Pirydoksyna | Witamina B6

1.1. Historia i pochodzenie

Pirydoksyna została wyizolowana w 1934 roku przez amerykańskiego chemika o węgierskim pochodzeniu, Paula Gyorgy’ego. Na jej trop wpadł przypadkiem, podczas badań nad ryboflawiną i jej rolą w diecie w odniesieniu do pelagry. Zaobserwował, że u szczurów karmionych pokarmem zawierającym tiaminę doszło do rozwinięcia tej choroby nawet wówczas, gdy dostały czystą ryboflawinę. Ustępowała jednak, gdy zwierzętom zaczęto podawać wolny od flawiny ekstrakt z drożdży piekarniczych. Te zaś, które otrzymywały ekstrakt, ale nie ryboflawinę nie wykazywały objawów pelagry, ale z kolei nie były w stanie zwiększyć masy ciała. Fakty te świadczyły o tym, że w ekstrakcie drożdżowym musi znajdować się jeszcze jeden “czynnik przeciwpelagryczny”, który jednak jest biologicznie odmienny od ryboflawiny. Gyorgy nazwał go witaminą B6, dla odróżnienia od pozostałych znanych już witamin z tej grupy. W 1936 udało się otrzymać jego krystaliczną formę, a nieco później także dokonać jego syntezy chemicznej.

Termin “witamina B6” odnosi się do grupy sześciu pokrewnych związków chemicznych: pirydoksyny, pirydoksalu, pirydoksaminy oraz ich fosforanowych pochodnych. Największe znaczenie dla procesów zachodzących w organizmie ma 5’-fosforan pirydoksalu (P5P), powstający w wyniku enzymatycznych przekształceń pozostałych form przez oksydazy i kinazy.

Najczęściej stosowaną postacią tej witaminy jest jednak pirydoksyna. Jest ona rozpuszczalna w wodzie, dlatego nie może być magazynowana przez organizm. Jej niedobór może skutkować objawami ze strony układu nerwowego: drgawkami, bezsennością, apatią, pogorszeniem ogólnego samopoczucia, depresją, obniżeniem sprawności intelektualnej, ale także stanami zapalnymi skóry i błon śluzowych, niedokrwistość, zmniejszenie efektywności pracy układu odpornościowego, zaburzenia funkcjonowania mięśnia sercowego, zwiększenie ryzyka rozwoju miażdżycy i choroby niedokrwiennej serca.

1.2. Klasyfikacja

Pirydoksyna należy do witamin – związków niezbędnych do prawidłowego funkcjonowanie organizmu, które muszą być dostarczane z pokarmem. Stanowi niezwykle ważny koenzym w wielu reakcjach enzymatycznych. Jej obecność jest konieczna dla prawidłowego przebiegu metabolizmu białek i aminokwasów. Bierze też udział w syntezie hemu (integralnej części hemoglobiny) oraz immunoglobulin. W ośrodkowym układzie nerwowym wspomaga produkcję neuroprzekaźników (dopaminy, serotoniny i GABA,) a także metabolizm neuronów.

1.3. Występowanie

Pirydoksyna wytwarzana jest przez mikroorganizmy zasiedlające błonę śluzową jelit. Powstające w ten sposób ilości są jednak zbyt małe, aby zaspokoić potrzeby ludzkiego organizmu, dlatego też witaminę B6 należy dostarczać wraz z pożywieniem lub w postaci suplementów diety. W tabeli zestawiono zawartość  pirydoksyny w określonych produktach spożywczych.

Tabela. Zawartość witaminy B6 w wybranych produktach spożywczych (mg/100 g produktu)

2.1. Wpływ na układ nerwowy

2.1.1. Wpływ na neurotransmisję

Wyniki licznych badań naukowych wykazały, że P5P, biologicznie aktywna forma witaminy B6, jest niezbędna dla utrzymania prawidłowego poziomu neuroprzekaźników z grupy monoamin w ośrodkowym układzie nerwowym. Związek ten jest bowiem kofaktorem dekarboksylazy aromatycznych aminokwasów (AAAD) – enzymu, który katalizuje reakcje powstawania dopaminy z L-DOPA i serotoniny z 5-HTP. U pacjentów z wrodzonymi dysfunkcjami metabolizmu pirydoksyny obserwuje się niekiedy zmniejszenie aktywności tego enzymu. Udowodniono także, że antagonista tej witaminy, 4-deoskypirydoksyna, wpływa na obniżenie poziomu mRNA kodującego AAAD.

Fosforan pirydoksalu jest kofaktorem także dekarboksylazy kwasu glutaminowego (GAD) – enzymu, który katalizuje reakcję wytwarzania kwasu gamma-aminomasłowego (GABA) z glutaminianu. Badania przeprowadzone z wykorzystaniem modeli zwierzęcych pozwoliły stwierdzić. że podawanie witaminy B6 wpływa na podwyższenie zarówno poziomu tego enzymu, jak i jego aktywności.

2.1.2. Działanie neuroprotekcyjne

Udowodniono, iż witamina B6 działa ochronnie na ośrodkowy układ nerwowy i pomaga zapobiegać uszkodzeniu jego komórek wskutek działania szkodliwych czynników. Skutecznie osłabia neurotoksyczność kwasu domoikowego, który aktywuje receptory AMPA i kainowe, prowadząc do nadmiernego napływu jonów wapnia do wnętrza komórek, a w konsekwencji do ich obumierania. Efekty te są podobne do wywołanych przez ekscytotoksyczność glutaminianu i widoczne szczególnie w obrębie hipokampa i ciała migdałowatego. Fosforan pirydoksalu jest w stanie obniżyć stężenie glutaminianu w przestrzeni międzykomórkowej, co przekłada się na zmniejszenie pobudzenia jego receptorów, a tym samym – na ograniczenie napływu jonów wapnia.

Innym mechanizmem działania neuroprotekcyjnego pirydoksyny jest jej zdolność do redukcji stężenia homocysteiny w organizmie. Homocysteina jest aminokwasem powstającym na drodze enzymatycznych przemian metioniny pochodzącej z białka pokarmowego. Jej nadmiar może przyczyniać się do rozwoju wielu stanów patologicznych. Postuluje się jej udział również w powstawaniu zmian neurodegeneracyjnych charakterystycznych dla chorób Alzheimera czy Parkinsona. Aminokwas ten m.in. zwiększa neurotoksyczność beta-amyloidu oraz zmniejsza nawet o 60% liczebność neuronów produkujących hydroksylazę tyrozynową – enzym niezbędny do produkcji dopaminy. Suplementacja witaminy B6 podczas badań klinicznych pozwoliła wielokrotnie na obniżenie poziomu homocysteiny. Przyczyniło się to również do poprawy przepływu krwi w naczyniach zaopatrujących mózg, a tym samym na lepsze dotlenienie i odżywienie neuronów.

2.1.3. Wpływ na zdolności poznawcze

Podczas wielu badań klinicznych potwierdzono znaczenie suplementacji witaminy B6 dla prawidłowego poziomu funkcji poznawczych. Działanie to jest widoczne szczególnie u osób w średnim i podeszłym wieku, u których zaobserwowano poprawę w zakresie pamięci czy koncentracji. Prawdopodobnie wynika to z faktu, że 5’-fosforan pirydoksalu jest niezbędnym kofaktorem w reakcji wytwarzania dopaminy oraz GABA. Pierwszy z tych neuroprzekaźników warunkuje właściwy poziom energii, także mentalnej, oraz odpowiada za zdolność do skupienia uwagi i płynne jej przenoszenie z jednego tematu na drugi, czyli tzw. wielozadaniowość. GABA z kolei, jako neurotransmiter hamujący, zapobiega nadmiernemu pobudzeniu ośrodkowego układu nerwowego, co sprzyja stabilności koncentracji.

2.1.4. Wpływ na nastrój

Jednym ze skutków niedoboru pirydoksyny jest podwyższone ryzyko rozwoju depresji. Jest to związane z jej rolą jako kofaktora w procesie wytwarzania neuroprzekaźników należących do monoamin: dopaminy i serotoniny. Ich prawidłowa aktywność w ośrodkowym układzie nerwowym jest niezbędny dla dobrego nastroju, właściwego poziomu motywacji oraz ogólnego dobrego samopoczucia. Ponieważ zaś pirydoksyna jest wymagana także do produkcji GABA, warunkuje również właściwe radzenie sobie w sytuacjach stresowych i łagodzi symptomy związane z lękiem.

Wyniki wielu badań klinicznych prowadzonych na przestrzeni kilku dziesięcioleci świadczą o tym, że suplementacja tej witaminy pozwala skutecznie poprawić nastrój i złagodzić objawy depresji. Obserwowano również korzystny wpływ suplementacji tej witaminy w przypadku zespołu napięcia przedmiesiączkowego (PMS) u kobiet – jej przyjmowanie pomagało redukować takie symptomy jak nerwowość (nawet o niemal 90%), niepokój, zawroty głowy, wzrost apetytu na słodycze, tkliwość piersi czy odczuwanie nadmiernego zmęczenia. Zanotowano również, iż przyjmowanie witaminy B6 pozwala na złagodzenie efektów ubocznych takich jak obniżenie nastroju, pojawiających się niekiedy podczas stosowania doustnej antykoncepcji hormonalnej.

2.1.5. Wpływ na śnienie

Serotonina jest neuroprzekaźnikiem, ale także substratem do produkcji melatoniny, która reguluje cykl dobowy. Istnieją dowody na to, że u naczelnych, także u człowieka, suplementacja witaminy B6 (przekładająca się na wzrost poziomu tych dwóch związków chemicznych) może powodować zmiany w fazie snu REM (ang. rapid eye movement) dotyczące czasu jej występowania i długości trwania. Wyniki badań naukowych wskazują również na to, że suplementacja pirydoksyny wpływa korzystnie na łatwość przypominania sobie marzeń sennych. Osoby biorące udział w testach i przyjmujące tę witaminę opisywały swoje sny jako bardziej kolorowe, żywe i dziwne, niż te, które otrzymywały placebo. Efekt ten może być wynikiem zwiększenia pobudzenia korowego w trakcie fazy REM związanej z występowaniem marzeń sennych. Naukowcy przypuszczają, że pirydoksyna może być przydatna jako czynnik wspomagający indukcję tzw. świadomego śnienia (ang. lucid dreams). Uważa się bowiem, że wystąpieniu tego zjawiska sprzyjają warunki, w których poprawiona zostaje zdolność do przypominania sobie marzeń sennych.

2.2. Działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe

Wyniki badań naukowych wskazują na to, że niedoborowi witaminy B6 często towarzyszy występowanie stanów zapalnych w organizmie. Przeprowadzono wiele testów klinicznych, które potwierdziły, iż jej suplementacja może przynosić korzyści szczególnie w chorobach związanych z nieprawidłowym funkcjonowaniem tego rodzaju odpowiedzi immunologicznej. W jednym z nich, z udziałem osób cierpiących na reumatoidalne zapalenie stawów, udowodniono, że przyjmowanie pirydoksyny przez okres 12 tygodni pozwala na znaczące zmniejszenie stężenia cytokin prozapalnych takich jak TNF-alfa i IL-6.

W eksperymentach z wykorzystaniem modeli zwierzęcych zaobserwowano też, że witamina B6 wpływa na obniżenie aktywacji NF-kappaB – czynnika transkrypcyjnego biorącego udział w reakcji komórek m.in. na cytokiny. Zaburzenia w jego regulacji związane są z występowaniem nowotworów, patologicznych stanów zapalnych lub chorób autoimmunologicznych. Wyniki badań wskazują również na właściwości antynocyceptywne pirydoksyny – hamuje ona przekazywanie sygnałów o bodźcach bólowych w podwzgórzu.

2.3. Wpływ na układ krążenia

Witamina B6 ma bardzo duże znaczenie dla utrzymania prawidłowego funkcjonowania serca i całego układu krwionośnego. Potwierdziły to wyniki trwających kilkanaście lat badań z łącznym udziałem niemal 100 tysięcy osób w wieku od 40 do 79 lat. Ich wyniki wykazały, że zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn wysoka zawartość pirydoksyny w diecie związana jest z obniżeniem ryzyka śmierci z powodu udaru, zawału serca czy choroby wieńcowej.

Może to być związane z faktem, że pirydoksyna wykazuje zdolność do obniżania stężenia homocysteiny. Podczas innych badań epidemiologicznych zanotowano, że poziom tego aminokwasu, skorelowany z ryzykiem chorób naczyń krwionośnych, jest odwrotnie proporcjonalny do poziomu witaminy B6 w organizmie. Hyperhomocysteinemia jest uważana przez lekarzy za czynnik zwiększający również ryzyko powstawania zmian miażdżycowych oraz rozwoju choroby zakrzepowej. Gdy stężenie tego aminokwasu jest zbyt wysokie, upośledza on funkcje śródbłonka naczyniowego, co utrudnia rozkurczanie się żył i tętnic. Zaburza także działanie tkankowego aktywatora plazminogenu (PLAT), którego zbyt niska aktywność sprzyja powstawaniu zakrzepów. Jest to także związane ze zdolnością homocysteiny do zwiększania syntezy tromboksanu A2 i obniżania poziomu prostacykliny. Podczas badań klinicznych udowodniono, że terapia z wykorzystaniem witaminy B6 pozwala na obniżenie poziomu homocysteiny nawet o 68%.

2.4. Wpływ na układ hormonalny

2.4.1. Kortyzol

Wyniki badań naukowych wykazały, że fosforan pirydoksalu wpływa na reakcję komórek na działanie kortyzolu. Testy in vitro udowodniły, iż odbywa się to poprzez modyfikację aktywności receptora glukokortykoidowego na skutek zmiany jego punktu izoelektrycznego, a także jego powinowactwa do hormonów będących jego naturalnymi ligandami. Dodatkowo wysoki poziom pirydoksyny we wnętrzu komórek prowadzi do obniżenia o ponad 40% ekspresji genów aktywowanych przez pobudzenie tego receptora. Eksperymenty z wykorzystaniem metod molekularnych potwierdziły, że aktywna forma witaminy B6 moduluje interakcje pomiędzy receptorem a czynnikiem transkrypcyjnym NF1, którego związanie się z nicią DNA jest niezbędne do rozpoczęcia syntezy właściwego mRNA. W ten sposób pirydoksyna zmniejsza wrażliwość komórek organizmu na kortyzol, przyczyniając się do ograniczenia reakcji na stres, zwłaszcza działający przewlekle.

2.4.2. Hormon wzrostu

Wyniki testów z udziałem ochotników wykazały, iż wysoki poziom pirydoksyny wpływa na zwiększenie wydzielania hormonu wzrostu w odpowiedzi na wysiłek fizyczny. Uczestnikom podano roztwór tej witaminy dożylnie, przed rozpoczęciem intensywnej jazdy na rowerze stacjonarnym, podczas której ich puls wynosił ok. 170 uderzeń na minutę. Próbki krwi pobierano od nich przed rozpoczęciem treningu, a także kilkakrotnie po jego zakończeniu. Poziom hormonu wzrostu we krwi w każdym przypadku był wyższy niż u osób, które otrzymały placebo, zaobserwowano też jego intensywniejszy wzrost – nawet do 81 ng/ml, podczas gdy w tym samym czasie w grupie kontrolnej wynosił on 25,5 ng/ml. W trakcie innych badań wykazano, że u osób z akromegalią podanie pirydoksyny pozwoliło zmniejszyć wydzielanie hormonu wzrostu.

2.5. Wpływ na inne narządy

2.5.1. Kości

Zdolność witamin B6 do obniżania poziomu homocysteiny w organizmie przyczynia się również do poprawy stanu kości. Wyniki badań naukowych udowodniły, iż u osób z hiperhomocysteinemią często występuje obniżenie gęstości mineralnej kości, co skutkuje zmianami w ich mikroarchitekturze i zwiększeniem podatności na złamania. Niedobór witaminy B6 często występuje również u osób z osteoporozą. Suplementacja pirydoksyny może więc wpłynąć korzystnie na stan kości, poprawiając ich wytrzymałość, choć przydatność takiego postępowania w zapobieganiu i terapii osteoporozy wciąż wymaga potwierdzenia w badaniach klinicznych.

2.5.2. Skóra

Witamina B6 jest bardzo istotna dla prawidłowego rozwoju i dojrzewania komórek budujących skórę. Udowodniono, że jej niedobór związany jest ze zwiększeniem rozpuszczalności kolagenu i powstawaniem patologicznych zmian skórnych, np. tzw. zajadów w kącikach ust. Może również prowadzić do zwiększonego wypadania włosów, skutkującego nawet ogniskowym łysieniem.

2.5.3. Tkanka tłuszczowa

Wyniki długoletnich analiz wykazały, że niskokaloryczne diety bogate w witaminę B6 są bardziej skuteczne w redukcji masy ciała, niż diety zawierające mniejsze ilości tej witaminy. Prawdopodobnie jest to efektem wpływu fosforanu pirydoksalu na komórki tkanki tłuszczowej. Związek ten bowiem redukuje wewnątrzkomórkową zawartość wapnia i hamuje ekspresję syntazy kwasów tłuszczowych (FAS) w adipocytach, co przyczynia się do osłabienia adipogenezy, a w konsekwencji – także do zmniejszenia masy ciała.