Витамин В12 (Цианокобаламин) – водорастворимый витамин. Из-за позитивного влияния на кроветворение его еще называют красным витамином.  Помимо кроветворения Цианокобаламин участвует в обмене белков, аминокислот, липидов (жиров), углеводов и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).

История открытия

Открытие Цианокобаламина, как и многих других витаминов, в буквальном смысле продиктовано жизнью. В XIX в. врачами Аддисоном и Бирмером среди множества заболеваний была выделена особая форма анемии, малокровия. Данную болезнь так и назвали анемией Аддисона-Бирмера.

Заболевание не было распространено, но протекало крайне тяжело, и практически всегда заканчивалось гибелью. Поэтому болезнь Аддисона-Бирмера еще называют пернициозной или злокачественной анемией, тем самым подчеркивая ее крайне неблагоприятное течение.

В 20-х г. прошлого века американский ученый врач Уиппл  исследовал эффективность ряда пищевых продуктов для лечения искусственной вызванной пернициозной анемии у подопытных собак. Когда собакам в рацион добавляли сырую печень, их состояние улучшалось, и, как правило, они выздоравливали. Ученый пришел к логичному выводу, что в печени есть некое вещество, оказывающее антианемическое действие.

Первоначально таким веществом считали железо, т.к. уже тогда была изучена связь этого элемента с кроветворением. Однако само по себе железо не всегда  способно устранить анемию. Поэтому помимо него должен быть еще некий фактор, оказывающий антианемическое действие. И этот фактор содержится в соке или в мякоти печени, которую и давали пациентам в сыром виде.

Однако прием большого количества сырой печени, пусть даже и с лечебной целью, вызывал вполне естественное отвращение.  Необходимо было выделить вещество в максимально очищенном виде. Первый шаг в этом направлении был сделан в 1928 г., когда был получен печеночный экстракт, по своей антианемической эффективности в 100 раз превосходивший натуральное сырье, т. е, печень.

Новый препарат для приема внутрь назвали Гепатокрином. В ходе дальнейшей очистки от балластных веществ на основе Гепатокрина была синтезирована инъекционная форма лекарства, Гепалон. Но все эти препараты получали из говяжьей печени, и это сильно ограничивало его массовое производство.

В 1950 г. отрыли способ получения препарата из бактерий, что  позволило расширить и удешевить производство. А двумя годами раньше, в 1948 г., вещество было получено в  виде очищенных кристаллов. Тогда же его и назвали Цианокобаламином или вит. В12. В 1955 г была определена молекулярная структура Цианокобаламина, а в 1973 г. ученые разработали метод синтетического производства этого витамина.  Уиппл и многие другие ученые, которые в разное время внесли вклад в изучение Цианокобаламина, были удостоены Нобелевской премии.

Свойства

Среди других витаминов  вит. В12 является своего рода уникальным химическим соединением.  Молекулы других витаминов лишены ионов металла, а в молекулах вит. В12 металл есть. И этот металл – кобальт.

Вообще, молекулярная структура вит. В12 довольно сложная. Ее основным структурным элементом является громоздкое корриновое кольцо с ионом кобальта в центре. Ковалентная связь  между  металлом (в данном случае – кобальтом) и углеродом больше не встречается ни в одном их природных соединений.

В принципе, вит. В12 правильно было бы называть Кобаламином. Но ион кобальта в корриновом кольце имеет одну свободную связь, к которой присоединяются различные химические группы.  В зависимости от этих присоединившихся групп существуют 4 варианта кобаламинов:

  1. Цианокобаламин – связь кобальта с цианогруппой
  2. Гидроксикобаламин – с гидроксильной группой
  3. Метилкобаламин – с метильным остатком
  4. 5’-дезоксиаденозилкобадамин (Аденозилкобаламин, Кобамид) – с 5’-дезоксиаденозильнымй остатком.

Все эти вещества со сходной химической структурой, обладающие одними и теми же витаминными свойствами, именуют витамерами. Микроорганизмы синтезируют вит. В12 в виде витамера Гидроксикобаламина. Цианокобаламин – это полусинтетический вариант вит. В12. Его получают из бактериального Гидроксикобаламина или синтезируют химическим путем.

Однако ни Цианокобаламин, ни Гидроксикобаламин не являются биологически активными соединениями. В организме они трансформируются в активные витамеры, Метилкобаламин и Аденозилкобаламин. Эти соединения являются кофакторами или коферментами, небелковыми составными частями ферментных систем. В роли коферментов они участвуют в кроветворении и других важнейших физиологических процессах.

Наибольшее количество вит. В12 мы получаем в виде Цианокобаламина. Поэтому за витамином  закрепилось именно это название. В данном случае Цианокобаламин можно рассматривать как собирательный термин, объединяющий в себе другие витамеры В12.

Если рассматривать Цианокобаламин в виде конкретного химического соединения, то это вещество с номенклатурным названием альфа-(5,6-диметилбензимидазолил)кобамид цианид имеет химическую формулу C63H88CoN14O14P. Представляет собой ярко-красные кристаллы без запаха. Хорошо растворяется в воде, и раствор в зависимости от концентрации  тоже имеет красный или розовый  цвет. И это еще одна я причина, по которой Цианокобаламин называют красным витамином.

Характерный красный окрас обусловлен атомами кобальта. Цианокобаламин устойчив к действию света и к нагреванию. Его температура плавления довольно высока, 3000С. Однако различные окислители и восстановители, соли тяжелых металлов инактивируют Цианокобаламин. То же самое происходит под действием некоторых микроорганизмов. Сходными физическими свойствами обладают и другие представители семейства кобаламинов.

Физиологическое действие

  • Кровь
    Вит. В12 называют внешним фактором Кастла (в других источниках – Кастля).  Внутренний фактор Кастла представляет собой гликомукопротеид, белковое соединение, фермент, образующийся из пепсиногена желудочного сока под действием соляной кислоты. Факторы Кастла, внешний и внутренний, играют большую роль в кроветворении.Они стимулируют эритропоэз, образование эритроцитов в костном мозге. Благодаря вит. В12 образуются эритроциты правильного размера и двояковогнутой формы. Такие эритроциты медленнее разрушаются и дольше живут. Вит. В12 также стимулирует т синтез гемоглобина. Все это приводит к тому, что полноценные эритроциты вместе с кровью доставляют к тканям необходимое количество кислорода, а в обратном направлении транспортируют углекислоту.
  • Дыхательная система
    Благодаря повышению качества доставки кислорода мы легче переносим кислородный дефицит (гипоксию). Одышка при физических нагрузках или других состояниях, сопровождающихся усиленным расходом кислорода, минимальна, или не развивается вовсе. В том, что мы можем задержать дыхание на некоторое время без ущерба для здоровья, есть частичная заслуга вит. В12. Этот витамин помогает легче переносить заболевания, сопровождающиеся хронической дыхательной недостаточностью (бронхиальная астма, хронические обструктивные заболевания легких).
  • Иммунная система
    Наряду с эритроцитами Цианокобаламин стимулирует синтез  лейкоцитов. Благодаря этому укрепляется иммунитет, повышается устойчивость к различным видам бактериальных, вирусных и грибковых инфекций.
  • Сердечно-сосудистая система
    Стимулируя кроветворение, Цианокобаламин оказывает мягкое гипертензивное действие, незначительно повышает артериальное давление (АД). К гипертонической болезни это не приводит, но играет позитивную роль при гипотонии, низком АД.При  качественной доставке кислорода к сердечной мышце предупреждаются  ее дистрофические и склеротические изменения. Под действием Цианокобаламина снижается риск развития таких патологических состояний как миокардиодистрофия, кардиосклероз, ИБС (ишемическая болезнь сердца) с исходом в инфаркт миокарда. Витамин снижает уровень Гомоцистеина, аминокислоты, провоцирующей инфаркты и инсульты.А еще вит. В12 оказывает  антиатеросклеротическое действие. Он снижает уровень низкоплотного холестерина в плазме крови, препятствует образованию атеросклеротических бляшек, и это дополнительно улучшает доставку кислорода к тканям.
  • Нервная система
    Антиатеросклеротические действие со стороны ЦНС (центральной нервной системы) проявляется улучшением  мозгового кровообращения. Но этим влияние вит. В12 на состояние нервной системы не ограничивается. Под действием Цианокобаламина повышается количество янтарной кислоты, одного из компонентов миелиновой оболочки нервных волокон. Эта оболочка обеспечивает проведение двигательных и чувствительных импульсов по нервным волокнамЦианокобаламин участвует в синтезе Холина, также известного как вит. В4. Из Холина образуется Ацетилхолин, вещество-нейромедиатор, обеспечивающий передачу нервных импульсов через  синапсы, контакты между телами и отростками нейронов. Помимо этого вит. В12 стимулирует синтез мелатонина. Этот гормон шишковидного тела (эпифиза) формирует суточные ритмы с правильным чередованием сна и бодрствования.Вит. В12 стимулирует другие виды обмена веществ в ЦНС и в периферических нервах. Это приводит к улучшению памяти, мыслительных способностей, повышает устойчивость к психоэмоциональным стрессам, а в старческом возрасте предотвращает развитие болезни Альцгеймера.
  • Опорно-двигательный аппарат
    На белковый обмен вит. В12 оказывает анаболическое действие, т.е., способствует синтезу белковых соединений из аминокислот.  Растет мышечная масса, повышается физическая выносливость. Этому же способствует улучшение доставки кислорода к мышечной ткани. Согласно некоторым данным вит. В12 обеспечивает рост остей в длину и повышает их прочность.
  • ЖКТ (желудочно-кишечный тракт)
    Цианокобаламин стимулирует ферментативную активность печени, препятствует жировой инфильтрации этого органа. Также улучшает  секреторную функцию  поджелудочной железы, тонкого кишечника. Повышается аппетит, становится более качественным расщепление и всасывание компонентов пищи.
  • Мочевыделительная система
    Предотвращает дистрофические изменения в  почечной ткани.
  • Репродуктивная система
    У женщин улучшение кровообращения в матке и в придатках в некоторой степени предупреждает воспалительные процессы в этих органах. Витамин помогает быстрее восстановиться после кровопотери в родах.У мужчин вит. В12 обеспечивает созревание сперматозоидов и  способность спермы к оплодотворению. У обоих полов Цианокобаламин как регулятор синтеза нуклеиновых кислот формирует  правильный набор хромосом в сперматозоидах и яйцеклетках, и предотвращает возникновение генетических аномалий у потомства.

Суточные нормы

Категория Суточная норма, мкг
Младенцы до 6 мес.

 

0,4
Младенцы 7-12 мес. 0,5
Дети 1-3 лет 0,9
Дети 4-8 лет 1,2
Дети 9-13 лет 1,8
Подростки старше 14 лет и взрослые 2,4
Беременные 2,6
Кормящие 2,8

 

Минимально допустимое количество Цианокобаламина для взрослого человека составляет 1 мкг.

Причины и признаки дефицита

Типичное проявление авитаминоза В12 – злокачественное малокровие, анемия Аддисона-Бирмера. Механизм или патогенез заболевания заключается в нарушении клеточного деления вследствие появления измененных форм ДНК.

Из-за этого нарушается созревание и дифференцировка эритроцитов. В костном мозге появляются крупные незрелые формы эритроцитов – мегалобласты. Патологически измененные эритроциты обнаруживаются и в периферической крови.

Данное заболевание протекает со всеми симптомами, присущими анемиям: с общей слабостью, бледностью кожи, головокружением, а также нарушениями в других системах органов. При этом общего истощения (кахексии) может и не быть. Без заместительной терапии Цианокобаламином заболевание в большинстве случаев заканчивается фатально.

Распространенность анемии Аддисона-Бирмера невелика, не более 1%, и увеличивается в пожилом возрасте. Впрочем, дефицит вит. В12 не такое уж редкое явление. Он наблюдается примерно у 40% населения, хотя в большинстве случаев протекает не столь тяжело, как пернициозная анемия. Тем не менее, патологические изменения затрагивают все важнейшие системы органов:

  • Нервная система
    Из-за нарушения синтеза миелиновой оболочки  нервные волокна подвергаются демиелинизации, что проявляется неврологическими расстройствами. Снижается кожная и мышечная чувствительность, появляются парестезии в виде онемения, жжения, ползания мурашек.Замедляются мыслительные способности, ухудшается память, способность концентрировать внимание. Пациенты жалуются на головную боль, головокружение, ощущение шума в ушах. Появляется раздражительность, депрессия, нарушается сон. В особо тяжелых случаях отмечается психоз с галлюцинациями.
  • Иммунитет
    Из-за снижения иммунитета частые инфекционные заболевания. С низким иммунитетом при дефиците вит. В12 связывают повышенный риск развития некоторых видов злокачественных опухолей. Так, у женщин гиповитаминоз В12 – одна из причин рака молочных желез.
  • ЖКТ
    Сл стороны желудка отмечается сниженная или нулевая кислотность желудочного сока (ахилия), развивается  гастродуоденит.  Возможно язвообразование в желудке и в 12-перстной кишке. Негативные изменения в печени приводят к нарушению образования желчи. Ухудшается всасывание пищи в кишечнике. Аппетит снижен или полностью отсутствует, появляются боли и вздутие живота, частые запоры, иногда сменяющиеся диареей.
  • Дыхательная система
    Возникает одышка даже при незначительной физической нагрузке, а иногда и в покое. Дыхательная недостаточность усугубляется частыми воспалительными процессами в бронхолегочном дереве (бронхиты, пневмонии) из-за низкого иммунитета.
  • Сердечно-сосудистая система
    На фоне гипоксии с одышкой компенсаторно развивается тахикардия (учащенное сердцебиение). Тахикардия сочетается с гипотонией. Формируется кардиосклероз, ИБС с осложнениями в виде инфаркта миокарда, нарушений ритма и сердечной недостаточности.
  • Опорно-двигательный аппарат
    Атрофия мышц со снижением мышечной силы и выносливости. В сочетании с неврологическими расстройствами это приводит к формированию контрактур,  стойких двигательных ограничений.
  • Кожа, придатки и видимые слизистые оболочки
    Ломкость и выпадение волос. Сухая себорея волосистой части головы, или попросту, перхоть. Бледность и желтушный оттенок кожи, изъязвления в полости рта, ярко-красный «лакированный» язык.
  • Мочевыделительная система
    Нарушение выделительной функции почек. При выраженном авитаминозе из-за паралича мышц-сфинктеров развивается недержание мочи с дальнейшими инфекционно-воспалительными процессами в мочевыделительной системе.
  • Глаза
    Ухудшение зрения, катаракта, слезотечение, покраснение глаз, светобоязнь.
  • Репродуктивная система
    Мужское и женское бесплодие, у женщин – частые выкидыши, осложнения в родах. Повышается риск генетических аномалий у будущего ребенка.
    Вит. В12, внешний фактор Кастла, может всасываться только в комплексе с внутренним фактором Кастла. При патологии  ЖКТ синтез этого гликопротеида в желудке может быть нарушен. Среди конкретных причин:
    • язвенная болезнь желудка
    • гастрит атрофический и аутоиммунный
    • рак желудка
    • хирургические вмешательства на желудке по поводу его полного или частичного удаления при язвенной болезни, раке.
    • некоторые генетические аномалии, при которых внутренний фактор Кастла отсутствует или синтезируется в малом количестве.

    То же самое будет отмечаться при нарушении всасывания вит. В12 в результате  воспалительных заболеваний, опухолей тонкого кишечника, операций на тонком кишечнике. В редких случаях к дефициту вит. В12 приводят некоторые генетически обусловленные аномалии, при которых тканевая и клеточная утилизация Цианокобаламина будет затруднена. При всех описанных выше ситуациях даже нормальное или избыточное поступление в организм вит. В12 будет сопровождаться его дефицитом.

    Но есть факторы, которые повышают расход  или способствуют разрушению вит. В12, и тем самым формируют его дефицит:

    • физические нагрузки, занятия спортом
    • психоэмоциональные стрессы
    • курение
    • злоупотребление алкоголем
    • некоторые лекарственные препараты
    • печеночная недостаточность и цирроз печени
    • почечная недостаточность
    • период бурного роста и полового созревания
    • беременность и грудное вскармливание
    • глистные инвазии
    • тиреотоксикоз, избыточная функция щитовидной железы
    • сахарный диабет
    • подагра
    • туберкулез
    • любые злокачественные опухоли, не обязательно локализующиеся в ЖКТ.

    Нетрудно заметить, что некоторые из заболеваний, например, болезни ЖКТ, могут быть одновременно и причинами, и следствием авитаминоза В12. При этом формируется порочный круг обменных нарушений, который взаимно отягощают друг друга.

Источники поступления и метаболизм

Ни растения, ни животные, ни человек не в состоянии самостоятельно синтезировать вит. В12. Его синтезируют лишь некоторые группы бактерий, обитающих в почве и в толстом кишечнике человека и животных. Растения в некоторой степени накапливают вит. В12, поступающий  из  почвы.

Животные получают вит. В12 частично из растений в составе кормов, а частью их синтезирует собственная кишечная микрофлора. Кишечная микрофлора человека тоже синтезирует вит. В12. Однако этот витамин нам недоступен, т.к. всасывание Цианокобаламина  осуществляется несколько выше, в конечных отделах тонкого кишечника, в подвздошной кишке. Поэтому весь необходимый нам вит. В12 мы получаем исключительно с пищей.

Количество вит. В12 в 100 г продуктов:

Продукт Содержание, мкг/100 г
Печень говяжья 60
Почки говяжьи 25
Печень свиная 30
Печень куриная 16
Говядина 3
Молоко и сметана 0,4
Твердые сорта сыра 1,05-2,2
Творог 1,32
Яйца 1,95
Мидии 12
Креветки 1,1
Скумбрия 12
Сардина 11
Сельдь 10
Осьминог 20
Морской окунь 2,4

 

Нетрудно заметить, что источники вит. В12 представлены продуктами животного происхождения. Довольно много Цианокобаламина содержится в печени и мясе животных, в рыбе и в морепродуктах, в молочных продуктах. Соответственно, преобладание растительных продуктов в пищевом рационе, вегетарианство, способствует дефициту этого витамина. Вегетарианцы могут частично решить проблему авитаминоза В12, употребляя в пищу картофель, зелень, бобовые, капусту.

Синтетические аналоги

Другой источник поступления вит. В12 – лекарственные средства.  В клинической практике наряду с Цианокобаламином используют Оксикобаламин с действующим веществом Гидроксикобаламином. Эти препараты (Цианокобаламин, Оксикобаламин) представлены ампулами с 0,05% и 0,02% для внутримышечных и внутривенных инъекций.

Хотя не так давно появился Цианокоболамин в таблетках. В таблетированных формах для приема внутрь содержится до 100 мкг Цианокобаламина. Считается, что этого количества вполне достаточно для обеспечения суточной дозы витамина. На самом деле это не всегда так. Следует учитывать, что при заболеваниях ЖКТ и многих видах обменных нарушений всасывание принятого внутрь вит. В12 может быть сведено к минимуму, в то время как при инъекционном введении все количество препарата поступает в организм.

Зарубежные комбинированные препараты для приема внутрь Нейровитан, Нейробион, содержат несколько большее количество Цианокобаламина, 250 и 240 мкг. Американские производители БАДов  Solgar и Nowfoods проблему всасывания вит. В12 решили по-своему. Они выпустили комбинированные препараты для рассасывания, содержащие до 1000 и 5000 мкг этого витамина.

Всасывание в полости рта в этих дозировках тоже восполняет суточную потребность в витамине. Вит. В12 входит в состав многих других мультивитаминных комплексных средств (Мильгамма, Тригамма, Компливит, Пентовит, и др.).

Показания к применению

  • анемия Аддисона-Бирмера и другие виды анемий
  • болезни печени – вирусный и хронический гепатит, цирроз печени
  • острый и хронический панкреатит
  • неврологические заболевания – ишиас, пояснично-крестцовый радикулит, травматические повреждения нервных волокон, невриты
  • патология ЦНС – состояние после перенесенных инсультов и черепно-мозговых травм, синдром Дауна, ДЦП
  • отравления солями тяжелых металлов, алкоголизм и другие виды интоксикаций
  • кожные заболевания – псориаз, фотодерматоз, и некоторые другие виды дерматозов.

Метаболизм

При попадании в желудок пищевой или лекарственный Цианокобаламин соединяется с внутренним фактором Кастла желудочного сока. Только в таком связанном виде он распознается рецепторным аппаратом энтероцитов (клеток слизистой оболочки тонкого кишечника), а затем всасывается. Однако по имеющимся сведениям при поступлении в ЖКТ в дозе свыше 200 мкг лекарственный Цианокобаламин может всасываться и без внутреннего фактора Кастла.

Всосавшийся в комплексе с внутренним фактором Кастла вит. В12 поступает в систему воротной вены печени. Далее он соединяется со специфическим белком-переносчиком, и в таком виде доставляется с кровью в ткани. Здесь он высвобождается и трансформируется в активные формы (Метилкобаламин и 51-дезоксиаденозилкобаламин), которые и принимают участие в обменных процессах.

 

После этого некоторое количество вит. В12 выводится из организма с желчью через кишечник, и с мочой через почки. Однако, несмотря на то, что Циа6нокобаламин является водорастворимым, он может кумулировать, накапливаться в организме. Некоторое количество витамина кумулируется в тканях внутренних органов (легкие, почки, селезенка). Но больше всего его накапливает печень.

Совместимость с другими препаратами

Некоторые из лекарств способствуют  дефициту вит. В12:

  • снотворные средства
  • слабительные
  • антикоагулянты (разжижающие кровь, препятствующие образованию тромбов)
  • противотуберкулезные средства
  • антациды (снижающие кислотность желудочного сока)
  • антибиотики.

Соли калия уменьшают запасы вит. В12 в тканях. Железо и медь инактивируют Цианокобаламин, а кальций напротив, делает его активным.

Сочетание вит. В12 со многими другими витаминами нежелательно. Вит. С может ухудшать  адсорбцию вит. В12 из пищевых продуктов. Кобальт, содержащийся в Цианокобаламине, действует разрушающе на многие другие витамины группы В: вит. В1; В2; В3 или РР; В5; В6. В то же время он активирует вит. В9 (Фолиевую кислоту) и облегчает ее всасывание, что делает комбинацию этих витаминов желательной. Но при этом следует учитывать, что прием Фолиевой кислоты также приводит к снижению количества вит. В12.

Признаки гипервитаминоза

Несмотря на способность к кумуляции, в большом количестве поступающий с пищей вит. В12 накапливаться не может. Редкие случаи гипервитаминоза в основном отмечаются у пожилых людей при хронической передозировке лекарственных  форм  Цианокобаламина.

При этом развиваются следующие симптомы:

  • повышенная психическая возбудимость
  • крапивница и акне (угревая сыпь)
  • тромбоз периферических сосудов из-за усиления свертываемости крови
  • сердечная недостаточность с застойными явлениями во внутренних органах.

При подтвержденном лабораторными анализами гипервитаминозе В12 необходимо срочно отменить все препараты, содержащие этот витамин, и перейти на растительную пищу.