Cobalamin (Vitamin B12)

Das Cobalamin (Vitamin B 12) wird ausschließlich von Mikroorganismen gebildet, z. B. von Propionibakterien oder Aerobacter aerogenes. Hauptlieferant für den Menschen sind tierische Produkte wie Leber, Niere, Milch, Eier und Fleisch. Gemüse und Früchte beinhalten hingegen kein Cobalamin, sofern sie nicht durch Bakterien verunreinigt sind. Eine ausgewogene, westliche Ernährungweise enthält 5 bis 30 µg Cobalamin täglich. Der tägliche Verlust über Stuhl und Urin beträgt 1 bis 3 µg. Der Gesamtkörpervorrat beträgt 2 bis 3 mg, was bei kompletter Unterbindung der Cobalaminzufuhr 3 bis 4 Jahre ausreicht.

Bei Betrachtung der Cobalaminstruktur fällt auf, daß vier reduzierte Pyrrolringe, die ein sogenanntes Corrinringsystem bilden, ein zentrales Cobalt (II)-Ion umgeben. Beim Vitamin B12 handelt es sich eigentlich um eine Gruppe ähnlich strukturierter Moleküle, die sich durch ihre Liganden (ligare lat. binden) an der sechsten Koordinationsstelle des Cobalts unterscheiden. Diese können eine Methylgruppe (Methylcobalamin), eine Cyanidgruppe (Cyanocobalamin), ein 5'-Desoxyadenosylrest (5'-Desoxyadenosycobalamin), Wasser (Aquocobalamin) oder ein Hydroxidion (Hydroxocobalamin) sein. wobei als eigentliche Coenzyme beim Menschen lediglich 5'-Desoxyadenosyl- und Methylcobalamin in Erscheinung treten:

- Methylobalamin: Methioninsynthasereaktion, wobei aus Homocystein und 5-Methyltetrahydrofolat Methionin und Tetrahydrofolat entsteht
- 5'-Adenosycobalamin: Methylmalonyl-CoA-Mutase, wobei aus L-Methylmalonyl-CoA Succinyl-CoA entsteht

Um Vitamin B12 aufnehmen zu können, muß der Körper den intrinsic factor produzieren, bei dem es sich um ein Glykoprotein handelt, das von den Belegzellen des Magens synthetisiert wird. Es bildet einen wasserlöslichen Komplex mit Vitamin B12, der im unteren Ileum resorbiert wird. Von Darmbakterien im menschlichen Colon synthetisiertes Cobalamin (extrinsic factor) kann vom Organismus nicht resorbiert werden, weil dazu der aus dem Magen stammende intrinsic factor fehlt. Das Cobalamin wird im Blut zunächst von Transcobalamin II gebunden, dann jedoch größtenteils an ein Serumglykoprotein mit längerer Halbwertszeit (einige Tage statt 1 h), dem Transcobalamin I, weitergereicht. Der Komplex aus Cobalamin und Transcobolamin heißt Holotranscobolamin.

Über die Transcobalamine gelangt das Vitamin in die Leber (Tanfcobalamin I), die Nieren (Transcobalamin II) und ins Knochenmark (Transcobalamin II). Hauptspeicherorgan ist die Leber. Nieren und Magen-Darm-Trakt fungieren erst in zweiter Linie als Speicherorgane. Cobalamine werden besonders von Zellen mit hoher Teilungsrate (großer DNA- und RNA-Umsatz) benötigt, was auch die zuerst auftretenden Ausfallerscheinungen im Blut (Blutzellen mit ihrem Bildungsort Knochenmark) und im Magen-Darm-Trakt erklärt. Die Ausscheidung erfolgt überwiegend über die Galle, in geringerem Maß auch über den Harn.

Hauptursachen für die megaloblastäre (makrozytäre) Anämie, sind
- ein Mangel an intrinsic factor: Autoantikörper gegen Parietalzellen und den intrinsic factor (Perniziöse Anämie), Zustand nach Mangenresektion
- oder Resorptionsstörungen im Ileum: Blindsack-Syndrom mit bakterieller Fehlbesiedelung im Dünndarm, Morbus Crohn, Ileumresektion, Sprue, Fischbandwurmbefall, Transcobalamin II-Mangel, jejunale Divertikulose, ileozökale Fistel
- vegane Ernährung

Cobalaminmangel führt zu einer Behinderung des Folsäurestoffwechsels und in Folge zu einem Stoffwechseldefekt der Nukleinsäuresynthese, indem aus Desoxyuridinmonophosphat kein Desoxythymidinmonophosphat mehr gebildet werden kann. Da Erythrozyten in relativ kurzer Zeit viele Zellteilungen durchlaufen, wirkt sich eine Störung der DNA-Synthese bei diesem Zelltyp besonders stark aus. Im Blutbild eines an perniziöser Anämie Erkrankten fallen besonders die vergrößerten und ovalen Erythrozyten (Megalozyten) auf. Die Zahl der Leuko- und Thrombozyten ist vermindert, weil auch sie von der Störung der Nukleinsäuresynthese betroffen sind. Der Granulozytenkern ist häufig hypersegmentiert.

Die Patienten leiden an allgemeinen Anämiesymptomen wie Müdigkeit, Blässe und Leistungsabfall. Häufig klagen sie über eine Entzündung der Zunge, die eine auffällig rote Farbe aufweist und brennt. Von der Folsäuremangelanämie läßt sich die perniziöse Anämie durch das Auftreten neurologischer Symptome unterscheiden. Bei Erkrankten mit perniziöser Anämie kommt es zum Schwund der Markscheiden von Rückenmarksnerven. Infolgedessen beklagen die Patienten folgende Erscheinungen: Störungen des Vibrationsempfindens, Lähmungen, Gangunsicherheit.

Bei Patienten mit megaloblatärer Anämie, die durch Cobalaminmangel verursacht ist, liegt die Cobalaminkonzentration in der Regel unter 74 pmol/L. Patienten mit Rückenmarksschädigung weisen sehr niedrige Cobalaminkonzentrationen auf, selbst wenn keine Anämie vorliegt. Grenzwertige Konzentrationen von 74 bis 148 pmol/L treten bei Schwangerschaften oder bei einem Folatmangel auf.

Die Cobalaminbestimmung kann sowohl falsch positiv als auch falsch negativ ausfallen. Daher sollten weitere Analyte wie Holotranscobalamin oder Methylmalonat zu Diagnose einer perniziösen Anämie bzw. eines Cobalaminmangels herangezogen werden!

Die Konzentration des Coblamins ist erhöht bei
- Zufuhr des Vitamins
- akute und chronische Hepatitis
- myeloproliferativem Syndrom
- Leukämien