ГлавнаяСтатьиВитамин В12 – Нобелевская премия британской домохозяйки

Витамин В12 – Нобелевская премия британской домохозяйки

Многие витамины представлены несколькими формами, но второго такого многоликого, как В12 – нет. Даже то, что мы по привычке называем цианокобаламином, на самом деле или сам цианокобаламин, или вторая наиболее распространенная форма витамина В12 – оксикобаламин. А сколько же их еще... Помимо оксикобаламина, названного так за наличие ОН-группы, в природе встречаются производные В12, содержащие воду (аквакобаламин), хлор (хлоркобаламин) и даже азотистую кислоту (нитритокобаламин). Более того, есть даже натуральные аналоги В12, которые вместо 5,6 -диметилбензимидазола несут в себе аденин, 2- метиладенин, гипоксантин и метилгипоксантин.

И всё это в большей или меньшей степени работает на пользу человеческого организма.

Причем работает оно тоже не в одиночку! У В12 существует «сладкая парочка» – желудочный фермент, без которого он оказывать полезное воздействие на организм отказывается, а кроме него, еще и практически неизменный родственник-спутник из все той же компании В-витаминов – витамин В9, фолиевая кислота, совместно с которой кобаламины и участвуют во множестве обменных процессов, и вызывают сходные симптомы при недостаточности (что в ряде случаев крайне плохо, так как коррекция дефицита фолата может маскировать сохраняющийся дефицит В12 и приводить к поздней диагностике неврологических нарушений)1.

И, как будто и этого мало для того, чтобы выглядеть уникальным, витамин В12 имеет абсолютно уникальную историю! Именно с ним связана третья в мире Нобелевская премия, присужденная женщине – да еще и в такой «неженской», как ранее считалось, области, как химия. И женщина эта – в полном соответствии с теорией о шести рукопожатиях – ни много, ни мало... вырастила знаменитую «железную леди» Маргарет Тэтчер2.

 

А начиналось все так.

 

Витамин В12 – от бифштекса к  железной леди

В 1849 году английский врач Аддисон описал форму злокачественного (пернициозного) малокровия, то есть анемии, названную так потому, что любое лечение оказывалось бессильным. Несколько десятилетий медицина просто разводила руками, пока не начался бум диетотерапии – и на ее волне американец Майнот (еще один будущий Нобелевский лауреат) решил попробовать лечить своих пациентов полупроваренной и полупрожаренной печенью. И совершенно преуспел!

В 1926 году Майнот со своими друзьями – врачом частной практики Мерфи, на пациентах которого они и проводили эти пищевые эксперименты, и Уиплом, коллегой по Университету  Джона Хопкинса – на конференции Ассоциации американских врачей сообщили о позитивной динамике пернициозной анемии под ежедневным воздействием куска печенки. Это был прорыв! Миллионы людей по всему миру получили шанс на спасение, а изобретательная компания – Нобелевскую премию. Которую – впервые в истории премии – разделили на троих.

Однако до открытия витамина В12 было еще далеко. В 1929 году Вильям Касл, ученик Майнота и его наследник в деле изучения анемии, задался интересным вопросом – если что-то в печени излечивает малокровие, то почему нормальным людям не нужно ее есть в таких больших количествах, чтобы оставаться здоровыми. Приняв во внимание то, что все пациенты с ПА страдают дефицитом желудочного сока, он немедленно провел эксперимент – съел кусок сырого бифштекса, собрал у себя желудочный сок и начал вводить в желудок пациентов через зонд то чистый сок, то сырую говядину, то их смесь. И оказалось, что улучшение дает лишь смесь! Это позволило предположить, что против анемии работает сплоченная команда – одна часть ее приходит с печенью или куском мяса (внешний фактор), а вторая представлена компонентом желудочного сока (внутренний фактор). Лишь соединяясь вместе, они могут победить анемию3.

Сегодня мы знаем, что внутренний фактор – это фермент, маленький одноцепочный гликопротеин, названный в честь Касла внутренним фактором Касла, а вот внешним фактором Касла, приносимым в организм в составе необработанного или полуобработанного мяса и печени, оказался витамин В12.

Но и тогда медики все еще не смогли до конца осознать, что это за птица.

 

Это удалось сделать только в 1948 году, когда Дороти Мэри Ходжкин, одна из пионеров рентгеновской кристаллографии, разработавшая совместно с Дж. Берналом метод анализа белковых молекул, раскрыла структуру кобаламинов. Оказалось, что молекула витамина В12 гораздо сложнее всех других биологически активных соединений. Определение структуры позволило выяснить механизм действия витамина в организме, а также спланировать первые эксперименты по модификации его молекулы с целью изменения физиологических свойств. В 1964 году «за определение с помощью рентгеновских лучей структур биологически активных веществ» Ходжкин была удостоена Нобелевской премии по химии, а ее работа была названа «стартом новой эры кристаллографии».

«Нобелевская премия британской домохозяйке», – ехидно написали английские газеты в ответ на это событие, но Дороти не унывала. Ей было чем заняться: в ее лаборатории продолжались исследования молекулы Zn-инсулина, которая содержит 800 атомов и, кроме того, кристаллизуется в нескольких формах.

 

Дороти Мэри Ходжкин.

Источник: wikipedia.org.

 

Перестала унывать и Маргарет Тэтчер. В 1964-м ее политическая карьера была под угрозой срыва: консерваторы проиграли выборы, семейная жизнь катилась к разводу, но услышав по радио о награждении своей бывшей Оксфордовской преподавательницы, Маргарет воспряла духом. «Я подумала, – вспоминала Тэтчер позже, – если женщина, бывшая моей преподавательницей, может добиться высшей награды за научные достижения, то что может остановить меня саму в политике?»2.

Хотя политические взгляды Ходжкин и Тэтчер расходились кардинально (Ходжкин была крайне левой, поддерживала движение за разоружение и даже являлась иностранным членом Академий наук СССР), женщины сохранили дружеские отношения, а фотография бывшей университетской преподавательницы стояла на рабочем столе Тэтчер все то время, пока она была премьер-министром4.

 

«Кобальтовый амин» и его роль

Название витамина В12 «кобаламин» происходит от того, что в центре соединения находится молекула металла – кобальта, связанная с углеводом. Ни один витамин больше не имеет в своем составе металла – и больше ни одно вещество в живой природе не связывает кобальт с углеродом подобным образом. Именно эта связь и обеспечивает основное биологическое воздействие витамина В12.

Когда медики и химики привыкли к мысли, что витамин В12 не просто специфический антианемический фактор, а один из витаминов группы В, они предположили, что он, подобно другим водорастворимым витаминам, окажется кофактором в какой-нибудь ферментной системе. Но, вопреки ожиданию, функции кобаламинов оказались столь многочисленными и разнообразными, что стало понятно, что они работают не только кофакторами и не только в одной системе. Главнейшими из этих функций считается участие в процессах метилирования и углеводного (энергетического) обмена.

Однако для того, чтобы оказать какое-либо воздействие, витамин В12 должен стать активным. Все формы витамина В12 в организме превращаются  в биологически активные метилкобаламин и N5-дезоксиаденозилкобаламин и под воздействием внутреннего фактора Касла всасываются в подвздошной кишке. Именно эти соединения участвуют в метаболизме нуклеиновых кислот, аминокислотном и углеводном обмене, процессах метилирования, синтезе и восстановлении миелина, биосинтезе нейромедиаторов и высвобождении нейротрансмиттеров (глутамата). Они необходимы для образования нормальных эритроцитов, роста и репликации клеток, экскреции липопротеидов печенью и обмена витамина фолиевой кислоты.

В отличие от витамина С, В12, хотя и относится к водорастворимым витаминам, способен накапливаться в организме. Его запасы в печени обычно могут поддерживать физиологические потребности в течение 3–5 лет после окончания приема (например, у людей, которые стали веганами), если внутренний фактор Касла отсутствует, или в течение от нескольких месяцев до 1 года, если отсутствует печеночно-кишечная реабсорбция.

 

На всех не хватит

Данные NHANES5 – масштабного национального обследования, проводимого в США – свидетельствуют, что в большинстве своем человек получает достаточное количество витамина В12 с пищей.

Исключения составляют лишь некоторые категории – люди с пониженным уровнем кислотности желудка, патологиями верхних отделов кишечника, резекцией желудка и тому подобными состояниями (у которых внешний фактор Касла не может нормально связаться со внутренним фактором Касла), вегетарианцы (так как основной источник витамина В12 – это мясо и, в меньшей степени, рыба и яйца) пожилые люди6 (особенно с низким доходом, не позволяющим им употреблять мясо в пищу), лица, страдающие глистной инвазией, те, кто принимает ряд препаратов, нарушающих метаболизм витамина В12, и пациенты с наследственно обусловленными его нарушениями, а также курильщики7.

 

Суточные потребности в витамине В12 зависят от возраста и составляют8:

0–6 месяцев – 0,4 мкг/сут.,

7–12 месяцев – 0,5 мкг/сут.,

1–3 года – 0,9 мкг/сут.,

4–8 лет – 1,2 мкг/сут.,

9–13 лет –1,8 мкг/сут.,

От 14 лет и старше – 2,4 мкг/сут.,

Беременные – 2,6 мкг/сут.,

Кормящие женщины  –  2,8 мкг/сут.

 

Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) оперирует немного другими цифрами. Так, они считают, что для лиц старше 18 лет (вне зависимости от пола) адекватным потреблением будет 4,0 мкг/день. Для беременных эта цифра выше – 4,5 мкг/сутки, для кормящих – 5,0 мкг/сутки. Для детей в возрасте от 1 до 17 лет цифры потребления возрастают с возрастом и составляют от 1,5 до 3,5 мкг/сут. Максимально допустимые уровни потребления не рассматриваются и американцами, и европейцами, так как они считают, что у В12 отсутствует токсичность.

Согласно же отечественным источникам, потребность в витамине В12 равняется 3 мкг/сутки.

Как можно уже было понять из вышеизложенного, отдельные категории населения испытывают физиологически большую потребность в кобаламинах.

 

В первую очередь это беременные и кормящие женщины. В особой группе риска находятся дети от матерей-вегетарианок и веганок, если они находятся на исключительно грудном вскармливании – отсутствие В12 в материнском молоке приводит к необратимым поражениям нервной системы у младенца9.

Кроме того, повышенную потребность в кобаламинах испытывают пожилые люди. Национальная Медицинская академия США рекомендует всем лицам старше 50 лет получать большую часть витамина В12 из витаминных добавок или обогащенных продуктов – так как при атрофическом гастрите, те или иные симптомы которого естественным образом присутствуют у большинства пожилых людей, теряется способность усваивать природный кобаламин, а фармакологический – остается. Считается, что от 10 до 30 процентов пожилых людей могут быть не в состоянии эффективно усваивать витамин B12 из обычных пищевых продуктов10. Тем, у кого диагностирован уже «настоящий» атрофический гастрит, рекомендованы дополнительные (и гораздо более высокие) дозы.

Пернициозная анемия также более характерна для пожилых – по оценке американских ученых, ею страдает от 1 до 2% лиц старше 50 лет11. Стандартное ее лечение – назначение В12 внутримышечно.

В результате дефицит витамина B12 затрагивает от 1,5% до 15% населения (данные США), а причина его в ряде случаев так и остается невыясненной12.

Следует также учесть, что существуют состояния, скрывающие дефицит кобаламинов. Так, например, избыток фолиевой кислоты (как это может произойти в странах с обогащением ею пищевых продуктов – если человек начнет дополнительно принимать большие количества фармацевтического фолата, или при коррекции фолиевой кислотой токсических эффектов метотрексата и других подобных состояниях – даже в тех странах, где обогащения продуктов фолатами нет) может маскировать неврологические эффекты дефицита В12 вплоть до того времени, как они не станут необратимыми11.

 

Причины недостаточности В12

1) Неадекватное питание:

  • Веганская диета.
  • Грудное вскармливание младенцев матерями-веганками.
  • Модные диеты.

2) Нарушенная абсорбция:

  • Отсутствие внутреннего фактора (вызванное аутоимунным метапластическим атрофическим гастритом, разрушением слизистой оболочки желудка, хирургической операцией на желудке или желудочным шунтированием).
  • Ингибирование внутреннего фактора.
  • Сниженная секреция кислоты.
  • Нарушение работы тонкого кишечника (например, воспаление тонкой кишки, глютеновая болезнь, рак, воспаления желчного пузыря или поджелудочной железы).
  • Соревнование за витамин B12 ( при заражении широким лентецом или синдроме слепой петли).
  • СПИД.

3) Неправильное применение:

  • Ферментная недостаточность.
  • Заболевания печени.
  • Нарушение переноса протеинов.

4) Лекарственные препараты:

  • Антациды.
  • Метформин.
  • Закись азота (повторяющееся воздействие).

 

Итак, мы поняли, что без витамина В12 нам не прожить, а отдельным группам людей стоит более внимательно присматриваться к своей диете, чтобы не допустить дефицита кобаламина и связанных с ним проблем. Но может ли быть витамин В12 лекарством? Об этом - в следующей части статьи!

Примечания

Дата публикации: 04.11.2020.
Количество просмотров: 141.
Добавить комментарий