Vitamín B12, známy aj ako kobalamín (Cbl), je nevyhnutný pre zdravé fungovanie organizmu - podieľa sa na tvorbe červených krviniek či správnom fungovaní nervového systému. Vitamín B12 je jedným z ôsmich vitamínov skupiny B. Je tiež známy pod názvom kobalamín (Cbl).
Chemická štruktúra a centrálny atóm
Základom molekulovej štruktúry sú 4 pyrolové kruhy v strede s centrálnym atómom − kobaltom. Vitamín B12 je vo vode rozpustný a vo svojej molekule obsahuje ako jediný vitamín kov - kobalt. Vitamin B12 (kobalamin) je kolektivní název pro několik sloučenin, které mají v centru porfyrinového skeletu kobalt. Je chemicky najkomplexnejší zo všetkých vitamínov a pre ľudí je jediným vitamínom, ktorý musí pochádzať z potravín živočíšneho pôvodu.
Šesť koordinačných väzieb kobaltu je obsadených nasledujúco: na štyroch sú naviazané pyrolové jadrá, na piatom je ligand 5,6-dimetylbenzimidazolový ribonukleotid. Na šiestej pozícii existuje vysoká variabilita viazaného ligandu. Medzi dva najvýznamnejšie ligandy patrí metylová skupina (metylkobalamín - MetCbl) a 5-deoxyadenozylová skupina (adenozylkobalamín - AdoCbl).
Biologické funkcie a metabolizmus
Vitamin B12 má řadu biologických funkcí - hraje důležitou úlohu v krvetvorbě, je nezbytný pro vývoj centrální nervové soustavy v dětském věku, podílí se na tvorbě nukleových kyselin, transmetylačních pochodech, působí anabolicky. Kofaktor cytoplazmatického enzýmu - metionín syntázy (metylácia homocysteínu na metionín), t. j. plní úlohu v metabolizme aminokyselín. Kofaktor mitochondriálneho enzýmu - metylmalonyl-CoA mutázy (transformácia metylmalonát-CoA na sukcinyl-CoA), t. j. dôležitá úloha v oxidácii mastných kyselín.
Pri molekulovej úrovni dochádza k narušeniu metionínsyntetázovej a metylmalonyl-CoA-mutázovej reakcie. Výsledkom je hromadenie homocysteínu a kyseliny metylmalónovej v organizme. Vitamín B12 a kyselina listová sú potrebné pre metionínsyntetázovú reakciu, pri ktorej sa metylová skupina z metyltetrahydrofolátu prenesie na homocysteín (koenzýmom je tu MetCbl), pričom vzniká metionín. Výsledný tetrahydrofolát sa potom môže vrátiť do folátového poolu a sprístupniť sa na tvorbu metyléntetrahydrofolátu, t. j. formy potrebnej pre de novo syntézu tymidínu, ktorý je potrebný pre opravu a replikáciu DNA.
Prečítajte si tiež: Kompletný sprievodca vitamínom B12
Metabolizmus s jedným uhlíkom a myelín
Metabolizmus s jedným uhlíkom zahŕňa dva cykly, a to s metionínom a kyselinou listovou. V tomto procese sa poskytuje jedna uhlíková jednotka (metylová skupina) na syntézu DNA, RNA, neurotransmiterov, membránových fosfolipidov a myelínu. Ďalšia biochemická reakcia, premena metylmelonyl-CoA na sukcinyl-CoA, tiež vyžaduje koenzým kobalamín. Ak táto reakcia nenastane, metylmalonyl-CoA sa premení na kyselinu metylmalónovú, ktorá je destabilizátorom myelínu.
Následne dochádza k abnormálnej myelinizácii alebo demyelinizácii. Znížená syntéza sukcinyl-CoA a akumulácia kyseliny metylmalónovej by teoreticky mohli prispieť k neurologickým prejavom nedostatku vitamínu B12 prostredníctvom tvorby mastných kyselín s nepárnym počtom uhlíkov a s tvorbou rozvetvených metylových reťazcov.
Zdroj, vstrebávanie a zásoby
Mikroorganizmy (baktérie a archeóny) sú hlavným zdrojom vitamínu B12 v prírode a v konvenčnej strave je vitamín B12 dostupný výlučne len zo živočíšnych zdrojov potravy ako mäso, pečeň, ryby, vajcia a mliečne výrobky. Potravinou s nejvyšším obsahem vitaminu B12 jsou játra. Mezi další zdroje vitaminu B12 v potravě se řadí maso, ryby, vejce, mléko a mléčné výrobky.
Denná potreba vitamínu B12 je 2-3 μg. Zásoba vitamínu B12 je u zdravého človeka okolo 2 až 5 mg, vydrží teda až niekoľko rokov. U zdravého človeka si tvorí zásoby (2-5 mg) vitaminu B12 v játrech, ktoré pokrývajú jeho potrebu na dobu 5-10 rokov. V typickej západnej strave človek získa približne 5 až 15 μg vitamínu B12 denne, čo je oveľa viac než odporúčaná denná dávka 2 μg.
Vstrebáva sa v tenkom střevě pouze, pokud v žaludku vytvoří komplex s vnitřním faktorem. Kobalamín obsiahnutý v potrave sa prijíma vo forme MetCbl, AdoCbl a OHCbl. Po peptidickom natrávení požitej potravy v kyslom prostredí žalúdka dochádza k jeho uvoľneniu a naviazaniu na R-proteín (transkobalamín I - TC I). V duodene je R-proteín natrávený pankreatickými peptidázami. Uvoľnený kobalamín sa naviaže na vnútorný faktor (intrinsic factor alebo Castle factor). V terminálnom ileu sa v procese endocytózy komplex vnútorný faktor s naviazaným CbI internalizuje CUBAM-ovým receptorovým komplexom. V krvi sa CbI prenáša pomocou transkobalamínu II (TCII) a haptokorínu (HC). Väčšina CbI sa uskladní do zásoby v pečeni.
Prečítajte si tiež: Vitamín B12 a jeho metabolizmus
Príčiny a skupiny s rizikom nedostatku
Príčiny nedostatku vitamínu B12 možno rozdeliť do štyroch skupín: diétny nedostatok, malabsorpčné syndrómy, iné gastrointestinálne príčiny a iné príčiny. Nedostatok vitaminu B12 hrozí zejména při veganské stravě, tzn. lidem, kteří nejedí maso, ryby, mléčné výrobky ani vejce. Vegáni - vitamín B12 sa prirodzene nachádza len v živočíšnych produktoch, preto hrozí deficit tohto vitamínu.
Zvýšené riziko nedostatku vitamínu B12 majú jednak ľudia trpiaci chronickým zánem žalúdka, jednak starší ľudia (v dôsledku zmeny žalúdočnej sliznice). Medzi rizikové faktory patrí stav po resekcii žalúdka alebo tenkého čreva, zápalové ochorenie čriev, užívanie metformínu dlhšie ako štyri roky, užívanie inhibítorov protónovej pumpy alebo antagonistov histamínových H2 receptorov dlhšie ako 12 mesiacov, vegánstvo alebo vegetariánstvo a vek nad 75 rokov.
Fenomenom malabsorpcie viazanej na potravu nastáva, keď vitamín B12, ktorý je naviazaný na bielkoviny v potravinách, sa nemôže štiepiť a uvoľniť. Akýkoľvek proces, ktorý narúša tvorbu žalúdočnej kyseliny, môže viesť k tomuto stavu. Napr. atrofická gastritída s následnou hypochlórhydriou je hlavnou príčinou malabsorpcie u starších ľudí. Mechanizmus zníženej absorpcie vitamínu B12 pri užívaní metformínu súvisí so zmenenou homeostázou vápnika.
Klinické prejavy nedostatku
Príznaky deficitu tohto dôležitého vitamínu sa preto často objavia až po rokoch nedostatočného príjmu. Nedostatok vitamínu B12 môže viesť k anémii, poškodeniu nervov a kognitívnym problémom. Nedostatok vitamínu B12 patrí medzi časté poruchy, ktoré sa zaraďujú pod širší pojem nedostatok vitamínu B. Deficit vitamínu B12 je častou príčinou megaloblastovej anémie, rôznych neuropsychiatrických a iných klinických symptómov.
Medzi príznaky nedostatku vitamínu B12 patrí únava, slabosť, bledá pokožka, dýchavičnosť, brnenie alebo necitlivosť v rukách a nohách a problémy s pamäťou. Neurologické príznaky pri deficite vitamínu B12 sa vysvetľujú demyelinizačnými procesmi v mieche a poruchami metabolizmu fosfolipidov. Neurologické prejavy zahŕňajú myelopatiu (ochorenie miechy), neuropatiu (ochorenie nervov), zmyslové poruchy, abnormality chôdze a slabosť, zatiaľ čo psychiatrické problémy siahajú od kognitívnych porúch, porúch správania až po demenciu.
Prečítajte si tiež: Vitamín B12 v bryndzi
Laboratórna diagnostika a interpretácia
Test vitamínu B12 je krvný test používaný na meranie hladiny vitamínu B12 v krvnom obehu. Test vitamínu B12 meria množstvo vitamínu B12 v krvi a pomáha lekárom diagnostikovať jeho nedostatky alebo nadmerné hladiny. Počiatočné laboratórne vyšetrenie by malo zahŕňať kompletný krvný obraz a koncentráciu vitamínu B12 v sére.
Normálny rozsah hladín vitamínu B12 sa môže mierne líšiť v závislosti od laboratória a metódy použitej na testovanie. Nízke úrovne: Hladina vitamínu B12 pod 200 pg/ml zvyčajne naznačuje nedostatok, ktorý môže viesť k príznakom ako únava, anémia a neurologické problémy. Meranie sérovej hladiny kyseliny metylmalónovej sa má použiť na potvrdenie deficitu u asymptomatických vysokorizikových pacientov s nízkymi normálnymi koncentráciami vitamínu B12.
V minulosti sa na potvrdenie malabsorpcia používal Schillingov test. Schillingov test upadol do nemilosti − jeho vykonávanie je komplikované, rádioaktívne značený vitamín B12 je ťažko dostupný a interpretácia výsledkov testu môže byť problematická. Meranie sérovej hladiny kyseliny metylmalónovej sa má použiť na potvrdenie deficitu u asymptomatických vysokorizikových pacientov s nízkymi normálnymi koncentráciami vitamínu B12.
Liečba, prevencia a suplementácia
Liečba nedostatku vitamínu B12 môže zahŕňať zmeny stravy, perorálne doplnky alebo injekcie B12. Po diagnostikovaní nedostatku môžu byť jednotlivci liečení doplnkami B12 alebo injekciami. Perorálna vs. intramuskulárna: Perorálne podávanie vitamínu B12 je pri úprave anémie a neurologických symptómov rovnako účinné ako jeho intramuskulárne podávanie. Už v roku 1968 sa ukázalo, že perorálny vi... Áno, ak vám hrozí nedostatok alebo vám bola diagnostikovaná nízka hladina, doplnky vitamínu B12 môžu pomôcť obnoviť normálnu hladinu.
Príprava na test vitamínu B12 je pomerne jednoduchá. Pôst: Vo väčšine prípadov sa na test vitamínu B12 nevyžaduje pôst, ale niektorí poskytovatelia zdravotnej starostlivosti môžu odporučiť hladovanie aspoň 8 hodín pred testom. Lieky a doplnky: Ak užívate nejaké lieky alebo doplnky vitamínu B12, informujte o tom svojho lekára.
Aby ste predišli nedostatku vitamínu B12, uistite sa, že vaša strava obsahuje dostatočné množstvo vitamínu B12 zo zdrojov, ako je mäso, ryby, mliečne výrobky a obohatené cereálie. Vegáni by preto mali vitamin B12 přijímat ve formě doplňku stravy. Treba si uvedomiť, že nízky príjem potravín živočíšneho pôvodu môže byť nedobrovoľný v dôsledku obmedzenej dostupnosti stravy, alebo dobrovoľný v dôsledku kultúrnych, náboženských alebo osobných obmedzení.
Pochopenie metabolizmu vitamínu B12
Komplikácie a závažné následky neliečeného deficitu
V prípade veľmi ťažkého nedostatku vitamínu B12 sa môžu objevit i závažné následky, ako je onemocnenie niektorých častí miechy a ďalšie trvalé poškodenie nervového systému. Nedostatok vitamínu B12 môže viesť k anémii, poškodeniu nervov a kognitívnym problémom. V minulosti stav skončil až fatálne.
Pri deficite vitamínu B12 dochádza k rozvoju megaloblastovej anémie, ktorá je dôsledkom narušenia syntézy DNA. V hemopoetických bunkách sa pozoruje asynchrónia medzi dozrievaním cytoplazmy a jadra (zrelá cytoplazma/nezrelé jadro). V periférnej krvi pozorujeme makrocytovú anémiu. Neúčinná erytropoéza môže mať za následok intramedulárnu hemolýzu. V periférnej krvi pozorujeme hypersegmentované neutrofily.
Historický prehľad objavu
Vitamín B12 bol objavený tak trochu náhodne v rámci úsilia vyliečiť pernicióznu anémiu. Táto náhoda však viedla k udeleniu dvoch Nobelových cien a záchrane tisícov ľudských životov. V rokoch 1849-1947 po identifikácii pernicióznej anémie sa zistilo, že táto choroba reaguje na terapiu pečeňovým extraktom. Začiatkom 20. rokov 20. storočia George Whipple zistil, že kŕmenie psov surovou pečeňou viedlo k vyliečeniu anémie. Vďaka Whipplovej práci George Minot a William Murphy v roku 1926 zistili, že strava bohatá na pečeň môže pernicióznu anémiu u ľudí vyliečiť. V roku 1934 získali Whipple, Minot a Murphy Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu za ich spoločnú prácu. Ale až v roku 1948 Mary Shaw Shorbová a Karl Folkers prvýkrát izolovali vitamín B12 z rôznych tkanív, vrátane pečene. V roku 1956 Dorothy Crowfoot Hodgkinová stanovila štruktúru vitamínu B12.
Praktické odporúčania
- Skríning dospelých sa vo všeobecnosti neodporúča, avšak skríning môže byť potrebný u pacientov s jedným alebo viacerými rizikovými faktormi.
- Počiatočné laboratórne vyšetrenie by malo zahŕňať kompletný krvný obraz a koncentráciu vitamínu B12 v sére.
- Meranie sérovej hladiny kyseliny metylmalónovej sa má použiť na potvrdenie deficitu u asymptomatických vysokorizikových pacientov s nízkymi normálnymi koncentráciami vitamínu B12.
- Liečba môže byť perorálna alebo injekčná; perorálna liečba je rovnako účinná pri úprave anémie a neurologických symptómov.
- Vegáni a osoby s malabsorpciou by mali zvážiť pravidelnú suplementáciu B12.