Kobalamīni

Kobalamīni apzīmē ķīmiskos savienojumus, kas pieder pie B12 vitamīna grupas. Tie rodas visos organismos. Tos sintezē tikai baktērijas.

Kas ir kobalamīni?

Kobalamīni ir ķīmisku savienojumu grupa ar tādu pašu pamatstruktūru, kas pieder pie vitamīna B12 kompleksa. Tas ir sarežģīts savienojums ar kobaltu kā centrālo atomu. Tās tiek uzskatītas par vienīgajām zināmajām dabisko vielu kobaltu saturošajām vielām.

Kobalta atomu ieskauj kopumā seši ligandi. Četri ligandi katrs pārstāv plāna korrīna gredzena sistēmas slāpekļa atomu.Piektais slāpekļa atoms pieder 5,6-dimetilbenzimidazola gredzenam, kas nukleotīda veidā ir piesaistīts korīna gredzenam. Sestais ligands ir ļoti viegli sasaistāms un savstarpēji aizstājams. Tikai šis maināmais ligands raksturo konkrēto esošo savienojumu. Faktiskais B12 vitamīns sestajā ligandā satur ciano atlikumu, un tāpēc to sauc par cianokobalamīnu.

Pie citiem svarīgiem kobalamīniem pieder akvabalamīns (B12a vitamīns), hidroksikobalamīns (B12b vitamīns), nitritokobalamīns (B12c vitamīns), metilkobalamīns (metil-B12, MeCbl) un kā ārkārtīgi svarīgs koenzīms adenosilkobalamīns (koenzīms B12). Visi šie savienojumi pārstāv arī vitamīna B12 uzglabāšanas formas. Cianokobalmīns ir vienīgais vitamīns B12, ko var lietot medicīnā. Ķermenī tas nekavējoties tiek pārveidots par koenzīmu B12.

Visas aktīvās sastāvdaļas uzglabāšanas formas tiek absorbētas caur pārtiku. Cilvēki nevar izmantot B12 vitamīnu, ko sintezē baktērijas resnajā zarnā, jo kobalamīna absorbcija notiek tievajās zarnās.

Funkcija, efekts un uzdevumi

B12 vitamīns pilda svarīgas funkcijas asins veidošanā, šūnu dalīšanā un nervu sistēmā. Organismā tas piedalās tikai divās fermentatīvās reakcijās, taču tām ir galvenā bioloģiskā nozīme.

Ferments N5-metil-tetrahidrofolāta-homocisteīna-S-metiltransferāze (metionīna sintāze) darbojas kā metilgrupas donors ar koenzīma B12 palīdzību. Metionīna sintāze no jauna aktivizē metilgrupas nesēju S-adenozilmetionīnu (SAM) un atkārtoti metilē homocisteīnu par metionīnu. Ja ir B12 vitamīna deficīts vai mazspēja, homocisteīns uzkrājas asinīs. Palielināta homocisteīna koncentrācija ir arteriosklerozes riska faktors, turklāt ferments N5-metil-THF arī uzkrājas un tādējādi nodrošina THF (tetrahidrofolskābes) sekundāro deficītu.

THF atbalsta purīnu bāzu adenīna un guanīna, kā arī pirimidīna bāzes timīna struktūru. Slāpekļa bāzes ir iesaistītas nukleīnskābju DNS un RNS veidošanā. Ja trūkst THF, tiek izjaukta nukleīnskābju sintēze. Otrā vitamīna B12 funkcija ir atbalstīt enzīma metilmalonil-CoA mutāzi. Metilmalonil-CoA mutāze sadalās nepāra numurētās taukskābes, veidojot propionil-CoA. Pēc tam citronskābes ciklā ievada propionil-CoA. Viens metabolīts šajā procesā ir metilmalonil-CoA. Ja trūkst B12 vitamīna, uzkrājas metilmalonil-CoA, kas pēc tam var izraisīt neiroloģiskus simptomus.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Kobalamīnus nevar ražot augu, dzīvnieku vai cilvēku metabolismā. Tikai dažas baktērijas spēj sintezēt šo aktīvo sastāvdaļu. Tas ietver arī cilvēka zarnu baktērijas.

Tā kā cilvēkiem kobalamīna sintēze notiek resnajā zarnā, bet B12 vitamīns tievajā zarnā tiek absorbēts ar raksturīgā faktora palīdzību, zarnā izveidoto kobalamīnu nevar izmantot. Cilvēki ir atkarīgi no pārtikas piegādēm. Tajā pašā laikā notiek bioķīmiskais process, kas ļauj B12 vitamīnu atkārtoti transportēt atpakaļ uz tievo zarnu, izmantojot žultsskābes, kur tas tiek absorbēts. Tas nozīmē, ka pēc tam, kad rezervuārs aknās ir piepildīts, tas ilgs vairākus gadus, pat ja B12 vitamīna netiek piegādāts. Aknās var uzglabāt 2000 līdz 5000 mikrogramus kobalamīna.

Minimālā dienas prasība pieaugušajiem ir aptuveni 3 mikrogrami. Bērnu vajadzība ir mazāka un laika gaitā palielinās. Grūtniecēm un sievietēm, kas baro bērnu ar krūti, ir augstāka nepieciešamība - 3,5 līdz 4 mikrogrami dienā. Pēc 450–750 dienām puse no esošā kobalamīna tiek iztērēta. Svarīgi kobalamīna avoti ir dažādu lauksaimniecības dzīvnieku aknas un iekšējās iedobes, siļķes, liellopu gaļa, siers, vistas olas un tuncis. B12 vitamīna gandrīz nav augu pārtikā. Veģetārā dzīvesveida gadījumā nepieciešama papildu piemaksa.

Slimības un traucējumi

Tā kā bioķīmiskajām reakcijām ir liela nozīme kobalamīniem, B12 vitamīna deficīts rada nopietnas veselības problēmas.

Trūkumu var izraisīt, no vienas puses, tīri veģetārs uzturs un, no otras puses, raksturīgā faktora zaudēšana. Būtiskais faktors ir glikoproteīns, kas saistās ar kobalamīnu tievās zarnās un tādējādi padara to pieejamu atkārtotai izmantošanai. Šo olbaltumvielu ražo kuņģa parietālajās šūnās. Kuņģa slimībās ar parietālo šūnu mazspēju vairs nevar veidoties iekšējs faktors. Vairs nav iespējams izmantot esošo kobalamīnu. B12 vitamīna trūkums kavē homocisteīna metilēšanu uz metionīnu.

Palielinās homocisteīna līmenis asinīs un palielinās arteriosklerozes risks. Tajā pašā laikā uzkrājas N5-metil-tetrahidrofolāts ((N5-metil-THF). THF ir deficīts. Rezultātā nukleīnskābju sintēze vairs nedarbojas pareizi. Tiek kavēti procesi ar lielu nukleīnskābju daudzumu, piemēram, asiņu veidošanos. Asins šūnu skaits samazinās, palielinoties atlikušajiem eritrocītiem, palielinoties hemoglobīnam.

Rezultāts ir tā dēvētā kaitīgā (ļaundabīgā) anēmija, ko neizraisa dzelzs deficīts. To var apstrādāt ar folijskābi. Kobalamīna deficīts tomēr saglabājas un joprojām izraisa neiroloģiskas sūdzības, piemēram, funikulāru mielozi vai polineuropatijas, izjaucot metilmalonil-CoA mutāzi, metilmalonskābes uzkrājoties plazmā.