Vitamin B12 je esenciálním ve vodě rozpustným vitaminem, který je životně důležitý pro hematopoézu, funkce nervového systému, udržování neporušené gastrointestinální sliznice a řadu dalších metabolických procesů. Jeho struktura je založena korrinovém kruhu, který se skládá ze 4 redukovaných pyrrolových kruhů a centrálního atomu kobaltu.1
Vitamin B12 neboli kobalamin (Cbl) je souhrnný pojem zastřešující různé kobalaminy. Molekula kobalaminu vypadá trochu jako satelit − uprostřed je atom kobaltu v korrinovém kruhu, přičemž podle navázaného horního ligandu rozlišujeme kyanokobalamin (CN skupina), hydroxykobalamin (OH), akvakobalamin (H2O), nitrokobalamin (NO), methylkobalamin (CH3), adenosylkobalamin (5’-deoxyadenosyl).1
V dolní části je připojena dlouhým postranním řetězcem tzv. DMB báze (5,6-dimethylbenzimidazol), která se vyskytuje ve 2 konformacích. Ty zásadně ovlivňují, jak tělo s molekulou nakládá. Base-on konformace kobalaminu je preferována transportními proteiny (například vnitřním faktorem), zatímco base-off konformace je typická pro vazbu kobalaminu v aktivních místech enzymů a umožňuje jeho katalytickou reaktivitu.2 Pro absorpci kobalaminu v trávicím traktu je klíčová přítomnost kompletní struktury kobalaminu včetně spodní DMB báze.2
Obr. Struktura a konformace kobalaminu: a) kobalamin je znázorněn v konformaci base-on, kde DMB koordinuje kobalt ze spodní axiální strany korrinového kruhu; b) alternativní konformace kobalaminů lišící se vzhledem ke spodnímu nebo axiálnímu ligačnímu místu
Lidský organismus nedovede tento mikronutrient syntetizovat a přijímá jej vázaný na bílkoviny v potravě. Vitamin B12 je obsažen výhradně v potravinách živočišného původu (játra, maso, ryby, vejce, mléko a mléčné výrobky). V potravinách rostlinného původu je vitamin B12 přítomný pouze po prošlé bakteriální fermentaci (například v kysaném zelí, kimči…), a to v malém množství.3 Primární nedostatek vitaminu B12 se proto častěji vyskytuje u veganské populace − v tomto případě lze doporučit suplementaci.
Kyanokobalamin je stabilní a dostupná syntetická forma běžně používaná k fortifikaci potravin a k perorální či parenterální suplementaci. Také fyziologické formy kobalaminu (HOCbl, AdoCbl a MeCbl) jsou dostupné ve formě suplementů s různými cestami podání.4 Doporučená denní dávka pro dospělé ve věku 25–51 let činí 3 µg, zatímco těhotné ženy by měly přijímat 3,5 µg denně, a pro kojící matky je doporučená denní dávka 4,0 µg.3
Pro efektivní vstřebávání vitaminu je klíčový vnitřní faktor (IF) produkovaný parietálními buňkami žaludeční sliznice. V těle vytváří kobalamin poměrně velké množství zásob v játrech, a proto se příznaky jeho nedostatku projeví až po několika letech nedostatečného příjmu.5
Při průchodu gastrointestinálním traktem se uplatňují 2 mechanismy − saturovatelná aktivní absorpce a na dávce závislá pasivní difuze.
Působením žaludeční kyseliny chlorovodíkové a pepsinu se z potravinové bílkoviny uvolňuje kobalamin, který se následně v duodenu váže na vnitřní faktor (IF) během pH-dependentní reakce. Význam vzniklého komplexu IF−B12 je kritický, tato vazba chrání B12 před trávicími enzymy a střevními bakteriemi a facilituje také endocytózu. V terminálním ileu přechází nejprve endocytózou do enterocytu během procesu závislého na vápníkových iontech, a to za pomoci specifických receptorů, jako jsou kubilin či megalin. Po internalizaci do enterocytů se vnitřní faktor degraduje v lyzosomu a kobalamin se uvolňuje do krevního řečiště.1, 2
Kapacita ilea je omezená, touto cestou se z 1 dávky (1 jídla) absorbuje maximálně cca 1,5 μg B12, čehož lze dosáhnout při perorální dávce přibližně 10 μg. Příjem nad tento limit se již touto cestou nevstřebá a u vyšších dávek se uplatňuje také pasivní difuze.1
Na vnitřním faktoru nezávislá pasivní difuze probíhá v tenkém střevě, ovšem je velmi neefektivní. Tímto způsobem se vstřebá pouze cca 1 % perorální dávky. Zároveň je tento proces nesaturovatelný, absolutní absorbované množství tak lze zvýšit navýšením dávky. Například při perorální dávce 1000 μg se pasivně vstřebá cca 10 μg, což je více než fyziologická denní potřeba, a tímto způsobem lze dosáhnout kompenzace i v případech těžké malabsorpce nebo nedostatku vnitřního faktoru.1
Vitamin B12 se v séru váže především na transportní proteiny transkobalamin (TC) a haptokorin (HC), ovšem pouze menší část vázaná na transkobalamin (cca 10–25 %) je biologicky dostupná a aktivní. Komplex transkobalamin−vitamin B12 se nazývá holotranskobalamin (holo-TC), hladina holo-TC je při deficitu vitaminu B12 snížená. Nižší hladina holo-TC je pro stanovení stavu vitaminu B12 často považována za lepší marker než sérová hladina vitaminu B12.1
Bez ohledu na formu kobalaminu (tj. s jakým horním ligandem se kobalamin dostane do těla) jsou všechny formy převedeny na společný mezistupeň cob(II)alamin a poté na MeCbl a AdoCbl.2 Hlavními účastníky biochemických procesů jsou 2 koenzymové formy, které jsou produkovány a aktivovány ve 2 oddělených buněčných kompartmentech, a to methylkobalamin (MeCbl) v cytosolu a adenosylkobalamin (AdoCbl) v mitochondriích.1
Nedostatečné vstřebávání se může vyskytnout v důsledku nedostatku vnitřního faktoru nebo parietálních buněk, například u pacientů s perniciózní anémií (autoimunitní útok), atrofickou gastritidou (degenerace žaludeční sliznice a zánik parietálních buněk) nebo postgastrektomickým syndromem (fyzický nedostatek místa pro tvorbu IF).1
Narušené vstřebávání vitaminu z potravy může nastat také v důsledku nedostatečné tvorby žaludeční kyseliny například u pacientů dlouhodobě užívajících látky inhibující její sekreci (inhibitory protonové pumpy /PPI/, blokátory histaminových receptorů H2) nebo z důvodu lékových interakcí (např. některá antibiotika, antikonvulziva, kolchicin, metformin).1
Parenterální suplementace je v klinické praxi dosud dominantní. Důvodem je předpoklad, že perorální podávání vitaminu B12 je neúčinné. Experimentální a klinické studie ovšem mají důkazy, že léčba je možná také perorálním podáváním, přičemž perorální dávka potřebná k normalizaci hladiny vitaminu B12 závisí na příčinách deficitu a závažnosti onemocnění.2
U alimentárních příčin vede perorální suplementace dávkou 10–100 μg/den k normalizaci hladin. Vyšší dávky jsou nutné v případech malabsoprce, střevních onemocnění nebo poruch ovlivňující využití vitaminu B12. Nejnižší dávka perorálního kyanokobalaminu potřebná k normalizaci mírného deficitu vitaminu B12 je dle dostupných studií více než 200násobkem doporučené denní dávky (tj. > 500 μg denně). To potvrzují i klinické nálezy faktorů ovlivňujících hematologické či neurologické příznaky deficitu vitaminu B12.1
Všechny obvyklé formy vitaminu B12 jsou při běžných dávkách perorálně dobře vstřebávány za předpokladu správné funkce vnitřního faktoru a pasivní difuze. Perorální suplementace je facilitovaná nejen aktivní absorpcí závislou na vnitřním faktoru, kyselém pH a přítomnosti vápenatých iontů, ale také na dávce závislou pasivní difuzí, která není saturovatelná, a tak umožňuje řešení deficitu jak z alimentárních příčin, tak u pacientů s poruchami absorpce nebo užívajících některá léčiva.
(lexi)
Zdroje:
1. Groeber U., Kisters K., Schmidt J. Neuroenhancement with vitamin B12 − underestimated neurological significance. Nutrients 2013; 5: 5031–5045, doi: 10.3390/nu5125031.
2. Gherasim C., Lofgren M., Banerjee R. Navigating the B12 road: assimilation, delivery and disorders of cobalamin. J Biol Chem 2013; 288 (19): 13186–13193, doi: 10.1074/jbc.R113.458810.
3. Národní zdravotnický informační portál. Vitamin B12 (kobalamin). NZPI, 2021. Dostupné na: www.nzip.cz/clanek/1141-vitamin-b12-kobalamin
4. Obeid R., Fedosov S. N., Nexo E. Cobalamin coenzyme forms are not likely to be superior to cyano- and hydroxyl- cobalamin in prevention or treatment of cobalamin deficiency. Mol Nutr Food Res 2015; 59 (7): 1364–1372, doi: 10.1002/mnfr.201500019.
5. Silbernagl S., Despopoulos A. Atlas fyziologie člověka (6., zcela přepracované a rozšířené vyd.). Grada, Praha, 2004.
