Cianocobalamina

A cianocobalamina é unha forma manufacturada da vitamina  (cobalamina) usada para tratar a deficiencia de vitamina . A deficiencia pode ocorrer na anemia perniciosa, despois dunha gastrectomía, por inxerir vermes planos de peixes do xénero Diphyllobothrium, ou debido ao cancro colorrectal. É menos preferida que a hidroxocobalamina para o tratamento da deficiencia de vitamina . Utilízase por vía oral, intramuscular ou como spray nasal.

A cianocobalamina xeralmente é ben tolerada. Efectos secundarios menores poden ser a diarrea e o proído. Efectos secundarios graves poden ser a anafilaxe, un nivel de potasio sanguíneo baixo e a insuficiencia cardíaca. Non se recomenda o seu uso a persoas alérxicas ao cobalto ou que teñan a enfermidade de Leber. A vitamina  é un nutriente esencial, o que significa que o corpo non a pode sintetizar, pero é necesaria para vivir.

A cianocobalamina foi fabricada por primeira vez na década de 1940. Está dispoñible como medicamento xenérico.

 Usos médicos 

A cianocobalamina adoita prescribirse despois da extirpación de parte ou todo o estómago ou intestino para asegurar que haberá un nivel axeitado de vitamina  no sangue. Tamén se usa na anemia perniciosa, deficiencia de vitamina  (debido a unha baixa inxestión de alimentos que a conteñan ou incapacidade de absorbela debido a factores xenéticos ou doutro tipo), tirotoxicose, hemorraxia, cancro, e enfermidades hepáticas e renais. As inxeccións de cianocobalamina adoitan prescribirse aos pacientes de bypass gástrico e que teñen parte do intestino delgado con bypass, o que fai difícil que absorban vitamina  dos alimentos ou vitaminas administradas por vía oral. A cianocobalamina tamén se usa para realizar o test de Schilling para comprobar a capacidade de absorber vitamina .

A cianocobalamina tamén se produce no corpo (e despois é excretada polos ouriños) despois de que se administrou hidroxocobalamina por vía intravenosa para tratar o envelenamento por cianuro.

 Efectos secundarios 

Posibles efectos secundarios da inxección de cianocobalamina son: reaccións alérxicas como urticarias, dificultade ao respirar; rubor na face; brazos, pés, nocellos ou parte inferior das pernas inchados; gran sede, e diarrea. Efectos secundarios menos graves poden ser: dor de cabeza, mareos, dores nas pernas, proído ou erupcións cutáneas.

O tratamento da anemia megaloblástica concorrente con deficiencia de vitamina  usando vitámeros  (como a cianocobalamina), crea a posibilidade de hipocalemia debido ao incremento da eritropoese (produción de glóbulos vermellos) e a consecuente captación celular de potasio despois da resolución da anemia. Cando se trata con cianocobalamina, os pacientes da enfermidade de Leber poden desenvolver unha atrofia óptica grave, que posiblemente orixine cegueira.

 Química 

A vitamina  é o nome "descritor xenérico" para calquera dos vitámeros da vitamina . Os animais, entre eles os humanos, poden converter a cianocobalamina en calquera dos compostos activos da vitamina .

A cianocobalamina é un dos vitámeros máis amplamente fabricado da familia da vitamina  (a familia de compostos químicos que funcionan como  cando se administran no corpo), porque a cianocobalamina é a forma máis estable no aire da . É a máis fácil de cristalizar e, por tanto, a máis fácil de purificar unha vez que se produce por fermentación bacteriana. Pode obterse en forma de cristais vermellos escuros ou como un po vermello amorfo. A cianocobalamina é higroscópica na súa forma anhidro, e moderadamente soluble en auga (1:80). É estable no autoclave durante curtos períodos de tempo a 121 °C. Os coencimas de vitamina  son inestable á luz. Despois de tomala, o ligando cianuro é substituído por outros grupos (adenosil, metil) para producir as formas bioloxicamene activas. O cianuro é convertido en tiocianato e excretado polos riles.

 Reaccións químicas 

miniatura|Formas reducidas da cianocobalamina, con Co(I) (arriba), Co(II) (no medio), e Co(III) (abaixo)
Nas cobalaminas o cobalto está normalmente en estado trivalente, Co(III). Porén, en condicións redutoras, o centro de cobalto é reducido a Co(II) ou mesmo a Co(I), que se denominan xeralmente  e , onde r significa 'reducido' e s, 'superreducido'.

A  e  poden prepararse a partir de cianocobalamina por redución potencial controlada ou redución química usando borohidruro de sodio en solución alcalina, cinc en ácido acético ou pola acción de tiois. Tanto a  coma a  son indefinidamente estables en condicións libres de oxíxeno. A  ten aspecto marrón alaranxado en solución, mentres que a  é verde azulada baixo luz natural e púrpura baixo luz artificial.

A  é unha das especies máis nucleófilas coñecidas en solución acuosa. Esta propiedade permite a preparación conveniente de análogos da cobalamina con disferentes substituíntes, por ataque nucleofílico sobre os haluros de alquilo e haluros de vinilo.

Por exemplo, a cianocobalamina pode converterse nas súas cobalaminas análogas por redución a , seguido da adición dos correspondentes haluros de alquilo, haluros de acilo, alquenos ou alquinos. O impedimento estérico é o principal factor limitante na síntese de análogos do coencima . Por exemplo, non ocorre ningunha reacción entre o cloruro de neopentilo e a , mentres que os análogos de haluro de alquilo secundario son demasiado inestables para ser illados. Este efecto pode deberse á forte coordinación entre o benzimidazol e o átomo de cobalto central, baixándoo ata o plano do anel de corrina. O efecto trans determina a polaridade do enlace Co–C así formado. Porén, unha vez que o benzimidazol é separado do cobalto por cuaternización con ioduro de metilo, é substituído por  ou ións hidroxilo. Varios haluros de alquilo secundarios son despois atacados facilmente pola  modificada para dar os correspondentes análogos de cobalamina estables. Os produtos son xeralmente extraídos e purificados por extracción con cloruro de fenol-metileno ou por cromatografía en columna.

Entre os análogos da cobalamina preparados por este método están os coencimas que aparecen na Natureza metilcobalamina e adenosilcobalamina (cobamamida), e outras cobalaminas que non aparecen na Naureza, como a vinilcobalamina, carboximetilcobalamina e ciclohexilcobalamina. Esta reacción está baixo revisión para o seu uso como catalizador da deshaloxenación química, reactivos orgánicos e sistemas catalizadores fotosensibilizados.

 Produción 

A cianocobalamina prepárase comercialmente por fermentación bacteriana. A fermentación por diversos microorganismos rende unha mestura de metilcobalamina, hidroxocobalamina e adenosilcobalamina. Estes compostos son convertidos en cianocobalamina pola adición de cianuro de potasio en presenza de nitrito de sodio e calor. Como múltiples especies de Propionibacterium non producen  exotoxinas ou endotoxinas e teñen o status GRAS (xeralmente considerado como seguro) dado pola FDA norteamericana, son os organismos preferidos para a fermentación bacteriana para a produción de vitamina .

Historicamente, pensábase que a forma fisiolóxica era a cianocobalamina. Isto debíase a que a hidroxocobalamina producida polas bacterias era cambiada a cianocobalamina durante a purificación en columnas de carbón activado despois da separación de cultivos bacterianos (porque o cianuro está presente de forma natural no carbón activado). A cianocobalamina é a forma presente na maioría das preparacións farmacéuticas porque engadir cianuro estabiliza a molécula.

A produción total mundial de vitamina B12, feita por catro empresas (a francesa Sanofi-Aventis e tres compañías chinesas) en 2008 foi de 35 toneladas.

 Metabolismo 

As dúas formas bioactivas de vitamina  son a metilcobalamina no citosol e a adenosilcobalamina nas mitocondrias. As multivitaminas adoitan conter cianocobalamina, que se supón se converte nas formas bioactivas no corpo. Tanto a metilcobalamina coma a adenosilcobalamina están dispoñibles comercialmente como pílulas de suplementos dietéticos. O produto do xene MMACHC cataliza a descianación da cianocobalamina así como a desalquilación de alquilcobalaminas incluíndo a metilcobalamina e a adenosilcobalamina. Esta función foi tamén atribuída a cobalamina redutases. O produto do xene MMACHC e as cobalamina redutases permiten a interconversión de ciano- e alquilcobalaminas.

A cianocobalamina engádese como forticante  da nutrición, en leite en po para meniños, cereais para almorzo e bebidas enerxéticas para humanos, tamén a alimentos de animais para aves de curral, porcos e peixes. A vitamina  faise inactiva debido ao cianuro de hidróxeno e o óxido nítrico do fume do tabaco. Tamén se inactiva debido ao óxido nitroso  (gas do riso), usado en anestesia e como droga recreativa. A vitamina  faise inactiva debido ás microondas ou outras formas de quentamento.

 No citosol 

A metilcobalamina e o 5-metiltetrahidrofolato son necesarios para que a metionina sintase no ciclo da metionina transfira un grupo metilo do 5-metiltetrahidrofolato á homocisteína, xerando así tetrahidrofolato (THF) e metionina, que se usa para facer SAMe. O SAMe é o doante de metilo universal e utilízase para a metilación do ADN e para producir fosfolípidos para as membranas celulares, colina, esfingomielina, acetilcolina e outros neurotransmisores.

 En mitocondrias 
miniatura|upright|A vitamina  adenosilcobalamina no metabolismo do colesterol mitocondrial e de proteínas.

Os encimas que usan  como cofactor incorporado son a metilmalonil-CoA mutase (PDB 4REQ) e a metionina sintase (PDB 1Q8J).

O metabolismo do propionil-CoA ocorre nas mitocondrias e para que se leve a cabo cómpre vitamina  (en forma de adenosilcobalamina) para facer succinil-CoA. Cando a conversión de propionil-CoA a succinil-CoA nas mitocondrias falla debido á deficiencia de vitamina , orixínanse niveis sanguíneos elevados de ácido metilmalónico. Así, niveis sanguíneos elevados de homocisteína e ácido metilmalónico poden ambos ser indicadores de deficiencia de vitamina .

A adenosilcobalamina é necesaria como cofactor do encima metilmalonil-CoA mutase (MUT). O procesamento do colesterol e proteínas dá lugar a propionil-CoA, que se converte en metilmalonil-CoA, que se usa para que o encima MUT produza succinil-CoA. A vitamina  é necesaria para a prevención da anemia, xa que a produción de porfirina e hemo nas mitocondrias para sintetizar hemoglobina nos glóbulos vermellos depende do succinil-CoA feito a partir de vitamina .

 Absorción e transporte 

Unha inadecuada absorción da vitamina  pode estar relacionada coa enfermidade celíaca. A absorción intestinal de vitamina  require sucesivamente tres moléculas proteicas diferentes: haptocorrina (no estómago), factor intrínseco (no intestino e na absorción) e transcobalamina II (transporte aos tecidos).

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Metilcobalamina
 Hidroxocobalamina
 Adenosilcobalamina
 Biosíntese da cobalamina

 Ligazóns externas 


Categoría:Vitaminas
Categoría:Compostos de organocobalto
Categoría:Cofactores
Categoría:Corrinoides