De energiehuishouding en vitamine B12

Met haar intens rode kleur is vitamine B12 een opvallende vitamine. Wat ook opvalt is dat vitamine B12, ook wel cobalamine genoemd, in het lichaam in twee verschillende vormen voorkomt. Deze vormen heten adenosylcobalamine en methylcobalamine en hebben beide unieke functies. In dit artikel wordt de rol van adenosylcobalamine in de vetzuurstofwisseling uitgediept. Vervolgens wordt beschreven wat de consequenties zijn van een vitamine B12-tekort op de vetzuurverbranding.

Adenosylcobalmine functioneert als cofactor

Adenosylcobalamine is een cofactor voor verschillende enzymen die een rol spelen in de energiehuishouding. Één van deze enzymen is methylmalonyl-CoA mutase (MCM) [1, 2]. MCM is een mitochondriaal enzym dat de verbranding van vetzuren met oneven koolstofketenlengtes katalyseert. Bovendien is het enzym nodig voor de verbranding van de aminozuren methionine, threonine en thymine én voor de vertakte-keten-aminozuren, isoleucine en valine. Ook is het enzym noodzakelijk voor de afbraak van cholesterol [1].

Het vetzuurmetabolisme

Vetzuren kunnen niet direct worden gebruikt als energiebron. Voordat een vetzuur kan worden verbrand wordt er co-enzym A (CoA) aan gebonden. Deze bindingsstap wordt ook wel de activatie van het vetzuur genoemd. Het geactiveerde vetzuur wordt vervolgens gebonden aan carnitine met behulp van het enzym carnitine palmitoyltransferase (CPT-1). Het vetzuur-CoA-carnitine-complex kan dan de mitochondriën in worden getransporteerd. In de mitochondriën wordt het geactiveerde vetzuur in stukjes van twee koolstofatomen gesplitst. Dit proces wordt ook wel ß-oxidatie genoemd [3].

Adenosylcobalamine en de vetzuurverbranding

Bij de afbraak van oneven-keten-vetzuren blijft er uiteindelijk een oneven-keten met vijf koolstofatomen over. Dit reststuk wordt ook wel aangeduid als het C-5-vetzuur. MCM speelt een cruciale rol in de afbraak van het C-5-vetzuur. Via een tussenstap wordt uit het C-5-vetzuur het molecuul methylmalonyl-CoA gemaakt. Methylmalonyl-CoA wordt vervolgens door MCM omgezet in succinyl-CoA. Succinyl-CoA kan binnen de citroenzuurcyclus worden gebruikt om energie van te maken. Als essentiële cofactor van het enzym MCM speelt vitamine B12 dus een rol bij de afbraak van de reststukken van de oneven-keten-vetzuren tijdens de vetzuurverbranding [1].

Adenosylcobalaminetekort remt carnitine palmitoyltransferase

Op het eerste gezicht lijkt adenosylcobalamine dus maar een kleine rol te spelen bij de afbraak van vetzuren. Echter, een vitamine B12-tekort kan vergaande gevolgen hebben voor de vetverbranding. Bij een gebrek aan adenosylcobalamine werkt het enzym MCM niet meer optimaal, waardoor er een opeenstapeling van methylmalonyl-CoA ontstaat in de mitochondriën. Methylmalonyl-CoA is niet alleen het product van de vetzuurverbranding maar ontstaat ook bij de verbranding van sommige aminozuren en van cholesterol. Wanneer de methylmalonyl-CoA concentraties in de cel toenemen wordt de activiteit van het enzym CPT1 geremd [4]. Dit heeft tot gevolg dat de bindingsreactie van carnitine aan het geactiveerde vetzuur minder goed verloopt en er minder vetzuren de mitochondriën in kunnen worden getransporteerd om te worden verbrand. De consequentie hiervan is dat vet zich kan ophopen in de cel en er minder energie kan worden vrijgemaakt [3].

Symptomen van een adenosylcobalaminetekort

Een adenosylcobalamine-tekort leidt dus tot problemen in de energiehuishouding van de cel. Dit kan resulteren in verschillende symptomen zoals vermoeidheid, krachtverlies en zwakte [3]. Op de lange termijn kan een lage vitamine B12 status resulteren in verschillende aandoeningen. Zo lijkt er een verband te bestaan tussen lage vitamine B12-waarden en verschillende metabole aandoeningen [4]. Studies hebben aangetoond dat kinderen die ofwel tijdens de zwangerschap zijn blootgesteld aan een vitamine B12-tekort, of in de kindertijd een vitamine B12-tekort hebben opgelopen, een grotere kans hebben op insulineresistentie, obesitas en diabetes type 2. De ontwikkeling van deze aandoeningen wordt mede veroorzaakt door een dysbalans in het vetzuurmetabolisme [3, 5].

Kennis in de praktijk

De meest bekende deficiëntiesymptomen van een vitamine B12-tekort zijn bloedarmoede en neurologische ziekteverschijnselen zoals tintelingen in de extremiteiten. Echter, vitamine B12 is niet alleen betrokken bij de bloedaanmaak en de prikkeloverdracht van zenuwen; de adenosylcobalamine-vorm van de vitamine speelt ook een belangrijke rol in de energiehuishouding van de cel en dan met name de vetzuurverbranding. Een vitamine B12-tekort kan leiden tot een verstoord vetzuurmetabolisme.

Vitamine B12-tekorten komen vooral voor bij vegetariërs en veganisten omdat vooral dierlijke voeding een bron is van vitamine B12. Ook ouderen en mensen die bepaalde medicijnen gebruiken hebben grotere kans op een vitamine B12-tekort. Vitamine B12-suppletie kan effectief worden ingezet om tekorten op te vangen en een gezond vitamine B12-niveau te behouden.

Lees meer over onder andere de opname, voedingsbronnen en toepassingen van vitamine B12 in de monografie.

Referenties

 [1]          Takahashi-Iñiguez T, García-Hernandez E, Arreguín-Espinosa R, et al. Role of vitamin B12 on methylmalonyl-CoA mutase activity. J Zhejiang Univ Sci B 2012; 13: 423–437.

[2]          Brown KL. Chemistry and Enzymology of Vitamin B12. Chem Rev 2005; 105: 2075–2150.

[3]          Rush EC, Katre P, Yajnik CS. Vitamin B12: one carbon metabolism, fetal growth and programming for chronic disease. Eur J Clin Nutr 2014; 68: 2–7.

[4]          Boachie J, Adaikalakoteswari A, Samavat J, et al. Low Vitamin B12 and Lipid Metabolism: Evidence from Pre-Clinical and Clinical Studies. Nutrients 2020; 12: 1925.

[5]          Yajnik CS, Deshpande SS, Jackson AA, et al. Vitamin B12 and folate concentrations during pregnancy and insulin resistance in the offspring: the Pune Maternal Nutrition Study. Diabetologia 2008; 51: 29–38.