Коферментные формы водорастворимых витаминов В1,В3,В6 и их роль в процессах метаболизма.

Они регулируют функциональное состояние центральной нервной системы, обмен веществ и трофику тканей, поэтому их используют как препараты, повышающие общую реактивность организма;

Витамин В1 (тиамин, аневрин, антиневритный)При В1-авитаминозе развивается заболевание, получившее название по-линеврит (болезнь бери-бери). Оно проявляется прогрессирующей дегенера-цией нервных окончаний и проводящих нервных пучков,следствием чего яв-ляются потеря кожной чувствительности, нарушение сердечной деятельности, нарушение нормальной моторной и секреторной функции желудочно-кишеч-ного тракта, нарушение водного обмена. В конце концов наступает паралич и смерть.

Таким образом, тиаминпирофосфат принимает участие в ключевых реак-циях на путях превращения углеводов,в реакциях лимоннокислого цикла и связи этого цикла с белковым обменом через трансаминирование α-кетоглута- рата, в реакциях, связанных о синтезом азотистых оснований нуклеиновых ки-слот.

Витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный фактор)

Гиповитаминоз В3 у взрослого человека встречается чрезвычайно редко. При недостаточности пантотеновой кислоты у человека и животных имеют место разнообразные па-тологические изменения: поражения кожных покровов(дерматиты), потеря волосяного покрова и депигментация волос и перьев, поражение слизистых оболочек внутренних органов, проявляющиеся в глоссите, стоматите, в гастро-энтеритах, колитах, язвах кишечника, дегенеративные изменения миелиновой оболочки спинного мозга и поражение центральной нервной системы, приво-дящие к нарушению походки, к параличам, судорогам, коллапсу, дегенератив-ные изменения со стороны внутренних органов (органов размножения, надпо-чечников – с нарушением их функций), анемия, понижение образования анти-тел, замедление роста, потеря веса и в далеко зашедших случаях– коматозное состояние и смерть.

Гипервитаминоз В3 неизвестен, так как токсичность пантотеновой кисло-ты мала.

Развитие разнообразных нарушений при В-авитаминозе связывают с вы-падением в обмене веществ функции кофермента А, концентрация которого в тканях существенно снижается при дефиците пантотеновой кислоты,которая входит в его структуру. Как известно, кофермент А играет фундаментальную роль в обмене веществ, принимая участие в осуществлении таких биохимиче-ских процессов как окисление и биосинтез жирных кислот,окислительное де-карбоксилирование кетокислот, лимоннокислый цикл, биосинтез стеринов, стеридов и стероидов, нейтральных жиров, фосфатидов, порфиринов, синтез ацетилхолина, ацилирование ароматических аминов, глюкозамина и синтез мукополисахаридов, синтез гиппуровой кислоты и др. превращения. Нарушение этих первичных биохимических превращений, связанных с функцией ко-фермента А, в существенной мере и обусловливает внешние симптомы панто-теновой недостаточность

Витамин В5 или РР (никотиновая кислота и никотинамид, ниацин, антипеллагрический

Начальные стадии заболевания пеллагрой выражаются воспалением сли-зистой оболочки рта, языка (глосситы) и желудочно-кишечного тракта (поно-сы, сменяемые запором). В последующем появляются симметричные участки воспаленной кожи (дерматиты), чаще на участках тела, подвергающихся ос-вещению солнцем. Пеллагрические эритемы кожи сменяются либо атрофиче-ской, либо гипертрофической стадией с гиперкератозом и пигментацией.Раз-вивается гипохромная анемия. Нарушается азотистый, липидный и углевод-ный обмены. Отмечается атрофия коркового слоя надпочечников и их гипо-функция. Возникают глубокие нарушения центральной и периферической нервной системы вплоть до парезов, мышечной атрофии и нарушений психики (потеря памяти, галлюцинации, бред), при этом в ткани мозга имеют место ат-рофические и склеротические изменения.Чрезмерные введения никотиновой кислоты и ее амида(несколько грам-мов на кг веса) могут вызвать токсические явления(причем, никотинамид вдвое токсичнее никотиновой кислоты). При введении больших доз никотино-вой кислоты иногда наступает реакция со рвотой,поносом, судорогами, асте-нией; может также развиться жировая инфильтрация печени

Механизм действия витамина В известен. Никотиновая кислота в виде амида входит в состав коферментов НАД и НАДФ,которые вместе с соответ-ствующими апоферментами катализируют окислительно-восстановительные реакции в организме. Наиболее важная биологическая функция никотинамид-ных коферментов заключается в их участии в переносе электронов и водорода от окисляющихся субстратов к кислороду в процессе тканевого дыхания.Ни-котинамидные коферменты входят в состав важнейших ферментов, таких как алкогольдегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа, фос-фоглицеринальдегиддегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа и др., чем и обусловливается существенная роль витамина 5 Вв обмене ве-ществ.

 

Витамин В6 (пиридоксин или пиридоксол, пиридоксаль и пири- доксамин, антидерматитный);

Недостаточность витамина В сопровождается возникновением дермати-тов, стоматита, глоссита, коньюктивита, гипохромной анемии, остановкой роста. Развитие гиповитаминоза В6, может быть связано как с его недостаточ-ным поступлением с пищей, так и с нарушением биосинтеза пиридоксальфос-фата в организме в результате введения некоторых фармакологических препа-ратов, поступления с пищей алиментарных антиметаболических витамеров, нарушения гормональной регуляции и пр. Хотя витамин В6 относится к мало-токсичным веществам, тем не менее при больших суточных дозах пиридокси-на (250-500 мг) отмечаются кожные высыпания, головокружение, судороги, повышается свертываемость крови, что рассматривается как гипервитаминозВ6.Механизм участия пиридоксина в обмене веществ в настоящее время хо-рошо изучен. Установлена его коферментная функция в виде пиридоксаль-фосфата в ряде важнейших биохимических реакций превращения аминокис-лот. В частности, пиридоксальфосфат является составной частью ферментов, катализирующих декарбоксилирование и переаминирование аминокислот.Появились данные, указывающие на участие пиридоксальфосфата в действии фосфорилазы, играющей, как известно, центральную роль в метаболизме гли-когена в организме. Предполагается участие пиридоксальфосфата в обмене липидов.

 

23.Коферментные формы водорастворимых витаминов Вс,В12,В2,Н и их роль в процессах метаболизма.

Витамин В2 – (рибофлавин, витамин роста) Недостаточное поступление в организм рибофлавина с пищей вызывает характерные патологические изменения. Полное отсутствие рибофлавина в пище вызывает острый авитаминоз, характеризующийся развитием коматозно-го состояния со смертельным исходом.При гиповитаминозе В, помимо за-держки роста, наблюдается дерматит на коже головы, выпадение волос, пора-жение слизистых оболочек(глосситы, стоматиты, кератиты, коньюктивиты), васкуляризация роговой оболочки глаз, помутнение хрусталика, гипохромная анемия, поражение нервной системы, проявляющееся мышечной слабостью, нарушением походки, гиперкинезами, нистагмом, отмечается нарушение про-цессов регенерации (задержка заживления ранений, трофические язвы) и све-тобоязнь.При введении в организм больших доз рибофлавина существенных нару-шений не развивается, так как рибофлавин малотоксичен и не вызывает аллер-гических реакций.Разнообразная картина нарушений, возникающая при дефиците витамина В2 в организме, связана с его важной ролью в биохимических процессах. Ри-бофлавин, всосавшись в кишечнике, подвергается фосфорилированию с обра-зованием двух коферментных форм: флавинмононуклеотида (ФМН) и флави-надениндинуклеотида (ФАД). Флавопротеиды (флавинзависимые дегидроге-назы), включающие в качестве коферментов ФМН или ФАД,являются окис-лительно-восстановительными ферментами. Ряд флавопротеидов участвует в качестве катализаторов в лимонно-кислом цикле, в процессе окислительного фосфорилирования, β-окислении жирных кислот, а также в реакциях биосин-теза пуриновых нуклеотидов, а косвенно и белка.

 

Витамин В12 – (цианкобаламин, антианемический). Молекула витамина В12 состоит из так называемой планарной(плоскостной) группы, которая сло-жена восстановленными пиррольными кольцами с атомом кобальта в центре, связанным с СN-группой, и расположенной перпендикулярно к ней нуклео-тидной группы, содержащей диметилбензимидазол в качестве основания и Д-рибофуранозу в качестве углевода.Установлено большое число производных витамина В12, у которых циано-группа замещена другим радикалом. При замене цианогруппы на гидроксил образуется оксикобаламин, являющийся природной физиологической формой витамина В12. Среди аналогов витамина В12 наибольший интерес вызывает ме-тилкобаламин, у которого цианогруппа замещена на метальный радикал.Ме-тилкобаламин – метаболически активное соединение.Гипо- и авитаминоз В у человека может развиваться вследствие как не-достаточного поступления витамина с пищей,так и в результате нарушения его всасывания и усвоения.Характерным признаком недостаточности витамина В является наруше-ние нормального кроветворения в костном мозге, приводящее к развитию ане-мии гиперхромного типа.

Наиболее тяжелой формой авитаминоза В является гастрогенный авита-миноз, причиной которого является отсутствие или недостаточность синтеза в слизистой оболочке желудка внутреннего фактора(транскоррина) – особогосоединения белковой природы, соединяющегося с витамином В («внешнийфактор») и образующего таким путем всасываемую и усваиваемую форму ви-

тамина. Гастрогенный В -авитаминоз лежит в основе болезни Аддисона–Бирмера (пернициозной, злокачественной анемии). При пернициозной анемии как правило имеет место резкое снижение кислотности желудочного сока (гис-тамин – рефлекторная ахлоргидрия), расстройство нервной системы на почве дегенерации и склероза спинного мозга, нарушение функции кишечника, по-ражение слизистой оболочки рта и языка,одышка, сердцебиение, слабость,

потеря аппетита, резкое нарушение картины крови, как следствие нарушения эритропоэза в костном мозге, гипопротеинемия. При недостаточности витами-на В12 отмечаются глубокие нарушения в белковом,углеводном и жировом обменах.

Введение высоких доз витамина В может вызвать токсический эффект.В частности, витамин В12 при приеме в лечебных дозах иногда вызывает ал-лергическую реакцию с крапивницей, отеком, воспалением слизистой оболоч-ки рта.

Витамин Н (биотин, антисеборрейный) по своей химической природе является монокарбоновой кислотой гетероциклического строенияПри недостаточности биотина у животных и человека развивается харак-терная картина нарушений. У животных Н-авитаминоз характеризуется пре-кращением роста, падением веса тела, покраснением и шелушением кожи, вы-падением шерсти или перьев и др.

Н-гиповитаминоз у человека встречается очень редко,так как потреб-ность в витамине удовлетворяется за счет синтеза его микрофлорой кишечни-ка. Недостаточность биотина может возникнуть в результате нарушений его всасывания из желудочно-кишечного тракта при употреблении в пищу боль-ших количеств сырого яичного белка, содержащего авидин – ингибитор био-тина.При недостатке этого витамина у человека наступает ряд патологических изменений: воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиленное выде-ление жира сальными железами кожи, что обозначается как себорея.. Доказана коферментная функция биотина в реакциях карбоксилирования и транскар-боксилирования, в связи с чем биотин вовлекается в метаболизм жиров,угле-водов, белков, нуклеиновых кислот и их метаболитов,в синтез жирных ки-слот, образование дикарбоновых кислот – субстратов лимоннокислого цикла, образование мочевины, синтез пуринов и др.

Витамин Вс (фолацин, птероилглутаминовая кислота, фолиевая кислота, антианемический) включает в построение своей молекулы остатки птеридина, парааминобензойной кислоты и глутаминовой кислоты. Недостаточность фолиевой кислоты проявляется у животных и человека характерной картиной заболевания. У человека развивается мегалобластиче-ская анемия. В тяжелых случаях фолиевой недостаточности отмечаются тром-боцитопения и лейкопения. В крови снижается количество альбуминов и гло-булинов.Наряду с нарушением кроветворения, наблюдается нарушение деятельно-сти органов пищеварения, кожи и органов размножения. У животных задер-живается рост.Следует заметить, что человек редко страдает авитаминозом В, так как С фолиевая кислота синтезируется микрофлорой кишечника.Этот авитаминоз может возникнуть в случае подавления микрофлоры кишечника при лекарст-венной терапии (антибиотиками, сульфаниламидными препаратами) или при нарушении всасывания витаминов в желудочно-кишечном тракте при его -за болевании.Введение высоких доз фолиевой кислоты (свыше 100 мг) может вызвать токсические явления и появление аллергических и вегетативных реакций(зу-дящей сыпи, резкого покраснения лица, головокружения, одышки, тахикар-дии).Фолиевая кислота в виде тетрагидрофолиевой кислоты,являющейся ее коферментной формой, участвует в важнейших биохимических процессах, осуществляя перенос одноуглеродных групп и в ряде случаев– атомов водо-рода. Известно несколько одноуглеродных фрагментов(формил – СН=О; формимино – СН=NН; метенил – ºСН; метилен – =СН2; метил – СН3; оксиме-тил – СН2ОН), которые могут включаться в сложные биохимические превра-щения в организме, протекающие с участием тетрагидрофолиевой кислоты.С помощью тетрагидрофолиевой кислоты происходит перенос метильной группы при биосинтезе метионина и тиамина,оксиметильной группы – при биосинтезе серина, формильной группы – при биосинтезе пуриновых основа-ний и т.д

ганизма.