Cobalamine (vitamine B12): functies

Co-enzym functie

Methylcobalamine en adenosylcobalamine, als co-enzymvormen van vitamine B12, zijn betrokken bij drie cobalamine-afhankelijke metabolische reacties. Adenosylcobalamine werkt in de mitochondria (energiecentrales van cellen). mitochondriën zijn verantwoordelijk voor de energieproductie als onderdeel van cellulaire ademhaling en worden vooral aangetroffen in cellen met een hoog energieverbruik, zoals spieren, zenuwen, sensorische en eicellen. methylcobalamine oefent zijn effecten uit in het cytosol, in het heldere, vloeibare en licht viskeuze deel van de cytoplasma. Adenosylcobalamine - intramoleculaire herschikking van alkylresiduen 5-deoxyadenosylcobalamine dient als een cofactor van methylmalonyl-CoA-mutase. Dit enzym is essentieel voor de omzetting van methylmalonyl-CoA in succinyl-CoA tijdens de afbraak van propionzuur in mitochondria​ Als gevolg van de omlegging naar succinyl-CoA, propionzuur gegenereerd tijdens de afbraak van oneven genummerde vetzuren en vertakte keten aminozuren-isoleucine, leucine, en valine-evenals threonine en methionine kan worden geïntroduceerd in de citraatcyclus. Bovendien is adenosylcobalamine vereist door leucine mutase als cofactor en is dus betrokken bij de omkeerbare omzetting van het aminozuur leucine in 3-aminoisocapronzuur. De omlegging naar 3-aminoisocapronaat (bètaleucine) initieert de afbraak van leucine. Methylcobalamine - homocysteïne methyltransferasereactie Methylcobalamine is een cofactor van methionine synthase en speelt dus een essentiële rol bij de vorming van methionine uit homocysteïne (homocysteïne methyltransferasereactie). De vitamine is verantwoordelijk voor de overdracht van methylgroepen van methyltetrahydrofoliumzuur naar homocysteïne, waarbij 5-methyltetrahydrofoliumzuur de feitelijke donor van de methylgroep is - synergie tussen vitamine B12 en foliumzuur​ Remethylering van homocysteïne leidt tot beide synthese van methionine en regeneratie van metabolisch actief tetrahydrofoliumzuur (THF). THF is de biologisch actieve vorm van foliumzuur en is een voorwaarde voor de synthese van folaatpolyglutamaatverbindingen, die verantwoordelijk zijn voor intracellulaire folaatopslag. Door te handelen in de vorm van een co-enzym als een zender van actieve een-koolstof verbindingen (C1-eenheden, zoals methyl-, hydroxymethyl- of formylgroepen), THF reguleert - vooral in het metabolisme van eiwitten en nucleïnezuren - purine- en pyrimidinesynthese, DNA-synthese en de vorming en afbraak van verschillende aminozuren​ Methionine is een van de essentiële aminozuren en, aangezien S-adenosylmethionine (SAM), dat wordt gevormd door de reactie van methionine met ATP, betrokken is bij een groot aantal metabolische processen. S-adenosylmethionine is een voorloper in cysteïne biosynthese. Bovendien speelt het een belangrijke rol bij de overdracht van methylgroepen als een sleutelverbinding. S-adenosylmethionine levert een methylgroep voor bepaalde methyleringsreacties, zoals ethanolamine tot choline, noradrenaline aan epinefrine, of fosfatidylethanolamine aan lecithine​ Bij dergelijke methyleringen wordt altijd homocysteïne gevormd als tussenproduct, dat opnieuw moet worden gemethyleerd met behulp van methylcobalamine als cofactor. Vitamine B12-tekort schaadt zowel methionine als THF-synthese. De verminderde vorming van tetrahydrofoliumzuur resulteert in een lage synthese van de bewaarbare folaatpolyglutamaatverbindingen, wat leidt tot een afname van het folaat concentratie in alle weefselcellen inclusief erytrocyten (rood bloed cellen) in het voordeel van serum foliumzuur​ Bovendien leidt een tekort aan cobalamine als gevolg van verminderde afbraak of remethylering tot verhoogde homocysteïnespiegels, die een erkende risicofactor zijn voor cardiovasculaire aandoeningen. volksgezondheid​ De focus ligt op de betrokkenheid van verhoogde plasmaconcentraties van homocysteïne bij de pathogenese van atherosclerose (arteriosclerose, verkalking van de aderen).