סדרת התרכובות הזו, המכונה ויטמין B12, קרויה גם קובלמינים, שם הנגזר מקובלט, יסוד מתכתי שאטום שלו נמצא במרכז המולקולה, ואמין, נגזרת של אמוניה. באופן טבעי נוצר הוויטמין על ידי חיידקים ממגוון מערכות ביולוגיות, הנפוצים בקרקע אך גם במעי הדק של כמה אורגניזמים. באופן טבעי, בעלי חיים צמחוניים מסוימים, החיים בסביבות טבעיות מקבלים B12 מצמחים נמוכים שגדלו בקרקע העשירה באותם החיידקים המייצרים ויטמין זה (הצמחים עצמם אינם מייצרים B12 אלא סופגים אותו מחיידקים המייצרים אותו בקרבת שורשיהם[1][2]) או מקבלים אותו מחיידקי מעי החיים במעי הדק שלהם[2]; בעלי חיים בתעשיות המזון מהחי לעומת זאת, מקבלים בעצמם תיסוף של הוויטמין[2], או קובלט בתערובות המזון[3][4][5], ולעיתים גם זריקות.
לא ברור מדוע החיידקים מסנתזים את הוויטמין, שאינו נחוץ להם ואינו נחוץ גם לצמחים שהחיידקים נמצאים איתם בסימביוזה. ייתכן שהתהליך מתרחש כדי לעמוד בלחצים שדורשים החיים הסימביוטיים[6].
בשנת 1849 תוארה מחלה מסוכנת, שכונתה "אנמיה ממארת" משום שהלוקים בה נפטרו מסיבה שלא הייתה ידועה אז. רק כעבור עשרות שנים, בשנת 1920, התגלה שאנשים שאכלו הרבה מרק כבד הבריאו בהדרגה מן האנמיה. על סמך ממצא זה בוצע ב-1926 מחקר מבוקר של אכילת כבד כטיפול למחלה. החוקרים לא ידעו, אומנם, מהו החומר המצוי בכבד אשר גורם לריפוי, אבל החולים נרפאו כליל מהמחלה.
ויטמין B12 איננו נוצר בצמחים וגם לא בבעלי חיים, אלא על ידי חיידקים (בקטריה) ועל ידי חיידקים קדומים (ארכיאה), ומהם הוא מגיע לגופם של בעלי חיים או מיוצר במעבדות המייצרות אותו כתוסף.
ספיגת ויטמין B12 מתבצעת במעי העקום, וכאשר מדובר בוויטמין כתוסף, גם בחלל הפה בזמן לעיסה.
טבליות מציצה B12-חומצה פולית הן הדרך הטובה ביותר לספיגת הוויטמין.
דרך נוספת היא באמצעות זריקות רפואיות.
ויטמין B12 נמצא במאכלים שמקורם מן החי: בשר (בעיקר בכבד בקר), מוצרי חלב, ביצי תרנגולת, דגים, פירות ים, רכיכות, צדפות וסרטנאים.
ברוב מוצרי החלב תהליך הפסטור מפחית את כמויות הוויטמינים הטבעיות, כולל B12, ולכן הם מועשרים בהם בצורה מלאכותית ובאופן מבוקר לאחר התהליך, לעיתים אף בכמות גדולה מהכמות המקורית. בתעשיית הבשר מוסיפים למזון בעלי החיים תוסף B12 , שכן על פי פרופ' אהרן בונדי "המחסור בוויטמין [בבקר וצאן] גורם לפיגור בגדילה, חוסר תיאבון והפרעות לפעילות העצבים מתבטאת בחוסר תיאום בין פעולות השרירים"[10].
קיימים חילוקי דעות, האם קיים ויטמין B12 פעיל באצות מסוגים מסוימים, כגון אצות אדומות מסוג פורפירה Porphyra (משווקות ביפן כמאכל בשם נורי Nori) או באצות מסוג ספירולינה וכלורלה[11][12]
או לא[13][14]. הקונצנזוס המדעי גורס שגם אם יש כמויות מזעריות של B12 באצות או במזונות צמחיים אחרים, הוא לא מספיק זמין ביולוגית לבני אדם משום שיש בהם גם אנלוגים של B12 – חומרים הדומים ל-B12 אבל אינם B12, ולמעשה הם מעכבים את המטבוליזם ופוגעים בספיגה של B12 אמיתי בגוף.[דרוש מקור]
בנוסף נמצא שייבוש של אצת פורפירה (נורי) הפך חלק גדול מהוויטמין B12 שבה לאנלוגים שאינם נספגים[15].
המינון עבור הלוקים בחוסר של ויטמין B12 גבוה בהרבה, ויכול להגיע בתחילת הטיפול (לפי מינון של רופא) עד 2,000 מיקרוגרם ביום.
תפריט עשיר במזונות מן החי מספק יותר ויטמין B12 ליום מאשר תפריט דל במזונות מן החי. למי שניזון מתפריט דל במזונות מן החי מומלץ לאכול מזונות שבהם ישנה תוספת של הוויטמין באופן מלאכותי או לצרוך תוסף מלאכותי, ובכך להבטיח רמה מספקת של הוויטמין בגוף.
תרשים 2 – מבנה כימי של ויטמין B12 (סדרת הקובלמינים) האות R מסמנת את הקשר השישי של יון הקובלט שבמרכז המולקולה. אפשרויות שונות לקשר זה: 1. יון של ציאניד (CN) עבור ציאנוקובלמין. 2. הידרוקסיל (OH) עבור הידרוקסיקובלמין. 3. מתיל (CH3) עבור מתילקובלמין. 4. 5'-דאוקסי-אדנוזיל עבור אדנוסילקובלמין.
הקצובה המינימלית המקובלת בעולם המערבי היא 300 מיקרוגרם[דרושה הבהרה].
5'-דאוקסי-אדנוזיל (5'-deoxyadenosyl) עבור אדנוסילקובלמין – צורה נוספת של קואנזים שנהוג לסמנה: AdoB12.
קיימות תרכובות נוספות.
מבנה מולקולרי מעין זה נקרא יון מורכב (Complex Ion) – מצב שבו יון מתכתי נקשר בקשרים קובלנטיים אל רכיבים אחרים, ובמקרה הזה: קשר בין יון הקובלט לבין יתר רכיבי המולקולה.
פעילות ביוכימית
ויטמין B12 משמש כקואנזים בריאקציות אנזימטיות שונות בעולם החי. קואנזים הוא תרכובת אורגנית הנקשרת לאנזים, והופכת אותו לפעיל. בלעדי הקואנזים, האנזים אינו יכול לפעול.
בגוף האדם קיימים שני אנזימים התלויים בוויטמין B12:
ויטמין B12 במזון, שמגיע לקיבה קשור בדרך כלל לחלבונים. הפרדת הוויטמין מהחלבונים נעשית באמצעות האנזים הקיבתי פפסין ובאמצעות החומצה אשר נמצאת בחלל הקיבה.
ויטמין B12 נקשר עם קושר R קיבתי Gastric R Binder(R בתרשים 5) – זהו חומר מסוג גליקופרוטאין הנמצא בנוזלים שונים: רוק, מיץ קיבה, חלב. הקומפלקס (R-B12 בתרשים 5) ממשיך לתריסריון.
במקביל, בתאי הדופן בקיבה מופרש חומר בשם פקטור פנימי(IF בתרשים 5) זהו חומר אחר מסוג גליקופרוטאין.
בתריסריון
בתריסריון הפקטור הפנימי נקשר לוויטמין B12 במקומו של קושר R. הקומפלקס החדש (IF-B12 בתרשים 5) ממשיך לאילאום הסופי – החלק האחרון של המעי הדק.
במעי הדק
באילאום הסופי, שהוא החלק האחרון של המעי הדק, הפקטור הפנימי מסייע לוויטמין B12 להיספג לתאי המעי הדק, שם הוא מסיים את תפקידו ונהרס.
ויטמין B12 נקשר עם טרנסקובלמין 2 – Transcobalamin II(TCII בתרשים 5) – זהו חלבון שתפקידו להעביר את הוויטמין B12 בדם.
במחזור הדם
הקומפלקס של ויטמין B12 יחד עם טרנסקובלמין 2 (TCII-B12 בתרשים 5) משמש למעבר במחזור הדם מהמעי הדק אל התאים.
באמצעות הנשא טרנסקובלמין 2 חודר ויטמין B12 אל התאים.
לאחר מכן, כדי לעבור לתא אחר, משתמש ויטמין B12 בחומר אחר המתקשר אליו -טרנסקובלמין 1 – Transcobalamin I(TCI בתרשים 5) וזה מעבירו מתא לתא.
בתאי הכבד והגוף
ויטמין B12 חודר לתוך התא באמצעות אחד משני הנשאים טרנסקובלמין 2 או 1, ושם נפרד מהנשא.
באופן רגיל:
2 מיליגרם של ויטמין B12 נאגרים בתאי הכבד – מאגר שיכול לשמש לתקופה של 3–6 שנים.
חוסר של ויטמין B12 מתפתח בדרך-כלל במשך שנים, כיוון שהכבד מסוגל לאחסן אספקה של ויטמין B12 לתקופה של 3–6 שנים.
חוסר ויטמין B12 קיים בכל הגילאים, אולם שיעורו הולך ועולה באוכלוסייה מבוגרת. 10%–30% מבני 60 ומעלה לוקים בחוסר של ויטמין B12. מעל גיל 70: 35%–40%.
הסיבה העיקרית לחסר בוויטמין B12 היא בעיה בספיגה, בחלק קטן מהמקרים (2%) החסר הוא תוצאה של צריכה נמוכה שלו – תופעה האופיינית בעיקר לטבעונים, או לצמחונים שכמות ה-B12 מהמזון מהחי שהם אוכלים (ביצים וחלב) אינה מספקת[17].
סיבות לחוסר של ויטמין B12
א. תת-ספיגה של ויטמין B12 במעי
חוסר פקטור פנימי (חומר הנוצר בקיבה והנחוץ לספיגה של ויטמין B12 במעי הדק). סיבות לחוסר של פקטור פנימי:
אנמיה דומה מופיעה גם עקב חוסר חומצה פולית, וגם עקב סיבות נוספות. מתן של חומצה פולית לבדה, יכול לפתור את האנמיה. קובץ:Megaloblastic Anemia.JPGתמונה 6 – משטח דם אופייני לאנמיה מגלובלסטית תאי הדם האדומים האופייניים – גדולים מהרגיל וצורתם סגלגלה. בתאי הדם הלבנים (כמו זה שבמרכז החלק העליון של התמונה) ניתן להבחין בחלוקת יתר של הגרעין.קובץ:Normal-red-blood-cells.jpgתמונה 7 – להשוואה: משטח דם תקין. תאי הדם האדומים בגודל רגיל, וצורתם כצורת דיסק קעור. תרשים 8 – חתך של חוט השדרה באזור הצוואר, עם אזורי התנוונות עקב חוסר ויטמין B12 בשלב מתקדם מאוד. הפגיעה האופיינית היא בעמודות האחוריות והצדדיות של חוט השדרה.
תופעה זו נגרמת עקב עלייה ברמת ההומוציסטאין – פירוט להלן. רמה גבוהה בדם של הומוציסטאין מגבירה את הנטייה לקרישתיות-יתר (טרומבופיליה Thrombophilia) של הדם. המנגנון איננו ברור, כנראה הומוציסטאין רב גורם לנזק לדפנות כלי הדם, ועקב זאת להיווצרות קרישי דם ולהיווצרות טרשת עורקים.
תופעות דומות מופיעות בעליית רמת ההומוציסטאין במצב של חוסר חומצה פולית, עקב חוסר MTHFR ועקב סיבות נוספות.
פגיעה בייצור DNA – השערת "מלכודת" הפולאט Methylfolate "trap" hypothesis תת פעילות של האנזיםמתיונין סינתאז (MS בתרשים 3) עקב חוסר בוויטמין B12 המשמש כקואנזים לפעולתו. עקב זאת, 5-מתיל-טטרא-הידרו-פולאט (תרשים 3) "נלכד" ואיננו יכול להפוך לשום חומר אחר. ה"מלכודת" הזו גורמת בסופו של דבר לירידה במטבוליזם של פולאטים בתאים, ולכן להפחתת הייצור של החומר 2'-דאוקסי-תימידין-5'-פוספאט (dTMP בתרשים 3). dTMP הוא חומר המוצא ליצירת תימין – אחד הנוקלאוטידים, ולכן הפרעה בייצור dTMP מפריעה לייצור תקין של DNA.
עלייה ברמת ההומוציסטאין והפרעה למתילציה תת פעילות של האנזים מתיונין סינתאז (MS בתרשים 3) עקב חוסר בוויטמין B12 המשמש כקואנזים לפעולתו. עקב זאת ההומוציסטאין איננו הופך למתיונין, ולכן עלייה ברמת ההומוציסטאין וירידה ברמת המתיונין, שהיא אחת מחומצות האמינו הבונות את החלבונים. עקב זאת, עולה רמת S-אדנוזיל-הומוציסטאין (SAH בתרשים 3), ויורדת רמת S-אדנוזיל-מתיונין (SAM בתרשים 3). כל זה גורם להפרעה בתהליך המתילציה החיוני לסינתזה של DNA, חלבונים ועוד (פינה ימנית-עליונה בתרשים 3). הפגיעה היא על כן בעיקר בתאים הצורכים DNA רב לצורך חלוקה, ובמיוחד בתאי מח העצם שיוצרים את תאי הדם, ותאי מערכת העיכול.
הפרעה לפירוק של חומצות שומן "אי-זוגיות" תת-פעילות של האנזים מתיל-מלוניל-קואנזים-A מוטאז (MUT בתרשים 4) עקב חוסר של ויטמין B12 המשמש כקואנזים לפעולתו. עקב זאת נמנע פירוק של חומצות שומן בנות מספר אי זוגי של פחמנים. חומצות שומן אלה עלולות לגרום לאובדן המיאלין והרס בתאי עצב (נוירונים), ולכן נגרמות תופעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות.
תאי דם אדומים גדולים מהרגיל, כפי שמופיעים באנמיה מגלובלסטית – תמונה 6. נפח ממוצע של תא דם אדום (MCV בספירת דם) תקין הוא 80–96 פמטוליטר. מעל 100 פמטוליטר ניתן לחשוד באנמיה מגלובלסטית – אבל קיימות סיבות נוספות למצב זה. מעל 110 פמטוליטר הסבירות גבוהה לאנמיה מגלובלסטית, והנפח יכול להגיע אפילו עד 150 פמטוליטר.
בבדיקה מיקרוסקופית, של תאי הדם האדומים מוצאים Anisocytosis (רבגוניות רבה בגודל), Poikilocytosis (צורות לא תקינות), Macroovalocytes (תאים גדולים בצורה סגלגלה, להבדיל מתאים תקינים, שצורתם כצורת דיסק קעור – תמונה 7).
בתאי הדם הלבנים ניתן להבחין בחלוקת יתר של הגרעין. אם גרעין התא מכיל לפחות 6 אונות, יש לחשוד באנמיה מגלובלסטית. בתמונה 6 ניתן להבחין בתא דם לבן עם אונות רבות בגרעין התא.
בדיקת מח עצם לא נהוג לעשות באנמיה מגלובלסטית, אלא אם כן יש חשד למחלה אחרת. בבדיקת מח עצם ניתן למצוא ריבוי תאים, והגדלה של התאים שמהם נוצרים תאי הדם האדומים.
במצב של אנמיה מגלובלסטית חריפה – אנמיה מגלובלסטית המתפתחת תוך מספר ימים, כגון עקב חשיפה לתחמוצת החנקן ("גז הצחוק") – בספירת דם, עדיין לא רואים אנמיה, אבל ניתן להבחין בהתמעטות תאי הדם הלבנים וטסיות הדם. במח העצם מופיעים שינויים אופייניים לאנמיה מגלובלסטית.
יש לשים לב: היעדר מצב של אנמיה מגלובלסטית איננו יכול לשלול מצב של חוסר ויטמין B12.
רמה נמוכה של ויטמין B12 בדם. הטווח התקין הוא 200–900 פיקוגרם למיליליטרפלזמה. מצב של מתחת ל-100 פיקוגרם למיליליטר מצביע על חוסר חמור בוויטמין B12.
נדרשת גם בדיקה של רמת חומצה פולית, כדי לאבחן או לשלול חוסר חומצה פולית שסימניה דומים מאוד לחוסר של ויטמין B12. רמה תקינה 6 – 20 ננוגרם למיליליטר פלזמה, מתחת ל-4 זה אבחנתי לחוסר חומצה פולית.
בדיקת MRI לאיתור מוקדי פגיעות בחוט השדרה: במקרים קיצוניים של חוסר ויטמין B12 נוצרים מוקדים של פגיעות במיאלין הגורם לניוון של רקמה בעמודות האחוריות והצדדיות של חוט השדרה.
טיפול בגורמים למחלה – רלוונטי רק בחלק קטן מהמקרים, כגון: אנטיביוטיקה נגד חיידקים המתחרים על ויטמין B12 במעי הדק, מניעת תחמוצת החנקן ("גז הצחוק") וכדומה.
לאחר מכן – מתן ציאנוקובלמין תת-לשוני. לחלופין, מינון גבוה מאוד של ויטמין B12 בבליעה, שיכול לגרום לספיגה של ויטמין B12 במעי הדק, אף ללא פקטור פנימי. טיפול זה נדרש בדרך כלל לכל החיים.