Метилкобаламин: форма витамина B12¶

Метилкобаламин — одна из природных коферментных форм витамина B12 (кобаламина), в которой атом кобальта в корриновом кольце связан с метильной группой. Наряду с аденозилкобаламином относится к активным внутриклеточным формам кобаламина, участвующим в ферментативных реакциях. Применяется в медицине как лекарственное средство и в составе биологически активных добавок.

¶Химическая природа

Метилкобаламин — металлоорганическое соединение, относящееся к классу кобамидов. В его основе лежит корриновое кольцо — макроцикл, близкий по строению к порфирину, но отличающийся от него степенью восстановления и числом связей. В центре кольца расположен атом кобальта. В метилкобаламине кобальт находится в степени окисления +3 и несёт метильный лиганд (—CH₃), связанный с металлом ковалентной связью. Это делает молекулу одной из немногих известных природных металлоорганических соединений.

Молекулярная формула метилкобаламина — C₆₃H₉₁CoN₁₃O₁₄P. Молярная масса составляет около 1344 г/моль. В кристаллическом виде вещество представляет собой тёмно-красные кристаллы. Оно растворимо в воде и в полярных органических растворителях. Метилкобаламин чувствителен к свету: под действием видимого и ультрафиолетового излучения метильная группа отщепляется, и соединение превращается в гидроксокобаламин. Именно поэтому растворы препарата хранят в защищённом от света месте.

¶Биологическая роль

В организме человека и животных метилкобаламин выполняет функцию кофермента в реакции, катализируемой ферментом метионинсинтазой. Этот фермент переносит метильную группу с 5-метилтетрагидрофолата на гомоцистеин, в результате чего образуются метионин и тетрагидрофолат. Реакция важна по двум причинам: она обеспечивает синтез метионина — незаменимой аминокислоты и донора метильных групп — и поддерживает фолатный цикл, возвращая тетрагидрофолат, необходимый для синтеза нуклеотидов.

Нарушение этой реакции при дефиците витамина B12 ведёт к накоплению гомоцистеина и к «фолатной ловушке» — состоянию, при котором фолаты оказываются заблокированными в форме 5-метилтетрагидрофолата. Клинически это проявляется мегалобластной анемией и неврологическими расстройствами.

Вторая коферментная форма, аденозилкобаламин, участвует в иных реакциях — например, в превращении метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА. Метилкобаламин в этих процессах не задействован, поэтому две формы не взаимозаменяемы в ферментативном отношении, хотя организм способен превращать одну форму в другую.

¶Открытие и изучение

Существование нескольких форм витамина B12 было установлено в середине XX века. Витамин B12 впервые выделили в кристаллическом виде в 1948 году из печени. В 1950-х годах исследователи обнаружили, что выделенный цианокобаламин — это лишь одна из форм, образующаяся при обработке, а в живых тканях присутствуют другие производные.

В 1958 году американский биохимик Карл Фолкерс выделил из бактериальных культур вещество с метильной группой у атома кобальта. Рентгеноструктурный анализ, выполненный Дороти Ходжкин, позволил установить полную структуру кобаламинов, за что она получила Нобелевскую премию по химии в 1964 году. Роль метилкобаламина как кофермента метионинсинтазы была выяснена в 1960–1970-е годы.

¶Применение

Метилкобаламин используется в медицинской практике и в составе добавок. Основные направления:

• Лечение дефицита витамина B12 — при мегалобластной анемии, а также при нарушениях всасывания, связанных с заболеваниями желудка и кишечника.
• Неврологические состояния — применяется при периферических невропатиях различного происхождения.
• Пищевые добавки — распространён как форма витамина B12 в продуктах для вегетарианцев и веганов, поскольку в растительной пище кобаламин практически отсутствует.

Препараты выпускаются в виде таблеток, капсул и растворов для инъекций. Метилкобаламин часто комбинируется с аденозилкобаламином в комплексах витаминов группы B.

¶Сравнение с другими формами

Цианокобаламин в организме не встречается естественным образом: цианогруппа присоединяется к кобальту в процессе промышленного выделения и очистки. Тем не менее он широко применяется в медицине благодаря химической стабильности. Метилкобаламин менее устойчив, но считается физиологически активной формой, непосредственно участвующей в метаболизме.

¶Аспекты усвоения

Метилкобаламин, как и другие формы витамина B12, всасывается в подвздошной кишке при участии внутреннего фактора Касла — гликопротеина, вырабатываемого обкладочными клетками желудка. При пероральном приёме часть вещества может усваиваться и без внутреннего фактора, но в значительно меньшем количестве. При инъекционном введении препарат попадает в кровоток напрямую, минуя пищеварительный тракт.

В крови кобаламины транспортируются особыми белками — транскобаламинами. Внутри клеток метилкобаламин может превращаться в аденозилкобаламин и обратно, что обеспечивает гибкость метаболизма.

¶Безопасность и ограничения

Метилкобаламин считается относительно безопасным соединением; избыток водорастворимого витамина выводится с мочой. Описанные побочные эффекты при приёме препаратов немногочисленны и включают кожные реакции и диспепсические явления.

Ограничением служит невозможность устранить неврологические последствия дефицита витамина B12 одной лишь фолиевой кислотой: маскировка анемии без коррекции кобаламина может привести к прогрессированию поражения нервной системы. Это обстоятельство учитывается при диагностике и лечении.