Witamina B1 - aneuryna

Tiamina (witamina B1) jest jedną z witamin grupy B. Badania nad jej aktywnością mają swój początek w 1896 roku, kiedy Eijkman wykazał, że brak pewnego związku, wówczas jeszcze nieznanego, zwiększa częstość występowania zapalenia wielonerwowego u kur.

Tiamina została wyizolowana z otrąb ryżu dopiero 32 lata później przez Jansena i Donata, a w 1936 witaminę B1 otrzymano po raz pierwszy w wyniku syntezy chemicznej.

Tiamina pod względem chemicznym jest zbudowana z pierścienia pirymidynowego, połączonego rodnikiem metylenowym z pierścieniem tiazowym. Obecność dwóch atomów azotu o charakterze zasadowym, przy atomie węgla C-3 i C-4`, uniemożliwia tworzenie soli, np. azotanów. Tiamina należy do witamin rozpuszczalnych w wodzie, w której w zależności od środowiska występuje w postaci jonów dodatnich (pH kwasowe) lub formie tiolowej (pH zasadowe). Ta druga łatwo wchodzi w reakcje z grupami sulfhydrylowymi (-SH), tworząc w obecności substancji utleniających związki z mostkiem siarkowym, np. disiarczek tiaminy, disiarczek alilotiaminy, zachowujące aktywność wolnego związku. W przyrodzie witamina B1 występuje najczęściej w postaci estru z kwasem orto- i pirofosforowym. Po dostaniu się do przewodu pokarmowego wraz z pożywieniem, ulega wchłonięciu w jelicie cienkim, w którego błonie śluzowej przekształca się w związek czynny – pirofosforan tiaminy. Witamina ulega wydaleniu przez nerki (wraz z moczem).

Działanie

Witamina B1 w postaci pirofosforanu związanego ze specyficznymi białkami pełni funkcję koenzymu enzymów katalizujących przemiany węglowodanów, m.in. transketalozy, dekarboksylazy kwasu pirogronowego i kwasu α-ketoglutarowego. Bierze zatem udział w procesie oksydacyjnej dekarboksylacji α-ketokwasów oraz reakcjach cyklu pentozowego. Jest szczególnie istotna dla czynności komórek układu nerwowego, mięśnia sercowego oraz mięśni szkieletowych. Pirofosforan tiaminy bierze także udział w wytwarzaniu bodźców w nerwach obwodowych oraz procesach odnowy po pobudzeniu. Tiamina wpływa ponadto na układ wydzielania wewnętrznego, hamując działanie gruczołu tarczowego, co może prowadzić do bezpłodności. Hamujący wpływ wykazuje również wobec esterazy cholinowej, co przyczynia się do zwiększenia aktywności acetylocholiny.

Źródła

Najważniejszym źródłem tiaminy są produkty zbożowe, takie jak otręby pszenne, czy chleb pełnoziarnisty. Produkty pochodzenia roślinnego zawierają zdecydowanie większe ilości tego związku, w stosunku do produktów zwierzęcych. Bogate w tiaminę są m.in.: ziarna fasoli, groch, soja, ziemniaki i orzechy włoskie. Spośród pokarmów pochodzenia zwierzęcego najwięcej witaminy B1 zawiera mięso wieprzowe, z wyjątkiem narządów miąższowych. Tiamina występuje także w mleku, drożdżach (głównie piwnych) oraz żółtku jaja.

Zapotrzebowanie

Niezbędna ilość witaminy B1, która powinna być przyjęta zależy w znacznym stopniu od zapotrzebowania energetycznego danej osoby, a dokładnie od masy spożywanych węglowodanów. Według WHO wystarczającą dobową dawką tiaminy dla dorosłej osoby jest 0,33 mg witaminy B1 na 1000 kcal. Norma zalecana to natomiast: 0,4 mg/ 1000 kcal. Zapotrzebowanie na witaminę B1 jest zwiększone u osób palących papierosy, narażonych na wiele stresowych sytuacji oraz pijących nadmierne ilości alkoholu, kawy lub herbaty. Więcej tiaminy potrzebują także osoby starsze, u których jest ona gorzej wykorzystywana.

Zobacz również:

Hipowitaminoza

Niedobór tiaminy w organizmie wynika na ogół z niewłaściwego odżywiania. Objawia się m.in. brakiem apetytu, obniżonym ciśnieniem krwi, hipotermią. Skutkuje nadmiernym gromadzeniem się kwasu pirogronowego i mlekowego w mięśniach, przyczyniając się m.in. do demineralizacji organizmu i jego zakwaszenia, a w efekcie do osłabienia mięśni. Zmiany dotyczą także układu nerwowego, co objawia się m.in. parestezjami, gdyż węglowodany są praktycznie jedynym źródłem energii dla komórek nerwowych. Obserwowany wpływ na układ nerwowy to nie tylko zmiany czynnościowe, ale także morfotyczne, np. rozpad i zanik otoczki mielinowej. W przypadku hipowitaminozy B1, im większa podaż cukrowców z pożywieniem tym większe ryzyko takich zmian. Wpływ na aktywność acetylocholiny przyczynia się z kolei do osłabienia perystaltyki jelit i zmniejszenia napięcia mięśni gładkich.

Najpowszechniejszym schorzeniem będącym skutkiem znacznego niedoboru tiaminy jest choroba beri-beri, cechująca się zmianami degeneracyjnymi w obrębie układu nerwowego oraz zanikami mięśni szkieletowych. Objawia się m.in. zaburzeniami sercowo-naczyniowymi, oraz „zapaleniem nerwów”. W zależności od typu mogą występować także obrzęki (typ mokry, krążeniowy). Postać mokra choroby beri-beri występuje głównie u dzieci.

Objawami w tym przypadku, jak sugeruje nazwa, są głównie niewydolność mięśnia sercowego oraz objawy niewydolności krążenia. Typ suchy (nerwowy), czyli nie mający w swoim przebiegu obrzęków, występuje przeważnie u dorosłych. Ma łagodniejszy charakter, jednak jest schorzeniem przewlekłym. Dodatkowo pojawiają się w nim zaniki mięśniowe, porażenia i bóle mięśni oraz osłabienie odruchów. Możliwa jest także postać mieszana choroby beri-beri, w której obserwowane są zarówno uszkodzenia ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego, jak i objawy niewydolności krążenia. Choroba beri-beri szybko prowadzi do śmierci. Spotykana była na terenach Dalekiego Wschodu, gdzie była efektem jednostronnego odżywiania się ludności polerowanym ryżem, czyli pozbawionym bogatej w tiaminę łupiny nasiennnej. Obecnie występuje niezwykle rzadko.

Hiperwitaminoza

Nadmiar witaminy B1 jest możliwy jedynie w przypadku podania pozajelitowego wysokich dawek.

Preparaty witaminowe

Preparaty witaminy B1 oraz jej formy aktywnej są stosowane w leczeniu wielu chorób, w których podejrzewa się zaburzenia przemiany węglowodanów.

Witamina B1 jest dostępna w aptekach najczęściej w postaci chlorowodorku. Tiamina stosowana jest doustnie, gdyż dobrze wchłania się z przewodu pokarmowego. Proces wchłaniania w jelicie cienkim jest jednak ograniczony do ok. 10 mg na dobę. Pozwala to na uzupełnienie ewentualnych niedoborów, jednak niekiedy istnieje konieczność zastosowania iniekcji. Wstrzyknięcia domięśniowe lub dożylne roztworu witaminy B1 stosuje się gdy niezbędne jest wprowadzenie większych ilości tiaminy, np. w leczeniu neuralgii. Z uwagi na skuteczność witaminy B1 w leczeniu choroby beri-beri oraz objawów zapalenia wielonerwowego, bywa ona nazywana aneuryną.

Przyjmowanie doustne preparatów tiaminy nie wiąże się z ryzykiem wystąpienia objawów niepożądanych. Jednak podanie pozajelitowe, ze względu na stosowanie większych dawek, może powodować bóle głowy, zaburzenia oddychania, zmiany skórne (pokrzywka), a nawet zapaść. Istnieje również ryzyko (w przypadku podania dożylnego) tzw. wstrząsu tiaminowego. W jego przebiegu występują zaburzenia oddychania, rozszerzenie naczyń krwionośnych i ostatecznie zatrzymanie pracy serca i śmierć. Z tego powodu witamina B1 nie powinna być stosowana dożylnie. Tiamina nie daje istotnych interakcji z innymi lekami.

Aktywna forma witaminy B1 (kokarboksylaza, difosfotiamina) bywa stosowana wspomagająco w leczeniu glikozydami naparstnicy oraz w śpiączce cukrzycowej, nerwobólach i chorobach zakaźnych. Ze względu na wpływ na metabolizm węglowodanów, podawana jest także w przypadku zatruć ołowiem, alkoholem lub barbituranami. Kokarboksylaza jest podawana podskórnie, domięśniowo lub dożylnie.

W lecznictwie znalazły zastosowanie także pochodne tiaminy - klometiazol i sulbutiamina. Klometiazol wykazuje działanie uspokajające, nasenne i przeciwdrgawkowe. Stosowany jest doustnie lub dożylnie w postaci etanodisulfonianu. Sulbutiamina jest wykorzystywana w objawowym leczeniu stanów wyczerpania fizycznego i psychicznego. Podawana jest w postaci preparatów doustnych.

Autor: Marta Grochowska

Źródła:
Gertig H., Przysławski J.: Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu. PZWL, Warszawa 2007,
Janiec W.: Farmakodynamika. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL, Warszawa 2008,
Kostowski W., Herman Z. S.: Farmakologia. Podstawy farmakoterapii. PZWL, Warszawa 2010.