Существует заболевание, диагноз которого меньше чем 30 лет назад был равносилен смертному приговору: злокачественное малокровие (синонимы — злокачественная анемия, пернициозная анемия). Красные кровяные тельца (эритроциты) сравнительно недолговечны, эритроцит существует в крови около четырех месяцев, а затем разрушается. Их сменяют новые эритроциты, которые непрерывно, на протяжении всей жизни образуются в костном мозге. Главная их функция заключается в том, что содержащийся в них гемоглобин в легких захватывает кислород, поступающий из воздуха, и доставляет его с током крови во все ткани и клетки тела; из клеток в кровь поступает продукт окисления углерода пищевых веществ — углекислота и несется к легким, через которые удаляется с выдыхаемым воздухом.
Существуют различные формы анемии (малокровия). Наиболее тяжелой из них являются так называемые мегалобластические анемии, характеризующиеся ненормально увеличенными размерами эритроцитов. Злокачественная анемия характеризуется особо тяжелым течением, при ней особенно тяжело нарушается кроветворная функция, эритроциты образуются в недостаточном количестве и неспособными адекватно выполнять свои функции. До середины 20 века пернициозная анемия относилась к смертельным заболеваниям.
Витамин В12: история открытия
Минот и Мерфи
История открытия витамина В12 начиналась с того, что в 1926 году Минот и Мерфи выявили целебное действие сырой или полусырой печени, употребление которой продлевает жизнь больных злокачественным малокровием. Начались поиски действующего начала печени, попытки извлечь его в экстракт и получить в чистом виде. Задача оказалась исключительно трудной из-за низкой концентрации противоанемического вещества и сложного химического состава печени. Исследования во многих лабораториях мира велись в течение 22 лет, и только в 1948 году получили антипернициозный фактор в кристаллическом виде. На установление его химического строения было потрачено еще 7 лет. Так был открыт витамин В12 — вещество, с помощью которого человек победил злокачественную анемию и получил средство для лечения многих других болезней.
Витамин В12 — это единственный витамин, в структуру которого входит металл — кобальт. Поэтому его называют кобаламин, а ферменты, содержащие его в своем составе — кобамидными ферментами. В его молекуле присутствует также группа циана (в ничтожно малом количестве и связанном виде, в силу чего она не оказывает токсического действия). Поэтому витамин В12 — это цианокобаламин.
Существует целая группа соединений, обладающих В12-витаминной активностью. Они относятся к корриноидам — по названию характерной для всех них группировки коррина.
Для чего нужен витамин В12
Участие фолиацина и витамина В12 в синтезе метионина
Полного представления о том, для чего нужен витамин В12 и как работают кобамидные ферменты, еще нет, но имеется немало сведений о типах катализируемых ими реакций, а отдельные из них изучены весьма детально. Рассмотрим одну из них — синтез аминокислоты метионина. Схема этого процесса изображена на рисунке выше.
Также витамин В12 нужен для синтеза пуриновых оснований — строительного материала нуклеиновых кислот, в связи с чем дефицит цианокобаламина ведет к снижению образования молекул ДНК и РНК, что в свою очередь нарушает синтез белка. Последний факт влияет на регенерацию всех тканей, замедляя ее. Но прежде всего эти влияния отчетливо заметны на клетках тканей, имеющих незначительную длительность существования, в частности эритроцитах. Именно этим объясняется тот факт, что дефицит витамина В12 ведет к замедлению образования эритроцитов. Также цианокобаламин нужен для синтеза порфиринов — составных элементов гемоглобина. Стоит отметить, что не только нарушение образования эритроцитов и синтеза гемоглобина ведет к злокачественной анемии. Еще во времена, когда витамин В12 не был открыт, врачи отмечали, что пернициозной анемией страдают чаще те люди, которые имеют заболевания желудка. Исходя из этого было сделано предположение, что желудок вырабатывает какое-то вещество против анемии. Когда Минот и Мерфи открыли противоанемическое действие печени, стало ясно, что, кроме внутреннего (желудочного), существует еще какой-то внешний (пищевой) фактор, необходимый для нормального кроветворения.
Вещество от анемии из желудка стали называть внутренним фактором Касла (в честь ученого, описавшего его), а из печени — внешним фактором. Последний оказался витамином В12, а внутренний — гастромукопротеидом. Как утверждают ученые, внутренний фактор Касла нужен для того, чтобы предохранять витамин В12 от разрушения в агрессивной желудочной среде, в кишечнике бактериями и облегчать процессы всасывания. Тот факт, что злокачественной анемией обычно заболевают лица, длительное время страдающие заболеваниями желудка, объясняется нарушением у них продукции внутреннего фактора Касла — гастромукопротеида, что лишает их организм возможности усваивать внешний, пищевой фактор — витамин B12. Поэтому цианокобаламин вводят больным не внутрь, а инъекционным путем — внутримышечно, подкожно, внутривенно или в спинномозговой канал — минуя желудочно-кишечный тракт.
Синтез витамина В12
Формула цианокобаламина
В большей степени синтез витамина В12 происходит только в микроорганизмах, используемых для промышленного получения цианокобаламина. Человек, животные и высшие растения не способны к его синтезу, хотя цианокобаламин обнаруживается почти во всех животных тканях и продуктах. Особенно большие его количества находятся в печени и почках. Экзогенный дефицит витамина В12 может развиваться при строго вегетарианском питании и при ограниченном потреблении мяса, рыбы, яиц и молочных продуктов, особенно в старческом возрасте; эндогенная недостаточность чаще всего наблюдается при болезнях желудка и после операции удаления этого органа.
Суточная потребность витамина В12
Список продуктов, где содержится витамин в12
Суточная потребность витамина В12 точно не определена, но несомненно, что он требуется организму в удивительно малых количествах: между 1 и 3 микрограммами, то есть в дозе от одной до трех миллионных долей грамма. Это его количество обеспечивает пищевой рацион, включающий один стакан молока, 113 г мяса и одно яйцо. Однако даже при нормальном усвоении витамина В12 из обычных продуктов, содержащих 3-5 микрограммов кобаламина, всасывается в среднем лишь 1-1,5 микрограмма.
Дефицит витамина В12
Кровь при пернициозной анемии
Дефицит витамина В12, кроме изменений эритропоэза (образование эритроцитов) и развития анемии, приводит к:
- нарушению образования клеток лейкоцитарного и тромбоцитарного звена;
- патологическим процессам в слизистых ЖКТ;
- неврологическим расстройствам.
Препараты витамина В12 используются не только при заболеваниях крови, но и при нарушениях со стороны нервной системы, заболеваниях печени, с целью ускорения регенерации костей после переломов (образования костной мозоли).
