Copyright © 2020. All Rights Reserved

Генетични различия при усвояването на витамин B12

1 април 2019
Генетични различия при усвояването на витамин B12

Витамин B12 е важен водоразтворим витамин, който функционира като незаменим кофактор в 2 ензимни реакции. Ензими, които зависят от витамин B12 участват в енергийния метаболизъм и синтеза на ДНК. Липсата на този витамин от група B може да доведе до един от многото видове анемии, както и неврологични увреждания. В САЩ от дефицит на витамин B12 страда по-малко от 5% от населението до средна възраст, но при по-възрастните броят на засегнатите се увеличава до 10%. При хората над 60 години достига до 20%.

През 1934 г. трима учени си поделят Нобелова награда за откритието, че диетата с лего сготвен телешки черен дроб може да помогне на смъртоносната по онова време злокачествена анемия, причинена от малабсорбция на витамин B12. През 1948 г. е установено, че витаминът от група B е точно B12. През 1964 г. Дороти Ходжкин получава награда Нобел, защото успява да разшифрова изключително сложната му молекула.

Витамин B12 е водоразтворим и се усвоява в крайната част на тънките черва. За да успее да премине през силно киселинните стомашни сокове още в устата се свързва със специален протеин, Хаптокорин, който е вид транскобаламин. В стомаха се свързва с т.нар. вътрешен фактор и в свързано състояние преминава през червата. Понякога само изследването на серумните нива на витамина не е достатъчно  и се правят изследвания на хомоцистеин, метилмалонова киселина, транскобаламини и др.

Вече писахме, че кожата на отделните раси съдържа различни нива колаген и това води до по-късна поява на бръчки при азиатците и негроидната раса. По тази причина козметиката, която е произведена в Китай не би била подходяща за европейците с бяла кожа.

скала Фицпатрик за определяне на типа кожаПрез 1975 г. дерматологът Томас Фицпатрик разделя кожата на 6 отделни вида според чувствителността ѝ към слънчевото изгаряне и способността да придобива тен.

Тази класификация се използва често при използване на солариум, лазерна епилация, както и за оценяване на риска от развитие на рак на кожата. Използва се и в дерматологията, за да се оцени ефекта на лечение при псориазис, екзема и жълтеница при новородени. Типовете кожа IV-VI са изложени на риск от хиперпигментация или хипопигментация при процедури на лазерна епилация и химичен пилинг. Избелващите средства могат да причинят сухота, дразнене и поява на петна.

Цветът на кожата се определя от количеството меланин, което е генетично предопределено.

  • Тип I – кожа с цвят на слонова кост, изгаря много лесно, не образува тен. Голям риск от фотостареене и увреждане на кожата под въздействието на UV лъчи. Често срещани са русите или червени коси, а очите са сини или зелени.
  • Тип II – бяла кожа, лесно изгаря, придобива лек тен.
  • Тип III – бяла кожа, умерено изгаря, умерено придобива тен. Това е типа на повечето европейци.
  • Тип IV – матова кожа, тъмна коса и очи, почти не изгарят на слънце, винаги придобива тен, познат още като Средиземноморски тип.
  • Тип V - индивиди с кафява кожа, която рядко изгаря на слънце, лесно пигментира, плътен слънчев загар.
  • Тип VI -  тъмна кожа (африканци), която никога не изгаря.

След откриването на витамин B12 започват различни клинични проучвания. Няколко от тях  доказват, че усвояването на витамин B12 зависи от расата и етническата принадлежност.

През 1961 г. е проведено изследването Serum vitamin B12 levels in South African White and Bantu subjects.[1] Направен е тест за серумните нива на Витамин B12 с помощта на  Lactobacillus leichmannii.

Банту е наименование на около 400 различни етнически групи в Африка, от Камерун до Южна Африка. Те са обединени от общо езиково семейство и от общи обичаи. Черните южноафриканци също са били официално наричани банту. Днес този термин не се използва и може да се сметне като обиден.

В конкретното изследване участват 100 европейци и 100 здрави възрастни банту. На 18 пациенти от 2-те раси са отчетени ниски стойности на витамин B12 (от 10 до 160  pg/ml). При хората банту са отчетени по-високи средни серумни стойности на витамин B12. Учените предполагат, че това се дължи на заболяване на черния дроб.

През 1968 г. е проведено изследването Serum Vitamin B12 Levels and Vitamin B12 Binding Capacity in Pregnant and Non-pregnant Europeans and West Indians [2] По време на проучване на ефектите от физиологични дози на фолиева киселина по време на бременност се отчита, че серумните нива на витамин B12 са по-високи в западна Индия, отколкото сред европейците.

Първоначално изследваните са част от персонала на клиника в Бристол, Великобритания, които оказват грижа на бременни жени. Участват също и небременни пациенти от Индия, както и студенти по медицина. В началото е взета венозна кръв за измерване на стойностите на хемоглобина и серумното желязо, витамин B12 и фолиева киселина (витамин B9). При всяко следващо посещение се взема кръв за измерване на хемоглобина и фолиевата киселина. Някои от пациентките са приети в болницата за раждане и тези изследвания са отново повторени. По време на първия и последния преглед пациентите са разпитани за начина им на хранене и така чрез таблици от 1960 г. е оценено съдържанието на витамин B12 в храните. Нивата на серумен фолат се измерват чрез микробиологичен анализ, нормални граници от 5.9 до 21 ng/ml. Серумните нива на витамин B12 също се отчитат с микробиологичен анализ и нормалните граници са от 140 до 900 ng/l. В групата с небременните жени са проведени изследвания на серумен билирубин, серумни протеини и др.

Резултати:

  • Средни стойности на витамин B12 при мъже от Индия са 687 ng/l (от 375 до 1130)
  • Средни стойности на витамин B12 при мъже от Великобритания са 381 ng/l (от 260 до 525)
  • Средни стойности на витамин B12 при жени от Индия са 781 ng/l (от 370 до 1500)
  • Средни стойности на витамин B12 при жени от Великобритания са 391 ng/l (от 250 до 530)

Несвързан витамин B12

  • Средни стойности при мъже от Индия - 1160 ng/l (от 1037 до 2437)
  • Средни стойности при мъже от Великобритания - 855  ng/l (от 544 до 1283)
  • Средни стойности при жени от Индия - 1832  ng/l (от 729 до 5131 )
  • Средни стойности при жени от Великобритания - 1164  ng/l (от 611 до 1794 )

Това са резултатите на мъже и жени, които не са бременни. Прави впечатление, че стойностите на серумните нива и несвързания витамин B12 са значително по-високи в групата на хората от Западна Индия в сравнение от европейците. Най-високоте стойности на несвързания витамин B12 не са отчетени и така общата средна стойност спада, но пак е значително по-висока от тази на европейците. Нивата на хемоглобин са сходни и в двете групи. Прави впечатление, че нивото на имуноглобулин G (IgG) е много по-високо в групата на хората от западна Индия, в сравнение с европейците. Нивото на Имуноглобулин А (IgA) е по-високо при мъжете отколкото при жените, но не се различава от средните стойности за европейците.

Нивата на витамин B12 са по-високи при жените, които не са бременни в сравнение с бременните или майките, които са родили скоро.

Няма очевидна причина за по-високите нива на серумния витамин B12 и по-високите нива за свързване, които са наблюдавани при индийците. Това явно не е свързано с храната, тъй като приемът на този витамин от храната е доста по-нисък. По-високите стойности не могат да бъдат приписани на чернодробно заболяване.

Отчитането на повишен IgG в индийците предполага за първична аномалия в образуването на протеини. Най-вероятно това не се дължи на директна връзка между витамин B12 и гамаглобулин, тъй като това не е транскобаламин.

В  изследването от 1968 г. всички индийци са от африкански произход. Техните високи нива на витамин B12 могат да са наследствени от африканските им корени. Вече писахме, че сериозни чернодробни заболявания могат да доведат до фалшиво завишени стойности на витамин B12. Следва лабораториите да отчитат етноса и расата на изследвания.

Понижаването на нивата на витамин B12 се отчита както при бременните от Великобритания, така и от Индия. Нивата на витамина са най-ниски в края на бременността и спадът в серумните нива може би се дължи на концентрацията на витамина в плацентата.

През 1982 г. е проведено изследването A comparison of serum transcobalamin levels in white and black subjects.[3]

В него са измерени серумните транскобаламини на 82 хора от европеидната раса и 79 от афро-американската. Изследвани са бременни жени - 170 от европеидната и 73 от афро-американската. Взети са проби от пъпната връв на 33 бели и 13 чернокожи. Изследването показва, че здравите чернокожи са имали значително по-високи средни нива на Транскобаламин I, II и III, отколкото белите възрастни от същия пол. Разликите в средните нива на транскобаламин се запазват при всички етапи на бременността. Средните нива на Транскобаламин II и III в кръвта от пъпна връв са значително по-високи в чернокожите в сравнение с хората от европеидната раса. Тъй като не могат да бъдат открити фактори от околната среда, на които да се дължат тези различия, най-вероятно става дума за генетични фактори в усвояването на витамин B12 от различните фактори.

Тъй като има различни форми витамин B12: активни като Метилкобаламин, Аденозилкобаламин и неактивни форми, които присъстват като следи, но не влияят на метаболизма е възможно и тези форми да са били включени в изследванията и затова стойностите да са били много по-завишени от действителните.

В публикацията от 1985 г. A Racial Difference in Serum Vitamin B12 Levels [4] се използват данните от предишните изследвания. Целта на това изследване е да отчете серумните стойности на витамин B12 при хора с бял или черен цвят на кожата, като същевременно да не бъдат измервани неактивните форми на витамина.

В изследването участват 49 възрастни чернокожи и 49 възрастни бели, които са поканени да дадат кръв напълно по случаен избор. Най-много представители имат групите от 30 до 39 години, чернокожи мъже и чернокожи жени и съответно мъже и жени с бял цвят на кожата. Всички изследвани имат нормални хематологични стойности и отрицателен резултат за хепатит. Никой от тях не е приемал витамин B12. Нито една от 25-те чернокожи жени и 24 европейки не е бременна. За отчитане на резултатите се отчита пречистен вътрешен фактор от прасе с цел избягване на псевдоформите на витамин B12.  

Резултати:

  • Средни стойности на витамин B12 при чернокожи - 546 pg/ml (от 195 до 943)
  • Средни стойности на витамин B12 при при европейци - 382 pg/ml (от 127 до 632)

Средните стойности на витамин B12 в групата с 49 чернокожи мъже и жени са значително по-високи от тези на европейците.

Въпреки че изследователите не могат да сравнят социално-икономическите разлики между двете групи, най-вероятно хората с по-ниски доходи не страдат от дефицит. Според данни от други изследвания по-високите серумни стойности на витамин B12 в хората с тъмен цвят на кожата се дължат на по-големи количества транскобаламин. Учените предполагат, че това се дължи на генетични фактори. Следва да се отбележи, че класическата злокачествена анемия е много по-рядко срещана при чернокожите в сравнение с европейците. Учените предлагат в клиничните лаборатории да се определят отделни референтни стойности за различните раси, защото могат да възникнат грешки поради разчитането на прекалено ниски/високи стойности.

Публикацията от 1999 г.  Racial differences in prevalence of cobalamin and folate deficiencies in disabled elderly women [5] има за цел да установи дали има разлики в честотата на дефицит на витамин B12 и фолиева киселина при възрастни жени.

Изследвани са:

  • серумен витамин B12
  • фолиева киселина
  • Метилмалонова киселина
  • общ хомоцистеин
  • креатинин
  • пълна кръвна картина
  • дали има прием на витамини

Метилмалоновата киселина (ММК) е дикарбоксилна киселина, чиято коензимна форма метилмалонил -CoA има нужда от витамин B12 , за да премине през няколко метаболитни реакции. Тъй като витамин B12 също е важен кофактор, генетични мутации, които пречат на абсорбцията му също повишават нивата на ММК. Референтните стойности за концентрации на ММК в кръвта са между 73–271 nmol / l.

Метилмалоновата ацидемия, наричана още и ацидурия е метаболитно нарушение, което уврежда метаболизма на някои аминокиселини като метионин, треонин, изолевцин и валин и води до натрупване на токсични нива метилмалонова киселина в кръвта. Характеризирано е за първи път през 1967 г.

Това е класически тип органична анемия. Заболяването се дължи на няколко генотипа, всички форми се диагностицират в до няколко месеца след раждане. Честотата е около 1 на 50 000 раждания, въпреки че високата смъртност затруднява диагностиката. Въпреки че бебето още от самото си раждане страда от това увреждане първоначално симптомите не се проявяват. Това се случва след като към храненето се добавят протеини. За да има новороденото бебе подобни увреждания трябва и двамата родители да са носители на едно копие от дефектен ген, но те обикновено не са засегнати от метилмалонова ацидемия. Около 60% от случаите се дължат на мутирал MCEE ген, както и гените MMAA, MMAB и MMADHC.

Липса на витамин B12 поради спазване на определена диета също може да доведе до подобни синдроми с идентични симптоми и лечения като на генетичните метилмалонови ацидемии. Има различни форми на витамин B12. Една от тях е аденозилкобаламин. Дори и да приемате добавки с Цианокобаламин, синтетичната форма на витамин B12, която е много по-евтина и лесна за производство, ако тя не може да се превърне в Аденозилкобаламин също може да имате повишени нива на ММК.

Въпреки че няма разграничени етапи на заболяването, метилмалоновата ацидемия прогресира с увеличаването на концентрациите на метилмалоновата киселина. Ако задействащите я протеини и мазнини не се отстранят от диетата, натрупването на ММК може да доведе до непоправимо увреждане на бъбреците и черният дроб и в крайна сметка до смърт.

Много отдавна се знае, че повишаването на ММК може да доведе до катастрофални ефекти върху нервната система, въпреки че механизмите все още не са окончателно изяснени.

Лечението на всички форми е свързано със спазването на диета с ниско съдържание на протеини и прием на различни хранителни добавки. При по-тежки случаи се налага трансплантация на бъбрек или черен дроб от здрав донор. Трансплантираните органи ще произведат активни ензими вместо дефектните и ще усвоят метилмалоновата киселина. Прогнозите за лечението варират взависимост от тежестта на заболяването и реакцията към лечението. Ако това се дължи на липса на витамин B12 лечението е много по-лесно.  Тежестта на заболяването зависи и от типа гени, които го причиняват.

Повишената концентрация на хомоцистеин (хиперхомоцистеинемия) е призната като независим рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания. При жените в репродуктивна възраст може да доведе до спонтанен аборт, разкъсване на плацентата, прееклампсия и еклампсия.я. При липса на витамин B12 и/или фолиева киселина се повишават нивата на хомоцистеин.

Данните за изследването са събрани от представителна извадка за възрастни жени над 65 г. с физически увреждания без тежка форма на деменция, които живеят в Балтимор, САЩ. От случайната извадка на 6521 жени са избрани за участие и са завършили изследването 762 жени, от които 550 са бели, а 212 са афро-американки.

По време на финалното интервю участничките в проучването са помолени да представят всички опаковки за използвани витамини и мултивитамини. Записани са търговските марки на витамините, формите, предписаните дозировки и дали витамините са предписани или са взети по собствена инициатива.

Резултати:

Метилмалонова киселина

  • бели жени средно  284 nmol/L, повишена ММК над 271 nmol/L - 37 жени
  • афро-американки  средно 218 nmol/L, повишена ММК над 271 nmol/L - 21 жени

Витамин B12:

  • бели жени средно  - 345 pmol/L, под 148 pmol/L - 7 жени, под 258 pmol/L - 37
  • афро-американки  средно - 406 pmol/L, под 148 pmol/L - 4 жени, под 258 pmol/L - 24

Общ хомоцистеин:

  • бели жени средно 10.9 μmol/L, повишен над 13.9  μmol/L - 17 жени
  • афро-американки средно 12.4   μmol/L, повишен над 13.9 μmol/L - 29 жени

Отново прави впечатление, че серумните концентрации на метилмалонова киселина и витамин B12 са значително по-ниски в сравнение с афро-американките. Участничките с дефицит на витамин B12 са 15.8% от всички изследвани, средната им възраст е 79 години и в 88% са бели. Средните им концентрации на метилмалонова киселина са 549 nmol/L, а хомоцистеинът е  повишен и е средно 14.9 μmol/L. Средният корпускуларен обем MCV, който е показател за наличие на анемия, средния хематокрит и серумния креатинин не се различават от групата без дефицит. В цялата група има 71 пациентки с MCV над 100 fL. От тях ¼ имат дефицит на витамин B12, а 7% имат липса на фолиева киселина. От тези 71 пациентки само 13 са с анемия.

Липса на фолиева киселина е отчетена при 2% от цялата група изследвани.

Прием на мултивитамини е докладван от 22% от белите жени и 12% от афро-американките. Това води до повишаване на серумния витамин B12, фолиевата киселина и витамин B6, влияе и на концентрациите на серумния креатинин, хомоцистеин и метилмалонова киселина. Най-ниски концентрации на метилмалонова киселина и хомоцистеин са отчетени сред тези, които приемат високи дози от витамин B12 (над 6 mg). Много малко от възрастните имат злокачествена анемия с антитела срещу вътрешния фактор, при повечето причината за дефицит е малабсорбция на витамин B12 от храната и атрофичен гастрит.  

В публикацията от юни 2018 г. Vitamin B12 status: are genetics a driving factor? [6] отново се разисква, че въпреки десетките причини за дефицит на витамин B12 може да се дължи не само на липсата на храни от животински произход и малабсорбцията от организма, но и на генетични фактори.

Публикация в списание Blood - American Society of Hematology - A common TCN1 loss-of-function variant is associated with lower vitamin B12 concentration in African Americans [7] съобщава, че са открити гени, които са пряко свързани с нивата на серумния витамин B12 при афро-американците. В настоящото проучване са използвани данните на много много хора от афро-американската раса чрез National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI) Trans-Omics за Precision Medicine (TOPMed) Program. Анализите включват серумните концентрации на витамин B12 в 1280 участници в проучването и съответно над 29 милиона генетични вариации.

След коригиране на възрастта, пола и генетичния произход на участниците авторите откриват връзки между нивата на витамин B12 и 33 генетични вариации, разположени в рамките на 2 геномни зони. Една от новооткритите вариации се свързва с по-ниски нива на свободно циркулиращ витамин B12 и това се дължи на дисфункция на транспортния ген за транскобаламин - TCN1.

Мутацията на TCN1 е преобладаваща сред населението от африкански произход, но не и сред европейците. В последвалите анализи не са открити проблеми като намален брой еритроцити или повишен хомоцистеин при афро-американците, които имат тази специфична мутация на гена, освен че имат по-ниски серумни нива на витамина.

Друг важен ген е FUT2, който е специфичен за афро-американците, а една от вариациите му е свързана с нивата на витамин B12 при индийците и хората с бяла кожа.

Резултатите от това проучване показват, че различията в нивата на витамин B12 при различните раси и етнически групи могат да се дължат на генетични фактори.

Разбира се в последните години разликите между отделните раси се размиват, но все пак можем да имаме предвид, че хората с бяла кожа имат по-висок риск от развитие на дефицит на витамин B12 и причината за това може да се дължи на наличие или липсата на гени, свързани с транскобаламините.

Дефицитът на витамин B12 може да бъде причинен:

Витамин B12 е идентифициран през 1948 г. През 1953 г. започват клиничните проучвания дали може да се инхалира, за да се избегнат проблемите с малабсорбцията от храносмилателната система. След десетки опити в последните години това вече е възможно с помощта на 1 или 2 капки. 

Назалната форма на витамин B12 Метилкобаламин или Хидроксокобаламин се усвоява до час от приема. 1 капка съдържа 2500 микрограма, а 2 капки - 5000 микрограма. 

Дозировка на витамин B12 Метилкобаламин или Хидроксокобаламин: 

2 пъти седмично по една капка във всяка ноздра. В случай на голям дефицит на B12, започнете с дневен прием по една капка във всяка ноздра през първите две седмици. След това продължете с препоръчаната доза. Смръкнете силно.

Една опаковка е достатъчна за минимум 10 седмичен курс на третиране. След отваряне на шишенцето, използвайте в рамките на 6 месеца.

Използвани източници:

1. Serum vitamin B12 levels in South African White and Bantu subjects.

2. Serum Vitamin B12 Levels and Vitamin B12 Binding Capacity in Pregnant and Non-pregnant Europeans and West Indians 

3. A comparison of serum transcobalamin levels in white and black subjects.
4. A Racial Difference in Serum Vitamin B12 Levels 

5. Racial differences in prevalence of cobalamin and folate deficiencies in disabled elderly women

6. Vitamin B12 status: are genetics a driving factor?

7. Blood - American Society of Hematology - A common TCN1 loss-of-function variant is associated with lower vitamin B12 concentration in African Americans

За витамините и витамин12

Днес на науката са известни 13 органични химични съединения – „витамини“, задължителни компоненти на нашата храна. Но има и такива витамини, чиято „задължителност“ не е напълно доказана, но въпреки това се причисляват към групата на витамините. Такива са, например, флавоноидите (витамини Р), парааминобензоената киселина (витамин Н1), холин (витамин В4), инозит (витамин В8), оротовата киселина (витамин В13), пангамовата киселина (витамин В15) и др.  Въпреки това, тяхното значение за нормалното функциониране на човешкия организъм не бива да се пренебрегва и макар и с някои резерви, ние ще ги причислим към групата на витамините.

прочети още
Ефектът на пептидите върху кожата и човешкото тяло

Пептидите са протеинови фрагменти, съставени от аминокиселини. Когато тези аминокиселини се свързват заедно, те образуват аминопептид, а когато пептидите се свързват заедно, те образуват гръбначния стълб на протеините. Те са добре известни със способността си да насърчават здравата кожа и коса. Те могат да се приемат и през устата, обикновено под формата на колаген на прах или добавки. За увеличаване на мускулната сила и подобряване на възстановяването на тъканите. В допълнение към козметичните цели, проучванията показват, че ползите от пептидите могат да включват борба с диабет тип 2. Както и понижаване на кръвното налягане и понижаване нивата на холестерола.

прочети още
Пептиди и пептидна биорегулация

Пептидите се свързват със специфични, строго определени участъци на молекулата - ДНК /хромозомите/, като предизвикват синтез на специфични белтъчини с биорегулаторно действие, като хормони, ензими, невромедиатори, антитела, клетъчни субстанции, колаген и мн.др! Казано с по-прости думи пептиди ни поддържат млади и здрави. Пептидите отключват резервния потенциал за продукция на нови стволови клетки в таргетни органи и тъкани! Пептидите са „умни” аминокиселини, които носят правилна информация!

прочети още
Сублингвални пептиди Linguals (лингвални пептиди)

Сублингвалното приложение на лекарства е модерна тенденция в медицината. Този метод за въвеждане на пептидни вещества в организма избягва отрицателното въздействие на продуктите върху стомашната лигавица, ускорява абсорбцията на активните вещества в кръвния поток - директно през лигавицата на устната кухина. Нашите препарати в сублингвална форма имат свойството да се абсорбират директно през устната лигавица, което улеснява по-бързото проникване на пептиди. Това води до ускоряване на проявата на ефекта им.

прочети още