Vitamin B12 als Stickoxid-Gegenspieler

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Reduktion des Stickoxid-Spiegels durch Vitamin B12 – die Rolle von Vitamin B12 in der Therapie des nitrosativen Stresses

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Die Bezeichnung Vitamin B12 steht für ein wasserlösliches Vitamin der B-Gruppe. Chemisch handelt es sich um ein Cobalamin, eine organometallische Verbindung mit einem zentralen Cobalt-Atom. Es sind unterschiedliche Cobalamin-Formen bekannt, die sich an einer Stelle der Verbindung durch einen austauschbaren Liganden (von lat. ligare für binden; Atom oder Molekül, das an ein zentrales Metall-Ion gebunden ist) unterscheiden. Dieser ist entweder eine Cyanogruppe (CN), eine Hydroxygruppe (OH), ein Adenosylrest (5′-Desoxyadenosyl) oder eine Methylgruppe (CH3) und ist namensgebend für das jeweilige Cobalamin. Meist ist der Ligand nur schwach an das Cobalt-Atom gebunden und damit leicht austauschbar. So kann der menschliche Körper z.B. das nicht stoffwechselaktive Cyanocobalamin in eine stoffwechselaktive Cobalamin-Form umwandeln.

Als Vitamin B12 wird teils die gesamte Gruppe der Cobalamine bezeichnet, teils nur einzelne Elemente, z.B. Cyanocobalamin (aus historischen Gründen) oder die stoffwechselaktiven Formen (Ernährungsliteratur).

Vorkommen von Vitamin B12

Vitamin B12 wird ausschließlich von Mikroorganismen hergestellt, die im Verdauungstrakt oder auf der Oberfläche (ungewaschener) Nahrung vorkommen. Entsprechend kann Vitamin B12 durch «verunreinigte» Nahrung, durch mit Ausscheidungen gedüngte Pflanzen oder über eine Symbiose mit diesen Mikroorganismen im Darm aufgenommen werden. Durch diese Symbiose kann allerdings der Mensch seinen B12-Bedarf nicht decken, da die betreffenden Mikroorganismen vor allem im Dickdarm leben, die Absorption jedoch im letzten Abschnitt des Dünndarmes erfolgt .

Als Vitamin B12-reich gelten vor allem Nahrungsmittel tierischer Herkunft. Auch Bohnenkeimlinge, Sanddorn oder Algen wie Chlorella oder Spirulina werden teils als Quelle genannt, sind jedoch umstritten. Vitamin B12 ist hitzeempfindlich, so dass die Zubereitung von Nahrung zu Verlusten führen kann.

Im Körper eines Erwachsenen sind im Normalfall etwa 1-5 mg Vitamin B12 gespeichert, die wichtigsten Depots sind Leber (50-90%) und Nervensystem. Die empfohlene tägliche Zufuhr liegt zwischen 3 und 5 mcg (nach DGE bzw. Kuklinski).

Resorption, Transport und Aktivierung

Für die Resorption von Cobalamin ist ein von bestimmten Zellen des Magens ausgeschiedenes Protein, der Intrinsic-Faktor, notwendig. Mit diesem verbindet sich das Cobalamin zu einem wasserlöslichen Komplex, der es vor dem Abbau durch Enzyme schützt. Der Komplex wird im unteren Dünndarm über spezifische Rezeptoren resorbiert, der Intrinsic-Faktor wird abgebaut und das Cobalamin ins Blut abgegeben. Mit Hilfe des Transportproteins Transcobalamin II gelangt es in die Zielzellen.

Aktiviert wird Cobalamin

  • in den Mitochondrien zu 5-Desoxy-Adenosylcobalamin (auch: Dibencozid, engl. dibencozide) – durch Übertragung des Adenosyls vom ATP auf Cobalamin, also ATP-abhängig (ATP ist die Abk. für Adenosintriphosphat, die universelle Form unmittelbar verfügbarer Energie in den Zellen und wichtiger Regulator Energie liefernder Prozesse, sozusagen das «Batteriemolekül» bzw. der «Brennstoff» des Körpers)
  • im Zytoplasma zu Methylcobalamin – mittels S-Adenosylmethionin (das Zytoplasma ist ein Zellbestandteil, der u.a. Ort des Glucosestoffwechsels, der Fettsäuresynthese und der Aktivierung und des Abbaus von Aminosäuren ist)

Diese stoffwechselaktiven Formen von Vitamin B12 wirken u.a. als Coenzyme, das heißt sie tragen als «Wirkgruppe» zur katalytischen Wirksamkeit von Enzymen bei.

Funktionen von Vitamin B12 im Organismus

Die stoffwechselaktiven Formen von Vitamin B12 wirken u.a. als Coenzyme, das hei&slig;t sie tragen als «Wirkgruppe» zur katalytischen Wirksamkeit bestimmter Enzyme bei:

  • der Methylmalonyl-CoA-Mutase, die beim Abbau bestimmter Fettsäuren und Aminosäuren über den Citratzyklus eine Rolle spielt
  • der Homocystein-Methyltransferase, die am Recyclen von Homocystein zu Methionin beteiligt ist

Vitamin B12 wirkt u.a. bei folgenden Stoffwechselvorgängen und Körperfunktionen mit:

  • Antioxidatives Schutzsystem (Speicherung von reduziertem Glutathion)
  • Blutbildung; bei Mangel kann es u.a. zu Anämie kommen, dem wohl bekanntesten Mangelsymptom, es gibt jedoch – besonders bei neurologischer/psychischer Symptomatik – auch nicht-anämische Vitamin B12-Mangelsituationen
  • Citratzyklus – insbesondere Aminosäure- und Fettsäure-Stoffwechsel; bei Mangel kann es zum unvollständigen Abbau bestimmter Fett- und Aminosäuren und zur Entstehung pathologischer Fettsäuren kommen
  • Glykolyse (Umwandlung von Glucose zu Pyruvat)
  • Zuckerbildung aus Stärke und Zuckerneubildung aus Fett- und Aminosäuren
  • Folsäure-Stoffwechsel (Umwandlung von Folsäure in ihre aktive Form)
  • Funktion der Nervenzellen (Synthese von Myelin, der Schutzschicht für Nervenstränge, Rückenmark und Hirn; Nervenimpulsleitung)
  • Synthese von DNS, Zellentwicklung
  • Konzentration von S-AM (S-Adenosylmethionin); bei Mangel kann diese sich verringern und damit Methylierungsreaktionen (CH3-Gruppenübertragungen) gedrosselt werden

Symptome eines Mangels können u.a. sein:

  • Taubheit, Kribbeln, Kältegefühl, Zungen- und Fußbrennen
  • Müdigkeit, Erschöpfung, Muskelschwäche, Kurzatmigkeit
  • Gangunsicherheit, Koordinationsstörungen
  • Antriebsverlust, Konzentrations- und Gedächtnisstörungen, schizoide oder depressive Symptome
  • Erhöhter Blutdruck, Reizbarkeit, Erregungszustände, Dauerstress, Schlafstörungen
  • verminderte Sehkraft, blinde Flecken
  • Entzündungen der Zellwände im Verdauungssystem
  • Allergische Reaktionen, Herzjagen, Darmkrämpfe, Hirnschrankenschädigung
  • Fruktoseintoleranz und andere Nahrungsmittelunverträglichkeiten
  • Störung der Fruchtbarkeit

Bekannte Ursachen für Vitamin B12-Mangelzustände sind vegane Kost, Verdauungsstörungen, verminderte Sekretion des Intrinsic-Faktors, Salzsäuremangel im Magensaft, Rauchen, bestimmte Erkrankungen und Medikamente. Auch eine verringerte Aufnahme z.B. durch eine Schwermetallbelastung, eine Störung der Aufnahme in das zentrale Nervensystem oder ein starker Vitamin B12-Abbau werden von manchen Autoren genannt. Aufgrund der langen biologischen Halbwertszeit von Vitamin B12 entwickelt sich ein Mangel langsam.

Vitamin B12 und Stickoxid-Synthese

Vitamin B12 als natürlicher Stickoxid-Gegenspieler (Kuklinski)

Auf einen weiteren Zusammenhang weisen neuere Forschungen von Kuklinski hin, der an 116 Patienten eine hohe Korrelation (+ 0,73) zwischen

  • Methylmalonsäure (MMA) im Urin als Maß für Vitamin B12-Mangel und
  • Citrullin als Maß für die Stickoxid (NO)-Synthese und damit für nitrosativen Stress

feststellte. Die bei normaler MMA-Konzentration teils normalen, teils hohen Citrullinspiegel erklärt er dabei durch schnelle Schwankungen des Citrullinspiegels je nach Belastungssituation. Da Kuklinski eine instabile Halswirbelsäule (HWS) als verbreiteten Auslöser von nitrosativem Stress sieht, untersuchte er zur Klärung des statistischen Zusammenhanges NO in der Ausatmungsluft vor und 15-20 Minuten nach 1-2 Vitamin B12-Infusionen bei 20 Patienten mit HWS-Syndrom. Dabei zeigte sich ein deutliches Absinken der Werte. Pall beschrieb bereits 2001 die Citrullin-senkende Wirkung von Vitamin B12, die ebenfalls auf einen Einfluss auf die Stickoxid-Synthese hinweist. Kuklinskis Schlussfolgerungen:

  • Vitamin B12 ist der natürliche NO-Antagonist (-«Gegenspieler») im menschlichen Organismus
  • chronischer nitrosativer Stress führt zu Vitamin B12-Mangel
  • dieser Mangel erklärt eine Vielzahl der Symptome

Die Behandlung mit Vitamin B12 bildet die erste Stufe von Kuklinskis Mikronährstofftherapie des nitrosativen Stresses, er beschreibt dabei zum Teil sehr schnell feststellbare Wirkungen. Einem Nachlassen der Wirkung aufgrund eines erhöhten Bedarfes an S-Adenosylmethionin kann nach Kuklinski durch Gaben von Vitamin B6 und Folsäure entgegengewirkt werden. Eine Anpassung der Dosierung bei stressbedingter Verschlimmerung der Symptomatik ist unter Umständen sinnvoll.

Vitamin B12 als Stickoxid-Scavenger (Pall)

Auch Palls Therapieansatz zur Herunterregelung des Stickoxid-Peroxinitrit-Zyklus enthält Vitamin B12 als wesentliches Element, er betont jedoch die Überlegenheit der Form Hydroxocobalamin und sieht als Wirkmechanismus nicht in erster Linie die Milderung eines B12-Mangels, sondern die Eigenschaft als potenter NO-Scavenger (-«Fänger», ursprünglich engl. für Plünderer, Straßenkehrer). Cyanocobalamin wird nach Palls Aussage durch ein Enzym zu Hydroxocobalamin umgewandelt und Methylcobalamin kann durch seine Nutzung in der Methylation von Homozystein ebenfalls als Vorläufer von Hydroxocobalamin fungieren. Daher sei zu erwarten, dass diese Vitamin B12-Formen ebenfalls eine gewisse Wirksamkeit haben.

Der Einsatz intramuskulärer (i.m.) Vitamin B12-Injektionen zur Behandlung unerklärter chronischer Müdigkeit in der «Erfahrungsmedizin» ist nach Pall fast 60 Jahre alt, beobachtet wurden dabei Besserungen des gesamten Symptomspektrums. Als Belege für die vorrangige Wirkung von Vitamin B12 über seine Eigenschaft als NO-Scavenger nennt Pall u.a. Unterschiede in der Symptomatik von Vitamin B12-Mangel und Multisystemerkrankungen sowie die für eine Wirksamkeit notwenige Dosierung, die speziell bei CFS sehr viel höher ist (bis 10 mg) als bei Vitamin B12-Mängeln (1 mg). Eine Tendenz zur Verringerung der Vitamin B12-Spiegel durch Stickoxid und Peroxinitrit hält Pall dennoch für denkbar, da für andere reaktive Stickstoff-Spezies entsprechende Mechanismen bekannt seien und verringerte B12-Spiegel sowohl bei CFS als auch bei MCS beobachtet wurden.

Unter den bislang wenigen Veröffentlichungen erwähnt Pall als wichtigste eine plazebokontrollierte Studie von Ellis und Nasser, in der 5 mg-Injektionen Hydroxocobalamin zweimal wöchentlich bei unerklärter chronischer Erschöpfung eingesetzt wurden. Die Studie lieferte objektive Belege für die Wirksamkeit in Form statistisch signifikanter Besserungen bei den behandelten Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe und zeigte keine Korrelation zwischen den Vitamin B12-Blut-Spiegeln vor der Behandlung und der Reaktion auf die Injektionen. Berichte von Besserungen bei Patienten mit psychischen Symptomen und normalen Vitamin B12-Spiegeln durch Hydroxocobalamin-Injektionen sieht Pall als Hinweis auf einen möglichen Zusammenhang auch derartiger mentaler Dysfunktionen mit überhöhten Stickoxidspiegeln. Beobachtet wurde auch eine schnelle Rückbildung spezieller Abnormalitäten der roten Blutzellen bei CFS-Patienten durch eine Hydroxocobalamin-Behandlung. Die Frage, ob diese Abnormalitäten durch Stickoxid oder Peroxinitrit verursacht sein können, ist noch offen. Pall geht davon aus, dass sich alle direkt oder indirekt durch erhöhte Stickoxidspiegel ausgelösten Symptome durch eine Hydroxocobalamin-Behandlung bessern lassen.

Biochemische Zusammenhänge zwischen Vitamin B12 und Stickoxid

In der Literatur gibt es Hinweise, dass Stickoxid (NO) Vitamin B12 irreversibel oxidiert. Der biochemische Mechanismus der NO-Hemmung durch Vitamin B12 ist nach Kuklinski dagegen bisher nicht bekannt. Er vermutet eine Synthesehemmung. Andere bekannte NO-Scavenger, die Vitamine C und E, Melatonin, Alpha-Liponsäure, Taurin und ACC, wirken, indem sie NO oxidieren.

Einnahmeformen und Anwendungsgebiete

Für medizinische Anwendungen ist im deutschsprachigen Raum die nicht stoffwechselaktive, aber relativ stabile Verbindung Cyanocobalamin gebräuchlich, sowohl zur oralen (über den Mund) Einnahme als auch in Ampullenform. Hydroxocobalamin ist als Injektionslösung ebenfalls in jeder Apotheke erhältlich.

Hydroxocobalamin kann Cyanid-Ionen binden, wobei Cyanocobalamin entsteht. Es gibt seit 2007 eine Marktzulassung der Europäischen Kommission für ein bestimmtes Präparat einer deutschen Pharmafirma zur Behandlung erwiesener oder vermuteter Cyanidvergiftungen. Pall geht davon aus, dass diese Cobalaminform bei Multisystemerkrankungen, speziell bei CFS, die wirksamste ist (siehe oben).

Methylcobalamin wird seit Ende der 1980er Jahre in der Behandlung bestimmter Erkrankungen (Fibromyalgie, Diabetes, Multiple Sklerose, Neuritis, Polyneuropathie) und bei Amalgambelastungen eingesetzt. Dabei werden beeindruckende Resultate berichtet – ebenso wie bei der Behandlung autistischer Kinder (Aussage eines Forumsmitglieds). Der Wirkstoff wird als Injektionslösung, Kapseln, Tabletten, sublinguale «Lutsch»-Tabletten (ein Teil des Wirkstoffes wird hier schon durch die Mundschleimhaut aufgenommen) und sogar als Creme – meist von ausländischen Herstellern – angeboten.

Da nach Kuklinski chronischer nitrosativer Stress zu einer Mitochondropathie führt, gibt er das in den Mitochondrien wirkende Adenosylcobalamin als besonders geeignet bei nitrosativem Stress an.

Da von dem oral eingenommenen Vitamin B12 wenig aufgenommen wird, kann es vorteilhaft sein, es zu spritzen. Bei einem Mangel an Intrinsic-Faktor (perniziöse Anämie) ist dies zwingend. Bei intravenösen Injektionen wurde in seltenen Fällen von zum Teil schwerwiegenden allergischen Reaktionen berichtet, die auf Hilfsstoffe im Präparat zurückgeführt werden.

Laboruntersuchungen auf Vitamin B12-Mangel

Zu Vitamin B12-Serumwerten und den Markern Methylmalonsäure (MMA) und Holo-Transcobalamin siehe Laboruntersuchungen Stress. Der gängige Test für Vitamin B12-Mangel im Zentralnervensystem ist die Untersuchung von Homozystein in der Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit. Hier sind Serumanalysen und MMA nicht aussagekräftig.

Quellen

  1. Burgerstein, Lothar: Handbuch Nährstoffe, 8. Auflage 1997
  2. Buchta, Mark und Sönnichsen, Andreas: Das Physikum – GK1 Repetitorium, Urban & Fischer, 1. Auflage Juni 2003
  3. Eichhorn, Dr. med. Jürg – Homepage: Medizinwissen: Vitamin B12 (enthält auch Fallstudien zu Methylcobalamin; verwendetes Dokument stand auf www.ever.ch und ist nicht mehr online verfügbar)
  4. Kuklinski, Doz. Dr. sc. med. Bodo: Das HWS-Trauma – Ursachen, Diagnose und Therapie, Aurum Verlag (2006)
  5. Pall, Dr. (PhD) Martin L.: Explaining ‹Unexplained Illnesses›: Disease Paradigm for Chronic Fatigue Syndrome, Multiple Chemical Sensitivity, Fibromyalgia, Posttraumatic Stress Disorder, Gulf War Syndrome and Others (bisher nur in englischer Sprache).
  6. Wikipedia Adenosintriphosphat (ATP)

Siehe auch

Relevante Wiki-Artikel

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Weblinks

Autor: Kate, letzte Aktualisierung (Links): 07.2023

 

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