Cianocobalamina

La cianocobalamina es una forma de vitamina B₁₂ utilizados para tratar y prevenirde vitaminaB₁₂ deficienciaexcepto en presencia detoxicidadpor cianuro ^{. [ 7 ] [ 8 ] [ 2 ]} La deficiencia puede ocurrir enanemia perniciosa, después dela extirpación quirúrgica del estómago, contenia de pescadoo debido acáncer de intestino. ^{[ 9 ] [ 5 ]} Se administra por vía oral, porinyección intramuscularo comoaerosol nasal. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La cianocobalamina generalmente se tolera bien. ^{[ 10 ]} Los efectos secundarios menores pueden incluir diarrea, náuseas, malestar estomacal y picazón. ^{[ 11 ]} Los efectos secundarios graves pueden incluir anafilaxia y niveles bajos de potasio en sangre que pueden provocar insuficiencia cardíaca . ^{[ 11 ]} No se recomienda su uso en personas alérgicas al cobalto o con enfermedad de Leber . ^{[ 9 ]} La FDA no ha registrado casos de sobredosis ni toxicidad. ^{[ 11 ]} Es menos recomendable que la hidroxocobalamina para el tratamiento de la deficiencia de vitamina B₁₂ deficiencia porque tiene unabiodisponibilidad. Algunos estudios han demostrado que posee un efecto antihipotensor. ^{[ 5 ]} VitaminaB₁₂ es unnutriente esencial,lo que significa que el cuerpo no puede producirlo, pero es necesario para la vida. ^{[ 12 ] [ 10 ]}

La cianocobalamina se fabricó por primera vez en la década de 1940. ^{[ 13 ]} Está disponible como medicamento genérico y sin receta . ^{[ 5 ] [ 10 ]} En 2023, fue el 104.º medicamento más recetado en Estados Unidos, con más de 6  millones de recetas. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

La cianocobalamina se suele prescribir tras la extirpación quirúrgica de parte o la totalidad del estómago o intestino para asegurar niveles séricos adecuados de vitamina B._12. También se utiliza para tratarla anemia perniciosa,vitaminaB₁₂ deficiencia(debido a una baja ingesta de alimentos o incapacidad para absorber debido a factores genéticos u otros),tirotoxicosis,hemorragia,malignidad, enfermedad hepática y enfermedad renal. Las inyecciones de cianocobalamina se prescriben a menudo ade bypass gástricoa quienes se les ha derivado parte delintestino delgado, lo que dificulta la absorción deB₁₂ se adquieren a través de los alimentos o vitaminas. La cianocobalamina también se utiliza para realizar laprueba de Schillingpara comprobar la capacidad de absorber la vitaminaB.₁₂ . ^{[ 16 ]}

La cianocobalamina también se produce en el cuerpo (y luego se excreta a través de la orina) después de que se utiliza hidroxicobalamina intravenosa para tratar la intoxicación por cianuro . ^{[ 17 ]}

La cianocobalamina se añade como ingrediente para enriquecer nutricionalmente productos como fórmulas infantiles, cereales para el desayuno y bebidas energéticas , así como piensos para el ganado. ^{[ 18 ]}

Vitamina B endógena_{La vitamina B12} se vuelve inactiva al exponerse alcianuro de hidrógenoyal óxido nítricopresentesen el humo del cigarrillo._{La deficiencia de 12} puede desarrollarse con el uso regular e intenso deóxido nitrosoN.₂ O, también conocido como "gas de la risa", utilizado paraanestesiaen un entorno clínico o como gas propulsor, comúnmente abusado como droga recreativa. ^{[ 19 ]}

Los posibles efectos secundarios de la inyección de cianocobalamina incluyen reacciones alérgicas como urticaria , dificultad para respirar, enrojecimiento facial, hinchazón de brazos, manos, pies, tobillos o piernas, sed intensa y diarrea . Los efectos secundarios menos graves pueden incluir dolor de cabeza, mareos, dolor en las piernas, picazón o sarpullido . ^{[ 20 ]}

Tratamiento de la anemia megaloblástica con vitamina B concomitante₁₂ deficiencia usandoB₁₂ vitámeros (incluida la cianocobalamina), crean la posibilidad dehipopotasemiadebido al aumentode la eritropoyesis(producción de glóbulos rojos) y la consiguiente captación celular depotasiotras la resolución de la anemia. ^{[ 21 ]}

Cuando se trata con cianocobalamina, los pacientes con enfermedad de Leber pueden desarrollar atrofia óptica grave , que posiblemente conduzca a la ceguera, según algunos informes de casos. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Vitamina B₁₂ es el nombre "descriptor genérico" para cualquiervitámerode vitaminaB_12. Los animales, incluidos los humanos, pueden convertir la cianocobalamina en cualquiera de las vitaminasB₁₂ compuestos. ^{[ 24 ]}

La cianocobalamina es uno de los vitámeros más fabricados en la vitamina BFamilia ₁₂ (la familia de sustancias químicas que funcionan como B₁₂ cuando se introduce en el cuerpo), porque la cianocobalamina es la más estable al aire de lasB₁₂ formas, ^{[ 25 ]} y es la más fácil de purificar después de ser producida porfermentación bacteriana. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

Se puede obtener como cristales de color rojo oscuro o como un polvo rojo amorfo. La cianocobalamina es higroscópica en su forma anhidra y poco soluble en agua (1:80). Es estable a la esterilización en autoclave durante períodos cortos a 121 °C (250 °F) . La vitamina B  ₁₂ coenzimasson inestables a la luz. ^{[ 28 ]} VitaminaB₁₂ además se vuelve inactivo cuando se expone a calor intenso o radiación electromagnética. ^{[ 29 ]}

Reacciones químicas

En las cobalaminas, el cobalto normalmente existe en estado trivalente, Co(III). Sin embargo, en condiciones reductoras, el centro de cobalto se reduce a Co(II) o incluso Co(I), que generalmente se denotan como B_12r yB_12s , para reducido y superreducido respectivamente.

B_12r yB_{El 12s} se puede preparar a partir de cianocobalamina mediante reducción a potencial controlado, o reducción química utilizandoborohidruro de sodioen solución alcalina,zincenácido acético, o por la acción detioles. AmbosB_12r yB_{Los compuestos 12s} son estables indefinidamente en condiciones libres de oxígeno.B_12r aparece de color marrón anaranjado en solución, mientras queB_{El 12s} aparece de color verde azulado bajo la luz natural del día y púrpura bajo la luz artificial. ^{[ 30 ]}

B_{El 12s} es una de las especies más nucleofílicas conocidas en solución acuosa. ^{[ 30 ]} Esta propiedad permite la preparación conveniente de análogos de cobalamina con diferentessustituyentes, medianteataquenucleofílicohaluros de alquiloy haluros de vinilo. ^{[ 30 ]}

Por ejemplo, la cianocobalamina se puede convertir en su análogo cobalamina mediante reducción a B_12s , seguido de la adición de los correspondienteshaluros de alquilo,haluros de acilo,alquenooalquino.El impedimento estéricoes el principal factor limitante en la síntesis delB₁₂ análogos de coenzimas. Por ejemplo, no se produce ninguna reacción entrede neopentiloyB_12s , mientras que los análogos de haluro de alquilo secundarios son demasiado inestables para ser aislados. ^{[ 30 ]} Este efecto puede deberse a la fuerte coordinación entreel bencimidazoly el átomo central de cobalto, atrayéndolo hacia abajo en el plano delde corrina. Elefecto transdetermina la polarizabilidad del enlace Co–C así formado. Sin embargo, una vez que el bencimidazol se separa del cobalto por cuaternización conyoduro de metilo, es reemplazado porH₂ iones Oohidroxilo. Varios haluros de alquilo secundarios son atacados fácilmente por elB_12s para dar los análogos estables de cobalamina correspondientes. ^{[ 31 ]} Los productos generalmente se extraen y purifican mediante extracción con fenol-diclorometano o mediante cromatografía en columna. ^{[ 30 ]}

Los análogos de cobalamina preparados mediante este método incluyen las coenzimas naturales metilcobalamina y cobamamida , y otras cobalaminas que no se encuentran en la naturaleza, como la vinilcobalamina, la carboximetilcobalamina y la ciclohexilcobalamina. ^{[ 30 ]} Esta reacción está siendo evaluada para su uso como catalizador en la deshalogenación química , reactivo orgánico y sistemas catalíticos fotosensibilizados. ^{[ 32 ]}

La cianocobalamina se prepara comercialmente mediante fermentación bacteriana . La fermentación por diversos microorganismos produce una mezcla de metilcobalamina , hidroxocobalamina y adenosilcobalamina . Estos compuestos se convierten en cianocobalamina mediante la adición de cianuro de potasio en presencia de nitrito de sodio y calor. Dado que múltiples especies de Propionibacterium no producen exotoxinas ni endotoxinas y han recibido la clasificación GRAS (generalmente reconocidas como seguras) por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos , son los organismos de fermentación bacteriana preferidos para la vitamina B.₁₂ producción. ^{[ 33 ]}

Históricamente, se creía inicialmente que la forma fisiológica era la cianocobalamina. Esto se debía a que la hidroxocobalamina producida por las bacterias se transformaba en cianocobalamina durante la purificación en columnas de carbón activado tras su separación de los cultivos bacterianos (ya que el cianuro está presente de forma natural en el carbón activado). ^{[ 34 ]} La cianocobalamina es la forma presente en la mayoría de las preparaciones farmacéuticas porque la adición de cianuro estabiliza la molécula. ^{[ 8 ]}

La producción mundial total de vitamina B12 _, por cuatro empresas (la francesa Sanofi-Aventis y tres empresas chinas) en 2008 fue de 35 toneladas. ^{[ 35 ]}

Las dos formas bioactivas de la vitamina B₁₂ sonmetilcobalaminaenel citosolyadenosilcobalaminaenlas mitocondrias. Elcianurose convierte entiocianatoy se excreta por el riñón. ^{[ 36 ]} ElMMACHCcataliza la descianación de la cianocobalamina, así como la desalquilación de las alquilcobalaminas, incluyendo la metilcobalamina y la adenosilcobalamina. ^{[ 37 ]} El producto del gen MMACHC se caracteriza como unacianocobalamina reductasa (que elimina el cianuro)y unaalquilcobalamina reductasa. ^{[ 38 ] [ 39 ]} Permite la interconversión de ciano- y alquilcobalaminas. ^{[ 40 ]}

Vitamina B endógena_{El compuesto 12} se inactiva al exponerse alcianuro de hidrógenoyal óxido nítricopresentes en el humo del cigarrillo. Más específicamente, provoca que las formas activas se conviertan en cianocobalamina, causando unafuncional. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

Vitamina B funcional_{La deficiencia de 12} también puede desarrollarse con el uso regular e intenso deóxido nitrosoN.El 2O _, también conocido como "gas de la risa", se obtiene oxidando el átomo de cobalto e inactivando la vitamina. Se utiliza paraanestesiaen entornos clínicos o como gas propulsor, y se consume con frecuencia como droga recreativa. ^{[ 19 ]}

Las enzimas que utilizan B₁₂ como cofactor incorporado sonla metilmalonil-CoA mutasa(PDB4REQ ^{[ 43 ]} ) yla metionina sintasa(PDB 1Q8J). ^{[ 44 ]}

En las mitocondrias

El metabolismo del propionil-CoA se produce en las mitocondrias y requiere vitamina B₁₂ (comoadenosilcobalamina) para producirsuccinil-CoA. Cuando la conversión de propionil-CoA a succinil-CoA en las mitocondrias falla debido a la vitaminaB_{En caso de deficiencia de vitamina B12} , se producen niveles elevados deácido metilmalónico(MMA) en sangre. Por lo tanto, los niveles elevados dehomocisteínay MMA en sangre pueden ser indicadores devitaminaB12.₁₂ deficiencia.

La adenosilcobalamina es necesaria como cofactor en la metilmalonil-CoA mutasa (enzima MUT). El procesamiento del colesterol y las proteínas produce propionil-CoA , que se convierte en metilmalonil-CoA , el cual es utilizado por la enzima MUT para producir succinil-CoA . Vitamina BSe necesita ₁₂ para prevenir la anemia, ya que la producción de porfirinayhemoenlas mitocondriaspara producir hemoglobina en los glóbulos rojos depende del succinil-CoA producido por la vitaminaB₁₂ .

• Metilcobalamina
• Hidroxocobalamina
• adenosilcobalamina
• Biosíntesis de cobalamina