Cobalamina (vitamina B12): definició, síntesi, absorció, transport i distribució

A la literatura mèdica, el terme vitamina B12 inclou totes les cobalamines actives per vitamines (Cbl) l’estructura bàsica de les quals consisteix en un sistema d’anells de corrina gairebé pla, un compost similar a la porfirina amb quatre anells de pirrol reduïts (A, B, C, D) i un sistema central cobalt àtom. El central cobalt l'àtom està fortament lligat als quatre nitrogen àtoms dels anells de pirrol i alfa-axialment al nitrogen del 5,6-dimetilbenzimidazol, que és crucial per a la funció vitamínica de les cobalamines. Beta-axialment, l'àtom de cobalt es pot substituir per diversos residus, com ara:

  • Cianur (CN-) - cianocobalamina (vitamina B12).
  • Un grup hidroxi (OH-) - hidroxocobalamina (vitamina B12a)
  • Aigua (H2O) - aquocobalamina (vitamina B12b)
  • Diòxid de nitrogen (NO2) - nitrocobalamina (vitamina B12c)
  • Un grup metil (CH3) - metilcobalamina (coenzim)
  • 5'-desoxiadenosil - 5'-desoxiadenosilcobalamina (adenosilcobalamina, coenzim).

Dels derivats llistats (derivats), només la cianocobalamina, que es produeix sintèticament, i la hidroxocobalamina, que és la forma de dipòsit fisiològic, tenen un paper terapèutic. Aquests es converteixen a l’organisme a les formes fisiològicament actives de metilcobalamina i adenosilcobalamina [1, 2, 6, 8, 11-14].

Síntesi

La vitamina B12 la síntesi és molt complexa i es produeix exclusivament en microorganismes específics. Per tant, espècies específicament en diferents espècies animals, síntesi enterica (formació per la flora intestinal) contribueix més o menys a satisfer els requisits de vitamina B12. Mentre que en els herbívors (herbívors) la síntesi enterica - o síntesi gastrointestinal en remugants (formació pel rumen o flora intestinal): És completament suficient, els carnívors (carnívors) són capaços de cobrir les seves necessitats no només mitjançant la síntesi de la flora intestinal, sinó també mitjançant el subministrament de vitamina B12 amb carn. s’utilitza prou. Per aquest motiu, els humans depenen de la ingesta addicional de vitamina B amb els aliments. El requeriment diari de vitamina B12 és de 12 a 3 µg al dia, amb reserves suficients durant 4-1 anys.

Absorció

En els aliments, la vitamina B12 hi és present proteïnes o en forma gratuïta. La cobalamina dietètica lligada s’allibera de la seva unió a proteïnes al estómac by àcid gàstric i pepsina (enzim digestiu) i s’uneix en gran part a les glicoproteïnes anomenades haptocorrines (HC) o aglutinant R proteïnes secretat (secretat) per glàndules salivals i cèl·lules de la mucosa gàstrica. En el cas de la cobalamina dietètica de lliure accés, l’afecció a l’HC ja es produeix a saliva [1, 2, 5, 7, 8-10, 12-14]. El complex Cbl-HC entra al segment superior del intestí prim on, sota l'acció de tripsina (enzim digestiu) i un pH alcalí, escissió del complex i unió de la vitamina B12 a una glicoproteïna anomenada factor intrínsec (IF) format per les cèl·lules ocupants del gàstric mucosa es produeix [1, 2, 5, 7, 8, 9, 12-14]. El complex Cbl-IF es transporta a l'ili distal (segment inferior del intestí prim), on s’administra a les cèl·lules de la mucosa d’una manera dependent de l’energia mitjançant calci-endocitosi dependent (transport de membranes). Aquest procés es produeix a través de receptors específics (llocs d’unió) i proteïnes incloent la cubilina (CUBN) i la megalina (LRP-2), així com la proteïna associada a receptors (RAP) sense amnió (AMN), que es localitzen com a complex a les membranes de microvellositats dels enteròcits il·lials (cèl·lules epitelials de la part inferior) intestí prim). Intracel·lularment (dins de la cèl·lula), la dissociació (desmuntatge) del complex receptor Cbl-IF es produeix en els endosomes (vesícules de membrana) mitjançant la reducció del pH mitjançant protons adenosina trifosfat (ATP) ases (escissió de l’ATP enzims). Mentre que el compost dissociat de la cubilina-megalina torna a l’apical membrana cel · lular (orientats cap a l’interior de l’intestí) a través de vesícules, els endosomes maduren en lisosomes (orgànuls cel·lulars) en els quals s’accelera l’alliberament de cobalamina del seu compost reduint encara més el pH, seguit d’unió de la vitamina B12 lliure al transport proteïna transcobalamina-II (TC-II) en vesícules secretores, que alliberen el complex Cbl-TCII o holotranscobalamina-II (HoloTC) al sang a través de la membrana basolateral (orientada cap a l’intestí). Vitamina B12 mediada per IF absorció és només un màxim d’1.5-2.0 µg per menjar perquè la capacitat d’incorporació (capacitat d’absorció) de l’ileal mucosa (mucosa de l'intestí prim inferior) per al complex Cbl-IF és limitada (restringida). Aproximadament l’1% de la cobalamina alimentària entra al torrent sanguini a través del tracte gastrointestinal (tracto gastrointestinal) o mucosa sense unió prèvia a IF per un mecanisme inespecífic. Amb ingesta oral de vitamina B12 per sobre d’un nivell d’ingesta fisiològica d’aproximadament 10 µg de cobalamina passiva, independent de l’IF absorció esdevé cada vegada més important. Per exemple, després de l’oral administració de 1,000 µg de vitamina B12, només 1.5 µg (14%) de la quantitat total de cobalamina absorbida de 10.5 µg depèn de l'IF i ja 9 µg (86%) s'absorbeix d'IF independentment mitjançant difusió passiva. Tanmateix, la via de resorció passiva no és tan eficaç en comparació amb el mecanisme de transport dependent de l’energia, motiu pel qual la quantitat total absorbida augmenta en termes absoluts amb l’augment de la cobalamina. dosi però disminueix en termes relatius [1-3, 8, 12, 13].

Transport i captació cel·lular

El complex Cbl-TCII entra al torrent sanguini a través del portal circulació i d’allà als teixits objectiu. L’absorció cel·lular d’HoloTC es produeix per megalin (LRP-2) i endocitosi mediada pel receptor TC-II (transport de membrana) en presència de calci ions. Intracel·lularment, el TC-II es degrada proteolíticament (enzimàticament) als lisosomes (orgànuls cel·lulars) i la vitamina B12 s’allibera al citosol en forma d’hidroxocobalamina amb un trivalent cobalt àtom (OH-Cbl3 +). Amb escissió del grup OH, es produeix una reducció de Cbl3 + a Cbl2 +. D’una banda, aquesta és metilada per la S-adenosilmetionina (SAM, donant universal del grup metil) i s’uneix com a metilcobalamina a apo-metionina sintasa (enzim que regenera la metionina a partir de homocisteïna), que condueix a la seva activació enzimàtica. D’altra banda, el Cbl2 + entra al mitocondri (“potència energètica” de la cèl·lula), on es redueix a Cbl1 + i es converteix en adenosilcobalamina per transferència d’adenosil d’ATP (portador d’energia universal) amb escissió de trifosfat. Tot seguit, s’uneix l’adenosilcobalamina als apoenzims L-metilmalonil-coenzim A (CoA) mutasa (enzim que converteix L-metilmalonil-CoA en succinil-CoA durant la degradació de l’àcid propiónic) i L-leucina mutasa (enzim que inicia la degradació de l’aminoàcid leucina mitjançant la conversió reversible de l’alfa-leucina en 3-aminoisocapronat (beta-leucina)), activant-los d’aquesta manera catalíticament.

Distribució al cos

TC-II conté un 6-20% de la vitamina B12 que circula al plasma i és la fracció de vitamina B12 metabòlicament activa. Té una vida mitjana biològica relativament curta d’una a dues hores. Per aquest motiu, HoloTC cau ràpidament per sota dels nivells normals en cas d’insuficiència de vitamina B12 absorció i és adequat per al diagnòstic precoç de deficiència de vitamina B12.L'haptocorrina, també coneguda com a TC-I, és el 80-90% de la cobalamina plasmàtica: holohaptocorrina. A diferència del TC-II, això no contribueix al subministrament de vitamina B12 a les cèl·lules perifèriques, sinó que transporta l’excés de cobalamina perifèricament cap al fetge i és per tant la fracció metabòlicament menys activa. Com que el TC-I té una vida mitjana biològica de nou a deu dies, cau lentament quan l’aportació de vitamina B12 és inadequada, cosa que el converteix en un indicador tardà de deficiència de vitamina B12.TC-III és la proteïna aglutinant R dels granulòcits (un grup de blancs sang cèl·lules) i és una fracció extremadament petita. S’assembla al TC-I per la seva funció metabòlica. El principal òrgan d’emmagatzematge de la vitamina B12 és el fetge, on es diposita aproximadament el 60% de la cobalamina del cos. Aproximadament el 30% de la vitamina B s’emmagatzema als músculs esquelètics. La resta es troba en altres teixits com el cor i cervell. L’estoc corporal total és de 2 a 5 mg i l’única és la vitamina B12 aigua-Vitamina soluble que s’emmagatzema en quantitats apreciables. Les existències corporals relativament altes i la baixa taxa de rotació (taxa de rotació) de la vitamina B12 (2 µg / dia) són la raó per la qual deficiència de vitamina B12 no es fa clínicament evident durant anys. Per aquest motiu, els vegetarians estrictes desenvolupen símptomes de deficiència de vitamina B12 només després de 5 a 6 anys malgrat que tenen una baixa cobalamina dietaTanmateix, en pacients amb malaltia o extirpació quirúrgica del estómac o íle terminal (segment inferior de l’intestí prim), la deficiència de vitamina B12 es pot produir després de tan sols 2-3 anys perquè no es pot reabsorber ni la cobalamina dietètica ni la vitamina B12 excretada bilis) [1-3, 7, 10, 12, 13].

Excreció

A causa d’un circuit enterohepàtic eficaç (fetge-intestí circuit), els 3-8 µg de cobalamina excretats diàriament a bilis es reabsorbeix a l’ili terminal (porció inferior de l’intestí prim) .L’excreció de vitamina B12 pels ronyons és molt baixa a les ingestes normals i és del 0.143% al dia amb una ingesta diària mitjana de 3-8 µg de vitamina B12. Amb l’augment dosi, la proporció de vitamina B12 absorbida a l'orina augmenta significativament en superar la capacitat de retenció. Després d’administrar 1,000 µg de cianocobalamina, el 94% (9.06 µg) dels 9.6 µg absorbits de vitamina B12 encara es conserva i el 6% (0.54 µg) s’elimina per via renal (a través dels ronyons). Amb augment oral dosi, la fracció de vitamina B12 absorbida pel cos total disminueix del 94 al 47% i la fracció eliminada renalment augmenta corresponentment del 6 al 53%.