B₁₂ deficiency: vital aspects and valid clinical applicability of succinate containing cyanocobalamin

Full Text

Одна из наиболее распространенных форм патологических состояний в организме человека и животных – В₁₂ недостаточность. [3, 9] В пожилом возрасте дефицит витамина B₁₂ – 10…20% и чаще всего ассоциируется со старческой астенией, болезнью Альцгеймера, заболеваниями сердечно-сосудистой системы. [1, 2, 18, 20] Цианокобаламин открыт в 20-х годах прошлого века. Впервые противоанемический эффект неизвестного вещества обнаружил Уильям Мерфи в эксперименте на собаках, у которых была искусственно вызвана анемия. Кормление собак печенью полностью редуцировало анемический синдром. В результате поисковых исследований Джордж Уипл и Джордж Майнот смогли выделить из печени неизвестное науке вещество, получившее название витамин B₁₂. В 1934 году все трое ученых были удостоены Нобелевской премии по медицине.

Открытие B₁₂ инициировало широкомасштабные исследования, позволившие раскрыть неизвестные страницы симптоматики патологий, связанных с недостаточностью витамина B₁₂ в организме людей и животных. В ходе клинических наблюдений выявлено, что витамин B₁₂ принимает участие в многочисленных физиологических процессах, необходимых для нормального роста, развития и обмена веществ. Дефицит витамина B₁₂ может приводить к тяжелым, в том числе угрожающим жизни, патологиям различных органов и систем. Были определены основные клинические проявления нехватки B₁₂ у людей – мегалобластная анемия и поражение нервной системы. [9] Недостаток витамина B₁₂ вызывает в костном мозге образование аномально больших красных кровяных телец. Поступая в кровь, они не могут нормально циркулировать в мелких кровеносных сосудах, что приводит к ухудшению поступления кислорода в ткани, в результате развивается гипоксия. В гематологическом профиле дефицит витамина B₁₂ проявляется анемией, лейкопенией, тромбоцитопенией, панцитопенией. [8, 10, 15]

Клинические симптомы B₁₂ недостаточности: астения (постоянная слабость), заболевания сердечно-сосудистой системы (одышка, учащенное сердцебиение), потеря аппетита, ухудшение памяти, патологические поражения языка, гиперпигментация, витилиго (обесцвеченные участки кожи), психоэмоциональные нарушения (апатия, депрессия, сонливость, агрессивность, зрительные и слуховые галлюцинации). [4, 16]

Симптомы нарушений в центральной нервной системе – снижение концентрации внимания, деменция, в периферической – онемение, парестезия, синдром беспокойных ног, нарушение обоняния. [4, 10, 16]

Недостаток витамина B₁₂ вызывает поражение спинного мозга (фуникулярный миелоз), развивается слабость в конечностях, дискоординация движений, шаткая походка. [8, 14]

Частые причина дефицита B₁₂ у людей: вегетарианский тип питания (40…80%); низкокалорийная диета с отказом от продуктов животного происхождения; нарушение пищеварения; длительный прием некоторых медикаментов; наследственный фактор и аутоиммунные заболевания. [9, 13]

В 5% случаев при дефиците витамина В₁₂ наблюдается атрофия зрительных нервов и снижение остроты зрения. [4]

Установлено, что наибольшую потребность в витамине испытывают быстро делящиеся клетки – эмбриональной ткани, ростовые молодого организма, крови. [8, 10]

Витамин B₁₂ активно участвует в энергетическом метаболизме белков, жиров и углеводов. [17] При его нехватке нарушается синтез энергии, в результате чего люди испытывают хроническую усталость.

Вышеперечисленные симптомы наблюдаются не только при B₁₂ недостаточности, но и заболеваниях метаболического и инфекционного генеза.

В ветеринарии с B₁₂ дефицитом связывают проблемы нарушения процессов пищеварения, извращение аппетита, слабое развитие и отставание в росте молодых животных, хронические желудочно-кишечные заболевания (ацидоз рубца, гастрит), анемию, заболевания печени, нарушения энергетического метаболизма, суставные патологии, невриты.

В отличие от людей многие животные выработали естественные механизмы образования витамина B₁₂. У жвачных это происходит в результате бактериального синтеза при пищеварении. Отдельные виды травоядных для получения витамина используют копрофагию. Многочисленные клинические наблюдения свидетельствуют о том, что эволюционные механизмы восполнения витамина B₁₂ не позволяют обеспечить потребности в нем высокопродуктивных животных. Чтобы снизить риск развития B₁₂ недостаточности в ветеринарии применяют кобальт хлорид или содержащие его биодобавки в рационах кормления животных.

Методы диагностики B₁₂ недостаточности находятся в стадии изучения, при оценке результатов лабораторных тестов на кобаламин определяющим считается клиническое состояние. [8–10] Много вопросов связано с низкой эффективностью средств профилактики B₁₂ недостаточности, что требует научного анализа и конкретных предложений.

Цель работы – обзор патологических процессов при B₁₂ недостаточности, теоретическое обоснование применения сукцината для потенцирования биологической активности цианокобаламина и оценка его клинической эффективности.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Провели научный обзор литературы по анализу жизненно важных патологических процессов при B₁₂ недостаточности и применению сукцинатов для активации энергетического метаболизма в условиях низкого кислородного обеспечения. В клинических исследованиях использовали фармакопейный препарат Цианокобаламин и Цианокобаламин в комплексе с 1% сукцината натрия.

Объект клинических исследований – коровы с признаками B₁₂ недостаточности. Биохимическое изучение сыворотки крови осуществляли на автоматическом анализаторе Bio Chem FC-200.

Уровень гемоглобина определяли гемометром Сали, эритроциты подсчитывали в камере Горяева с помощью стандартных методик. Цифровые показатели биометрически обрабатывали в Exсel.

Различия между группами оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента. Статистически значимый уровень по отношению к аналогичным показателям сравниваемой группы – Р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Первые исследования по искусственному синтезу витамина В₁₂ были начаты в 60-х годах XX века. В 1972 году способы получения позволяли обеспечить промышленное производство Цианокобаламина. В основе технологии – микробиологический синтез из Propionobacterium, а также Pseudomonas и смешанных структурных бактерий. [11, 19] Для лечебных целей Цианокобаламин выпускали в виде растворов для парентерального введения. Разработаны и пероральные формы Цианокобаламина. [12] Их обычно включают в состав поливитаминных препаратов. При per-os применении потери цианокобаламина неизбежны, так как часть витамина используется микробиотой желудочно-кишечного тракта.

Принимая во внимание потенциально широкий спектр патофизиологических состояний, при которых роль B₁₂ недостаточности высокая, но не единственная, в медицине и ветеринарии разрабатывают комплексные препараты, содержащие Цианокобаламин.

Инъекционная форма препарата представляет собой водный раствор, содержащий в 1 мл 500 мкг Цианокобаламина (витамин B₁₂), а также натрия хлорид и воду. Его применяют подкожно или внутримышечно один-два раза в день. При этом дозировка Цианокобаламина не должна превышать 5…10 мкг/кг массы тела. Это создает проблемы при индивидуальном применении препарата животным с небольшой массой тела. Низкие дозы препарата при высокой концентрации действующего вещества существенно ограничивают возможность применения Цианокобаламина. Для получения клинически позитивного результата требуется длительный курс. Инъекции Цианокобаламина болезненные и приводят к стрессовой реакции. Эта проблема никак не решается производителями препарата.

Биологическая активность любого лекарственного препарата зависит от энергетического потенциала организма. Если энергетические процессы протекают в условиях низкого кислородного обеспечения биологическое действие Цианокобаламина будет снижено. Быстро повысить энергетический потенциал организма, чтобы обеспечить необходимый фон для ускорения клинического действия препарата возможно с помощью сукцинатов (соли янтарной кислоты). [7] Впервые их высокая эффективность показана в экспериментальных исследованиях ученых института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук. Они установили, что в условиях кислородной недостаточности дыхательная цепь митохондрий не может принять на себя водород от какого-либо иного субстрата, кроме янтарной кислоты (ЯК). Благодаря этому происходит образование высокоэнергетических фосфатных связей и реализуется синтез молекул АТФ. В условиях дефицита энергии только ЯК способна быстро обеспечить синтез АТФ (энергии). В таком случае есть все основания рассчитывать на повышение биологической активности Цианокобаламина при комбинации его с янтарной кислотой.

Уникальные свойства ЯК используют для улучшения фармакологической активности и снижения токсического действия многих лекарственных средств. [5]

Результаты оценки сукцинат содержащего Цианокобаламина

На основе клинических исследований у нас накоплен большой опыт применения сукцинатов при патологических состояниях и заболеваниях продуктивных животных. [6] Определена минимальная концентрация сукцината, обеспечивающая позитивный клинический эффект при парентеральном введении в общепринятых дозировках – 2…10…15 мл. Мы использовали водный раствор 2% янтарной кислоты, нейтрализованный гидроксидом натрия (рН = 6,0…6,3) и 0,5% новокаина. В соотношении 1 : 1 с фармакопейным Цианокобаламином конечный продукт имел 1% сукцинат и 250 мкг/мл Цианокобаламина. Дозировку сукцинат содержащего препарата определяли по Цианокобаламину, по сравнению с фармакопейным, доза увеличивалась в два раза. Препарат можно применять и в общепринятых дозах – от 1…2 мелким до 10…15 мл крупным животным. В медицине нет единого мнения об оптимальном количестве витамина В₁₂ для коррекции неврологических и гематологических проявлений дефицита. [9] Сукцинат снижает вероятность побочного действия цианокобаламина в случае его передозировки. Стерилизация автоклавированием не изменяет физических свойств конечного продукта.

При внутримышечном введении сукцинат содержащего Цианокобаламина (5…7 мл) клинически здоровым бычкам массой тела 45…50 кг побочных реакций не выявлено.

Результаты оценки сукцинат содержащего Цианокобаламина при белковом перекорме новотельных коров с признаками B₁₂ недостаточности

Место проведения клинических опытов – молочный комплекс учхоза «Знаменский» Курской ГСХА. Объект изучения – высокопродуктивные новотельные коровы при достижении ими пика молочной продуктивности. В этот период энергетические потребности животных удовлетворяли большим количеством концентратов. При контрольном биохимическом исследовании обнаружены превышающие верхние пределы физиологических значений показатели белка, кетоновых тел и ферментов трансаминирования. Ниже фоновых значений была резервная щелочность и глюкоза. Установлен сбой энергетического метаболизма и развитие патобиохимических процессов по типу метаболического кетоацидоза.

Формирование подопытных групп коров проводили по клиническому состоянию и результатам биохимических исследований крови. Туда включали коров с признаками извращенного аппетита, нарушениями волосяного покрова, аллопециями (бесшерстные участки). В каждой группе было по пять коров.

Вводили фармакопейный препарат Цианокобаламин – 8 мл (4000 мкг), сукцинат содержащий – 16 мл (по Цианокобаламину – 4000 мкг). Такая доза близка к максимальной. В течение 5 дн. побочного действия препаратов выявлено не было, первые признаки позитивного влияния на клиническое состояние коров первой группы (Цианокобаламин + сукцинат) начали проявляться на 2…3 сут., появился аппетит. У животных второй группы (Цианокобаламин) некоторое улучшение клинического состояния было на 5…7 сут.

На 7 сут. курс повторили. У коров первой группы повысилась молочная продуктивность. На 10 сут. она выросла на 1…2 л. На 14 сут. обозначился рост волос на участках с алопециями. В этот период клиническое состояние коров второй группы (Цианокобаламин) было заметно хуже, слабее аппетит и жвачка. Молочная продуктивность только начала приобретать тенденцию к росту, волосяной покров – тусклый.

Контрольные биохимические исследования сыворотки крови были проведены на 7 и 14 сут. (см. таблицу).

 

Влияние препаратов цианокобаламина на биохимический статус коров с фоновыми признаками B₁₂ недостаточности

Показатель	Нормативный показатель	Группа
		первая (Сукцинат + Цианокобаламин)	вторая (Цианокобаламин)	третья (Контроль)
Общий белок, г/л	70…85	89,37±3,26 83,75±3,22 82,64±3,24	88,53±3,25 86,49±3,24 85,41±3,25	87,56±3,21 87,34±3,27 86,45±3,42
Резервная щелочность, ммоль/л	19…27	16,82±0,73 19,61±0,69 22,35±0,74	17,21±0,57 18,07±0,32 18,34±0,48	17,23±0,32 17,05±0,31 16,81±0,29
Кетоновые тела, ммоль/л	0,3…1,2	1,9±0,04 1,2±0,04* 1,1±0,02*	1,9±0,03 1,8±0,05 1,7±0,04	1,9±0,02 2,0±0,03 2,4±0,04
Глюкоза, ммоль/л	2,2…3,3	2,3±0,05 2,5±0,06 2,9±0,07	2,3±0,06 2,4±0,03 2,6±0,02	2,2±0,04 2,1±0,05 2,1±0,02
Аспартат аминотрансфераза (АсАТ), ед/л	30…90	102,6±5,8 87,6±5,4 73,5±5,1*	101,7±5,6 99,5±5,4 94,7±5,6	102,7±5,5 107,4±6,4 112,3±6,5
Аланин аминотрансфераза (АлАТ), ед/л	25…50	57,4±2,9 42,5±2,7 39,6±2,6*	56,8±2,8 53,2 ±2,9 51,6±2,7	57,2±2,5 63,4±2,7 72,1±2,9

 

По результатам биохимических исследований сыворотки крови у коров первой группы (Сукцинат + Цианокобаламин) на 7 сут. показатели содержания белка снизились до верхнего предела физиологических значений, второй (Цианокобаламин) – обозначилась тенденция к снижению.

Показатель резервной щелочности у животных первой группы повысился до средних референсных значений, второй – был на уровне близком к их нижней границе. Если энергетический обмен идет в условиях низкого кислородного обеспечения, будет накопление недоокисленных продуктов метаболизма (лактат и кетокислоты). В данном случае позитивную роль сыграл сукцинат. О качественном улучшении процессов энергетического метаболизма свидетельствуют показатели ферментов трансаминирования АлАТ и АсАТ. У коров первой группы они были намного лучше, чем у второй.

Выводы. Результаты биохимических и гематологических исследований свидетельствуют о том, что включение сукцината в состав фармакопейного Цианокобаламина обеспечило хорошо выраженную коррекцию энергетического метаболизма при клиническом проявлении B₁₂ недостаточности у коров. Данный аспект необходимо принять во внимание производителям препарата Цианокобаламин.

About the authors

A. A. Evglevsky

Federal State Budgetary Budgetary Institution “Kursk Federal Agrarian Scientific Center”

Author for correspondence.
Email: evgl46@yandex.ru

Grand PhD in Veterinary Sciences, Professor

Russian Federation, Kursk

S. I. Shuklin

FGBOU IN Kursk State University

Email: evgl46@yandex.ru

PhD in Biological Sciences

Russian Federation, Kursk

References

Supplementary files