря происходит с калом. За сутки теряется 0,1% от всего количества депонированного витамина. Доказано существование кишечно-печеночной циркуляции кобаламина, при этом около 75% выделяемого с желчью витамина вновь реабсорбируется, чем объясняется развитие В12ДА через 1-3 года после полного прекращения поступления его в организм.
Фолатышироко распространены в пищевых продуктах животного и растительного происхождения, они содержатся в печени, дрожжах, мясе, шпинате, шоколаде, сырых овощах и фруктах. Более 50% фолиевой кислоты может разрушаться в процессе тепловой кулинарной обработке пищи, чем объясняется ее дефицит у лиц, потребляющих вареные продукты. Запасфолиевой кислотыу человека составляет 5-20 мг. Суточная потребность в ней – 50-100 мкг.
Фолиевая кислота всасывается в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тощей кишки. Способность кишечника всасывать фолаты превышает суточную потребность в них. В плазме крови они связываются с различными белками (2-макроглобулином, альбумином) и транспортируется в печень, где депонируются в виде полиглутаматов, небольшое количество экскретируется с мочой. Запасы фолиевой кислоты истощаются уже через 3-4 месяца после прекращения поступления фолатов в организм.
Этиология и патогенез мегалобластных анемий
Наиболее частыми причинами развития дефицита витамина В12являются:
отсутствие внутреннего фактора Касла (аутоиммунный атрофический гастрит типа А, гастрэктомия);
поражение тонкого кишечника (энтерит, резекция тонкой кишки, тропическая спру, целиакия, полипоз, злокачественные новообразования, синдром Имерслунд-Гресбека).
Недостаточное поступление с пищей:
строгая вегетарианская диета.
инвазия широким лентецом (дифиллоботриоз);
патологическая микрофлора кишечника при наличии дивертикулеза либо «слепой петли».
Наследственный дефицит транскобаламина.
Основной причиной развития дефицита витамина В12является хронический атрофический гастрит (тип А), при котором прекращается либо уменьшается синтез внутреннего фактора в результате аутоиммунного поражения железистых структур слизистой оболочки желудка. Иммунные механизмы могут играть ведущую роль в развитии В12ДА у лиц молодого возраста. Нередко она сочетается с другими аутоиммунными заболеваниями (зоб Хашимото, гемолитическая анемия).
Существенное значение для развития дефицита витамина В12имеетнаследственная предрасположенность, 20-30% больных имеют родственников с В12ДА.
Причиной развития В12ДА может бытьконкурентное потребление кобаламина в кишечнике патогенной микрофлорой и паразитами, использующими его для синтеза ДНК бактерий.
Причинами развития дефицита фолиевой кислотыв организме могут быть:
1. Снижение содержания в пище:
алкоголизм, голодание, «бутербродный» рацион питания;
длительная кулинарная обработка пищи.
2. Нарушение всасывания:
хронический энтерит, резекция тонкой кишки, диабетическая энтеропатия, тропическая и нетропическая спру;
недоношенные дети, находящиеся на искусственном вскармливании.
3. Повышение потребности:
гемолитические анемии, лейкозы, злокачественные новообразования, туберкулез, эксфолиативный дерматит, гипертиреоз.
4. Уменьшение запасов в печени:
алкоголизм, цирроз печени, гепатоцеллюлярная карцинома.
5. Прием лекарственных препаратов:
Процессы всасывания в пищеварительном тракте и поступления фолатов в организм часто нарушены при алкоголизме, поскольку в этом случае, как правило, имеет место недостаточное поступление продуктов растительного и животного происхождения. Кроме того, алкоголь нарушает метаболизм фолатов. Аналогичная ситуация развиваетсяу малообеспеченных категорий населения, особенно, у престарелых лиц.
Повышение потребности в фолатах формируется в период интенсивного ростав детском и юношеском возрасте, а также при беременности.
ФДА могут формироваться при приеме лекарственных препаратов, разными механизмами воздействующих на метаболизм фолатов и синтез ДНК. К их числу относятся ингибиторы синтеза ДНК прямого действия (азатиоприн, 6-меркаптопурин, 5-фторурацил, цитозинарабинозид, гидроксикарбамид, прокарбазин), антагонисты фолиевой кислоты (метотрексат, триметоприм, триамтерен), закись азота, противосудорожные средства (фенитоин, примидон, фенобарбитал).
Патогенез МБАобусловлен дефицитом витамина В12и фолатов в организме, когда нарушаются метаболические процессы, в которых они принимают участие (Рис. 2).
Витамин В12в организме участвует в процессесинтеза нуклеиновых кислот. При дефиците его замедляется синтез ДНК во всех ядросодержащих клетках, в первую очередь, гемопоэтических, которые обладают наиболее высокой пролиферативной активностью, что ведет к формированию МБА. Кроме того, дефицит кобаламина сопровождается нарушениемсинтеза и распада жирных кислот в нервной тканис накоплением токсичных для нервной системы пропионовой и метилмалоновой кислот, приводящих к поражению задних и боковых столбов спинного мозга, а также к нарушению образования миелина с повреждением аксонов.
Фолаты, как и витамин В12, занимают ключевое положение во многих видах клеточного метаболизма, включаясинтез аминокислот, нуклеиновых кислот и пуриновых оснований, необходимых для образования ДНК в активно пролиферирующих клетках.
Метаболические процессы с участием кобаламина и фолатов тесно связаны между собой. Проникновение фолатов в клетку является витамин В12-зависимым процессом. При дефиците кобаламина расстраивается и метаболизм фолиевой кислоты с нарушением синтеза ДНК и появлением мегалобластического кроветворения, при этом
Источник