Vitamin B12, Beschreibung
Vitamin B12 ist eine Sammelbezeichnung für die Gruppe der Cobalamine, die als Koenzym wirken. Vitamin B12 ist mit dem Spurenelement Kobalt als Zentralatom das einzige Vitamin mit einem Metallatom.
Cobalamin ist ein großes und kompliziertes Molekül, das in seiner Struktur dem Hämoglobin mit Eisen als Zentralatom ähnelt. Cobalamin ist mit 1380 g/mol das größte Vitaminmolekül. Zum Vergleich: Vitamin A: 286 g/mol, Vitamin C: 176 g/mol, Vitamin E: 430 g/mol. Diese Größe macht die Aufnahme von Cobalamin so schwierig, ebenso die Überwindung von Zellmembranen und anderen Biomembranen.
Das große Cobalaminmolekül muß durch einzigartige Prozesse aktiv aufgenommen werden und die Zellmembranen überwinden. Die Aufnahme und Verwertung von Vitamin B12 ist besonders störanfällig. Zudem gibt es ähnliche, aber unwirksame Moleküle, die das eigentliche Cobalaminmolekül von den knappen Bindungsplätzen und Rezeptoren verdrängen. Diese Analoga stören somit die Funktion von Vitamin B12. Da viele biochemische Reaktionen Vitamin B12 erfordern, können sich Mangelerscheinungen auf vielfältige Weise äußern.
Biologisch wirksam sind lediglich Methylcobalamin und Adenosylcobalamin, die als Kofaktor Bestandteil mehrerer Enzymsysteme sind. In der Medizin wird überwiegend das synthetisch hergestellte Cyanocobalamin verwendet, neben Hydroxycobalamin und Nitritocobalamin, die vom Organismus in das biologisch wirksame Methylcobalamin umgewandelt werden.
Transcobalamine (Haptocorrin, R-Binder-Proteine) fungieren als Transportproteine für Methylcobalamin.
Transcobalamin 1 (TC1) bindet im Blut überschüssiges Methylcobalamin und befördert es zurück in die Leber, wo es für spätere Verwendung gespeichert wird.
Transcobalamin 2 (TC2) bindet gleichfalls Methylcobalamin (die Verbindung wird als Holo-TC2-Komplex oder Holo-TC2 bezeichnet). Dieses Komplexmolekül wird an der Zellmembran durch rezeptorvermittelte Endozytose (Einverleibung) von den Zellen aufgenommen.
Transcobalamin 3 (TC3) ist von untergeordneter Bedeutung im Stoffwechsel von Vitamin B12 und wirkt wie TC1.
Ausführlich dazu in dem Buch: Volkskrankheit Vitamin-B12-Mangel. Über die schwerwiegenden Folgen geringer Zufuhr, gestörter Aufnahme und Verwertung von Vitamin B12.
Die Funktion im Organismus
Vitamin B12 ist lebensnotwendig für alle höheren Tiere. Im menschlichen Organismus wird es in allen Zellen in Spuren, also in kleinsten Mengen gebraucht. Gewebe mit hoher Zellteilungsrate haben einen erhöhten Bedarf, vor allem die Magen- und Darmschleimhäute, die Mund- und Nasenschleimhaut, das Nervengewebe sowie das Knochenmark.
Benötigt wird das aktive Vitamin B12 (Methylcobalamin und Adenosylcobalamin) als Koenzym besonders für die Zellteilung, die Bildung roter Blutkörperchen und die Funktion des Nervensystems. Zu den von Vitamin B12 abhängigen Stoffwechselreaktionen gehören:
Die Umwandlung von Homocystein in Methionin durch Homocystein-Methyl-Transferase mit enzymgebundenem Methylcobalamin als Kofaktor und 5-Methyl-THF als Methylgruppendonator (Methyl-Tetrahydrofolat-Trap).
Der Propionsäureabbau mittels Umwandlung von Methylmalonyl-CoA-Mutase in Succinyl-CoA.
Die Umwandlung von α-Leucin in β-Leucin, katalysiert von Leucin-Mutase mit 5’-Desoxyadenosylcobalamin.
Die Umwandlung von Folsäure (Vitamin B9 ) in ihre aktive Form (Tetrahydrofolsäure).