kobalamíny

kobalamíny predstavujú chemické zlúčeniny, ktoré patria do skupiny vitamínu B12. Vyskytujú sa vo všetkých organizmoch. Sú syntetizované iba baktériami.

Čo sú kobalamíny?

Cobalamíny sú skupinou chemických zlúčenín s rovnakou základnou štruktúrou, ktoré patria do komplexu vitamínu B12. Je to komplexná zlúčenina s kobaltom ako centrálnym atómom. Považujú sa za jediné známe prírodné látky obsahujúce kobalt.

Atóm kobaltu je obklopený celkom šiestimi ligandami. Každý zo štyroch ligandov predstavuje atóm dusíka planárneho korínového kruhového systému Piaty atóm dusíka patrí k 5,6-dimetylbenzimidazolovému kruhu, ktorý je nukleotidovým spôsobom viazaný na korínový kruh. Šiesty ligand je veľmi ľahko viazaný a zameniteľný. Iba tento zameniteľný ligand charakterizuje prítomnú špecifickú zlúčeninu. Skutočný vitamín B12 obsahuje kyano zvyšok ako šiesty ligand a preto sa nazýva kyanokobalamín.

Ďalšími dôležitými kobalamínmi sú aquakobalamín (vitamín B12a), hydroxykobalamín (vitamín B12b), nitritokobalamín (vitamín B12c), metylkobalamín (metyl-B12, MeCbl) a ako mimoriadne dôležitý koenzým adenosylcobalamin (koenzým B12). Všetky tieto zlúčeniny tiež predstavujú akumulačné formy vitamínu B12. V medicíne je kyanocobalmin jediným použiteľným vitamínom B12. V tele sa okamžite premení na koenzým B12.

Všetky formy aktívnej zložky na uchovávanie sú absorbované potravou. Vitamín B12 syntetizovaný baktériami v hrubom čreve nemôže človek použiť, pretože v tenkom čreve dochádza k absorpcii kobalamínu.

Funkcia, účinok a úlohy

Vitamín B12 plní dôležité funkcie pri tvorbe krvi, delení buniek a nervovom systéme. V organizme sa podieľa iba na dvoch enzymatických reakciách, ktoré majú ústredný biologický význam.

Enzým N5-metyl-tetrahydrofolát-homocysteín-S-metyltransferáza (metionín syntáza) funguje ako donor metylovej skupiny pomocou koenzýmu B12. Metionín syntáza na jednej strane reaktivuje nosič metylovej skupiny S-adenosylmetionín (SAM) a na druhej strane remetyluje homocysteín na metionín. V prípade nedostatku alebo zlyhania vitamínu B12 sa homocysteín hromadí v krvi. Zvýšené koncentrácie homocysteínu predstavujú rizikový faktor pre artériosklerózu, ďalej sa akumuluje aj enzým N5-metyl-THF, a tým zabezpečuje sekundárny deficit THF (kyselina tetrahydrofolová).

THF podporuje štruktúru purínových báz adenínu a guanínu, ako aj pyrimidínovej bázy tymínu. Dusíkaté bázy sa podieľajú na konštrukcii nukleových kyselín DNA a RNA. Ak THF chýba, syntéza nukleových kyselín je prerušená. Druhou funkciou vitamínu B12 je podpora enzýmu metylmalonyl-CoA mutázy. Metylmalonyl-CoA mutáza štiepi nepárne čísla mastných kyselín za tvorby propionyl-CoA. Propionyl-CoAs sa potom zavedie do cyklu kyseliny citrónovej. Jedným z metabolitov v tomto procese je metylmalonyl-CoA. Ak vitamín B12 chýba, hromadí sa metylmalonyl-CoA, čo môže viesť k neurologickým príznakom.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Cobalamíny sa nemôžu produkovať v rastlinnom, živočíšnom alebo ľudskom metabolizme. Iba niekoľko baktérií dokáže syntetizovať túto aktívnu zložku. Patria sem aj ľudské črevné baktérie.

Pretože syntéza kobalamínu prebieha u ľudí v hrubom čreve, ale k absorpcii vitamínu B12 v tenkom čreve dochádza pomocou vnútorného faktora, nie je možné použiť kobalamín vytvorený v čreve. Ľudia sú závislí od dodávok potravín. Súčasne existuje biochemický proces, ktorý umožňuje transport vitamínu B12 späť do tenkého čreva pomocou žlčových kyselín, kde sa reabsorbuje. Výsledkom je, že zásobník v pečeni, ktorý bol naplnený raz, je dostatočný na niekoľko rokov, aj keď nie je k dispozícii žiadny vitamín B12. Pečeň môže uchovávať 2 000 až 5 000 mikrogramov kobalamínu.

Minimálna denná požiadavka pre dospelých je približne 3 mikrogramy. Potreba detí je nižšia a časom sa zvyšuje. Tehotné a dojčiace ženy majú vyššie požiadavky, čo je 3,5 až 4 mikrogramy denne. Polovica existujúceho kobalamínu sa spotrebuje po 450 až 750 dňoch. Dôležitými zdrojmi kobalamínu sú pečeň a vnútornosti rôznych hospodárskych zvierat, sleď, hovädzie mäso, syr, slepačie vajcia a tuniak. Vitamín B12 v rastlinných potravinách takmer chýba. V prípade vegetariánskeho životného štýlu je potrebné ďalšie doplnenie.

Choroby a poruchy

Kvôli veľkému významu biochemických reakcií podporovaných kobalamínmi vedie nedostatok vitamínu B12 k vážnym zdravotným problémom.

Deficit môže na jednej strane vyplývať z čisto vegetariánskej stravy a na druhej strane zo straty vnútorného faktora. Vnútorný faktor je glykoproteín, ktorý viaže kobalamín v tenkom čreve, a preto ho presmeruje na použitie. Tento proteín je produkovaný v parietálnych bunkách žalúdka. Pri ochoreniach žalúdka so zlyhaním parietálnych buniek sa už nemôže vytvárať vnútorný faktor. Už nie je možné znova použiť existujúci kobalamín. Nedostatok vitamínu B12 inhibuje metyláciu homocysteínu na metionín.

Hladina homocysteínu v krvi sa zvyšuje a zvyšuje sa riziko arteriosklerózy. Zároveň sa akumuluje N5-metyl-tetrahydrofolát ((N5-metyl-THF), THF je nedostatočný. Výsledkom je, že syntéza nukleovej kyseliny už nefunguje správne. Procesy s vysokou potrebou nukleovej kyseliny, ako je tvorba krvi, sú inhibované. Počet krvných buniek klesá, zvyšné erytrocyty sa zväčšujú, keď sú naplnené hemoglobínom.

Výsledkom je tzv. Zhubná (malígna) anémia, ktorá nie je spôsobená nedostatkom železa. Môže byť ošetrený kyselinou listovou. Deficit kobalamínu však pretrváva a stále spôsobuje neurologické ťažkosti, ako je myelos fungovania lanovky alebo polyneuropatie prerušením metylmalonyl-CoA mutázy akumuláciou kyseliny metylmalonovej v plazme.