A vitaminokról általában Definíció: Eredetileg a vitamin kifejezést olyan biológiailag aktív aminokra alkalmazták, melyeket a szervezet nem tud elõállítani. A vitaminok kis molekulájú szerves anyagok, egyesek enzimek lege artis koenzimjei. Mások többféle enzimfunkción át pl. az anyagcserét befolyásolják, megint mások (pl. A és D vit.) a sejtmagban gének aktivációját vagy inaktiválását végzik, esetleg gyökfogók (pl. C, E vit.). Nagyon kis mennyiségben, de szükségesek a szervezet működéséhez. A külvilágból visszük be, mert nem tudjuk előállítani. Csoportosításuk: zsíroldékony: A, D, E, K (raktáruk jelentős, kivéve a K-vit.-t) vízoldékony: B1, B2, B6, niacin, folsav, B12, C, pantothensav, biotin (raktáruk nincs, vagy minimális, kivéve a B12-t.) Hiányukban a vérszint a raktárakból tartható fenn, míg azok ki nem merülnek. Ekkor a vérszint bizonyos szint alá csökkenését specifikus hiánytünetek fellépte jelzi, melyek utólagos vitaminpótlással gyógyíthatók, illetve a megfelelő bevitellel megelőzhetők. Az utóbbi eléréséhez szükséges mennyiség képezi a napi vitaminszükséglet alapját (MDR=Minimum Daily Requirement azaz minimális napi szükséglet). Ennek értékét gyakran állatkísérletekből a humánra vonatkoztatott extrapolációval nyerték, de sokszor csak a hiánytüneteket nem mutató “egészséges” lakosság átlagfogyasztását vették alapul. Ahhoz, hogy az individuális különbségek szempontjából és speciális körülmények között is helytálló beviteli ajánlást alkossanak az USA II. világháborús mozgósításakor a MDR értékét megfejelték (néhol csak a szórás kétszeresével, máshol akár 2-3-szorosra emelve) és megalkották a RDA (Recommended Dietary Allowance= javasolt napi bevitel) fogalmát, aminek ma hivatalosan elfogadott értékei többszöri módosuláson estek át (nem feltétlen felfelé). Egyes vitaminok (pl. az antioxidánsok) krónikus degeneratív folyamatok megelőzésében betöltött szerepének felismerése számos táplálkozáskutatót késztetett arra, hogy a RDA koncepció felülvizsgálatát kezdeményezze. Álláspontjuk szerint a RDA alkalmas ugyan a specifikus hiánytünetek elkerülésére, de ha sok-sok éven át csupán annak épphogy megfelelő mennyiséget fogyasztunk pl. az A, C, E, vitaminból akkor elmarad az a kumulatív prevenciós haszon, amit ezek a vitaminok pl. a carcinogenesis, az atherosclerosis vagy az öregedési folyamatok lassításával előidézhetnének. Vitaminhiány gyakorta társulhat az alábbi állapotokhoz: − tartós súlyvesztés (az éhezést gyakran kíséri több vitamin együttes hiánya: komplex hypovitaminosis) − diéta (drasztikus súlycsökkento diéta, speciális diéta, anorexia) − vitaminokkal interferáló gyógyszeres kezelés vagy egyéb okból fokozott igény (növekedés, terhesség) − excessív alkoholbevitel − chronicus betegségek (Fontos az alapos anamnesis! így pl. gastrointestinalis zavarok, malabsorptio, hasmenés miatt fokozott vitaminvesztéssel is számolni kell.) A hiány oka lehet: − elégtelen bevitel (pl. egyedülálló idősek vagy szegény országok éhezői esetén; a külső forrásnak számító, K vit.termelő bélbaktériumok kiirtása; a bakteriális flóra az intrinsic faktor hasításával gátolhatja a B12 felszívódását; bélférgek el is használhatják a vit.-t; a főzéssel, tárolással oxidálódva csökken a az élelmiszerek C vit.-tartalma; a kukoricában levő acetil-piridin fehérjéhez kötött niacin megfelelő feltárás nélkül hozzáférhetetlen lehet) − elégtelen felszívódás (a zsíroldékony vitaminok szempontjából általában fontosabb az epehiány, mint a pancreaselégtelenség) − megnövekedett szükséglet (pl. növekedés; terhesség; szénhidrátdús diéta emeli a B1-igényt; alkoholisták és chronicus betegek; Trp-szegény diéta fokozza a niacinigényt, mivel a Trp-ból is képzodhet niacin; a Leu-gazdag köles az aminosav imbalance révén járulhat hozzá a Trp-, ill. niacinhiányhoz) − antagonista hatású anyagok bevitele (pl. az isoniazid és az aminopterin-származékok a niacint, folsavat és a B6-ot; a kumarinok a K vit.-t; az alkohol a B1, B6 vit.-t és a folsavat; a görcsoldók a D, K vit.-t és a folsavat; a cholestyramin a zsíroldékony vitaminokat stb. gátolhatja; a nyers halban és egyes bélbaktériumokban levo thiaminase pedig a B1-et bontja)
A vitaminhiány diagnosztikája Subklinikus vitaminhiány esetén( ha felvetődik a gyanú, pl. általános tünetek alapján) − a csökkent plazmaszint ill. a vizelettel való ürítés meghatározása − csökkent sejt- ill. szöveti szint meghatározása sejt-, szöveti extractumokból pl. vvt-, fvs-extractum − funkcionális vizsgálat spec. funkciók alapján:
2 apoenzim aktivitás-mérés után ismert mennyiségű vitamin (koenzim) hozzáadására újra megmérjük, mennyire nő az aktivitás ( pl. vvt-extractumban mérve a transketolase-aktivitást, majd + thiamin pyrophosphat → mennyire nőtt az aktivitás? Ha az átlagosnál nagyobb mértékben, az hiányt bizonyít. Hasonlóképpen vvt-extractumban transaminase, így GOT-, GPT-aktivitása is mérhető, majd pyridoxalphosphat adása után ismételendo.) valamilyen anyag szintéziséhez szükséges vitamin esetén azt mérjük, hogy elegendő anyag szintetizálódott-e. ( Pl. K vit. hiány gyanúja esetén prothrombin idő mérése, vagy A vit.-nál a sötétadaptáció vizsgálata, ami azt a legkisebb fényerősséget jelenti, amit a beteg még éppen észlelni tud.) Klinikai tünetek esetén − specifikus funkciózavar, tünetek alapján - spontán - indukált (pl. hamarabb indukálható B1-hiány szénhidrátok adására a megnövekedett igény miatt) − szervi, szöveti elváltozások alapján (reversibilisek és irreversibilisek is lehetnek): az adott vitamint pótolva vizsgáljuk, hogy megfordítható-e a folyamat. Súlyosság alapján megkülönböztetünk: hypo-, polyhypo- és avitaminosist. Enyhe hypovitaminosisban a specifikus tünetek általában még nem észlelhetőek, csak általános panaszok: gyengség, levertség stb. Többlet esetén hypervitaminosisról beszélünk, ami elsősorban a jól raktározódó, nehezen ürülő vitaminok esetén jöhet szóba. Ilyenek a zsíroldékonyak közül az A (raktára a máj), D (főleg a zsírszövetben, de a májban is tárolódik) és az E vitamin (jellemzően mindenféle zsírszövetben raktározódik). A K vit.-nak nincsenek jelentős raktárai! Hypervitaminosis túlzott i. v. bevitellel is létrejöhet. A vízoldékony vitaminok nem raktározódnak, kivéve a B12-t, amibol kb. másfél évre elegendő mennyiség tárolódik! A vízoldékonyakból mégis lehetséges hypervitaminosis, ha lényegesen többet viszünk be (pl. B6, C).
3 ZSÍROLDÉKONY VITAMINOK A vitamin (retinol, axerophtol) Szerepe: 1. A látásban: A retina sejtjei all-trans retinolként veszik fel, s hogy használhatóvá váljék, 11-cis-retinallá alakítják, ami a fajspecifikus opsin fehérje amino csoportjához kapcsolódva a pálcikákban rhodopsin- (látóbíbor), a csapokban pedig iodopsin komplexeket képez. Ha a látóbíbor-komplex egy fotonnal reagál all-trans retinal keletkezik, miközben a komplex bomlik, a fehérje pedig konformációváltozást szenved, és G proteinekkel kapcsolatba lépve phosphodiesterase-t aktivál, mely a ciklikus nukleotidokat bontja (ez esetben a cGMP csökken), ennek következtében a Nacsatornák záródásával bekövetkező membránpotenciál-változás adja az elektromos ingert a látásban. (A retina photoreceptorainak nyugalmi potenciálja eltérően más sejtekétől -30mV. Fény hatására hyperpolarizálódnak (-60mV). Ez jelenti itt az elektromos ingert.) A látóbíbor hasadásával létrejött all-trans-retinolnak regenerálódnia kell 11-cis konfigurációjúvá, hogy újra az opsinhoz kapcsolódhasson. A pálcikák a fényérzékenységért felelnek. A iodopsin stabilabb komplexet képez, ezért a színlátás receptorai, a csapok csak súlyosabb Avitamin hiány esetében szenvednek funkciózavart. Színtévesztés esetén csak az adott színlátás érzékenysége csökken az opsin alacsony koncentrációja miatt, de A vit. hiány rendszerint nem okoz színtévesztést, csak extrémen súlyos esetekben. 2. Az A-vitamin szerepet játszik az embrionális fejlődésben, növekedésben, szaporodásban (spermatogenesis) és az epitheliális és mesenchymális struktúrák (csont, porc, kötőszövet) integritásának, valamint a bőrfüggelékek normális működésének fenntartásában. Régebben úgy gondolták ennek fő mechanizmusa, hogy mannose-t, galactose-t, glucosamint köt a szövetekben mint retinol phosphattá phosphorilálódott vitamin, majd átviszi azokat fehérjeláncokra, lipidekre, ezáltal glucoproteinek, glucolipidek szintetizálódnak, melyek beépülnek a kötőszöveti rostokba. Az A-vitaminról ma már tudjuk, hogy a D-vitaminhoz hasonlóan intracelluláris receptorokon keresztül fejti ki hatását. A zsíroldékony A-vitamin a serumban egy serum-retinolkötő fehérjéhez (sRBP) kötve kering, a sejtmembránon átjutva pedig egy cytoplasmatikus retinolkötő fehérje (cRBP) szállítja. Az A vitamin nukleáris receptorai a szteroid hormonok receptoraival együtt egy receptor szupercsaládba tartoznak, melynek tagjai között több-kevesebb szekvenciahomológia mutatható ki. Az A vitamint kötő receptorok közül az egyik valóban főképp az Avitamin hatásait közvetíti: ez a Retinoid A Receptor (RAR), egy másik fajta viszont jóval érzékenyebb az A vitamin egy speciális metabolitjára, a “9-cisz retinoic sav”-ra: ez a Retinoid X Receptor vagy más néven Rexinoid receptor (RXR). Mindkét receptor féleség, de különösen a RXR, előszeretettel áll párba más (nem retinoid) szteroid receptorokkal, azaz u.n. heterodiméreket alkot. Ezen dimérek a megfelelő hormon-reszponzív gének promoter régiójában található hormon reszponzív elem (HRE)-nek nevezett speciális szekvenciákhoz képesek kötődni, és ott a transzkripciós komplex aktiválásával a géntranszkripciót beindítani. Mindezt a vitamin receptorhoz való kötődése előzi meg, az ilyen receptorok tehát valójában ligand-aktivált transzkripciós faktorok. Ezért képes a sejtélettani folyamatokat a génátírás befolyásolása révén mélyrehatóan átalakítani az A-vitamin, így már érthető, hogy az embrionális fejlődés, a sejtosztódás- differenciálódás és a növekedés, valamint a szöveti integritás szabályozásában is részt vesz és fontos az immunvédekezésben is. 3. Az A vit. precursora, a -carotin gyökfogó hatású. Szükséglet: napi 1,2 mg A vitamin vagy 2,4 mg -carotin Forrás: Precursorából, a beta-carotinoidokból (színes zöldségekben/gyümölcsökben, sárgarépában, paradicsomban, zöldpaprikában, sütőtökben, spárgában, spenótban, petrezselyemben, dinnyékben,
4 sárgabarackban megtalálható) a bélbaktériumok hasítanak két A vitamint. (Az alfa v. gamma formákból csak 1-1 lesz.) A-vit. forrás a csukamájolaj, a máj, a tej, a tojás is. A retinol, retinal és a retinoic sav formák egyaránt hatásosak, viszont a látóbíborba nem képes beépülni a retinoic sav (a hemeralopiát nem javítja). A mesterséges változatokat (pl. a 13-cis változatú isotretinoin, aromás etretin) a bőrgyógyászatban használják hyperkeratosissal járó kórképekben, acneban, papillomákban, epitheliomákban. Szerepet tulajdonítanak az A vit.-nak az epithel cc.-k prevenciójában. A vékonybél felső szakaszán felszívódott A-vit. A nyirokereken a chylomikronokban transzportálódik. A máj a chylomikron remnanttal veszi fel, és a stellate sejtjei (Ito-sejtek) észterként tárolják. A májból kijutó A-vitamin a plazmában retinol binding protein-hez (RBP) kötve kering. A raktár kb. fél évre elég. Hiány okai: − Elégtelen bevitel pl. tél vége felé, ha a -carotin-tartalmú zöldségfélék fogyasztása csökken, ill. ott gyakori, ahol a fő táplálék a carotinszegény rizs. − Fokozott igény terhességben, lactatioban, lázas állapotokban. − Elégtelen felszívódás jellemző súlyos hasmenésben a gyorsult passage okozta általános malabsorptio részjelenségeként. (A pancreaslipase nem kell a közvetlen hasznosításhoz; acut epeúti obstructio a felszívódáshoz szükséges epe hiányával rendszerint rövid ideig tart, addig az A vit. raktárai nem szoktak kimerülni.) − Transportelégtelenség lehet abetalipoproteinaemiában és protein-caloria malnutritioban a RBP elégtelen szintézise miatt. − Májcirrhosisban a stellate sejtek a nyugvó zsírraktározó fenotípusból a szöveti gyulladásos reakció során u.n. myo-fibroblast jellegűvé alakulnak át, ezzel elveszítve képességüket az A-vit. raktározására. Hypovitaminosis tünetei: 1. A rhodopsin gátolt regenerációja esetén a fényérzékenység sérül: hemeralopia (szürkületi vakság, farkasvakság, gyenge megvilágítás mellett rossz látás) lép fel, retinographiás vizsgálat szerint az ingerküszöb 6-700x-osra nő. 2. A vit. hiányban 80-90%-ban csökkenhet a glucoproteinek, -lipidek szintézise, károsodnak a hámszöveti struktúrák. − A bőr hyperkeratotikus, száraz, hámló lesz, a bőrfüggelékek atrophisalnak, így csökken a könnytermelés és a könnyben a glucoproteinek mennyisége, a védő könnyfilm felszakadozik, kiszárad a cornea és a conjunctiva (száraz szem = xerophtalmia), könnyen fertőződik, a gennyes conjunctivitis, keratomalacia, cornea fekélyek vaksághoz vezethetnek. Évente fél millió gyermek vakul meg és gyakran meg is hal az intraorbitális fertőzés következményeiben A vit. hiányban a világon ott, ahol elmaradott az egészségügyi ellátás. − A légzőtractus és az uterus cervicális hám nyáktermelő epithelje pikkelyes metaplasiás epithellé alakul és keratint termel (squamosus metaplasia). Légúti cc. is kialakulhat. − Megáll a súlynövekedés, gátolt a hossznövekedés, csontképződés, kóros az osteoblastosteoclast megoszlás. − Csökken a spermatogenesis. 3. Fokozódik a fertőzéshajlam, különösen a nykh.-on. Gyakoriak a légúti és gastrointestinális infectiók, a hasmenés tovább fokozza a vit. hiányt. Hypervitaminosis: − Acut mérgezést csak iatrogen módon, a testtömegkg-kénti napi adag 3x-osát meghaladó bevitele (3,6 mg/kg, tehát pl. egy 60 kg-os embernél: 180x1,2 mg) vagy sarkkutatóknál jegesmedve májának fogyasztása okozhat: a vér-agy gát permeabilitásának növekedése miatt agyi nyomásfokozódás tünetei, fejfájás, hányinger, hányás, szédülés, zavartság, görcsök lépnek
5 fel, a szemfenéken papillaoedema jelenik meg, a végső következmény beékelődés lehet, amikor a légzési és keringési központ bénulása folytán beáll a halál. − Chronicus iatrogen túladagolásban (1,2 mg/kg) benignusabb agynyomásfokozódás, fejfájás, fáradékonyság, bőrviszketés, végtag és izületi fájdalmak, hepatomegalia, cirrhosis, hajhullás jellemző. − állatkísérletekben nagy dózisú A vit. adását teratogénnek találták: intrauterin vetélést, halvaszületést, fejlődési rendellenességeket, szellemi visszamaradást figyeltek meg. (Emiatt emberben nagy dózisú p. o. A vitamint csak oralis anticoncipiens még további 3 hónapig való előírásával együtt alkalmaznak.) Anticoncipiensek szedése önmagában is hypervitaminosist okozhat, mivel serkentik az RBP-termelést. Lehetőleg kerülni kell az illegális csatornákon forgalmazott A-vitamin tartalmú testápolókat, különösen terheseknek. − Extrémen carotinoidokban dús diéta a bőr sárgulását (karotinosis, mely kifejezettebb a tenyéren), kivételes esetben retinopathiát okozhat. D vitamin Szerepe: Aktív formája, az 1,25-dihydroxy-cholecalciferol (1,25-(OH)2D3) steroid hormonként receptorához kapcsolódva a sejtmagban fokozza bizonyos gének transzkripcióját. 1. Nem maghoz kötött hatásai: − nyitja a feszültségfüggő Ca-csatornákat a vékonybél-, vese- és csontsejtek felszínén − fokozza a belső raktárakból való Ca-felszabadulást, ezáltal növeli a mucosa sejtekben levő Ca mennyiségét − serkenti a myoinositol anyagcserét 2. Nuclearis hatásai: − a bélben fokozza a Ca-kötő fehérje (CaBP) szintézisét, ami a bél lumene felől elősegíti a Ca sejtbe jutását, ugyanakkor a D vit. serkenti a Ca leadását is a serosa felé eső felszínen − a csontban elősegíti az osteocalcin, osteopontin, alkalikus phosphatase termelését. Tehát összességében a D vit. direkt emeli a plazma Ca-szintjét azáltal, hogy fokozza a bélből a Ca és a phosphat felszívódását, a csontban a csontresorptiót (csak az éretlen osteoclastokon van receptora, az éretteken nincs), azaz Ca-ot mobilizál a vér felé, a vesében a Ca-reabsorptiót és a phosphat ürítést, az így megnövelt Ca-szint pedig indirekt szükséges a Ca csontokba való beépüléséhez, a csontok növekedéséhez. D-vit. receptorok más szervekben is vannak (pl. bőrben, hypophysisben, emlőben, mellékpajzsmirigyben, gonadokon, pancreas -sejtjein, agyban, vázizomzatban, monocytákon, lymphocytákon stb.), továbbá bizonyos tumorokon is (pl. emlőtu., melanoma, promyeloblastoma), melyeknek növekedését csökkenti, differenciálódását serkenti a D vit.-therapia. Két receptor összekapcsolódásával ún. hetero-dimert képes alkotni más steroidhormonok receptoraival (pl. RXR), ezáltal hatása bizonyos gének aktiválása vagy gátlása révén módosulhat. Szükséglet: 400 IU (nemzetközi egység) = 10 µg. Megnövekedett igény (terhesség, lactatio, csecsemőknek 2 éves korig, kevés napfény vagy nagyon egyoldalú, zsírmentes diéta) esetén a Dvitamint mesterségesen kell pótolni. Forrása: A D vitamin vegyületcsoport legfontosabb, azonos aktivitású tagjai a cholecalciferol (D3) és az ergocalciferol (D2), ami a növényi eredetű ergosterin steroid UV-besugárzásra képződött terméke. A táplálékok közül a halmájolaj, tej, tojássárgája gazdag D vit.-forrás, de D3 keletkezhet a bőrben is: a Malpighi rétegben szintetizálódott 7-dehydrocholesterinből UV-fény hatására a 9 és 10 C-atom közötti kötés felhasadásával pre-D3, majd izomerizációval D3 alakul ki. Mivel a napsugárzásban az UV-fény viszonylag kicsi, és az ózonréteg, a felhők és a
6 légszennyeződés erősen szórja is, fontos: megfelelő bőrterületet érjen a sugárzás. Ezzel magyarázzák, hogy csak 7-8000 éve, az egész testet borító ruházkodás általánossá válásával lett az ember számára vitamin a D vit. A táplálékkal bekerülő D-vit. a neutrális lipidekkel a vékonybélből szívódik fel, majd a chylomicron frakció szállítja a vit. nagyobb hányadát a zsírszöveti raktárakhoz, kisebb részét a májba, ahol a hepatocyták microsoma frakciójában található 25-hydroxylase enzim hatására, NADPH, O2 és Mg2+ jelenlétében 25-OH D3-á alakul, ezután specifikus transportfehérjéhez kötődve a vesébe kerül, ahol az ugyancsak NADPH-igényes mitochondrialis enzim, az 1hydroxylase aktív 1,25-(OH)2D3-á alakítja. Az utóbbi lépés a parathormon szabályozása alatt áll, ami szinergista hatású hormon, a Ca-szint gyors regulációjáért felel, míg a D vit. az elhúzódót végzi. Hiány okai: 1. bevitel: A táplálékkal bekerülő mennyiség (koraszülöttek, vegetáriánusok, zsírmentes diétát folytatók) és a besugárzás egyidejű elégtelensége. Idős korban akár negyedére csökkenhet a D vit.-szintetizáló képesség a bőrben.Az arc és a kéz napi fél-egy órás besugárzását már elegendőnek tartják. Ha valaki a strandon még nem ég le, csak erythemás lesz a bőre, az már kb. 10-25 ezer IU D vit.-t jelenthet számára. 2. felszívódás: − Károsodhat a D vit. felszívódása súlyos malabsorptióval, hasmenéssel járó kórképekben (pl. gluten enteropathia). − Ha a táplálék sok gabonafélét vagy oxalátot tartalmaz, oldhatatlan Ca-sók képződnek, ezért a Ca felszívódása csökken, hiába van jelen D vit. 3. 25-hydroxylatio elmaradása: májelégtelenségben jellemző. 4. 1 α -hydroxylatio zavara: − chronicus veseelégtelenségben − 1α-hydroxylase familiáris hiányában − 1 α-hydroxylase-gátlás Cushing kórban, steroid-therapiában, stroncium-mérgezésben, hypophosphataemiában − hypoparathyreoidismusban 5. Célszervresistentia: D vit. resistens rachitisben nem tud hatni a vit. a receptorán. Hypovitaminosis: A csontok mészszegénysége csecsemő- és gyermekkorban rachitis (angolkór), felnőttekben osteomalacia formájában jelentkezhet. − A rachitises csecsemő korán apathiássá, irritábilissá válik, súlyos izomhypotonia, -dystrophia, izomfejlődési zavar jelenhet meg a hypocalcaemia és a secunder hyperparathyreosis miatt, de a legjellegzetesebbek a csontfejlődési rendellenességek: A nem megfelelően mineralizálódott csontok nem viselik a test súlyát, ezért deformálódnak, görbülnek ("O" láb, "X" láb). A kutacsok nem záródnak idejében, a koponyacsontok a suturák elégtelen csontosodása miatt mozgathatóak (craniotabes). Az izmok húzó hatása harang alakúvá deformálja a mellkast (tyúkmell). Gyakori a késői fogzás és a caries. A növekedési gócok (epiphysis fugák) próbálják az új porc- és csontszövet képzését végezni, de a vitamin hiánya miatt ez nem sikerülhet. A növekedési gócok rendezetlen túlburjánzása eredményezi az olyan szembetűnő jeleket, mint a caput quadratum (kockafej), vagy a bordaporcok és a csontok találkozása mentén keletkező hypertrophiás göbök ("rachitises olvasó"). − Osteomalaciában a csontok puhákká válnak, erőbehatásra deformálódnak (medencedeformitás miatt szülési nehézséget okozhat), kis erőbehatásra is törnek (pathologiás törések), nehezen gyógyulnak, kifejezett csontfájdalmak és caries jellemző.
7 Hypervitaminosis: Iatrogen túladagolás lehetséges, ha a napi bevitel tartósan meghaladja a 100000 IU-t. (Pl. szülő túladagolhatja gyermekének vagy a tejhez géppel túl sokat adagolhatnak hozzá.) A még nem aktív precursor vit. 1α-hydroxylálását a hypercalcaemia miatt csökkent PTH-szint visszafoghatja, azonban ettől függetlenül is keletkezhetnek más hydroxylatióval Ca-szintet emelő hatású formák, azaz lehetséges intoxicatio. A hypercalcaemia következményei: fejfájás, hányinger, hányás, ált. gyengeség, obstipatio, metastaticus calcificatio az izületekben, a vesében (veseelégtelenség, polyuria exsiccosissal és polydypsiával) és az erekben (az érfal rigiditása hypertoniát eredményez, ami akár encephalopathiához agynyomás-fokozódáshoz vezethet). Emelkedik a plazma cholesterin szint, chronicus formában a fokozott gastrinelválasztás révén serkentett savtermelés, ami gyomorés nyombélfekély kialakulásához vezethet. Arra hajlamos egyéneknél depressio, psychosis jelentkezhet. E vitamin (tocopherol) Az elnevezés egy csoportot jelöl, mely az alfa, béta, gamma és delta tocopherolt is magába foglalja. Szerepe: Az állatkísérletek, majd szülészeti-urológiai tapasztalatok alapján korábban antisterilitási faktorként ismert vitamin legfontosabb hatásaként manapság az antioxidáns, azaz gyökcsapda (scavenger) effektusát tartjuk számon. A szabad gyökök, vagy más néven Radikálisok (R.) lepárosítatlan perdületű (spinű) elektronnal rendelkező, általában oxigéntartalmú, rendkívül reakcióképes vegyületek (pl. superoxid anion, hydroxil gyök, perhydroxil gyök stb.) Egyik közkeletű rövidített elnevezésük: ROS=Reaktív Oxigén Species. E nagyobb csoportba sorolhatók olyan molekulák is, (pl. a hydrogén-peroxid, peroxynitrit, szinglet oxigén és a perklórsav) melyek ugyan nem szabad gyökök a szó kémiai értelmében, de belőlük spontán létrejöhetnek valódi radikálisok is. Keletkezhetnek természetes úton pl. immunfolyamatok során lysosomákban macrophagokban, neutrophyl granulocytákban vagy oxidatív folyamatok kapcsán pl. a cytochromeP-450 enzimrendszer működésével, illetve a mitochondriumokban, vagy bekerülhetnek a szervezetbe környezetszennyező ágensek (paraquat, CCl4) révén a táplálékkal (lég-, víz-, talaj-szennyezés következtében), esetleg radioaktív sugárzás segíti elő képződésüket. Hasznos funkciókat is
.
betölthetnek (mint pl. az NO ), de erős reaktivitásuk miatt a legtöbbbjük kifejezetten sejt-/szövetkárosító. Az E-vitamin ezért ... − Szerepet játszik az atherosclerosis megelőzésében, mivel gátolja a többszörösen telítetlen zsírsavakból peroxyzsírsavak képződését, gyökfogóként csökkenti a scavenger receptorok által felvételre kerülő módosult lipoproteinek (pl. oxidált LDL) keletkezését. − Megelőzve a ROS-k általi DNS-, RNS-, chromosoma-sérüléseket, melyek a carcinogenesis első lépését jelenthetik, az E vit. szerepet játszik a rákprevencióban. − A radikálisok által kiváltott láncreakciók során a membránlipidek és a sejtfelszíni fehérjék, és/vagy polysacharidláncok között létrejövő keresztkötések kialakulásának gátlásával az E vit. fontos membránstabilizátor, ezáltal szükséges pl. a vvt-k megfelelő élettartamának biztosításához, az idegrendszer, az izomzat normál állapotának megtartásához. − A szabad gyökök károsíthatják a fehérjék harmadlagos szerkezetét (pl. disulphid-hidak bontása), elősegíthetik a proteinek glicosilatióját, a sejtfelszíni oldalláncokat módosíthatják, tönkretehetik az enzimfehérjéket stb., ezért ezek megakadályozásával az E vit. védelmet jelenthet pl. az immunsejtek (különösen a T-lymphocyták) struktúrájának megőrzésében, azaz az immuncompetentia fenntartásában.
8 − Hasznosnak tartják E vit. adását a fokozott ROS-expozícióval járó esetekben, pl. koraszülöttek túlnyomásos O2-lélegeztetése, postinfarctusos reperfusiós károsodások, öregedési folyamatok (Alzheimer kór?). − Egyesek szerint az E vit.-nak a fehérjeszintézis regulációjában betöltött funkciójára utal, hogy E vit. hiányban fokozódik az izom creatinin-kinase és a máj xanthin-oxydase enzimének szintézise. Szükséglet: 10-30 mg/nap, de pl. rák-prevenciós céllal gyakran 100-400 mg napi fogyasztását is javallják. Antioxidans vitaminokból való többletbevitel fokozhatja a védőhatást, ugyanis egymást regenerálni tudják. Az E vitamin pl. egy szabad gyökkel (membrán lipid-peroxid) reagálva maga is
. tocopheryl -gyökké alakul, melyet a C vit. képes visszaalakítani, miközben ascorbát szabad-gyök képződik, ami spontán dehydroascorbáttá alakul, majd a dehydroascorbát reductase enzim ezt glutathion segítségével visszaredukálja ascorbinsavvá. Az oxidált glutathiont pedig NADPH felhasználásával a glutathion reduktáz alakítja vissza. Ez az oka, amiért az ascorbinsavat lánctörő antioxidánsnak tartjuk, hiszen megtöri a szabad gyökök által kiváltott láncreakciót. Az antioxidans enzimekhez (SOD, kataláz, glutathion reductase stb.) szükséges nyomelemekből (Zn, Mn, Cu, Fe, Se stb.) bevitt többlet viszont nem jelent ilyen előnyt. Míg az E vit. és a -carotin lipidoldékonyságuk miatt első sorban a sejtmembránokat védik, a C vit. vízoldékonysága révén a szérumban, és pl. a cytoplasmában effektív. Forrás: Az E vit. elsősorban alfa-tocopherol, kisebb részben béta- és gamma-tocopherol formájában megtalálható tengeri állatok zsiradékában, olajos növényi magvakban (napraforgó, szója, mogyoró, len), melyekből az étkezési olajakat sajtolják, valamint a búzacsírában, tojásban, tejben, és a zabpehelyben is van. Felszívódása után a lipoprotein frakciók szállítják a zsírszöveti raktárakhoz, melyek igen nagyok, ezért obstructiós icterusnál nem fejlődik ki E vit. hiány, pedig a vit. felszívódásához epesavakra feltétlenül szükség lenne. Hiány okai: 1. Koraszülöttekben alacsony a tocopherol-szint, mert − a placentán csak mintegy 1/5-e jut át, kicsi az intrauterin életből származó szöveti raktár − mivel általában még nem tudnak jól szopni, a táplálékkal kevés kerül be, különösen a mesterségesen (vénásan) táplált koraszülöttek esetében, − rossz a felszívódás − a gyors növekedés fokozott igényeket támaszt. 2. Steatorrhoeaval járó malabsorptiós syndromák (pl. sprue, gluten enteropathia, bélresectio, enteritis, colitis ulcerosa stb.) 3. Protein-caloria malnutritióban − alacsony a táplálék E vit.-tartalma − csökkent a vérben a szállító lipoproteinek mennyisége − károsodott a felszívódás. 4. Abetalipoproteinaemia ( a szállító molekulák koncentrációja) Hypovitaminosis tünetei: − állatkísérletekben mesterséges E vit. hiány sterilitást, necrotisaló izomdystrophiát, idegrendszeri károsodást, májlaesiót okozott. E-hypovitaminosisban emberben is magzatkárosodást, vetélést, herelaesiót figyeltek meg. − A vvt-k stabilitása csökken, élettartamuk rövidül, haemolyticus anaemia alakul ki. − Az idegrendszer érintettségét a vastag hüvelyes rostok vezetési sebességének csökkenése, a gerincvelői hátsó felszálló pályák laesiója (a vibrációérzés és a proprioceptiv recepcio
9 károsodik, ataxia jelentkezik), a szemmozgató izmok bénulása és az agytörzsi magok károsodása jelzi. − Jellemző az izomgyengeség, creatinuria (az izomnecrosis miatt), a simaizmokban és a RES-ben (néha az agytörzsi magokban is) savanyúan festődő lipofuscin pigment rakódik le, amelyben szerepet játszanak az intracellularisan felszaporodó peroxyzsírsavak. − Fokozott fertőzéshajlamot is megfigyeltek. − E vit. hiánynak szerepet tulajdonítanak a koraszülöttek IRDS-e miatt alkalmazott túlnyomásos O2 lélegeztetését követő fibroplasia retrolentalis kialakulásában, ami gyakran vaksághoz is vezethet. Toxicosis: A koraszülötteknek vénásan túladagolt E vit. hepatosplenomegaliát, obstructios icterust, ascitest, azotaemiát okozhat. Felnőtteknél a K vit. felszívódását antagonizálva K-hypovitaminosis tüneteit hívhatja elő. (Emiatt fokozza a nagy dózisú E vit. a Syncumar hatását.) K vitamin (phyllokinon) Szerepe: Fehérjék posttranslatiós módosításához szükséges: a polypeptid láncban levő Glu-ra -carboxyl-csoport beépítésével -carboxy-glutaminsav keletkezik, ami Ca kötésére alkalmas. E reakciót igénylik működésükhöz − a II, VII, IX, X alvadási faktorok − az anticoagulans C- és S-proteinek − a csont osteocalcin nevű mátrixproteinje. A folyamat során keletkező K-vit.-epoxid közti terméknek az újabb reakcióhoz vissza kell redukálódnia NADH segítségével. Ezt gátolják a véralvadásgátlóként therápiásan is alkalmazott kumarin származékok (pl. a Syncumar nevű gyógyszer). Szükséglet: Mivel a bélbaktériumok is termelik, beviteli ajánlást csak újszülöttek számára adnak meg: Éretteknek p. o. 2 mg, koraszülötteknek i. m. 1 mg Konakion egyszeri beadását alkalmazzák prophylaxis céljából. Forrás: A K vit. naphtokinon-szerkezetű vegyületcsoport, a zöldség és főzelékfélékben megtalálható phyllokinon (K1) és a vastagbél baktériumai (E. coli, B. fragilis) által szintetizált menakinon (K2) egyaránt szóba jövő vitaminforrás, noha a felszívódás leggyorsabban az ileumban történik, epe segítségével. Hiány okai: 1. újszülöttkorban elég általános, mert − a placentán lassan jut át − a bélrendszer még steril, vagy a megtelepedő baktériumok még nem szintetizálják megfelelő mennyiségben − a tej K vit.-tartalma alacsony. 2. Felnőttkorban: − csökkent a felszívódás: I./ obstructios icterusban: A K-vit. nem raktározódik kellő mennyiségben, ezért hamar (akár 1 hét alatt) felléphet a hiány! II./ Malabsorptiós syndromákban, hasmenésben (sprue, gluten enteropathia, colitis ulcerosa) − bélbaktériumok széles spektrumú antibiotikumokkal történő kiírtása esetén − májparenchyma megbetegedésekor − kumarin által okozott kompetitiv gátlás esetén.
10 Hypovitaminosis: Koagulopathiás típusú vérzékenység alakul ki hypoprothrombinaemiával (prothrombinidő, parenterális K vit. adásával rendezhető), az alvadási idő megnyúlik. Az újszülötteknél előforduló morbus haemorrhagicus neonatorum különösen a koraszülötteknél jelent veszélyt, mivel az éretlen érrendszer miatt is súlyos vérzések (pl. agyvérzés) fordulhat elő. (Ennek megelőzésére nemcsak az újszülöttnek, hanem még a terhes anyának is szoktak K vit.-t előírni.) Hypervitaminosis: A mesterséges K vit. túladagolása iatrogen ártalomként előfordulhat, következtében növekedik a thrombosiskészség, csökken az izom- és májglycogen mennyisége, a vvt-k rigiditásának fokozódása miatt haemolysishajlam alakul ki. A születés utáni első héten fiziológiásan is megnőtt bilirubinszint mellett túladagolt K vit. kompetitive leszoríthatja a bilirubint az albuminról, s az így szabaddá vált zsíroldékony bilirubin a vér-agy gáton átjutva idegrendszeri károsodásokat, súlyos esetben a törzsmagvakban lerakódva kern-icterust okozhat. VíZOLDÉKONY VITAMINOK B1 vitamin (thiamin, aneurin) Szerepe: Emlősök sejtjeiben thiamin pyrophosphat (TPP) formájában általában koenzimként működik: − a szénhidrátok anyagcseréje során -ketosavak decarboxilezésében: így a pyruvat acetyl-Coa-vá való alakításában a pyruvat dehydrogenase alkotórészeként a glucose aerob lebontásában, ill. az -ketoglutarsavnak succinyl-CoA-vá történő átalakulásában az -ketoglutarat dehydrogenase koenzimjeként a citrátkörben, − a transketolase koenzimjeként a pentos-phosphat-ciklusban glucolaldehyd-csoport átvitelét katalizálja az 5 C-tartalmú xylulosról a D-ribosra, és ezáltal 7 C-tartalmú D-sedoheptulose keletkezik. A thiamin triphosphat a KIR-ben ioncsatorna működésében is szerepet játszik. A vvt-kben az említett transketolase aktivitásának mérésével következtethetünk a B1 vitamin szintjére. Szükséglet: 1.5-3 mg/nap Forrása: A thiamin megtalálható zöldségfélékben, élesztőben, tojásban, húsfélékben és a gabonamagvak külső héjában. Hiányának okai: − Mivel az őrlés, hántolás megfosztja a gabonaféléket a thiamintól, hiánytünetei ott általánosak, ahol a táplálék elsősorban hántolt rizs (Thaiföld, Burma, Vietnam). A búza erőteljes kiőrlésével készült fehér kenyérben a liszthez adott thiaminnal próbálják a vitamint pótolni. − Európában és Észak-Amerikában főleg a chronicus alkoholistákban fejlődnek ki a hiánytünetek, hiszen nem visznek be eleget a B vitaminokból (komplex hiány), s a felszívódás is zavart. (Alkoholista terhesek gyerekeinek fejlődési rendellenességeiért a B1-hiányt is felelőssé teszik.) − Megnövekedik a szükséglet túlzottan szénhidrátdús táplálkozás esetén, továbbá terhességben, lactatioban, lázban, hyperthyreosisban, de vegyes táplálkozásnál a bevitt vitamin mennyiség rendszerint fedezi a szükségletet.
11 − Antithiamin hatású anyagok lehetnek bizonyos táplálékféleségekben: egyes tengeri halakban, néhány növényben (kelbimbó, cékla, áfonya, fekete ribiszke) és baktériumban thiaminase enzim található, amely a thiamint bontja. Nyers halból készült halliszttel táplált tenyésztett rókáknál típusos hiánytünetek léptek fel, ugyanakkor főzéssel az enzim hatástalanítható. Egyes megfigyelések szerint emberben is számolni kell a hiánnyal, ha thiaminase tartalmú baktériumok a bélcsatornában elszaporodnak. Hypovitaminosis: Mivel a thiamin elsősorban a szénhidrát anyagcsere ATP-szintetizáló folyamataiban játszik szerepet, hiányában a primeren glucose-dependens ideg- és izomszövetben fejlődnek ki az energiadefektus tünetei. Klasszikus specifikus hiánybetegsége, a beri-beri eszerint két formában jelentkezhet: az ún. "száraz" beri-beriben idegrendszeri tünetek, a "nedves" formában keringési elégtelenség (szív- és simaizom) jellemző. Az előbbi főleg az európai, kaukázusi, az utóbbi forma inkább a távol-keleti népeknél dominál. Egyes megfigyelések szerint európaiakban a transketolase genetikus elégtelensége teremti meg az alapot az alkoholistákban fellépő neuropathia kifejlődésére. − A nedves beri-beriben a perifériás arteriolák simaizomzata nem tud megfelelő mennyiségű glucose-t energianyerés céljára lebontani ( ATP↓), tónusuk ill. a kontrakció erőssége csökken, az így testszerte kifejlődő vasodilatatio a teljes perifériás resistentia csökkenését jelenti, ezért változatlan perctérfogat mellett az arteriás vérnyomás lezuhanna. A percvolumen növelésével való kompenzáció a szív frekvenciájának és/vagy verőtérfogatának emelése révén valósítható meg. Az előbbi tachycardiaként jelentkezik, az utóbbira több lehetőség is lenne: a myocardium kontraktilitásának fokozása, aktív diastolés tágulás, de ez nem megy, hiszen a szív is energiahiányban szenved, tehát csak a Starling mechanizmus marad, ami a pitvari és vénás nyomás emelkedését vonja maga után, a túlnyomás miatt a végdiastolés térfogat passzíve nő (pangásos, dilatativ cardiomyopathia fejlődik ki), a kifejlődő vénás pangás a kisvérkörben dyspnoet okoz, a nagyvérkörben testszerte oedemát (ezért kapta a "nedves" nevet), ascitest, hepatomegaliát. A képhez a végtagizomzat atrophiája, gyomor-, bélatonia, emésztési zavarok csatlakozhatnak. A cardiomyopathia reversibilis, thiamin adását követően az emelkedett perctérfogattal járó keringési elégtelenség (high output cardiac failure) megszűnik, az oedemák eltűnnek. − A "száraz" beri-beri a periférián neuropathia (velőshüvely-degenerációval, axonpusztulással járó, a boka, csukló felől szimmetrikusan proximal felé terjedő polyneuritis, paraesthesia, "égő láb" syndroma, izomgyengeség, bénulások, görcsök, reflex kiesések), a központi idegrendszerben Wernicke-Mann-féle encephalopathia formájában jelentkezhet. Az utóbbi enyhébb esetben fejfájást, fáradtságérzést, teljesítménycsökkenést, tanulási zavart okoz, súlyosabb esetben zavartságot szédülést, ataxiát, szemhéjgyengeséget, ophtalmoplegiát, nystagmust, végül comát. Morphologiailag lágyulások, pontszerű vérzések mutathatók ki az agy parenchymájában. A tünetek gyakran átmehetnek Korsakoff-psychosisba is (megjegyző emlékezés zavara miatti orientációzavar és confabulatio). A perifériás tünetek B1 vitamin pótlásával megfordíthatók, a súlyosabb encephalopathiás tünetek gyakran csak részben reversibilisek, legfeljebb csak javíthatók. A B1 vit. gyakorlatilag nem raktározódik, B1 hypervitaminosissal mint általában a vízoldékony vitaminoknál nem kell számolni. B2 vitamin (riboflavin) Szerepe: − Koenzimként működik a flavin mononucleotid (FMN) ill. a flavin adenin dinucleotid (FAD) alkotórészeként oxidoreduktív folyamatokban: a pyruvat, zsírsavak, aminosavak lebontásakor
12 keletkező elektron transportjában. (A FAD a pyruvat dehydrogenase enzimkomplex, succinat dehydrogenase, acyl-CoA dehydrogenase, aminosavoxidánsok és a xanthin oxidase prosteticus csoportja, az FMN pedig a NADH dehydrogenase enzimé.) − Szerepet játszik más vitaminok anyagcseréjében, így a folsav folinsavvá (formiltetrahydrofolsavvá), valamint a pyridoxin (B6) phosphatnak pyridoxal phosphattá alakításában, a B6 vitamin pedig a niacin szintéziséhez is szükséges. − B2-igényes az antioxidáns glutathion reductase. − A neurotransmitterek működéséhez is fontos.
anyagcseréjéhez
kulcsfontosságú
monoamine
oxidase
(MAO)
Szükséglet: 2-6 mg/nap Forrás: élesztő, tej, tojás, hal, hús, gabona- és főzelék- és zöldség- félék. Hiány okai: − Mivel előfordulása elég általános, hiánya általában más vitaminokéval együtt (komplex Bhypovitaminosis) fordul elő általános alultápláltság esetén, chronicus alkoholistákban. − Hypothyreosisban és mellékvesekéreg-elégtelenségben kevesebb aktiválódik belőle. − Psychiatriai kórképek (depressio, szorongás) triciklikus antidepressanssal való kezelése során iatrogen módon léphet fel hiány. Hypovitaminosis: − Gastrointestinalis mucosa és a bőr gyulladásait okozza: stomatitis, glossitis, cheilosis, torokfájás, seborrhoeas dermatitis. − Microcytás hypochrom anaemia a riboflavinnak a vvt-képzésben betöltött szerepe miatt. Nem raktározódik, hypervitaminosissal nem kell számolni. B6 vitamin (pyridoxin) Szerepe: Igen sok enzim kofaktora, amelyekben pyridoxal-phosphat vagy pyridoxamin-phosphat alakban szerepel. − Transaminasok kofaktoraként az aminosavak lebontásának első lépésében és a nem esszenciális aminosavak képzésében játszik szerepet. A GOT, GPT (ASAT, ALAT) aktivitását vvt-extractumban pyridoxal phosphat hozzáadása után is megmérve a vit. funkcionális hiányára következtethetünk. − Alkotórésze a kinureninase és a kinurenin transaminase enzimeknek, melyek a tryptophanból való niacinképzéshez szükségesek, ezért B6 hiányában niacin hiánya is fellép, és a vizeletben kinurensav, xanturensav közti termékek szaporodnak fel, ürítésük plusz Trp-bevitelre pedig tovább fokozódik. − Aminosavak decarboxylálása révén neurotransmitterek, mint pl. serin, dopamin, továbbá az inhibitor jellegű -amino-vajsav (GABA) képzésében is szerepet játszik. − Miután a transsulfurasok alkotórésze, szükséges a kéntartalmú aminosavak anyagcseréjéhez is. − A gluconeogenesis folyamatában ill. a glycogen lebontásában közreműködve emeli a vércukorszintet, de hiánya mégsem vezet hypoglycaemiához. − Immunfolyamatokbeli jelentőségére utal, hogy kötődik a T-lymphocyták CD4-receptoraihoz. Hasonlóképpen a HIV1 vírushoz, az AIDS-ben lehetséges jótékony hatása kutatás alatt áll. − Egyéb funkciói közül kiemelendő a steroidhormon-modulátorként, valamint a porphyrinek bioszintézisében és az aminosavak sejtekbe való aktív transportjában kimutatott szerepe.
13
Szükséglet: 2mg/nap Forrása: tej, tojás, hal, hús, élesztő, bab, banán stb. Hiányának okai: − Hővel kezelt, túlmelegített bébitápszerekben a B6 lebomlik, ezért elsősorban csecsemőkben fejlődnek ki testszerte görcsök a GABA-hiány (KIR inhibitor neurotransmittere!) következtében. − Felnőttekben chronicus alkoholistákban, a megnövekedett igény miatt terhesekben, továbbá antagonizáló hatású gyógyszerek (pl. INH = isoniazid, antituberculoticum) hatására léphet fel hiány. Antivitaminok alkalmazásakor gondoskodni kell a B6 pótlásáról! Hypovitaminosis: − A KIR-i görcsök főleg csecsemőket érintenek, de abnormális EEG felnőttekben is lehet. − Jellemző felnőttekben a microcyter hypochrom anaemia és a polyneuritis. − Majmokon végzett kísérletek szerint B6 hiányában korábban és gyakrabban jelentkezik caries. Iskoláskor előtt gyermekekben 1 évig napi 3x3 mg pyridoxin alkalmazása 40%-kal csökkentette a caries számát iskoláskorúakban. − Csatlakozhat a hiánytünetekhez acut és chronicus gingivitis, atherosclerosis, májelzsírosodás és májcirrhosis. Túladagolás: Nagy dózisban, nem tartósan a "legfiziológiásabb" hányáscsillapítóként használják, mivel csökkenti a hányásközpont ingerlékenységét (pharmacologiás, nem fiziológiás hatás!), s tengeribetegségben, csecsemőkben, kisgyerekekben és terhességi hányás esetén is alkalmazható, nem okoz aluszékonyságot. Tartósan, több g-os adag esetén intoxicatiós tünetek léphetnek fel: idegrendszeri zavarok, neuropathia. A raktár 2-6 hétre elegendő. Niacin (nikotinsav) Szerepe: Nikotinsavamiddá alakulva a NAD+ és a NADP+ komponense, melyek oxidoreduktív enzimek kofaktorai, elektronakceptorként szerepelnek dehidrogenálási folyamatokban: a képződött NADH a légzési láncnak adja át, míg a NADPH a szintézisekhez szállítja a H+-t. Szükséglet: 20-25 mg/nap Forrása: hús, tej,főzelékfélék,tojás, élesztő stb. táplálékokban megtalálható, de mivel korlátozott mértékben endogen úton tryptophanból is képződik ( 60 mg Trp-ból szintetizálódik 1 mg niacin, a folyamat B6-ot igényel), fehérjebevitellel csökkenteni lehet a niacinszükségletet. Hiány okai: Niacinhiányos táplálkozás, valamint Trp-, ill. B6-elégtelenség csökkent niacinbevitellel társulva már tünetek megjelenéséhez vezet. Hiánybetegsége, a pellagra a XVIII. sz.-ban Amerikában és Európa egyes területein endémiás jelleget öltött, de még a XX. sz. elején is nagy számban fordult elő azokon a területeken, ahol állati eredetű fehérjét alig fogyasztottak, és a fő táplálék a kukorica volt, ami a niacint kötött formában tartalmazza, és Trp-tartalma is alacsony.
14 Az amerikai őslakosok a kukoricát mésztejjel kezelve a niacint felszabadították (a termék neve: Homini), ugyanakkor a betelepülők nem vették át ezt a technikát. A pellagra nemcsak vitaminhiány, hanem aminosav imbalance következménye is lehet: a pellagra endémiás India olyan területein is, ahol a köles a fő táplálék, mivel a köles nagy leucin-tartalma miatt a Trp elsősorban a fehérjeszintézisbe lép be, s nem vagy alig képződik belőle niacin. Hypovitaminosis: A pellagra klinikai tüneteire jellemző a "3 D": dermatitis, diarrhoea és dementia ( esetleg + death letalis kimenetel esetén). − A bőr a napnak kitett területeken fényérzékennyé, erythemássá, repedezetté, érdessé válik, fokozott elszarusodási hajlam jellemzi (a betegség neve nyers, durva bőrt jelent), vesiculaképződés, az arcon pillangóra emlékeztető dermatitis, a nyakon Cassal-féle nyaklánc jelenik meg. − A bélnyálkahártya atrophiáját, a gastrointestinalis gyulladást hasmenés, hányás, stomatitis, glossitis (élénkpiros nyelv) kíséri. − Az idegrendszeri tünetek lehetnek enyhék (pl. álmatlanság, fejfájás, fáradtság, enyhe memóriazavar), súlyos esetben kifejlődhet zavartság, dezorientáció, hallucináció, mániásdepressiós tünetek és elbutulás, apathia is. Hátterükben az agy alacsony 5-hydroxy-tryptamintartalma (5-HT) állhat, ami a KIR Trp-ból származó mediator anyaga. Ezt jelzi a pellagrások alacsony 5-hydroxy-indolecetsav-kiválasztása (5-HT lebontási terméke). Hypervitaminosis: A niacinnak cholesterinszint-csökkentő hatást tulajdonítanak (LDL-Chol , HDL-Chol ), ezért nagy adagban adják, azonban 1,5-3 g-os dózis esetén bőrpír, hyperuricaemia (emelkedett húgysavszint), enyhe májkárosodás és -nyomásérzékenység jelenhet meg. C vitamin (ascorbinsav) Szerepe: Csak azokban a fajokban vitamin, amelyekből hiányzik az L-gulonolacton-oxydase enzim, így az emlősök közül az emberben, majmokban, tengeri malacban és denevérekben, ezen túl azonban sok halfajban és magasabb rendű madárban, valamint az ízeltlábúak nagyobb részében. Szerkezetének és a sejtlégzésben betöltött funkciójának feltárásáért Szentgyörgyi Albert 1937ben Nobel-díjat kapott. Először ő vonta ki 1928-ban mellékveséből, majd nagyobb mennyiségben 1931-ben szegedi paprikából. − Antioxidáns hatású, fontos a szabad gyökök elleni védekezésben, a membránok védelmét is szolgálja (közvetve, leírást l. az E-vitaminnál). A vasat ferro (Fe2+) formában tartja, ami elősegíti a vas bélből való felszívódását, (valószínűleg a RES-ből való mobilizálódását is), valamint a ferro forma szükséges bizonyos enzimek működéséhez. A catecholaminokat és a tetrahidro-fólsavat is redukált állapotban tartja. − Az ascorbinsav kofaktora a Pro és Lys posttranslatiós hydroxylezését katalizáló enzimeknek, amelyek a kollagén polypeptid láncából való stabil tripla helix (-superhelix) struktúra kialakításához szükségesek, ugyanis a hydroxylalt pontokon történik a keresztkötés. − Szerepet játszik a mellékvesekéreg-steroidok hydroxylatiójában is. A mellékvese velőben pedig a dopamin béta-hidroxiláz kofaktora, ami a noradrenalin képződését katalizálja. Stresszhelyzetben a cortisol és a catecholaminok mellett ascorbinsav is felszabadul a mellékveséből. Elősegíti a cholesterinnek epesavvá történő átalakítását (szintén hydroxylaseok végzik, melyek C vit.-dependens cytochrom P450-et tartalmaznak), s ezáltal a cholesterinürítést. Ennek és gyökfogó tulajdonságának köszönhetően gátolja az atherosclerosis kialakulását.
15 − Jelenléte szükséges a normális sejtes immunitáshoz. Az immunsejtek (pl. macrophagok) intracelluláris ascorbinsav koncentrációja (1-2 mM) a normál plazmaszintnek (0.03-0.15 mM) többszöröse, amit aktív transzporttal tartanak fenn. − Kofaktora a Tyr lebontásában szereplő para-hydroxy-phenyl-pyruvat-hydroxylase-nak, így C vit. hiányban a para-hydroxy-phenyl-pyruvat a vizelettel ürül. Kofaktora a tryptophan hydroxilase-nak, ami a neurotranszmitter serotonin képződés első lépése. Idegsejtekben 6-10 mM-os ascorbinsav koncentrációkat is mértek. − _ Egyes eredmények arra utalnak, hogy csökkenti a rákképződést, mások ennek ellentmondani látszanak. Bizonyos körülmények között lassíthatja az öregedési folyamatokat. Szükséglet: 10-20 mg/nap bevitelével már megakadályozható a skorbut, de a hivatalosan javasolt napi bevitelt jelenleg 70-100 mg körül állapították meg. Folyamatos vita zajlik a pontos számot illetően. Elismert táplálkozáskutatók hangoztatják abbeli meggyőződésüket, hogy a krónikus prevenciós potenciált (carcinogenesis és atherosclerosis gátlása) kiaknázandó 400 mg fölé kéne emelni a napi bevitelt. Teszik ezt annak ellenére, hogy kinetikai vizsgálatokkal bizonyított: a 100 mg-ot meghaladó bevitel 97%-a a vizelettel gyorsan kiürül a szervezetből. Forrás: friss és savval vagy aszalással tartósított zöldségek, gyümölcsök (csipkebogyó, ribizli szeder, alma, spenót, brokkoli, paprika, paradicsom, nyers krumpli, spárga, salátafélék, savanyú káposzta, citrusfélék: narancs, citrom, grape-fruit). Főzéssel (80% bomlik), konzerválással, tárolással, fagyasztással (50% vész el) nagymértékben csökken a C vit. tartalom, oxidálódva már nem hatásos. Hamar oxidálódik fém-ionokat (vas, réz) akár kis mennyiségben is tartalmazó oldatban, miközben ascorbát szabad gyök mellett más ROS is képződhet. Ilyen formában prooxidáns, azaz sejt- és DNS-károsító hatása is lehet. Már Szentgyörgyi felismerte, hogy a tengerimalacok C-vit. szükséglete jóval kisebb, ha a tisztán előállított vitamin mellé némi zöld növényt is kap az állat. A C-vit. spóroló hatóanyagról annyi kiderült, hogy egy flavonoid szerkezetű molekula, amit Szentgyörgyi először citrinnek nevezett el, majd abból kiindulva, hogy ez az anyag hatékony az érfali fragilitás (törékenység) ellen a permeabilitás-vitamin azaz P-vitamin nevet kapta. Pontos szerkezetét tekintve teljes bizonyossággal ma sem rendelkezünk, de a quercetin, és annak egy glikozidja a rutin kielégíti azokat a kritériumokat, melyek alapján a P-vitamint eredetileg leírták. Ma forgalomban van nálunk a Rutascorbin tabletta, mely C-vit. mellett rutint is tartalmaz. Ugyan a rutin hivatalos vitaminná minősítése elmaradt, azonban a növényi flavonoidok szerteágazó csoportjának számos tagjáról kiderült azóta, hogy potens antiinflammatorikus, antioxidáns, és/vagy tirozin-kináz gátló és/vagy hormonháztartást befolyásoló hatásuk révén rákprevenciós potenciállal bírnak.
Hiányának oka: − Elégtelen bevitel jellemző lehet télen és tavasszal, ill. a monoton módon táplálkozók körében. − Fokozódik az igény terhességben, a gyors növekedés fázisaiban, mindenféle fertőzésben, lázas állapotokban. Hypovitaminosis: − Alulhydroxylált kollagén esetén a rostok ellenállása nem megfelelő, teljes C vit. hiányban pedig meg is szűnik a kollagén polypeptid szintézise is, csökken a basalis membrán kollagéntartalma, ezért a kötőszöveti struktúrák, a kapillárisok fala hamar sérül, fragilissé válik. Ezzel magyarázhatók a klasszikus hiánybetegségben, a scorbutban megjelenő vascularis típusú, kis vérzések (purpurák, petechiák a bőrön, nyálkahártyákon, később súlyosabb esetben lapszerű vérzések lehetnek a bőr alatt, belső szervekben, izületekben, csonthártyákon) Csecsemők skorbutja, a Möller-Barlow kór, tipikusan a csonthártya alatti bevérzésekkel, deformáló fájdalmas arthritissel jár. a sebgyógyulás elhúzódása, parodontopathia, foglazulás, foghullás, a csonttörések rossz gyógyhajlama, egyesek szerint még osteoporosis is kialakulhat. A régen hosszú úton hajózó tengerészeknél jellemző scorbut azáltal is letálissá válhatott, hogy az apró vérzések (pl. fogínyvérzés) az elhúzódó sebgyógyulás következtében könnyen
16 felülfertőződhettek, a baktériumok kollagenolyticus enzimjeivel szemben az alulhydroxylalt kollagénrostok kevésbé ellenálltak, ennek következtében az endotoxinok permeabilitása megsokszorozódott, súlyos gangraenák, nem gyógyuló gyulladások alakulhattak ki, melyek halálos sepsis forrásául szolgálhattak. − Manapság skorbut helyett leggyakrabban enyhébb hypovitaminosissal találkozhatunk tavaszi fáradtság, izomgyengeség formájában. − C vit. hiányában csökken az immunvédekezés. − Chronicusan alacsony bevitel esetén kevesebb cholesterin alakul át epesavvá, a plazma cholszintjének emelkedése, valamint az LDL-nek az ascorbinsav hiányában fokozódó oxidációja miatt hamarabb kifejlődhetnek az atheroscleroticus elváltozások. − A vasfelszívódás zavara folytán microcytás hypochrom anaemia jelentkezhet, amit súlyosbíthat és komplikálhat az aktív fólsav hiánya (macrocytaer hyperchrom eltolódás). Túladagolás: Az atherosclerosis és a fertőzések megelőzésére, az öregedés lassítására szedett 0,5-1 g-os dózis hozzájárulhat vesekőre hajlamos egyénekben oxalát- és húgysavkövek keletkezéséhez, esetleg gastrointestinalis dyscomfortérzés megjelenéséhez. Ha ekkora mennyiséget napi rendszerességgel nem ostyában, vagy bélben oldódó drazsé formájában, hanem oldatban (italba keverve) fogyasztják erős aciditása miatt károsíthatja a fogzománcot. Folsav (B11 vitamin) Szerepe: Aktív formája, a tetrahydrofolat (FH4) a C1-fragmentumok (methyl-, methylen-, methenyl, formyl- vagy formimino-csop.) átvitelére képes N5 vagy N10 helyzetben kapcsolódva, ezáltal a következő reakciókban játszik szerepet: − purin- és pirimidin-szintézisben (pl. uracil timin átalakulásban) − formyl-csop. fixálásában − aminosav-anyagcserében a Gly → Ser, homocystein → Met, form-imino-glutaminsav (FIGLU) → Glu átalakulásban. Az utóbbi diagnosztikus jelentőséggel bír: folsavhiányban nő a vizelet FIGLU-tartalma. Szükséglet: 0,5 mg/nap Mivel fokozódik az igény terhességben, már a tervezésekor is ajánlják, ill. a diagnosis felállításakor előírják napi 2x3 mg folsav szedését a velőcsőzáródási rendellenességek (nyitott gerinc – spina bifida) megelőzésére. 1 mg-nyi adagját dohányosokban tüdőbeli precarcinomás állapotok megelőzésére javallják, továbbá bizonyított a folsav szerepe a cervix precc. prevenciójában. Forrás: zöld növények (folium = növényi levélről kapta a nevét), friss zöldségek, máj, dió, csokoládé. Hiányának okai: − elégtelen bevitel (pl. főzéssel elbomlik) − fokozott igény terhességben, hyperthyreosisban, haemolyticus anaemiában, mivel a zömmel májban levő raktára (5-10 mg) hamar kimerül; alkoholistákban még kisebb a raktár − károsodik a felszívódás hasmenésben (pl. trópusi sprueban a jejunum erőteljesen atrophisal) − folsavantagonista gyógyszerek, pl. a tumortherapiában használt Methotrexat adása
17 − másodlagosan B12-hiányban is létrejöhet, mivel a homocystein Met átalakulás, amelyben a methyl-FH4 aktív FH4-á regenerálódik, B12-igényes folyamat, enélkül pedig a methyl-FH4 felhalmozódik, és más csoport átvitelére alkalmatlan lesz ("methylfolát csapda") − C vit. hiány társulhat folsavhiány tüneteivel is, mert szerepe van a dihydro-FH4 → FH4 átalakulásban. Hypovitaminosis: A purin-, pirimidin-szintézisben játszott szerepe révén a sejtosztódás károsodik. − A csontvelőben elegendő mennyiségű haemoglobin van, de az kisszámú vvt-be kerül: nagy, szabálytalan (ovális, nyúlványos), sok Hb-t tartalmazó vvt-k keletkeznek (megaloblastos erythropoesis), melyek élettartama megrövidül, már a csontvelőben számos sejt elpusztul, s mivel az ineffektív vérképzés a fehérvérsejteket, thrombocytákat is érintő jelenség, a perifériás kenetben a macrocytás hyperchrom anaemia (haemolysissel) mellett leuco- és thrombocytopenia is megfigyelhető (pancytopenia). Korai jel a leucocyták hypersegmentációja ("túlérett forma"). Ha vashiány is csatlakozik a képhez, a macroovalocytosis hiányozhat. − Tartós folsav hiányban dementia és psychiátriai zavarok léphetnek fel, feltehetően a biogén aminok metilációjának és hydroxylatiójának zavara miatt. Gyerekkori hypovitaminosisban szellemi visszamaradottság is jelentkezhet. − Minthogy a gastrointestinalis nyálkahártyán is nagy sejtutánpótlás szükséges, ezért folsavhiányban a bélbolyhok is sorvadnak, secunder gyulladások, bevérzések léphetnek fel. B12 vitamin (cianocobalamin) Szerepe: két reakcióban szerepel koenzimként: − propionyl CoA → methyl-malonyl CoA → succinyl CoA átalakulást katalizálja, ami a szénhidrát és zsíranyagcsere között az átvezető lépés. Ennek hiányában a felszaporodó, rövid szénláncú zsírsavtöredékek beépülve a myelinbe károsíthatják azt. − A homocystein → Met reakció katalizálása révén elősegíti az 5-methyl-FH4-ből a FH4 regenerációját. Enélkül a szervezet reakciói során képződő methylen-FH4 irreversibilisen 5methyl-FH4-á alakulva felhalmozódik ("methylfolát csapda"), közvetett úton károsodik a purin és pirimidin szintézise, thimidin hiányában elégtelenné válik a DNS-képzés. Szükséglet: 1-2,5 µg/nap, de a májban levő 2-4 mg-os raktár 3-6 évre elegendő. Forrás: Az élővilág bakteriális eredetű B12-t használ. Az ember a szükséges mennyiséget többnyire állati forrásokból (hús, máj, tojás, tej) szerzi be. Felszívódásához szükséges a gyomor termelte R glucoprotein, ami a B12-höz kapcsolódva a duodenumig kíséri azt, majd szétválásuk után a gyomor parietalis sejtjei termelte intrinsic faktor (IF) adsorbeálja a B12-t az oxidációtól és a baktériumok általi felhasználástól való védelem érdekében, majd az IF-B12-komplex az ileum mucosa receptorához kötődik, s az IF-ról leválva bejut a sejtbe, majd a keringésbe kerülve a transcobalamin fehérje szállítja a májba, ahol tárolódik. Az IF termelésére való képesség arányos a gyomor sósavtermelő képességével. A B12 IF-tól függetlenül csupán elhanyagolható mértékben szívódhat fel. Ezt a nem specifikus diffusiót használták ki régen, amikor a vitaminhiányt több kg-nyi nyers máj fogyasztásával próbálták kezelni. Ma parenteralis B12-pótlást végeznek.
18 Hiány oka: 1. Elégtelen bevitel csak szigorú vegetáriánusoknál (ha tejet, tojást sem esznek) és csak későn, a raktár kimerülése után okoz tüneteket. 2. Felszívódási zavar: − IF hiányozhat veleszületetten vagy szerzetten (pl. autoimmun atrophiás gastritisben, ami diabetessel, Addison-kórral, Hashimoto thyreoiditissel, hypoparathyreoidismussal is együtt járhat (polyglanduláris autoimmun endokrin hypofunctio); antitestek gátolhatják a B12 és az IF kapcsolódását vagy a B12-IF-komplex ilealis kötődését). Ha az atrophiás gyomornykh. se savat, se IF-t nem képes termelni, ún. histamin-refrakter achlorhydria jellemzi. (A tesztet His helyett ma már pentagastrinnal végzik.) Tumor, fekély stb. miatt végzett totalis gastrectomia esetén is számolni kell IF-hiánnyal. − ileum resectio, gyulladás (pl. trópusi sprue, gluthen enteropathia, Crohn-betegség, colitis ulcerosa) − bélférgek felhasználhatják a B12-t, mielőtt felszívódhatna (pl. Diphyllobothrium latum Skandináv országokban, halakban gyakori); az ileumba kórosan feljutott bélbaktériumok is bonthatják a B12-IF-komplexet A felszívódás vizsgálatára a Schilling-tesztet használják: i. m. B12-injekcióval feltöltik a raktárakat, majd izotóppal jelzett B12-t p. o. adva mérik, hogy a jelölt vit. hány %-a jelenik meg a vizeletben. Ha nem vagy csak alig van a vizeletben, akkor nem szívódott fel a bélből, ezért IFral együtt adva megvizsgálják, vajon annak hiánya-e az ok. 3. Raktározás zavara, májcirrhosis. Hypovitaminosis: − A másodlagos folsavhiány miatt az anaemia perniciosa (vészes vérszegénység) a legjellemzőbb tünet, a csontvelőben megaloblastos erythropoesissel, ineffektív vérképzéssel, a periférián kisfokú haemolysissel a vvt-k abnormális alakja és mérete miatt. A vvt-k magas Hb-tartalma, viszonylag nagyobb O2-szállító kapacitása miatt a vashiányos anaemiával összehasonlítva akár jóval alacsonyabb vvt-szám (1 T/l = 1 millió/µl) és Ht (10-15%) is túlélhető lehet. Az állapot nagy mennyiségű folsav adásával javítható. − A myelinisatio zavarát a periférián paraesthesia, izomgyengeség jelezheti, a gerincvelő hátsó felszálló és oldalsó pályáinak demyelinisatiója (hasonló az agyban is létrejöhet) funicularis myelosist okoz súlyos ataxiával. A neurológiai tünetek normális haematocrit mellett is felléphetnek, és hosszabb fennállás esetén többnyire irreversibilisek. − A nyálkahártyák atrophisalnak: a Hunter-féle glossitis a B12-hiány specifikus tünete; a gyomornykh. atrophiája nemcsak ok, hanem következmény is lehet. Pantothensav (B5 vitamin) Szerepe: A koenzim A alkotórésze, így részt vesz az ecetsav és a nagyobb szénláncú zsírsavak aktiválásában, tehát a zsírok, fehérjék és szénhidrátok intermedier anyagcseréjében, valamint a cholesterin- és steroidforgalomban. Hypovitaminosis: Mivel előfordulása elég általános, típusos hiánytünetei nem fordulnak elő. A pantothensav hiánynak szerepet tulajdonítanak állatkísérletekben a szőrzet, tollazat korai megszürkülésében, őszülésében, kihullásában, a növekedés megállásában, mellékvesenecrosisban, emberben pedig a részlegesen éhezők lábfején megfigyelt égő érzés, néhol pedig a hypertonia kialakulásában.
19 Biotin (H vitamin, B7 vitamin) Szerepe: Prosteticus csoportként a CO2-fixálásban és -átvitelben játszik szerepet, részt vesz az acetyl-CoA-carboxylase, propionyl-CoA-carboxylase és a pyruvat-carboxylaseban, valamint a transcarboxylase-okban, tehát szerepe van a gluconeogenesisben és a zsírsavszintézisben is. Hypovitaminosis: A biotin a természetben eléggé elterjedt, és a bélbaktériumok is szintetizálják. A nyers tojásfehérjében levő avidin azonban megköti, ezért nem tud felszívódni, hiánytünetek tehát olyanokban fejlődhetnek esetleg ki, akik nagy mennyiségben fogyasztanak nyers tojást, továbbá sulfonamidok hosszantartó adagolásakor is a bélbaktériumok elpusztulása miatt. Emberben bőrgyulladás, anaemia fejlődhet ki.
