Kobalamini

Kobalamini predstavljajo kemične spojine, ki spadajo v skupino vitamina B12. Pojavijo se v vseh organizmih. Sintetizirajo jih le bakterije.

Kaj so kobalamini?

Kobalamini so skupina kemičnih spojin z enako osnovno strukturo, ki spadajo v kompleks vitamina B12. Je kompleksna spojina s kobaltom kot osrednjim atomom. So edine doslej znane naravne snovi, ki vsebujejo kobalt.

Kobaltov atom je obdan s skupno šestimi ligandi. Štirje ligandi predstavljajo atom dušika v ravninskem sistemu korinovega obroča, peti dušikov atom pripada 5,6-dimetilbenzimidazolni obroč, ki je vezan na korin obroč na nukleotidni način. Šesti ligand je zelo enostavno vezan in zamenljiv. Samo ta zamenljivi ligand označuje prisotno specifično spojino. Dejanski vitamin B12 vsebuje ciano ostanek kot šesti ligand in ga zato imenujemo cianokobalamin.

Drugi pomembni kobalamini vključujejo akvakobalamin (vitamin B12a), hidroksikobalamin (vitamin B12b), nitritokobalamin (vitamin B12c), metilkobalamin (metil-B12, MeCbl) in kot izredno pomemben koencim adenozilkobalamin (koencim B12). Vse te spojine predstavljajo tudi shranjevalne oblike vitamina B12. Cianokobalmin je edini vitamin B12, ki ga lahko uporabimo v medicini. Takoj se v telesu pretvori v koencim B12.

Vse oblike aktivne sestavine se shranijo s hrano. Vitamina B12, ki ga sintetizirajo bakterije v debelem črevesju, človek ne more uporabljati, ker se absorbira kobalamin v tankem črevesju.

Funkcija, učinek in naloge

Vitamin B12 izpolnjuje pomembne funkcije pri tvorbi krvi, delitvi celic in v živčnem sistemu. V organizmu sodeluje le v dveh encimskih reakcijah, vendar sta osrednjega biološkega pomena.

Encim N5-metil-tetrahidrofolat-homocistein-S-metiltransferaza (metionin sintaza) deluje kot darovalec metilne skupine s pomočjo koencima B12. Metionin sintaza na eni strani reaktivira nosilec metilne skupine S-adenosilmetionin (SAM) in na drugi strani reetilira homocistein v metionin. Če pride do pomanjkanja ali odpovedi vitamina B12, se homocistein kopiči v krvi. Zvišane koncentracije homocisteina predstavljajo dejavnik tveganja za arteriosklerozo, poleg tega pa se kopiči tudi encim N5-metil-THF in s tem zagotavlja sekundarno pomanjkanje THF (tetrahidrofolične kisline).

THF podpira strukturo purinskih baz adenina in gvanina kot tudi timina baze pirimidina. Dušikove baze sodelujejo pri gradnji DNK nukleinskih kislin in RNK. Če THF manjka, je sinteza nukleinske kisline motena. Druga funkcija vitamina B12 je, da podpira encim metilmalonil-CoA mutazo. Mutaza metilmalonil-CoA razgrajuje neštete maščobne kisline s tvorbo propionil-CoA. Propionil-CoAs se nato vnese v cikel citronske kisline. En metabolit v tem procesu je metilmalonil-CoA. Če primanjkuje vitamina B12, se nabira metilmalonil-CoA, kar lahko nato privede do nevroloških simptomov.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Kobalaminov ni mogoče proizvajati v rastlinski, živalski ali človeški presnovi. Le nekaj bakterij je sposobno sintetizirati to učinkovino. Sem spadajo tudi človeške črevesne bakterije.

Ker sinteza kobalamina pri ljudeh poteka v debelem črevesju, vitamin B12 pa se v tankem črevesju absorbira s pomočjo notranjega faktorja, kobalamina, ki se tvori v črevesju, ni mogoče uporabiti. Ljudje smo odvisni od zalog hrane. Hkrati poteka biokemični proces, ki omogoča, da se vitamin B12 z žolčnimi kislinami večkrat prenese v tanko črevo, kjer se ta absorbira. To pomeni, da ko bo rezervoar v jetrih poln, bo trajal več let, tudi če ni vitamina B12. Jetra lahko shranijo od 2000 do 5000 mikrogramov kobalamina.

Najmanjša dnevna potreba za odrasle je približno 3 mikrograme. Potrebe po otrocih so manjše in sčasoma naraščajo. Nosečnice in doječe ženske imajo večje zahteve, to je 3,5 do 4 mikrograme na dan. Po 450 do 750 dneh se polovica obstoječega kobalamina porabi. Pomembni viri kobalamina so jetra in notra različnih kmečkih živali, sled, govedina, sir, kokošja jajca in tuna. Vitamin B12 skoraj ni v rastlinski hrani. V primeru vegetarijanskega načina življenja je potrebna dodatna dopolnitev.

Bolezni in motnje

Zaradi velikega pomena biokemičnih reakcij, ki jih podpirajo kobalamini, pomanjkanje vitamina B12 vodi v resne zdravstvene težave.

Pomanjkanje je lahko na eni strani posledica izključno vegetarijanske prehrane, na drugi strani pa izguba notranjega dejavnika. Notranji dejavnik je glikoprotein, ki veže kobalamin v tankem črevesju in ga tako preusmeri na uporabo. Ta protein nastaja v parietalnih celicah želodca. Pri želodčnih boleznih z odpovedjo parietalnih celic intrinzičnega faktorja ni več mogoče tvoriti. Obstoječega kobalamina ni več mogoče uporabiti. Pomanjkanje vitamina B12 zavira metilacijo homocisteina v metionin.

Raven homocisteina v krvi se poveča in poveča se tveganje za arteriosklerozo. Hkrati se kopiči N5-metil-tetrahidrofolat ((N5-metil-THF). THF je pomanjkljiv. Zaradi tega sinteza nukleinske kisline ne deluje več pravilno. Procesi z veliko potrebo po nukleinski kislini, kot je tvorba krvi, zavirajo. Število krvnih celic zmanjšuje, preostali eritrociti pa se povečujejo, saj so napolnjeni s hemoglobinom.

Rezultat je tista, ki je znana kot perniciozna (maligna) anemija, ki je ne povzroča pomanjkanje železa. Zdravimo ga lahko s folno kislino. Vendar pomanjkanje kobalamina še vedno traja in še vedno povzroča nevrološke pritožbe, kot so mikularna mieloza ali polinevropatije zaradi motenja metilmalonil-CoA mutaze zaradi kopičenja metilmalonske kisline v plazmi.