Trong các tài liệu y học, thuật ngữ vitamin B12 bao gồm tất cả các cobalamin hoạt động với vitamin (Cbl) có cấu trúc cơ bản bao gồm một hệ thống vòng corrin gần như phẳng, một hợp chất giống porphyrin với bốn vòng pyrrole khử (A, B, C, D) và một trung coban nguyên tử. Trung tam coban nguyên tử liên kết chặt chẽ với bốn nitơ nguyên tử của các vòng pyrrole và theo trục alpha thành nitơ của 5,6-dimethylbenzimidazole, chất này rất quan trọng đối với chức năng vitamin của cobalamins.Beta-axial, nguyên tử coban có thể được thay thế bằng các loại dư lượng khác nhau, chẳng hạn như:
- Xyanua (CN-) - cyanocobalamin (vitamin B12).
- Nhóm hydroxy (OH-) - hydroxocobalamin (vitamin B12a)
- Nước (H2O) - aquocobalamin (vitamin B12b)
- Nitơ điôxít (NO2) - nitrocobalamin (vitamin B12c)
- Nhóm metyl (CH3) - metylcobalamin (coenzym)
- 5′-deoxyadenosyl - 5′-deoxyadenosylcobalamin (adenosylcobalamin, coenzyme).
Trong số các dẫn xuất được liệt kê (dẫn xuất), chỉ có cyanocobalamin, được sản xuất tổng hợp, và hydroxocobalamin, là dạng kho sinh lý, đóng vai trò điều trị. Chúng được chuyển đổi trong cơ thể sinh vật thành các dạng hoạt chất sinh lý methylcobalamin và adenosylcobalamin [1, 2, 6, 8, 11-14].
Tổng hợp
Vitamin B12 quá trình tổng hợp rất phức tạp và chỉ xảy ra ở các vi sinh vật cụ thể. Do đó, các loài-cụ thể-ở các loài động vật khác nhau, tổng hợp ruột (hình thành bởi hệ thực vật đường ruột) góp phần ít nhiều vào việc đáp ứng nhu cầu vitamin B12. Trong khi ở động vật ăn cỏ (herbivores) sự tổng hợp đường ruột - hoặc sự tổng hợp đường tiêu hóa ở động vật nhai lại (sự hình thành bởi dạ cỏ hoặc hệ thực vật đường ruột) - là hoàn toàn đủ, động vật ăn thịt (động vật ăn thịt) có thể đáp ứng các yêu cầu của chúng không chỉ thông qua sự tổng hợp bởi hệ vi khuẩn đường ruột, mà còn thông qua việc cung cấp vitamin B12 từ thịt. sử dụng vừa đủ. Vì lý do này, con người phụ thuộc vào việc bổ sung vitamin B từ thực phẩm. Nhu cầu vitamin B12 hàng ngày là 12 đến 3 µg mỗi ngày, với lượng dự trữ đủ cho 4-1 năm.
Hấp thụ
Trong thực phẩm, vitamin B12 có trong protein hoặc ở dạng miễn phí. Giới hạn cobalamin trong chế độ ăn uống được giải phóng khỏi liên kết protein trong dạ dày by axit dịch vị và vị dịch tố (men tiêu hóa) và phần lớn được gắn vào glycoprotein được gọi là haptocorrins (HC) hoặc R-binder protein tiết ra (tiết ra) bởi tuyến nước bọt và các tế bào niêm mạc dạ dày. Trong trường hợp có sẵn cobalamin trong chế độ ăn uống tự do, sự gắn kết với HC đã xảy ra trong nước bọt [1, 2, 5, 7, 8-10, 12-14]. Phức hợp Cbl-HC đi vào phân đoạn trên của ruột non ở đâu, dưới tác động của trypsin (men tiêu hóa) và pH kiềm, sự phân cắt của phức hợp và liên kết của vitamin B12 với một glycoprotein được gọi là yếu tố nội tại (IF) được hình thành bởi các tế bào cư trú của dạ dày niêm mạc xảy ra [1, 2, 5, 7, 8, 9, 12-14]. Phức hợp Cbl-IF được vận chuyển đến đoạn xa hồi tràng (đoạn dưới của ruột non), nơi nó được đưa vào các tế bào niêm mạc theo cách phụ thuộc vào năng lượng thông qua canxi-tích nội bào phụ thuộc (vận chuyển qua màng). Quá trình này xảy ra thông qua các thụ thể cụ thể (các vị trí liên kết) và protein bao gồm cubilin (CUBN) và megalin (LRP-2), cũng như không amnion (AMN) và protein liên kết với thụ thể (RAP), được bản địa hóa như một phức hợp trong màng vi nhung mao của tế bào ruột hồi tràng (tế bào biểu mô của phần dưới ruột non). Trong nội bào (bên trong tế bào), sự phân ly (tháo rời) của phức hợp thụ thể Cbl-IF xảy ra trong nội bào (túi màng) bằng cách hạ thấp độ pH bằng cách sử dụng proton adenosine ases triphosphat (ATP) (phân cắt ATP enzyme). Trong khi hợp chất cubilin-megalin phân ly trở lại đỉnh màng tế bào (đối diện với bên trong ruột) thông qua các túi, các ống nội tạng trưởng thành thành các lysosome (bào quan tế bào), trong đó việc giải phóng cobalamin từ hợp chất của nó được đẩy nhanh bằng cách hạ thấp hơn nữa độ pH, tiếp theo là sự liên kết của vitamin B12 tự do với quá trình vận chuyển protein transcobalamin-II (TC-II) trong túi tiết, giải phóng phức hợp Cbl-TCII hoặc holotranscobalamin-II (HoloTC) vào máu qua màng đáy (quay mặt ra khỏi ruột). Vitamin B12 qua trung gian IF hấp thụ chỉ tối đa 1.5-2.0 µg mỗi bữa ăn vì khả năng kết hợp (khả năng hấp thu) của hồi tràng niêm mạc (niêm mạc của phần dưới ruột non) đối với phức hợp Cbl-IF bị hạn chế (bị hạn chế). Khoảng 1% cobalamin trong chế độ ăn uống đi vào máu qua đường tiêu hóa (đường tiêu hóa) hoặc niêm mạc mà không có sự ràng buộc trước với IF bởi một cơ chế không đặc hiệu. Với lượng vitamin B12 đường uống trên mức ăn vào sinh lý khoảng 10 µg, cobalamin thụ động, không phụ thuộc vào IF hấp thụ ngày càng trở nên quan trọng. Ví dụ, sau khi bằng miệng quản lý trong 1,000 µg vitamin B12, chỉ có 1.5 µg (14%) trong tổng lượng cobalamin được hấp thụ là 10.5 µg là phụ thuộc IF và 9 µg (86%) được hấp thu IF không phụ thuộc thông qua khuếch tán thụ động. Tuy nhiên, con đường tái hấp thu thụ động gần như không hiệu quả so với cơ chế vận chuyển phụ thuộc vào năng lượng, đó là lý do tại sao tổng lượng hấp thụ tăng về mặt tuyệt đối khi tăng cobalamin. liều nhưng giảm tương đối [1-3, 8, 12, 13].
Vận chuyển và hấp thụ tế bào
Phức hợp Cbl-TCII đi vào máu qua cổng lưu thông và từ đó đến các mô đích. Sự hấp thu HoloTC trong tế bào xảy ra bởi megalin (LRP-2) - và nội bào qua trung gian thụ thể TC-II (vận chuyển qua màng) với sự hiện diện của canxi các ion. Trong nội bào, TC-II bị phân giải protein (bằng enzym) trong lysosome (bào quan tế bào) và vitamin B12 được giải phóng vào tế bào dưới dạng hydroxocobalamin với một hóa trị ba. coban nguyên tử (OH-Cbl3 +). Với sự phân cắt của nhóm OH, xảy ra quá trình khử Cbl3 + thành Cbl2 +. Một mặt, chất này được methyl hóa bởi S-adenosylmethionine (SAM, nhà tài trợ nhóm methyl phổ quát) và liên kết dưới dạng methylcobalamin thành apo-methionine synthase (enzyme tái tạo methionine từ homocysteine), dẫn đến hoạt hóa enzym của nó. Mặt khác, Cbl2 + đi vào ty thể (“nhà máy năng lượng” của tế bào), nơi nó bị khử thành Cbl1 + và chuyển thành adenosylcobalamin bằng cách chuyển adenosyl ATP (chất mang năng lượng phổ quát) với sự phân cắt của triphosphat. Tiếp theo là sự liên kết của adenosylcobalamin với apoenzyme L-methylmalonyl-coenzyme A (CoA) mutase (enzyme chuyển L-methylmalonyl-CoA thành succinyl-CoA trong quá trình phân hủy axit propionic) và L-leucine mutase (enzyme bắt đầu phân hủy axit amin leucine bằng cách chuyển đổi thuận nghịch alpha-leucine thành 3-aminoisocapronate (beta-leucine)), do đó xúc tác kích hoạt chúng.
Phân bố trong cơ thể
TC-II chứa 6-20% lượng vitamin B12 lưu hành trong huyết tương và là phần vitamin B12 có hoạt tính chuyển hóa. Nó có thời gian bán hủy sinh học tương đối ngắn từ một đến hai giờ. Vì lý do này, HoloTC nhanh chóng giảm xuống dưới mức bình thường trong trường hợp không đủ vitamin B12 hấp thụ và thích hợp để chẩn đoán sớm thiếu vitamin B12Liên kết với haptocorrin, còn được gọi là TC-I, là 80-90% cobalamin trong huyết tương - holohaptocorrin. Không giống như TC-II, điều này không góp phần cung cấp vitamin B12 cho các tế bào ngoại vi, nhưng vận chuyển cobalamin dư thừa từ ngoại vi trở lại gan và do đó là phần chuyển hóa ít hoạt động hơn. Vì TC-I có thời gian bán hủy sinh học từ 12 đến XNUMX ngày, nên nó giảm dần khi nguồn cung cấp vitamin BXNUMX không đầy đủ, làm cho nó trở thành một dấu hiệu muộn của thiếu vitamin B12.TC-III là protein liên kết R của bạch cầu hạt (một nhóm màu trắng máu ô) và là một phần cực kỳ nhỏ. Nó giống TC-I trong chức năng trao đổi chất. Cơ quan lưu trữ chính của vitamin B12 là gan, nơi lắng đọng khoảng 60% cobalamin của cơ thể. Khoảng 30% vitamin B được lưu trữ trong cơ xương. Phần còn lại nằm trong các mô khác như tim và não. Tổng lượng dự trữ trong cơ thể là 2-5 mg. Vitamin B12 là loại duy nhất nước-vitamin hòa tan được lưu trữ với số lượng đáng kể. Dự trữ trong cơ thể tương đối cao và tốc độ luân chuyển (tốc độ luân chuyển) vitamin B12 thấp (2 µg / ngày) là lý do thiếu vitamin B12 không trở nên rõ ràng về mặt lâm sàng trong nhiều năm. Vì lý do này, những người ăn chay nghiêm ngặt phát triển các triệu chứng thiếu vitamin B12 chỉ sau 5-6 năm mặc dù có hàm lượng cobalamin thấp chế độ ăn uốngTuy nhiên, ở những bệnh nhân mắc bệnh hoặc phẫu thuật cắt bỏ dạ dày hoặc đoạn cuối hồi tràng (đoạn dưới của ruột non), thiếu hụt vitamin B12 có thể xảy ra sau ít nhất là 2-3 năm vì cả cobalamin trong chế độ ăn uống đều không thể được tái hấp thu cũng như không bài tiết vitamin B12 qua mật (qua mật) [1-3, 7, 10, 12, 13].
Bài tiết
Vì một mạch gan ruột hiệu quả (gan–mô ruột mạch), 3-8 µg cobalamin được bài tiết hàng ngày trong mật được tái hấp thu ở đoạn cuối hồi tràng (phần dưới của ruột non). Bài tiết vitamin B12 qua thận rất thấp ở lượng hấp thụ bình thường và là 0.143% mỗi ngày với lượng trung bình hàng ngày là 3-8 µg vitamin B12. Với sự gia tăng liều, tỷ lệ vitamin B12 được hấp thụ trong nước tiểu tăng lên đáng kể do vượt quá khả năng lưu giữ. Sau khi sử dụng 1,000 µg cyanocobalamin, 94% (9.06 µg) trong số 9.6 µg vitamin B12 đã hấp thu vẫn được giữ lại và 6% (0.54 µg) được thải trừ qua thận (qua thận). Với miệng ngày càng tăng liều, phần vitamin B12 được hấp thụ trong tổng số cơ thể giảm từ 94 đến 47%, và phần được thải trừ qua thận tăng tương ứng từ 6 đến 53%.
