کوبالامین (ویتامین B12): تعریف ، سنتز ، جذب ، انتقال و توزیع

در ادبیات پزشکی ، این اصطلاح ویتامین B12 شامل تمام کوبالامینهای فعال ویتامین (Cbl) است که ساختار اصلی آنها از یک سیستم حلقه کرین تقریباً مسطح ، یک ترکیب مانند پورفیرین با چهار حلقه پیرول کاهش یافته (A ، B ، C ، D) و یک مرکزی تشکیل شده است. کبالت اتم مرکزی کبالت اتم محکم به چهار متصل شده است نیتروژن اتمهای حلقه های پیرول و آلفا محوری به نیتروژن 5,6،XNUMX-dimethylbenzimidazole ، که برای عملکرد ویتامین کوبالامین بسیار مهم است. بتا محوری ، اتم کبالت ممکن است با باقی مانده های مختلف جایگزین شود ، مانند:

  • سیانید (CN-) - سیانوکوبالامین (ویتامین B12).
  • یک گروه هیدروکسی (OH-) - هیدروکسوکوبالامین (ویتامین B12a)
  • آب (H2O) - آکوکوبالامین (ویتامین B12b)
  • دی اکسید نیتروژن (NO2) - نیتروکوبالامین (ویتامین B12c)
  • یک گروه متیل (CH3) - متیل کوبالامین (کوآنزیم)
  • 5'-deoxyadenosyl - 5'-deoxyadenosylcobalamin (آدنوزیل کوبالامین ، کوآنزیم).

از مشتقات ذکر شده (مشتقات) ، فقط سیانوکوبالامین ، که به صورت مصنوعی تولید می شود ، و هیدروکسوکوبالامین ، که فرم دپوی فیزیولوژیکی است ، نقش درمانی دارند. اینها در ارگانیسم به فرمهای فعال فیزیولوژیکی متیل کوبالامین و آدنوزیل کوبالامین تبدیل می شوند [1 ، 2 ، 6 ، 8 ، 11-14].

ترکیب

ویتامین B12 سنتز بسیار پیچیده است و منحصراً در میکروارگانیسم های خاص رخ می دهد. بنابراین ، گونه ها به طور خاص در گونه های مختلف جانوری ، سنتز روده ای (تشکیل شده توسط فلور روده) کم و بیش در تأمین نیازهای ویتامین B12 نقش دارد. در حالی که در گیاه خواران (گیاه خواران) سنتز روده - یا سنتز دستگاه گوارش در نشخوارکنندگان (تشکیل شده توسط شکمبه یا فلور روده) - کاملاً کافی است ، گوشتخواران (گوشتخواران) قادر به تأمین نیازهای خود نه تنها از طریق سنتز فلور روده بلکه از طریق تأمین ویتامین B12 با گوشت هستند. برای انسان ، ویتامین B12 تشکیل شده توسط فلور روده بزرگ نمی تواند به اندازه کافی استفاده می شود به همین دلیل ، انسان به مصرف اضافی ویتامین B همراه غذا بستگی دارد. نیاز روزانه به ویتامین B12 3 تا 4 میکروگرم در روز است ، با ذخایر کافی برای 1-2 سال.

جذب

در غذاها ، ویتامین B12 وجود دارد پروتئین ها یا بصورت آزاد کوبالامین محدود شده از رژیم غذایی آزاد می شود اتصال پروتئین در معده by اسید معده و انزیم گوارنده پروتئين در شیره معده (آنزیم گوارشی) و تا حد زیادی به گلیکوپروتئینها متصل می شود به نام هاپتوکورین (HC) یا R-binder پروتئین ها ترشح (ترشح) توسط غدد بزاقی و سلولهای مخاطی معده. در مورد کوبالامین موجود در رژیم غذایی ، پیوند با HC در حال حاضر اتفاق می افتد بزاق [1 ، 2 ، 5 ، 7 ، 8-10 ، 12-14]. مجتمع Cbl-HC وارد قسمت فوقانی قسمت می شود روده کوچک جایی که ، تحت عمل تریپسین (آنزیم گوارشی) و pH قلیایی ، تجزیه کمپلکس و اتصال ویتامین B12 به یک گلیکوپروتئین به نام فاکتور ذاتی (IF) تشکیل شده توسط سلولهای اشغال کننده معده مخاط رخ می دهد [1 ، 2 ، 5 ، 7 ، 8 ، 9 ، 12-14]. کمپلکس Cbl-IF به ایلئوم دیستال (بخش پایین تر از آن) منتقل می شود روده کوچک) ، جایی که از طریق آن به سلولهای مخاطی به روش وابسته به انرژی گرفته می شود کلسیمآندوسیتوز وابسته (انتقال غشا). این فرایند از طریق گیرنده های خاص (محل های اتصال) و پروتئین ها از جمله کوبیلین (CUBN) و مگالین (LRP-2) ، و همچنین پروتئین مرتبط با آمنیون (AMN) و گیرنده (RAP) ، که به صورت یک مجموعه در غشای میکروویلیس سلولهای انتروسیت مایع (سلولهای اپیتلیال تحتانی) قرار دارد. روده کوچک) داخل سلولی (درون سلول) ، جدا کردن (جدا کردن) مجموعه گیرنده های Cbl-IF در اندوزوم ها (وزیکول های غشایی) با کاهش pH با استفاده از پروتون رخ می دهد آدنوزین تری فسفات (ATP) آس (ATP - شکاف) آنزیم ها) در حالی که ترکیب کوبیلین-مگالین جدا شده به آپیکال برمی گردد غشای سلولی (رو به داخل روده) از طریق وزیکول ها ، اندوسوم ها به لیزوزوم ها (اندامک های سلولی) بالغ می شوند که در آنها با کاهش بیشتر pH آزاد شدن کوبالامین از ترکیب آن تسریع می شود. به دنبال آن اتصال ویتامین B12 آزاد به انتقال پروتئین ترانس کوبالامین-II (TC-II) در وزیکولهای ترشحی ، که کمپلکس Cbl-TCII یا هولوترانسکوبالامین-II (HoloTC) را به داخل آزاد می کند خون از طریق غشای بازالترال (رو به روده) IF واسطه ویتامین B12 جذب فقط حداکثر 1.5-2.0 میکروگرم در هر وعده غذایی است زیرا ظرفیت اختلاط (ظرفیت جذب) مایع مایع دریایی است مخاط (مخاط روده کوچک پایین) برای کمپلکس Cbl-IF محدود است (محدود). تقریباً 1٪ کوبالامین در رژیم غذایی از طریق دستگاه گوارش (دستگاه GI) یا به خون وارد می شود مخاط بدون اتصال قبلی به IF توسط مکانیزم غیر اختصاصی. با مصرف خوراکی ویتامین B12 بالاتر از میزان دریافت فیزیولوژیکی تقریباً 10 میکروگرم ، کوبالامین منفعل مستقل از IF جذب مهمتر می شود مثلاً بعد از دهان حکومت از 1,000 میکروگرم ویتامین B12 ، فقط 1.5 میکروگرم (14٪) از کل کوبالامین جذب شده 10.5 میکروگرم به IF وابسته است و در حال حاضر 9 میکروگرم (86٪) به طور مستقل از طریق انتشار غیرفعال جذب می شود. با این حال ، مسیر جذب غیرفعال در مقایسه با مکانیسم حمل و نقل وابسته به انرژی تقریباً به همان اندازه کارآمد نیست ، به همین دلیل است که کل مقدار جذب شده با افزایش کوبالامین از نظر مطلق افزایش می یابد مقدار اما از نظر نسبی کاهش می یابد [1-3 ، 8 ، 12 ، 13].

حمل و نقل و جذب سلولی

کمپلکس Cbl-TCII از طریق پورتال وارد جریان خون می شود گردش و از آنجا به بافت های هدف جذب سلولی HoloTC با حضور مگالین (LRP-2) - و TC-II با واسطه گیرنده (انتقال غشا)) در حضور کلسیم یونها از نظر سلولی ، TC-II از نظر پروتئولیتیکی (آنزیمی) در لیزوزومها (اندامکهای سلول) تخریب می شود و ویتامین B12 به صورت هیدروکسوکوبالامین با سه ظرفیتی در سیتوزول آزاد می شود کبالت اتم (OH-Cbl3 +). با تجزیه گروه OH ، کاهش Cbl3 + به Cbl2 رخ می دهد. از یک طرف ، این توسط S-adenosylmethionine (SAM ، اهدا کننده گروه متیل جهانی) متیله می شود و به عنوان متیل کوبالامین به apo- متصل می شودمتیونین سنتاز (آنزیمی که متیونین را از بازسازی می کند) هموسیستئین) ، منجر به فعال شدن آنزیمی آن می شود. از طرف دیگر ، Cbl2 وارد میتوکندریون ("نیروگاه انرژی" سلول) می شود و در آنجا با انتقال آدنوزیل ATP (حامل انرژی جهانی) با تجزیه تری فسفات به Cbl1 کاهش یافته و به آدنوزیل کوبالامین تبدیل می شود. به دنبال آن اتصال آدنوزیل کوبالامین به آپوآنزیم های L-methylmalonyl-coenzyme A (CoA) موتاز (آنزیمی که L-methylmalonyl-CoA را به سوکسینیل-CoA در هنگام تخریب اسید پروپیونیک تبدیل می کند) و L-لوسین موتاز (آنزیمی که تخریب آمینو اسید لوسین را با تبدیل برگشت پذیر آلفا-لوسین به 3-آمینوایزوکاپرونات (بتا-لوسین) آغاز می کند) ، در نتیجه آنها را فعال می کند.

توزیع در بدن

TC-II حاوی 6-20٪ از ویتامین B12 در پلاسما است و از نظر متابولیکی کسر ویتامین B12 است. نیمه عمر بیولوژیکی نسبتاً کوتاه یک تا دو ساعت دارد. به همین دلیل ، در صورت کمبود ویتامین B12 ، HoloTC به سرعت به زیر سطح نرمال می رسد جذب و برای تشخیص به موقع مناسب است کمبود ویتامین B12متصل به هاپتوکورین ، همچنین به عنوان TC-I شناخته می شود ، 80-90 of کوبالامین پلاسما - هولوهاپتوکورین است. برخلاف TC-II ، این امر به تأمین ویتامین B12 به سلولهای محیطی کمک نمی کند ، اما کوبالامین اضافی را به صورت محیطی به داخل منتقل می کند. کبد و بنابراین کسری است که از نظر متابولیکی فعال نیست. از آنجا که نیمه عمر بیولوژیکی TC-I از نه تا ده روز است ، در صورت ناکافی بودن ویتامین B12 ، به آهستگی از بین می رود و این یک شاخص دیررس برای کمبود ویتامین B12.TC-III پروتئین R چسبنده گرانولوسیتها (گروهی از سفیدها) است خون سلولها) و کسری کاملاً کوچک است. از نظر عملکرد متابولیکی شبیه TC-I است. اصلی ترین اندام ذخیره کننده ویتامین B12 است کبد، جایی که حدود 60٪ کوبالامین بدن رسوب می کند. حدود 30٪ از ویتامین B در عضلات اسکلتی ذخیره می شود. باقیمانده در بافتهای دیگر مانند قلب و مغز. مقدار کل بدن 2-5 میلی گرم است. ویتامین B12 تنها است آب- ویتامین محلول که به مقدار قابل توجهی ذخیره می شود. ذخایر نسبتاً بالای بدن و میزان گردش مالی پایین (میزان گردش) ویتامین B12 (2 میکروگرم در روز) دلیل این است که کمبود ویتامین B12 سالها از نظر بالینی آشکار نمی شود. به همین دلیل ، گیاهخواران سختگیر علیرغم کمبود کبالامین ، تنها پس از 12-5 سال علائم کمبود ویتامین B6 را نشان می دهند رژیم غذایی.با این حال ، در بیماران مبتلا به بیماری یا برداشتن جراحی معده یا ایلئوم انتهایی (بخش پایین روده کوچک) ، کمبود ویتامین B12 ممکن است بعد از 2-3 سال اتفاق بیفتد زیرا نه کوبالامین در رژیم غذایی قابل جذب مجدد است و نه صفراوی ویتامین B12 دفع می شود (از طریق صفرا) [1-3 ، 7 ، 10 ، 12 ، 13].

دفع

به دلیل یک مدار م enterثر در انتروباتیک (کبد-روده در اوردن از مدار) ، 3-8 میکروگرم کوبالامین روزانه در بدن دفع می شود صفرا در ایلئوم انتهایی (قسمت پایین روده کوچک) دوباره جذب می شود. دفع ویتامین B12 توسط کلیه ها در مصرف طبیعی بسیار کم است و با مصرف روزانه 0.143-3 میکروگرم ویتامین B8 12٪ در روز است. با افزایش مقدار، نسبت ویتامین B12 جذب شده در ادرار با بیش از ظرفیت نگهداری به طور قابل توجهی افزایش می یابد. پس از تجویز 1,000 میکروگرم سیانوکوبالامین ، 94٪ (9.06 میکروگرم) از 9.6 میکروگرم ویتامین B12 جذب شده هنوز حفظ شده و 6٪ (0.54 میکروگرم) از طریق کلیه (از طریق کلیه ها) از بین می رود. با افزایش دهان مقدار، کسری از ویتامین B12 جذب شده توسط کل بدن از 94 به 47 ases کاهش می یابد ، و کسر کلیه حذف شده به ترتیب از 6 به 53٪ افزایش می یابد.