Et dypere dykk inn i B12 - del 1

12.12.2020


    Et dypere dykk inn i B12 - del 1

    Skrevet av ODX Research

    Vitamin B12 Biokjemi og fysiologi

    Dicken Weatherby, ND og Beth Ellen DiLuglio, MS, RDN, LDN

    Vitamin B12, en koboltholdig forbindelse kjent som kobalamin, syntetiseres av bakterier, men likevel essensielle for mennesker.

    Begrepet kobalamin er et generisk begrep for korrinoider (som inneholder en korrinkjerne). [1]

    Dette vannløselige vitaminet ("vital amine") forekommer naturlig som metylkobalamin (MeCbl), adenosylkobalamin (AdCbl) og hydroksokobalamin (OHCbl).

    Cyanokobalamin, den syntetiske formen, inneholder en cyaniddel som må fjernes før den brukes i kroppen. Cyanokobalamin er spesielt kontraindisert hos røykere som allerede har overeksponering for cyanid. [2]

    Forskning indikerer at alle former bare vil bli konvertert til kobalamin, som igjen kan omdannes intracellulært til enten metylkobalamin eller adenosylkobalamin, de biologisk aktive formene av B12. Interessant, selv om de konsumeres som MeCbl eller AdCbl, vil metyl- og adenosyldelene bli fjernet, og deretter MeCbl og AdCbl vil bli satt sammen igjen i cellen. [3]

    Metylering av kobalamin avhenger av tilgjengeligheten av 5-metyltetrahydrofolat, hvis insuffisiens kan bidra til insuffisiens av metylkobalamin i cellen. [4]

    Fysiologi og handlinger av B12 i kroppen

    Kroppslager av vitamin B12 holdes på omtrent 2-3 mg. Enterohepatisk sirkulasjon hjelper til med å bevare ca. 0,5-5 ug B12 som frigjøres i galle hver dag. [5] Derfor bør en brå reduksjon i B12-inntak ikke forårsake en akutt mangel hos de fleste individer.

    Når B12 konsumeres i mat, må den "frigjøres" gjennom tilstrekkelig tygging og deretter behandles på gastrisk nivå. Det lave pH-miljøet skapt av saltsyre i magen gjør det mulig for mageenzymer å spalte B12 fra matkilder. [6]

     B12 blir bundet i spytt og øvre mage-tarmkanal av bærerproteinet haptokorrin og overført til gastrisk avledet intrinsisk faktor (IF) som overfører absorpsjonen i det distale ileum. 

    Haptokorrin spiller på ny en rolle i serumet der det bærer størsteparten av B12 sammen med B12-analoger. Imidlertid er det bærerproteinet transkobalamin som bidrar til opptak av B12 i celler, og målingen er mest spesifikk for B12-mangel. [7]

    Anslagsvis 20-25% av kobalamin i omløp er bundet til transkobalamin. Dette komplekset, kalt holotranscobalamin (holoTC), er den aktive formen som er tilgjengelig for celler og regnes som den beste markøren for B12-mangel. [8]Holotranscobalamin er funnet å korrelere godt med erytrocyt B12. [9]

    Vitamin B12 fungerer i utgangspunktet som en kofaktor med dype effekter på menneskelig metabolisme. [10] [11]

    • B12 fungerer som en kofaktor for enzymer involvert i mange biokjemiske funksjoner, inkludert metabolisme av makronæringsstoffer, myelinisering og prosessering av S-adenosylmetionin (SAM) og homocystein.
    • Uten B12 kan homocystein akkumulere økende risiko for hjerte- og karsykdommer.
    • Vitamin B12 lades opp av metyltetrahydrofolatformen av folat.
    • B12 og folat støtter dannelse av blodceller (hemopoiesis)
    • B12 som MeCbl er involvert i hjernens utvikling i barndommen
    • B12-mangel fører til opphopning av metylmalonsyre og forstyrrelse av metabolismen av karbohydrater, fettsyrer, aminosyrer, propionat, urea og neuronal myelin.
      • Forhøyet metylmalonsyre er mer spesifikk for B12-mangel enn forhøyet homocystein, ettersom to andre veier er tilgjengelige for behandling av homocystein.
    • Corrinringen ved bunnen av kobalaminmolekylet ligner noe på ringstrukturen ved basen av hem og klorofyll, to forbindelser som er vitale for henholdsvis mennesker og planter.

    "Veier for Hcy- og MMA-metabolisme hos mennesker. (A) Homocystein er en forgreningspunktmetabolitt i skjæringspunktet mellom enten remetylerings- eller transsulfurasjonsveiene. 

    Dermed er Hcy-homeostase avhengig av tre forskjellige biokjemiske reaksjoner [MS, cystathionin β-syntase ( CBS) og S-adenosylhomocysteinhydrolase (SAHH)], hvorav to (CBS og SAHH) er uavhengige av vitamin B12.

     I tillegg til ernæringsmangel av vitamin B12, kan forhøyelse av Hcy i plasma oppstå fra redusert funksjon av CBS og MTHFR, samt ernæringsmessige mangler av folat. (B)

    MMA produseres under katabolisme av oddekjede fettsyrer og aminosyrer i mitokondrionen. Propionyl-CoA er forløperen til MMA i en reaksjon katalysert av propionyl-CoA-karboksylase (PCC). Medfødte PCC-feil fører til propionsyreemi.mutasjoner i AdoCbl-avhengig MCM fører til en opphopning av MMA-CoA og inhibering av PCC som manifesterer seg som økt propionyl-CoA og så av propionsyre sirkulasjonen. Propionylcarnitine kan også transporteres ut av cellen for å nå systemisk sirkulasjon. Propionylcarnitine er en førstelinjetest i screening for nyfødte. "

    Kilde: Hannibal, Luciana et al. "Biomarkører og algoritmer for diagnostisering av vitamin B12-mangel." Frontiers in molecular biosciences vol. 3 27. 27. juni 2016.

    Spesifikke funksjoner til de aktive intracellulære formene av B12: [12] [13]

    5΄-deoksyadenosylkobalamin (adenosylkobalamin)

    • Viktig for Krebs syklus, metabolisme av karbohydrater, fett, aminosyrer
    • Fungerer som en kofaktor for mitokondrie enzymet, methylmalonyl CoA mutase.
    • Metylmalonyl CoA-mutase katalyserer omdannelsen av metylmalonyl CoA til succinyl CoA, et mellomtrinn i omdannelsen av propionat til succinat.
    • Denne omdannelsen er et viktig trinn i oksidasjonen av oddekjede fettsyrer og i katabolismen av ketogene aminosyrer.
    • Viktig for myelinsyntese og vedlikehold

    5-metylkobalamin (metylkobalamin)

    • Viktig for nukleinsyresyntese
    • Kofaktor for metioninsyntaseenzym
    • Gjør det lettere å omdanne homocystein til metionin (remetylater homocystein)
    • Fungerer som en kofaktor i folatavhengig omdannelse av homocystein til metionin, katalysert av det MeCbl-avhengige enzymet metioninsyntase.
    • Metionin er nødvendig for inkorporering i proteiner og for syntese av den universelle metylgiveren, SAM.
    • Metioninsyntasereaksjonen omdanner også metyltetrahydrofolat til tetrahydrofolat:
    • Tetrahydrofolat omdannes deretter til metylentetrahydrofolat etter kondensering med formiat eller ved en-karbonoverføring under omdannelse av serin til glycin.
    • Metylentetrahydrofolat kan reduseres igjen for å danne metyltetrahydrofolat eller kan tjene som en-karbonkilde for de novo-syntese av tymidylat fra deoksyuridylat, nødvendig for DNA-replikasjon.
    • Insuffisiens av metylkobalamin fører til "folatfelle" og funksjonell folatmangel
      • Når B12 er mangelfull, inhiberes omdannelsen av homocystein og metyltetrahydrofolat til metionin og tetrahydrofolat. Folat er fanget som metyltetrahydrofolat og kan derfor ikke tjene som et substrat for tymidinsyntese. [14]
      • Dermed induseres en funksjonell folatmangel
      • Dette forstyrrer til slutt proteinsyntese, celleproliferasjon, DNA-syntese og utvikling av røde blodlegemer, noe som fører til megaloblastisk (makrocytisk) anemi.

    Foreløpig forskning antyder en rolle for kobalamin som en kofaktor i metabolismen av nitrogenoksid. Forskere foreslår at det mellomliggende glutationyl-kobalamin er en aktiv form for B12 som deltar i produksjon og funksjon av nitrogenoksid og igjen påvirker cellemembranbeskyttelse, immun- og vaskulær helse. [15]

    Som du kan se, spiller B12 en funksjonell rolle i metabolismen i hele kroppen ... fra blod, til nerver, til DNA. Tilstrekkelig med dette essensielle vitaminet kan være den avgjørende faktoren mellom sykdom og optimal helse.

    Vi vil snakke mer om insuffisiens av B12, biomarkør- og biokjemiske ledetråder, matkilder, tilskudd og mer, så følg med.

    NESTE: Et dypere dykk ned i B12 - Del 2 "Veien til B12-mangel og hva som skjer når vi kommer dit ..."

    Referanser

    [1] Allen, Lindsay H et al. "Biomarkers of Nutrition for Development (BOND): Vitamin B-12 Review." The Journal of nutrition vol. 148, suppl_4 (2018): 1995S-2027S.

    [2] Thakkar, K og G Billa. "Behandling av vitamin B12-mangel-metylkobalamin? Cyancobalamin? Hydroksokobalamin? - rydder forvirringen. " European journal of clinical nutrition vol. 69,1 (2015): 1-2.

    [3] Paul, Cristiana og David M Brady. "Sammenlignende biotilgjengelighet og bruk av bestemte former for B12-tilskudd med potensial for å redusere B12-relaterte genetiske polymorfier." Integrativ medisin (Encinitas, California) vol. 16,1 (2017): 42-49.

    [4] Harrington, Dominic J. "Laboratory assessment of vitamin B12 status." Journal of clinical pathology vol. 70,2 (2017): 168-173.

    [5] Allen, Lindsay H et al. "Biomarkers of Nutrition for Development (BOND): Vitamin B-12 Review." The Journal of nutrition vol. 148, suppl_4 (2018): 1995S-2027S.

    [6] Allen, Lindsay H et al. "Biomarkers of Nutrition for Development (BOND): Vitamin B-12 Review." The Journal of nutrition vol. 148, suppl_4 (2018): 1995S-2027S.

    [7] Smith, A David et al. "Vitamin B12." Fremskritt innen mat- og ernæringsforskning vol. 83 (2018): 215-279.

    [8] Nexo, Ebba og Elke Hoffmann-Lücke. "Holotranscobalamin, en markør for vitamin B-12 status: analytiske aspekter og klinisk nytte." The American journal of clinical nutrition vol. 94,1 (2011): 359S-365S.

    [9] Hannibal, Luciana et al. "Biomarkører og algoritmer for diagnostisering av vitamin B12-mangel." Frontiers in molecular biosciences vol. 3 27. 27. juni 2016,

    [10] Smith, A David et al. "Vitamin B12." Fremskritt innen mat- og ernæringsforskning vol. 83 (2018): 215-279.

    [11] Thakkar, K og G Billa. "Behandling av vitamin B12-mangel-metylkobalamin? Cyancobalamin? Hydroksokobalamin? - rydder forvirringen. " European journal of clinical nutrition vol. 69,1 (2015): 1-2.

    [12] Allen, Lindsay H et al. "Biomarkers of Nutrition for Development (BOND): Vitamin B-12 Review." The Journal of nutrition vol. 148, suppl_4 (2018): 1995S-2027S.

    [13] Thakkar, K og G Billa. "Behandling av vitamin B12-mangel-metylkobalamin? Cyancobalamin? Hydroksokobalamin? - rydder forvirringen. " European journal of clinical nutrition vol. 69,1 (2015): 1-2.

    [14] Allen, Lindsay H et al. "Biomarkers of Nutrition for Development (BOND): Vitamin B-12 Review." The Journal of nutrition vol. 148, suppl_4 (2018): 1995S-2027S.

    [15] Paul, Cristiana og David M Brady. "Sammenlignende biotilgjengelighet og bruk av bestemte former for B12-tilskudd med potensial for å redusere B12-relaterte genetiske polymorfier." Integrativ medisin (Encinitas, California) vol. 16,1 (2017): 42-49.

    Link