VITAMIN B6

VITAMIN B6

Naziv vitamin B6 odnosi se na piridoksal, piridoksin, piridoksamin i njihove fosforilirane derivate. 

Aktivan oblik ovog vitamina, piridoksal - 5 - fosfat, ima brojne uloge u našem organizmu, većinom kao koenzim.

Vitamin B6 tako sudjeluje u metabolizmu aminokiselina, lipida i glukoze, ali i u sintezi nekih važnih molekula (neuroprijenosnika, hemoglobina i nukleinskih kiselina). Također je od velike važnosti za imunološko, kardiovaskularno i neurološko zdravlje. . Nedostatak ovog vodotopljivog vitamina nije čest i javlja se u kombinaciji s nedostatkom drugih vitamina B skupine.

Utjecaj na bolesti i zdravlje

Autizam

Istraživanja pokazuju da vitamin B6 može pomoći djeci koja boluju od autizma, posebno u kombinaciji s magnezijem. Vitamin B6 i magnezij pomažu u smanjenju simptoma autizma kao što su problemi u komunikaciji i loša kontrola emocija. Pokazalo se da velik dio djece nema potrebne enzime za pretvorbu piridoksina i piridoksala u piridoksal-fosfat, aktivan oblik ovog vitamina te da se visoke doze vitamina B6 mogu povezati s 75 %-tnim poboljšanjem, od kojih su neki dramatični (npr. da prvi puta govore). 

Oboljeli su također pokazali bolji kontakt očima, smanjenu učestalost emotivnih ispada te su se i smetnje u govoru, snu i interakciji s drugom djecom smanjile. Iako nisu bili izliječeni, njihov život i funkcioniranje unutar uobičajenih životnih situacija je bilo poboljšano i to u 50 % slučajeva. Istraživanja su pokazala da su doze od 100 do 700 mg magnezija i 75 do 800 mg piridoksina dnevno u ovom slučaju učinkovite. Veće doze magnezija i vitamina B6 imale bi neželjene nuspojave (npr. dijareja) te se ne preporučuju.

Bubrežni kamenci

Istraživanja pokazuju da dnevne doze od 40 mg (ili više) vitamina B6 smanjuju rizik od bubrežnih kamenaca za oko 65 %. Također, pokazalo se da doze vitamina B6 iznad 100 mg smanjuju povećane razine urinarnog oksalata, važnog čimbenika u stvaranju bubrežnih kamenaca.

Imunološki sustav

Istraživanja su pokazala da se niske razine vitamina B6 mogu povezati s pogoršanom funkcijom imunološkog sustava, posebno u starije populacije. Naime, nedostatak vitamina B6 se može povezati sa smanjenom proizvodnjom posebnih imunoloških stanica, limfocita, a također i sa smanjenom proizvodnjom važnog proteina imunosnog sustava, interleukina. 

Potrebno je napomenuti da se obnovom razina vitamina B6 normalizira proliferacija limfocita i proizvodnja interleukina, što dakle znači da je vitamin B6 važan za optimalno funkcioniranje imunosnog sustava. 

Moguće objašnjenje ove pojave je smanjena aktivnost posebnog enzima, serin hidroksimetiltransferaze, koji je ovisan o vitaminu B6. 

Ovaj enzim je od velike važnosti u procesima proizvodnje C-1 jedinica koje su potrebne za sintezu nukelinskih kiselina, a istraživanja su pokazala da se s nedostatkom vitamina B6 smanjuje i brzina proizvodnje tih C-1 jedinica. 

Posljedica nedostatka vitamina B6 ili inhibicije enzima serin hidroksimetiltransferaze je smanjena sinteza nukelinskih kiselina, posebno u stanicama koje se brzo dijele te smanjena sinteza mRNA, a time i proteina. 

Prema tome, nedostatak vitamina B6 uzrokuje navedene metaboličke poremećaje koji su odgovorni za pogoršanje funkcioniranja urođenog i stečenog imuniteta. Međutim, navedeno ima i dobre strane. Naime, kombinacija deoksipiridoksina (antagonista vitamina B6) i imunosupresiva ili lijekova koji se koriste u kemoterapiji mogla bi biti učinkovita u slučajevima transplantacije organa ili terapije imunosupresivima. Također, aktivnost serin hidroksimetiltransferaze limfocita bi mogla biti izvrstan indikator procjene djelotvornosti imunosupresivnih i genotoksičnih tvari te lijekova koji bi se koristili u kemoterapiji.

Kardiovaskularne bolesti

Umjereno povećane razine homocisteina u krvi su čimbenik rizika od razvoja kardiovaskularnih bolesti. Tijekom probave proteina nastaju aminokiseline, uključujući metionin, a homocistein je intermedijer u metabolizmu metionina. Homocistein se metabolizira na dva načina, odnosno, homocistein se u našem organizmu pretvara natrag u metionin, za što su potrebni vitamini B9 i B12, ili se pretvara u cistein, za što je potreban vitamin B6. Nekoliko istraživanja je pronašlo povezanost niskih razina vitamina B6 i povećanih razina homocisteina u krvi, a time i povećanim rizikom od kardiovaskularnih bolesti. 

Na primjer, pokazalo se da žene koje u prosjeku uzimaju 4,6 mg vitamina B6 dnevno imaju smanjen rizik od kardiovaskularnih bolesti za 67 % u usporedbi sa ženama koje uzimaju u prosjeku 1,1 mg ovog vitamina dnevno.

Vitamin B6 je također uspješan u smanjenju razina homocisteina i u kombinaciji s vitaminima B9 i B12. 

Također, istraživanja su pokazala da nedostatak vitamina B6 može uzrokovati razvoj hipertenzije, koja se normalizira unutar 24 h nakon primjene ovog vitamina (5 mg po kilogramu tjelesne težine).

Neurološko zdravlje

Pojedina istraživanja su povezala smanjene razine vitamina B6, B9 i B12, a time i povećane razine homocisteina, s kognitivnim propadanjem u starijoj populaciji ili u oboljelih od Alzheimerove bolesti. Međutim, većina istraživanja pokazuje da se više razine vitamina B6 mogu povezati s boljom memorijom, ali ne i s raspoloženjem te boljim rezultatima na kognitivnim testiranjima. Pokazalo se također u većini istraživanja da kombinacija vitamina B6, B9 i B12 nema utjecaja na kognitivnu funkciju u ljudi s normalnom kognitivnom funkcijom ili demecijom (pogoršanom kognitivnom funkcijom). Poznato je da vitamin B6 ima ulogu u sintezi neuroprijenosnika serotonina i norepinefrina, odnosno, da je enzim zadužen za te procese ovisan o njegovog aktivnom obliku, piridoksal-fosfatu. 

Upravo se iz tog razloga pretpostavlja da nedostatak vitamina B6 može uzrokovati depresiju.

Sindrom karpalnog tunela

Sindrom karpalnog tunela je čest i vrlo bolan poremećaj uzrokovan pritiskom na medijani živac koji prolazi između kostiju i ligamenata šake. Pritisak uzrokuje slabost, bol i peckanje, a sindrom se često javlja kod ljudi koji ponavljaju radnje rukama, kao što su stolari i daktilografi. Istraživanja su već pokazala da je nedostatak vitamina B6 moguć uzrok ovog sindroma te da doze od 100 do 200 mg dnevno mogu pomoći u smanjenju simptoma. Međutim, istraživanja nisu pronašla točnu povezanost vitamina B6 i sindroma karpalnog tunela te se također nisu pokazala značajna poboljšanja oboljelog.

Zdravlje žene

Vitamin B6 ima važnu ulogu u zdravlju žena. Poznato je da visoke doze oralnih kontraceptiva imaju mnogo nuspojava, od kojih su depresija i pogoršana tolerancija na glukozu najčešće. Također, dokumentiran je pogoršan metabolizam triptofana i pojačano urinarno izlučivanje ksanturenske i kinurenske kiseline. Međutim, u žena koje uzimaju oralne kontraceptive uzrok pogoršanog metabolizma triptofana nije nedostatak vitamina B6, iako se dodatnim uzimanjem ovog vitamina on poboljšava. Naime, poseban enzim kinureninaza, koja katalizira reakciju pretvorbe kinurenina u antranilnu kiselinu u metabolizmu triptofana, je ovisna o vitaminu B6.

Aktivno mjesto ovog vitamina čini piridoksal-fosfat, a uz glavnu, navedenu, reakciju odvija se i druga, transaminacija, koja rezultira piridoksamin-fosfatom u aktivnom mjestu enzima, čime enzim gubi aktivnost. Metaboliti estrogena su zapravo kompetitivni inhibitori ovog enzima, a aktivnost kinureninaze se vraća dostatnim količinama vitamina B6, odnosno njegovog aktivnog oblika, piridoksal-fosfata.

Poboljšanje metabolizma triptofana je bitno jer on sudjeluje u sintezi serotonina, neuroprijenosnika zaslužnog za dobro raspoloženje. Drugi najčešći simptom oralnih kontraceptiva je pogoršana tolerancija na glukozu. Jedno objašnjenje ovog simptoma uključuje povezanost s povećanim koncentracijama ksanturenske kiseline u plazmi, koja tvori biološki inaktivan kompleks s inzulinom. 

Poboljšanje je vidljivo nakon primjene vitamina B6 zbog (re)aktivacije enzima kinureninaze nakon transaminacije, kako je već objašnjeno. Drugo objašnjenje pogoršane tolerancije na glukozu prilikom uzimanja oralnih kontraceptiva uključuje pojačano stvaranje kvinolinske kiseline kao rezultat pogoršanja aktivnosti kinureninaze. Naime, kvinolinska kiselina je inhibitor fosfoenolpiruvat karboksikinaze, ključnog enzima u procesu glukoneogeneze, metaboličkog puta kojim se sintetizira glukoza. Brojna istraživanja su pokazala da vitamin B6 može u dozama od 100 do 150 mg dnevno smanjuje najčešće nuspojave oralnih kontraceptiva, depresiju i pogoršanu toleranciju na glukozu. Druga važna uloga vitamina B6 uključuje njegovu povezanost sa smanjenjem simptoma premenstrualnog sindroma. Premenstrualni sindrom (PMS) je stanje s manjim psihološkim smetnjama i promjenama raspoloženja. Jedni od simptomi su: napetost u dojkama, razne probavne smetnje, pojava akni, glavobolja, grčevi u trbuhu, osjećaj napuhnutosti trbuha, promjene raspoloženja, otežana koncentracija, depresija, razdražljivost, promjene u spolnoj želji i mnogi drugi. 

Pojedina istraživanja pokazuju da doze između 50 mg i 150 mg dnevno mogu smanjiti neke simptome PMS-a, kao što su depresija, razdražljivost, nadustost i mučnina. 

Učinak vitamina B6 na simptome PMS-a se objašnjava ulogom ovog vitamina u sintezi neuroprijenosnika, no potrebna su daljnja istraživanja kojima bi se točno objasnila biokemijska uloga vitamina B6 u smanjenju simptoma ovog sindroma. 

Treća uloga vitamina B6 u zdravlju žena predstavlja povezanost ovog vitamina i smanjenja simptoma jutarnjih mučnina. Oko 50 % žena pati od mučnina i povraćanja tijekom prvih mjeseci trudnoće, a oko 65 % njih pati samo od mučnina. Istraživanja pokazuju da bi vitamin B6 mogao pomoći u smanjenju tih pojava

Istraživanja su pokazala da doze vitamina B6 od 25 mg svakih 8 sati kroz period od 3 dana značajno smanjuju povraćanje i mučninu, dok su druga istraživanja pokazala da doze od 30 mg dnevno kroz period od 5 dana značajno smanjuju mučninu, dok je smanjenje povraćanja neznačajno. 

Općenito, doze od 30 do 75 mg dnevno mogu smanjiti simptome jutarnje mučnine.

Metabolizam aminokiselina

Vitamin B6, u obliku pridoksal-fosfata, je koenzim mnogih enzima uključenih u metabokizam aminokiselina. Razne reakcije piridoksal-fosfata u metabolizmu aminokiselina počivaju na istom kemijskom principu, odnosno sposobnosti da stabilizira karbanione aminokiselina i da destabilizira veze oko α-ugljika, reakcijama α-amino skupine supstrata s karbonilnim skupinama koenzima. Točno koja veza će puknuti ovisi o katalitičkim skupinama pojedinačnog enzima na koji je piridoksal-fosfat vezan. Neke od reakcija metabolizma aminokiselina u koje je uključen piridoksal-fosfat uključuju reakcije transaminacije (koje mogu biti katalizirane i piridoksamin-fosfatom), dekarboksilacije, transulfhidracije, desulfhidracije, dehidracije, deaminacije, racemizacije i sinteze. Najveća skupina vitamin B6-ovisnih enzima su transaminaze, od kojih većina koristi α-ketoglutarat kao primatelja amino skupine. 

Transaminaze ili aminotransferaze su uključene u pretvorbe aminokiselina u njihove odgovarajuće keto kiseline. Na primjer, amino skupine se prenose s glutamata na piruvat pri čemu nastaje α-ketoglutarat i alanin, ili s aspartata na α-ketoglutarat, pri čemu nastaje oksaloacetat i glutamat. Transaminaze stoga predstavljaju važnu vezu između metabolizma aminokiselina, ugljikohidrata i masnih kiselina te ciklusa limunske kiseline. 

Dekarboksilaze, enzimi koji provode reakcije dekarboksilacije, pretvaraju aminokiseline u amine, kao što su histamin, hidroksitiramin, serotonin, γ-aminobutirična kiselina, etanolamin i taurin, od kojih neki imaju visoku fiziološku aktivnost (regulacija dijametra krvnih žila, neurohormonalne akcije i esencijalni dijelovi fosfolipida i žučnih kiselina).

Piridoksal-fosfat je bitan i u reakcijama transulfhidracije/desulfhidracije, odnosno u metabolizmu metionina, kao koenzim enzima cistationin sintaze i cistationaze, koji pretvaraju metionin u cistein. Ovaj proces je važan u metabolizmu homocisteina, čimbenika rizika razvoja kardiovaskularnih bolesti. Također, piridoksal-fosfat je koenzim kinureninaze, enzima koji katalizira pretvorbu 3-hidroksikinurenina u 3-hidroksiantranilnu kiselinu u oksidativnom metabolizmu triptofana. 

Kinurenin aminotransferaza je također piridoksal-fosfat ovisan enzim, no na njega snažno ne utječe nedostatak ovog vitamina kao što je slučaj s kinureninazom. Pri nedostataku vitamina B6, hidroksikinurenin se ne pretvara u hidroksianthranilnu nego u ksanturensku kiselinu.

Metabolizam lipida

Vitamin B6 je bitan dio enzima koji sudjeluju u sintezi sfingolipida. Točnije, piridoksal-fosfat ovisna transferaza katalizira reakciju kondenzacije serina s palmitoil CoA, pri čemu nastaje 3-dehidrosfinganin, prekursor sfingolipida. Također, razgradnja sfingolipida ovisi o vitaminu B6, jer je S1P liaze, enzim odgovoran za razgradnju sfingozin-1-fosfata, ovisna o piridoksal-fosfatu. Vitamin B6 ima ulogu i u metabolizmu polinezasićenih masnih kiselina, koja nije točno definirana. Međutim, zna se da nedostatak ovog vitamina rezultira smanjenom aktivnošću 6-desaturaze i negativno utječe na sintezu eikozapentaenske (ikosapentaenske) i dokosaheksaenske kiseline.

Metabolizam glukoze

Glikogen je polisaharid glukoze i kao takav služi za pohranu glukoze u životinjskim stanicama. Razgrađuje se procesom glikogenolize i to kada je organizmu potrebna glukoza. Enzim koji sudjeluje u tom procesu je enzim glikogen fosforilaza, koja je ovisna o piridoksal-fosfatu, pri čemu nastaje glukoza-1-fosfat. Nastala glukoza-1-fosfat se pretvara u glukozu-6-fosfat koja ulazi u proces glikolize ili put pentoza fosfata. Sve stanice u našem organizmu imaju sposobnost skladištenje glukoze u obliku glikogena, no najviše ga se nalazi u jetri i mišićima. U mišićima je vitamin B6 prisutan u obliku piridoksal-fosfata vezanog za glikogen fosforilazu, koja se nakuplja u stanjima obilja ovog vitamina. Vitamin B6 također sudjeluje i u glukoneogenezi, procesu sinteze glukoze u organizmu, zbog njegove uloge u transaminacijama, kojima se dobivaju supstrati za proces glukoneogeneze.

Sinteza neuroprijenosnika

Piridoksal-fosfat je potreban kao koenzim u sintezi neuroprijenosnika, kao što su serotonin, dopamin, norepinefrin i γ-aminobutirična kiselina. Također, piridoksal-fosfat je potreban za dekarboksilaciju fosfatidilserina u fosfatidiletanolamin, prekursor fosfatidilkolina. Hidrolizom fosfatidilkolina se otpušta slobodan kolin koji se dalje pretvara u neuroprijenosnik, acetilkolin. Serin racemaza je još jedan enzim koji je ovisan o piridoksal-fosfatu, a zaslužan je za sintezu neuroprijenosnika, D-serina.

Sinteza hemoglobina

Proteini koji sadrže hem (citokromi, hemoglobin i mioglobin) imaju zajednički tetrapirolni prsten koji se naziva porfirin. U biosintezi porfirina piridoksal-fosfat služi kao koenzim enzima sintaze δ-aminolevulinske kiseline (eng. δ-Aminolevulinic Acid, ALA) koja katalizira stvaranje δ-aminolevulinske kiseline iz sukcinil-CoA i glicina, reakcijama kondenzacije i dekarboksilacije. Slijedi stvaranje porfobilinogena iz dvije molekule δ-aminolevulinske kiseline, protoporfirina IX iz četiri molekule porfobilinogena te dodavanje željeza u tetrapirolni prsten čime nastaje hem. Također, piridoksal-fosfat i piridoksa se mogu vezati na hemoglobin i time utjecati na primanje te otpuštanje kisika.

Sinteza nukleinskih kiselina

Piridoksal-fosfat je koenzim u reakcijama prijenosa C1-jedinica, a ovi procesi su uključeni u sintezu nukelinskih kiselina. Na primjer, β-ugljik serina je jedan od većih izvora C1-jedinica koje se koriste u biosintezi purina (adenina i gvanina) i timina, glavnih sastavnih dijelova DNA, a piridoksal-fosfat je koenzim serin hidroksimetiltransferaze, koja katalizira prijenos C1-jedinice, β-hidroksimetilne skupine serina, na tetrahidrofolat.

Utjecaj na hormone

Steroidni hormoni, kao što su estrogen, progesteron, kortikosteroidi i testosteron, djeluju tako što se vežu za receptore sterodinih hormona u jezgri stanice i time mijenjaju transkripciju gena. 

Piridoksal-fosfat se veže na te receptore, reagira s lizinskim aminokiselinskim ostatkom receptora, inhibira vezanje steroidnih hormona i time smanjuje njihovo djelovanje. 

Opisani utjecaj vitamina B6 ima veliki utjecaj na sprječavanje razvoj raka reproduktivnih organa.