Czy jeść witaminy garściami?

Obywatel USA,  Linus Carl Pauling (ur. 1901– zm. 19 sierpnia 1994) (https://pl.wikipedia.org/wiki/Linus_Pauling) dwukrotnie dostał nagrodę Nobla:- jedną w dziedzinie chemii (1954) za prace nad wiązaniami chemicznymi i ich zastosowanie w wyjaśnieniu budowy związków kompleksowych oraz Pokojową Nagrodę Nobla (1962) za wysiłki na rzecz rozbrojenia i kampanię przeciwko próbom jądrowym. W latach 1935–1939 koncentrował się  na problemach z obszaru interdyscyplinarnego – między fizykochemią i biologią, czyli nauką o życiu.  Interesowała go biologia molekularna, ściśle powiązana z genetyką, biochemią, biofizyką, cytologią i innymi obszarami nauki, w których istotne jest pojęcie aktywności biologicznej. Pauling był zwolennikiem kontroli sprzedaży i reklamy witamin, jednak sprzeciwiał się traktowaniu ich jako leki. Sam jadł je podobno garściami i gdy miał 80 lat, nadal aktywnie uczestniczył w konferencjach dotyczących zagadnień naukowych, obrony pokoju i innych. Propagował podawanie dożylnie dużych dawek witaminy C w celu leczenia osób chorych na raka, a z kolei przy schizofrenii zalecał witaminę B₃ (podawaną doustnie).

Zaproponował kontrowersyjną zmianę w medycynie – wprowadzenie „medycyny ortomolekularnej” (Science 1968, Orthomolecular medicine describes the practice of preventing and treating disease by providing the body with optimal amounts of substances which are natural to the body). Można obecnie porównać to do stosowania w rozsądny sposób suplementów będących naturalnymi składnikami naszego organizmu w celu zapobiegania chorobom i podczas terapii. Instutut imienia Linusa Pauling zajmuje się nadal witaminami (Higdon J., Drake V. J., Mock D., Linus Pauling Intitute’s Micronutrient Information Center, Oregon State University, 2000 – 2008, http://lpi.oregonstate.edu/infoceter/vitamins/).

Witaminy należą do tych substancji, których organizm ludzki nie wytwarza, a występują one w naturalnych dla nas pokarmach. W sytuacjach, w których uważamy, że nasza dieta jest niewystarczająca, sięgamy po witaminy syntetyczne lub ich oczyszczone i zagęszczone formy, pochodzenia naturalnego. Występują one nie tylko w postaci preparatów doustnych, czy iniekcjach, ale także w kremach.

Tabletki lub krople dostają się do naszego przewodu pokarmowego. Tam, podobnie jak inne składniki żywności ulegają strawieniu, a następnie wchłonięciu. Z krwią żyłą wrotną dostają się do wątroby, największej przetwórni naszego organizmu. W tym narządzie witaminy ulegają właściwym dla każdej z nich przemianie metabolicznej prowadzącej do ich „uzdatnienia”, jako substancji biologicznie czynnej. W wątrobie też syntetyzowane są białka osocza, będące transporterami witamin we krwi. Z osoczem witaminy lub ich metabolity dostarczane są do komórek docelowych.

Substancje rozpuszczalne w tłuszczach i oczywiście też witaminy rozpuszczalne w tłuszczach mogą dostawać się do organizmu nie tylko przez przewód pokarmowy, ale też bezpośrednio poprzez nabłonek (błony śluzowe) i skórę (krem, maść na przykład z witaminą A). Witaminy z tej grupy w przewodzie pokarmowym, w którym jest środowisko wodne, podlegają takiemu transportowi, jak inne substancje tłuszczowe. Wymagają formowania micelli z udziałem kwasów  żółciowych. Jeżeli witaminę rozpuszczalną w lipidach naniesie się na powłoki naszego ciała, to powinna ona być wchłonięta do organizmu człowieka, podobnie jak niektóre leki (na przykład nitrogliceryna – związek dobrze rozpuszczalny w tłuszczach). Z kolei witaminy rozpuszczalne w wodzie nie powinny pokonywać bariery, jaką jest skóra, chroniąca nas przed środowiskiem zewnętrznym, ale czasami w kosmetykach lub lekach występują liposomy (lipidowe kuleczki) wypełnione związkami rozpuszczalnymi w wodzie. Właśnie zastosowanie liposomów jest specjalną drogą podawania substancji rozpuszczalnych w wodzie poprzez bariery lipidowe do komórek. Są takie preparaty witaminy C o zwiększonej przyswajalności dzięki zastosowaniu liposomów.           Jeśli zaś chodzi o stosowanie kremów z witaminami rozpuszczalnymi w wodzie to stworzono z nich preparaty lipofilne („tłuszczolubne”). Przykładem tego jest ester kwasu askorbinowego (witamina C) z kwasem palmitynowym (palmitynian askorbinylu nie jest z kolei rozpuszczalny w wodzie). Związki transdermalne dostają się do krwi obwodowej i z nią docierają do tkanek. Omijają w ten sposób wątrobę i nie ulegają tam transformacji przed bezpośrednim kontaktem z komórka docelową.

Dla właściwego zaopatrzenia naszego organizmu w witaminy istotne jest utrzymanie w należytej kondycji mikroflory jelitowej, ponieważ ona generuje dla człowieka niektóre witaminy.  Jednak ostatnio propaguje się dla wegan rozważną suplementację. Należy zwrócić uwagę na fakt, że substancje uwalniane przez symbiotyczne bakterie jelitowe dostają się do tkanek obwodowych z pominięciem wątroby lub nie są w ogóle wchłaniane. Konsekwencje tego faktu mogą być różne.

Witaminy są niewielkimi cząsteczkami organicznymi, które na terenie naszego organizmu stają się istotnymi elementami struktur biorących udział w katalizowaniu wielu reakcji anabolicznych  i katabolicznych. Należą do nich  kofaktory reakcji, bywają związane z białkami enzymatycznymi i strukturalnymi oraz działają jak antyoksydanty, a także hormony.  Niektóre z nich mogą być magazynowane na terenie naszego organizmu, ale mimo to  powinny być składnikami naszej codziennej diety. W ciągu wielu dziesięcioleci badań naukowych prowadzonych nad naszym „uzależnieniem” od tych substancji egzogennych wykryto, że ludzki organizm jest w stanie syntetyzować niektóre z nich (A, D, B₃).

Witaminy podzielono bardzo dawno temu na rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalne w tłuszczach, ale badania ostatnich dziesięcioleci przyniosły nowe spojrzenie na niektóre z tych substancji egzogennych. Przykładem wyników tych badań jest witamina D. Otóż, podczas jednego z posiedzeń Konferencji Polskiego Towarzystwa Biochemicznego na początku lat 90-tych zeszłego wieku padło pytanie, kiedy powinniśmy opisywać ją, jako witaminę, a kiedy jako hormon. Wtedy profesor Edward Bańkowski odpowiedział, że jeżeli nasz organizm potrafi wyprodukować związek w ilościach utrzymujących nas w zdrowiu to jest to hormon, a jeżeli pobieramy go z zewnątrz, staje się witaminą. Obecnie podobnie, jak z witaminą D, jest też z witaminą A, którą nasz organizm wytwarza z b-karotenu.

Pojęcia określające stan organizmu pod względem zawartości w nim witamin

Awitaminoza – bardzo duży niedobór jednej lub wielu witamin, na przykład powodujący szkorbut (brak witaminy C), krzywicę (brak witaminy D), pelagrę (brak witaminy B₃), anemię złośliwą (brak B₁₂), ber-beri (brak B₁), kurzą ślepotę (brak witaminy A, beta-karotenu).

Hipowitaminoza – patologiczny stan wywołany zbyt małą ilością jednej lub kilku witamin w organizmie. Występuje na skutek niedoboru witamin w diecie (hipowitaminoza pierwotna) lub w efekcie upośledzenia wchłaniania witamin z pokarmu, działania leków albo zwiększonego zapotrzebowania w przebiegu chorób lub w czasie ciąży (hipowitaminoza wtórna).

Subkliniczny niedobór – długotrwały stan niewielkich niedoborów witaminy lub witamin rzutujący na zaburzenia metaboliczne stające się chorobą.

Hiperwitaminoza – patologiczny stan wywołany nadmiarem witamin w organizmie. Najczęściej dotyczy witaminy A (nadmiar beta-karotenu uszkadza wątrobę) i D.

Zapotrzebowanie człowieka na witaminy

Zapotrzebowanie na witaminy utrzymujące człowieka w zdrowiu powinno odnosić się do jego grupy wiekowej, płci i trybu życia oraz ciąży i karmienia przez kobietę oseska własnym mlekiem. Powinno też uwzględniać naszą masę i stan zdrowia. Przy okazji opisywania poszczególne witamin będę podawała nasze na nie zapotrzebowanie. Nasze dobowe zapotrzebowanie na witaminy jest rzędu mikro- i miligramów w zależności od witaminy. Pewnie związane jest to z ich funkcją. Jest ono znacznie mniejsze niż na inne składniki pokarmu.  Ilości witamin konieczne do prawidłowego funkcjonowania organizmu są niewielkie, ponieważ ich biodostępność (pozyskiwanie z naturalnej żywności) jest odpowiednio mało wydajne. Dopiero pojawienie się witaminowych leków i suplementów diety, czyli żywności stanowiącej skoncentrowane źródło substancji odżywczych, oferowanych w celu uzupełnienia spożycia, spowodowało zagrożenie związane z przedawkowaniem witamin. Aczkolwiek już od bardzo dawna są znane przykłady związane z zatruciem witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach – hiperwitaminoza. Ekstremalnym  przykładem jest zatrucie witaminą D po zjedzeniu przez człowieka wątroby niedźwiedzia polarnego, będącej magazynem bardzo dużych ilości tej substancji. Jednak nie są znane przypadki zatrucia witaminami rozpuszczalnymi w wodzie, jeżeli jest to żywność naturalna biologicznie. Inaczej jest z suplementacją witaminową. Wtedy nadmierne ilości nawet witamin rozpuszczalnych w wodzie mogą być groźne. Przykładem są zaburzenia neurologiczne przy nadmiarze witaminy B₆, mimo to, że nie jest kumulowana w organizmie i teoretycznie szybko powinna nas opuścić z moczem. Z kolei nadmiar witaminy C powoduje uszkodzenie nerek. Problemem dla wegan może stać się nadmiar witaminy B₁₂, (magazynowana w wątrobie), którą z lęku przed niedoborem będą się suplementować w nadmiarze.

Oczywiście obok rzadko występującej hiperwitaminozy groźne są niedobory, a w naszym zindustrializowanym świecie niebezpieczne stają się, gdy są utajone (subkliniczny niedobór) trwające dłuższy czas.  Nie zawsze dają wyraźne objawy kliniczne i mogą stać się przyczyna choroby. Zauważyć możemy tylko „czubek góry lodowej”, która po wielu latach przeistoczy się w katastrofę metaboliczną ustroju.

Przetwarzanie żywności w przewodzie pokarmowym – pozyskiwanie witamin

W kolejnych etapach trawienia pokarm zawierający witaminy zawarte w naturalnych strukturach tkankowych podlega mechanicznemu rozdrabnianiu, nasycaniu sokami trawiennymi i hydrolizie enzymatycznej. Na tej drodze witaminy są uwalniane ze struktur komórkowych spożywanego pokarmu lub ze spożywanych preparatów, tabletek lub kapsułek. Witaminy rozpuszczalne w wodzie bez specjalnych nośników są wchłaniane w odpowiednim odcinku przewodu pokarmowego do krwiobiegu poza witaminą B₁₂, (zapraszam dalej „Witamina krwiotwórcza”). Z kolei  witaminy lipidowe (te rozpuszczalne w tłuszczach) wymagają uformowania micelli (struktur złożonych z lipidów i soli kwasów żółciowych). Tak pokrótce wygląda droga wędrówki witamin do naszego organizmu,  ale jeszcze nie do naszych komórek. Na tym etapie skład pokarmu i stopień przetworzenia składników pokarmowych ma wpływ na biodostępność witamin. Substancje, które będą obniżały wchłanianie lipidów (błonniki), będą też oddziaływały na wchłanianie witamin lipidowych. Również wewnątrzustrojowa przemiana lipoprotein (transportujących lipidy wraz z cholesterolem – zapraszam „Polub swój cholesterol,,,”) i metabolizm cholesterolu, a (w tym także synteza kwasów żółciowych) będą miały znaczący wpływ na wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

Jak już wspomniałam, produkty trawienia dostają się do krwi i żyłą wrotną  dostają się do wątroby. W tym narządzie są odpowiednio przetwarzane i na nośnikach białkowych lub w postaci wolnej z krwią  docierają do komórek docelowych.

Nasza wątroba jest też narządem magazynującym niektóre witaminy. Ma to miejsce też u zwierząt i z tego faktu wypływają tak znakomite właściwości odżywcze dań z „wątróbką” .                                                                                                         

 Oddziaływanie witamin w komórkach docelowych

Komórki docelowe dla substancji metabolicznie czynnych to te, w których dany związek będzie powodował efekt biologiczny. Efekty biologiczne można podzielić na szybkie i długotrwałe. Do efektów biologicznych szybkich należy bezpośredni wpływ na aktywność enzymów, a do długotrwałych – oddziaływanie na ekspresję genów, przejawiające się w biosyntezie określonego białka enzymatycznego lub strukturalnego.

Okres półtrwania poszczególnych witamin w naszym organizmie jest różny i odpowiednio regulowany. Ostatecznie katabolity witamin wydalane są z kałem oraz z moczem.

Diagnostyka laboratoryjna witamin

W poniższej tabeli pokazuję metody diagnostyki laboratoryjnej stosowane do oznaczania witamin (Gaw A., Murphy M.J., Cowan R.A., O’Reilly D. „Clinical biochemitry”, Churchill Livingstone, 2001).

Należy zwrócić uwagę na fakt, że nie zawsze jest oznaczane stężenie samej witaminy, często ich aktywność jest oceniana poprzez ilościowe efekty metaboliczne.

Witaminy – składniki żywności

Na poniższej ilustracji pokazuje te witaminy, które pozyskujemy z roślin.

Jak widać nie wszystkie witaminy są pochodzenia roślinnego, ale znakomita większość. Na naszą żywność składają się tkanki roślinne (w tym grzyby – szczególnie drożdże są dobrym źródłem niektórych witamin) i zwierzęce. W tabeli przedstawiam wartości procentowego udziału poszczególnych witamin w różnych rodzajach żywności. (Nadolna I., Zachowanie witamin w procesach kulinarnych i technologicznych, nowa Medycyna, Witaminy, 1995, 11, 20 – 23).

Dla biodostępności witamin istotna jest budowa anatomiczna i strukturalna spożywanej tkanki oraz obecność w niej naturalnych lub syntetycznych induktorów lub inhibitorów. Czasem jeden składnik spożywczy będzie zaburzał lub pobudzał wchłanianie innego. Tak też dzieje się w przypadku witamin. Ważny jest nawet skład śliny i oczywiście przyjmowane leki oraz ogólny stan zdrowia

Na ogół nasza żywność jest poddawana różnym obróbkom w celu sporządzenia z niej składników potraw odpowiadających nawykom żywieniowym danej grupy ludności.  W poniższej tabeli  przedstawiam straty w zawartości witamin w żywności powodowane  procesem przygotowywania potraw (Nadolna I., Zachowanie witamin w procesach kulinarnych i technologicznych, nowa Medycyna, Witaminy, 1995, 11, 20 – 23).

          . * z odlewaniem wywaru usuwamy witaminy rozpuszczone w wodzie   

 Pierwsza witamina, którą opiszę, to witamina B₁₂, ponieważ ma ona najbardziej skomplikowane przyswajanie i nie jest produkowana ani przez rośliny, ani przez zwierzęta, ale przez bakterie niesymbiotyczne, czyli nie naszą florę jelitową.

Witamina krwiotwórcza jest czerwona          

Co ciekawe w 1926 roku zaobserwowano, że spożywanie wątroby zwierzęcej leczy osoby cierpiące na anemię złośliwą. Wtedy rozpoczęły się badania nad kobalaminą. Wiemy, że magazynowana jest w wątrobie, także w naszej, w ilości 1 mikrogram na 1 gram tkanki. Blisko dwadzieścia lat później (rok 1948) otrzymano postać krystaliczną tej witaminy i jest ona czerwoną substancją (tak na marginesie hemoglobina jest ciemnobrązowa). Strukturę przestrzenną witaminy B₁₂ z trwałymi wiązaniami węgiel-metal rozwiązano za pomocą badań rentgenograficznych w 1956 roku, za co Dorothy Crowfoot Hodgkin otrzymała Nagrodę Nobla z chemii w 1964 roku. Witamina B₁₂ jest jedyną witaminą, która zawiera w swej bardzo rozbudowanej cząsteczce jon metalu kobalt. Cechuje jej budowę układ korynowy (cztery pierścienie pirolowe – nie jest porfiryną) i obecność jonu kobaltu (metal). Zapotrzebowanie dorosłego człowieka na witaminę B₁₂ wynosi 2-3 mikrogramy na dobę. Kobiety w ciąży i karmiące piersią powinny spożywać 4 mikrogramy witaminy na dobę (1) Prawidłowe stężenie witaminy B₁₂ w surowicy krwi wynosi od 200 do 1000 pmol/L (piko – 10 do minus 12). Za alarmujące uważa się stężenie poniżej 150 pmol/L (2). Nie zawsze musi to odzwierciedlać nasycenie nią enzymów komórkowych. Z tego powodu obok oceny stężenia kobalaminy oznacza się kwas foliowy, homocysteinę i kwas metylomalonowy (wytłumaczę w dalszej części dlaczego). Z kolei przy stosowaniu przez dłuższy czas bardzo dużych dawek tej witaminy zaobserwowano u niektórych ludzi objawy uczuleniowe i nieprawidłowości w obrazie krwi. Szczególnie narażone na to są osoby suplemenujące się witamina B₁₂ z powodu diety, w której nie ma produktów zwierzęcych. Przy bardzo wysokich dawkach może wystąpić krwotok z jam nosowych. Kobalamia w dużej części dostaje się do żółci i z niej może ponownie być wchłonięta do naszego organizmu. To jest swego rodzaju „oszczędzanie”. Wydalana jest przez nerki, ale w nich też jej część jest wchłaniana zwrotnie. Jej okres półtrwania (czas, w którym połowa substancji zniknie) w organizmie wynosi w przybliżeniu 6 dni, w wątrobie aż 400 dni. Zapasy 2-3 mg i wystarczają na 3–4 lata (3).

Zalecane do spożycia ilości obliczane są przy założeniu, że wchłonięcie witaminy wynosi 50 %. Zatem dawka dobowa 2 µg powinna wystarczyć, aby uniknąć u większości ludzi choćby najmniejszych oznak niedoboru tej witaminy. Cyjanokobalamina jest kumulowana w tkankach zwierzęcych, zwłaszcza w wątrobie, a jej niedobory mogą wystąpić co najwyżej po 5-6 latach od przyjęcia ostatniej dawki. Przy normalnym spożyciu mięsa dzienne zapotrzebowanie jest z zaspakajane w nadmiarze, jednak problemy mogą się pojawić u wegan, wegetarian i ludzi z zaburzeniami wchłaniania w przewodzie pokarmowym (4). Najbogatszym źródłem B₁₂ są ścieki, obornik, gleba i muł, w którym żyją odpowiednie bakterie zdolne do jej produkcji. Trudno to jeść! Nasuwa się pytanie, jak tę witaminę wprowadzić do naszych komórek. Spokojnie – dla nas jest dostępna w produktach zwierzęcych, zwierzęta pozyskują ją ze swej mikroflory przewodu pokarmowego. Jest nie tylko w mięsie, ale także w nabiale oraz produkuje ją nasza mikoroflora jelitowa (małe ilości).

Droga B₁₂ do naszych komórek jest skomplikowana i wymaga obecności kilku białek.

Na poniższym schemacie pokazuję tę wędrówkę.

Wchłanianie B₁₂ w 99% jest procesem aktywnym. Uwolniona ze strawionego pokarmu łączy się z białkiem utworzonym w śliniankach i spływającym do przewodu pokarmowego ze śliną – białko R (haptokoryna, transkobalamina I – TCI) (5). Wynika z tego, że dla uwolnienia kobalaminy z pokarmu ważne jest trawienie już w jamie ustnej, a następnie w żołądku. Białko śliny chroni witaminę B12 przed działaniem soku żołądkowego, ponieważ nie niszczy go ani kwas solny, ani pepsyna (enzym proteolityczny). Dopiero w dwunastnicy trypsyna z soku trzustkowego niszczy te strukturę, ale kobalamina od razu jest chroniona przez kolejne białko. Jest nim czynnik wewnętrzny (IF, z ang – Intrinstinc Factor) nazywany czynnikiem Castle’a. Ta glikoproteina jest produkowana przez komórki okładzinowe żołądka i wraz z treścią pokarmową dostaje się do dwunastnicy. Nowo powstały kompleks jest oporny na trawienie i przemieszcza się nietknięty do końca okrężnicy (ileum ). Tam łączy się ze specyficznym receptorem, który znajduje się na komórkach nabłonkowych rąbka szczoteczkowego. Przyłączenie do receptora zachodzi w pH neutralnym, do wchłonięcia (endocytozy) potrzebne są jony wapnia. Wchłanianie kompleksu jest ograniczone. Dawka 1 mikrograma jest wchłonięta w połowie w ciągu 6 godzin. We krwi wiązana jest przez kolejne białka transportujące osocza: haptokorynę (HC, TCI) i przez transkobalaminę (TCII). Transkobalamina jest syntetyzowana w wątrobie i innych tkankach. Kobalamina z białkiem chroniącym/transportującymi ją we krwi dociera do receptorów komórek docelowych i dostaje się do ich wnętrza.

Powodem niedoboru B₁₂ najczęściej jest zaburzenie wchłaniania – problemy w przewodzie pokarmowym. Czasem nawet nadmiernie rozbudowana flora bakteryjna może być szkodliwa (zużywa naszą kobalaminę). Zwracam uwagę na fakt, że nieobecność jednego z białek chroniących/transportujących zaburza dotarcie witaminy do celu i kończy się awitaminozą. Problemem jest stosowanie niektórych leków oraz uszkodzenie ślinianek, żołądka i jelita. Niestety, szkodliwe są bardzo popularne leki, obecnie nawet sprzedawane bez recepty, hamujące pompę protonową (na nadkwasotę), a także metformina (lek stosowany w cukrzycy typu 2 i czasem niestety w otyłości – tak zwany „glukożerca”) . Na poniższym schemacie pokazuję właśnie ten problem (2). Białka ochronno/transportujace na schemacie to HC (haptokoryna), IF (czynnik wewnętrzny), TCII (transkobalamina).

Bezpośredni wpływ kobalaminy na metabolizm komórki

W naszych komórkach współdziałają z enzymami dwie postacie kobalaminy. W cytoplazmie występuje metylokobalamina (MeCbl), a w mitochondriach deoksyadenozylokobalamina (dACbl) (2). Na poniższym schemacie pokazuję położenie w komórce enzymów z kobalaminą.

Metylokobalamina wchodzi w skład enzymu syntazy metioniny (z ang. Methionine Synthase – MS) (zapraszam „Criminal story…”), która katalizuje metylację homocysteiny do metioniny z jednoczesnym odebraniem właśnie grupy metylowej od 5-metylotetrahydrofolianu (Kwas foliowy – zapraszam do śledzenia „Cyklu o witaminach”) i powstania THF (tetrahydrofolianu) zdolnego do dalszych reakcji metabolicznych. Dzięki aktywności syntazy metioniny zmniejsza się stężenie szkodliwej homocysteiny i zyskujemy THF odgrywający kluczową rolę w reakcjach przenoszenia grup jednowęglowych w wielu przemianach. Między innymi prowadzącymi do syntezy DNA.

Z kolei deoksyadenozynokobalamina działa z enzymem mutazą metylo malonylo-CoA (z ang. Muthyl Malonyl CoA Mutase -MCM) (zapraszam „Criminal story…”) w mitochondriach i centralnie położony jon kobaltu musi być zredukowany do Co ⁺¹. W utrzymaniu kobaltu na odpowiednim w tym wypadku poziomie redukcji z Co⁺³ na Co⁺¹ zaangażowany jest mitochondrialny układ NADH/H+ i FADH₂ (koenzymy redukowane w wyniku działania „łańcucha oddechowego” zachodzącego w mitochondriach). Chcę przy okazji zwrócić uwagę na fakt, że w sporcie w ostatnich latach stosowano kobalt jako środek dopingujący nie tylko u ludzi, ale także u koni wyścigowych (Zapraszam też do lektury „Obojętny składnik atmosfery…”). Tam wspominam o wpływie podtlenku azotu na jon kobalt.

Fizjologicznie aminokwasy egzogenne, czyli metionina, treonina, izoleucyna oraz kwasy tłuszczowe o nieparzystej liczbie atomów węgla ulegają katabolizmowi i w wyniku szeregu przemian enzymatycznych powstaje z nich trzywęglowy kwas przyłączony do koenzymu A. Powstaje propionylo-CoA. Także w wyniku degradacji cholesterolu, odłączany jest od niego fragment trzy węglowy – propionian. W komórkach powstaje z niego też propionylo CoA i jest on utylizowany na drodze karboksylacji. Enzym katalizujący tę reakcję zawiera biotynę witaminę H (biotyna). Powstaje czterowęglowy metylomalonylo -CoA. Do tego też związku jest katabolizowana walina (też aminokwas egzogenny). Następnie metylomalonylo-CoA ulega przekształceniu w bursztynylo-CoA, także czterowęglowy, ale o innym ułożeniu w przestrzeni. Enzym (MCM) katalizujący tę reakcję posiłkuje się właśnie witaminą B₁₂. Nowo powstały bursztynylo-CoA może ulec katabolizmowi, jeżeli jest w komórce zapotrzebowanie na energię. Jeżeli komórka ma możliwości energetyczne do prowadzenia syntezy, to właśnie ten czterowęglowy związek stanie się substratem do syntezy porfiryn lub pójdzie w kierunku syntezy glukozy.

Konsekwencje niedoboru w komórce kobalaminy związane są przede wszystkim z brakiem wolnego THF, który w naszym metabolizmie jest uczestnikiem wielu przemian związanych z przenoszeniem grup jednowęglowych (C1). Dlatego nie bezpośrednio od witaminy B12 zależy wiele procesów, ale właśnie od THF, który dzięki niej powstaje w optymalnych ilościach dla naszego metabolizmu. Często uogólnia się znaczenie kobalaminy i odnosi się jej działanie do wielu procesów, a to właśnie chodzi o THF. Szczególnie istotny jest THF w komórkach szpiku kostnego, gdzie powstają szybko dzielące się komórki krwi i prekursory innych komórek tkanek łącznych. W związku z tym, aby ocenić niedobór witaminy B_12, należy oznaczyć u nas stężenie kwasu foliowego i homocysteiny oraz kwasu metylomalonowego. Zapraszam też do lektury „Criminal story…” tam opisuję wadę metaboliczną związana z enzymem, którego składową jest deoksyadenozynokobalamina.

Z przedstawionych opisów roli B₁₂ jako koenzymu w efekcie istotnego w przemianach węglowodanów, białek, tłuszczów czy nukleotydów wynika, że kumulujące się homocysteina i kwas metylomalonowy powinny być wszechstronnymi biomarkerami niedoboru B₁₂ wskazującymi, że działanie enzymów syntazy metioniny i mutazy metylomalonianowej i jest nieprawidłowe. Jednak z drugiej strony takim biomarkerem może być również brak metioniny i kwasu foliowego (6). Wiele badań z ostatnich lat wskazuje, że witamina B₁₂ jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania mózgu. Niedobory B₁₂ w mózgu (ale nie w surowicy) zaobserwowano u osób w podeszłym wieku, obciążonych chorobą Alzheimera oraz u pacjentów z autyzmem, jak również cierpiących na schizofrenię (7) Za niedobory te może być odpowiedzialny wadliwy transport B₁₂ przez barierę krew-mózg.                                                                                     Podkreślam, że dla właściwego składu naszej krwi, naszej tkanki nerwowej – mózgu ważna jest witamina B₁₂, kobalt, kwas liponowy, witamina B₆ i wszystkie pozostałe niezbędne substancje egzogenne, które musimy po prostu zjeść. Często pytałam moich studentów, jakie witaminy potrzebne są do właściwego metabolizmu kości. Odpowiedź dziwi, ale wszystkie, ponieważ jesteśmy całością, a nie hodowlą odrębnych tkanek.

Literatura

1. H. Ciborowska, A. Rudnicka DIETETYKA ŻYWIENIE ZDROWEGO I CHOREGO CZŁOWIEKA, Polskie Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010).
2. Nutrients 2013, 5, 5031-5045; doi:10.3390/nu5125031, Clinical Medicine 2015 Vol 15, No 2: 145–50)
3. W. S. Nowak, A.B. Skotnicki, Z. Salamańczuk „Podstawy diagnostyki hematologicznej” w „ Diagnostyka Laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej, Red A. Dębińska-Kieć, J. W. Naskalski; wyd III, Elsevier& Urban Wrocław 2010).
4. ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2010, 5 (72), 17 – 32
5. https://en.wikipedia.org/wiki/Haptocorrin   
6. Reynolds E., 2006, Vitamin B12, folic acid, and the nervous system, Lancet Neurol., 5, 949-960
7.  Zhang Y., Hodgson N. W., Trivedi M. S., Abdolmaleky H. M., Fournier M., Cuenod M., Do K. Q., Deth R. C., 2016, Decreased brain levels of vitamin B12 in aging, autism and schizophrenia, PLoS ONE 11, 1-19).
   Liczba odwiedzin: 2286