Tiamin (vitamin B1) je v vodi topen vitamin in spada v skupino vitaminov B. Na podlagi opazovanja nizozemskega zdravnika Christiaana Eijkmana konec 19. stoletja, da se pojavijo simptomi, podobni beriberi, pri piščancih, potem ko so bili krmljeni z oluščenim in poliranim rižem, vendar ne po tem, ko so jim dali neoluščen in nepoliran riž ali riževe otrobe, znan tudi kot "vitamin proti napihnjenosti". Po izolaciji zaščitne snovi za beriberi iz lupine riža in poimenovanju vitamina kot aneurina leta 1926 s strani Jansena in Donatha sta Williams in Windaus leta 1 izvedla strukturno razjasnitev in sintezo vitamina B1936 s povezovanjem obeh obročastih struktur in B vitamin je bil imenovan tiamin. Molekula tiamina je sestavljena iz pirimidinskega in tiazolnega obroča, povezanih z metilensko skupino. Tiamin sam ne najde terapevtske uporabe, temveč le njegove hidrofilne (v vodi topne) soli, kot so tiamin klorid hidroklorid, tiamin mononitrat in tiamin disulfid ali njihovi lipofilni (v maščobi topni) derivati (alitiaamini), kot je benfotiamin (S -benzoiltiamin-o-monofosfat; BTMP), bentiamin (dibenzoiltiamin) in fursultiamin (tiamin tetrahidrofurfuril disulfid). Suhi vitamin B1 je stabilen pri 100 ° C. Vodne raztopine vitamina B1 so najbolj stabilne pri pH <5.5, vendar ne v nevtralnih ali alkalnih okoljih. Tiamin je termolabilen (toplotno občutljiv) in občutljiv na svetlobo in oksidacijo ter ima visoko strukturno ali ustavno specifičnost. Manjše spremembe v molekularni strukturi so povezane z zmanjšanjem vitaminske učinkovitosti, neučinkovitosti ali v nekaterih primerih z antagonističnim (nasprotnim) načinom delovanja. Antagonisti tiamina, kot so oksitiamin, piritiamin in amprolij, lahko zavirajo (zavirajo) tiaminazo I in II (encimi, ki cepijo in -inaktivirajo tiamin) in zavirajo vezavo biološko aktivnega tiamin pirofosfata (TPP; sinonimi: tiamin difosfat (TDP), kokarboksilaze) do njegovega apoencima in konkurenčno zavirajo dekarboksilacijo (cepitev molekule ogljikovega dioksida (CO2)) 2-oksokislin. Infuzijske raztopine, ki vsebujejo sulfit (SO2), vodijo do popolne razgradnje vitamina B1.
Absorpcija
Tiamin najdemo v rastlinski in živalski hrani, vendar le v nizkih koncentracijah. Medtem ko je tiamin prisoten v prosti, nefosforilirani obliki v rastlinah, se 80-85% vitamina B pojavlja v živalskih tkivih kot biološko aktivna TPP oziroma TDP in 15-20% kot tiamin monofosfat (TMP) in tiamin trifosfat (TTP) . Fosforilirani vitamin B1, zaužit s hrano, defosforilira nespecifične fosfataze črevesne stene (encimsko odstranjevanje fosfat skupine) in se tako pretvorijo v absorpcijsko stanje. Absorpcija prostega tiamina je največ v jejunumu (prazno črevo), čemur sledi dvanajstnik (dvanajstnik) in ileum (ileum). Le-te se absorbirajo v majhnih količinah želodec in debelo črevo (debelega črevesa). Črevesje absorpcija (prevzem prek črevo) tiamina je predmet a Odmerek-odvisen dvojni mehanizem. Fiziološke količine vitamina B pod a koncentracija 2 µmol / l absorbira energijsko odvisna natrijevposredovani nosilni mehanizem. Tako je prenos vitamina B1 v črevesne sluznice (sluznice) aktiven in nasičen. Strukturni analogi, kot je piritiamin, lahko zavirajo aktivni vitamin B1 absorpcija z izločitvijo tiamina iz njegovega transporta beljakovin nahaja se v apikalni (obrnjen proti notranjosti črevesja) celična membrana. Vpliv alkohol or Etanolpo drugi strani pa zavira natrijev-kalij adenozin trifosfataza (Na + / K + -ATPaza; encim, ki katalizira transport ionov Na + iz celice in K + ionov v celico s cepitvijo ATP) v bazolaterali celična membrana (obrnjen stran od notranjosti črevesja), kar ima za posledico zmanjšanje regulacije za tiamin specifičnega transporta beljakovin. Nad a koncentracija 2 µmol / l pride do absorpcije vitamina B1 s pasivno difuzijo, kar pa ne natrijev-odvisno, niti jih tiaminski antagonisti ne morejo zavirati oz Etanol.Kot uporabljeni (uporabljeni) Odmerek povečuje, se odstotek absorbiranega tiamina zmanjša. To je po eni strani posledica nižje regulacije transmembranskega transporta beljakovin za tiamin v črevesju sluznica celice (sluznice) iz vitamina B1 Odmerek > 2 µmol / l, po drugi strani pa na neučinkovitost pasivne absorpcijske poti v primerjavi z aktivnim nosilcem posredovanim transportnim mehanizmom. Glede na študije s peroralno uporabljenim radioaktivno označenim tiaminom je stopnja absorpcije pri vnosu 1 mg ~ 50%, 5 mg ~ 33%, 20 mg ~ 25% in 50 mg ~ 5.3%. Skupaj lahko absorbira le največ 8-15 mg vitamina B1 na dan. Primerjava biopsij (vzorcev tkiva) črevesja sluznica bolnikov s pomanjkanjem tiamina in brez njega so pokazali znatno večjo absorpcijo vitamina B1 v črevesju pri osebah s slabim statusom tiamina. Povečana absorpcija vitamina B1 v pomanjkljivem stanju je posledica pregulacije (povišane regulacije) apikalnih prenosnikov tiamina v črevesju sluznica celice (sluznične celice). Absorbirani tiamin se delno fosforilira v črevesni sluznici (mukozne celice) s pomočjo citozolne pirofosfokinaze s cepitvijo adenozin trifosfata (ATP) v koencimatsko aktivni TPP (encimska vezava na fosfat skupine). Poleg nosilnega mehanizma, ki ga posreduje natrij, naj bi bila znotrajcelična pirofosfokinaza tudi stopnja, ki omejuje hitrost aktivnega prenosa tiamina v sluznico in čez njo. Prosti in fosforilirani tiamin vstopi v jetra prek portala Vena, od koder se po krvnem obtoku prenaša v ciljne organe in tkiva v skladu z njihovimi zahtevami.
Prevoz in porazdelitev v telesu
Prenos vitamina B1 v celoti kri se pojavlja predvsem v krvnih celicah - 75% v eritrocitov (rdeče krvne celice) in 15% v levkociti (bela kri celice). Le 10% vitamina B1 v kri se prevaža plazmatično, predvsem vezan na albumin. Z vnosom velikih odmerkov vitamina B1 se preseže vezavna sposobnost, tako da se presežni tiamin izloči. Skupne koncentracije v krvi se gibljejo med 5-12 µg / dl. Pri ciljnih organih in tkivih se tiamin absorbira v ciljne celice in mitohondriji ("Energetske elektrarne" celic) preko tiaminskega transporterja z visoko afiniteto (vezava moč). Zaradi fiziološkega pomena vitamina B1 v ogljikovih hidratih in presnova energije, srčna mišica (3-8 µg / g), ledvice (2-6 µg / g), jetra (2-8µg / g), možganov (1-4 µg / g) in zlasti v skeletnih mišicah imajo visoke koncentracije tiamina. Pri pomanjkanju tiamina se zaradi povečanja (povišane regulacije) transmembranskih transportnih beljakovin poveča vnos vitamina B1 v ciljne celice. Prosti tiamin se lahko fosforilira v biološko aktiven TPP v vseh organih in tkivih z intracelularno pirofosfokinazo z uživanjem ATP in kopičenjem dveh fosfat ostanki. Alkohol or Etanol preprečuje aktivacijo prostega tiamina v koencim TPP s konkurenčnim zaviranjem pirofosfokinaze. Prenos nadaljnje fosfatne skupine v TPP s pomočjo kinaze s cepitvijo ATP vodi v TTP, ki ga lahko pod vplivom fosfataz pretvorimo nazaj v TPP, TMP ali prosti, nefosforilirani tiamin. Medtem ko se vitamin B1 nahaja v krvni plazmi, Materino mlekoin cerebrospinalna tekočina (ki vpliva na možganov in hrbtenjača) večinoma v prosti obliki ali kot TMP, krvne celice (levkociti; eritrocitov) in tkiva vsebujejo predvsem TPP. Za znotrajcelično koencimsko aktivno TPP je celična membrana je neprepusten (neprepusten). TPP lahko zapusti celico šele po hidrolizi (cepitev po reakciji z vode) s pomočjo TMP za sprostitev tiamina. Znotrajcelična fosforilacija (encimska vezava fosfatnih skupin) in znižanje membranske prepustnosti (membranska permeabilnost) za fosforilirani tiamin na koncu služi kot zaščitni mehanizem za preprečevanje izgub vitamina B1 zaradi fizioloških odmerkov (1-2 mg / dan). Skupna telesna zaloga vitamina B1 pri zdravih posameznikih je 25–30 mg, od tega približno 40% v mišicah. Trgovina s tiaminom v ožjem pomenu ne obstaja. Zaradi svoje funkcije koencima je vitamin B1 vedno povezan (povezan) z ustreznim encimom in ga le obdrži (zadrži ledvice). Biološki razpolovni čas tiamina je razmeroma kratek in naj bi bil pri ljudeh 9.5-18.5 dni. Omejena zmogljivost shranjevanja in visoka stopnja prometa vitamina B zahtevata dnevni vnos zadostnih količin tiamina, da bi zadostili potrebam, zlasti v primerih povečane porabe vitamina B1 zaradi povečane presnove, na primer med športom, težkim fizičnim delom nosečnost in dojenje, kronično alkohol zlorabe in povišana telesna temperatura.
Izločanje
Izločanje vitamina B1 je odvisno od odmerka. V fiziološkem območju (normalno za presnovo) se približno 25% tiamina izloči skozi ledvice (preko ledvice). Pri visokih uporabljenih odmerkih pride do izločanja vitamina B1 skoraj v celoti skozi ledvice po nasičenju tkiva, ob hkratnem povečanju deleža tiamina, ki se izloča skozi žolč in neabsorbiranega tiamina v blatu. Ta učinek prelivanja ledvic je izraz samo-depresija procesov ledvičnega očistka (procesi izločanja), pa tudi nasičenosti tubulne reabsorpcije (reabsorpcija v ledvičnih tubulih). Približno 50% tiamina se izloči v prosti obliki ali esterificira s sulfatno skupino. Preostalih 50% so še neidentificirani presnovki, pa tudi tiaminkarboksilna kislina, metiltiazoocetna kislina in piramin. Večji kot je vnos vitamina B1, manjša je presnova in večje izločanje prostega, nespremenjenega tiamina.
Alitiamin
Allithiamines, kot so benfotiamin, bentiamin in fursultiamin so lipofilni (v maščobi topni) derivati tiamina, ki po odkritju japonske raziskovalne skupine Fujiwara v zgodnjih petdesetih letih spontano nastanejo v fizioloških pogojih s kombinacijo tiamina in alicina, aktivne sestavine v česen in čebulo. V derivatih alitiamina je tiazolni obroč, ki je bistven za delovanje vitaminov, odprt in žveplo atom je substituiran z lipofilno skupino. Šele po zaprtju tiazolnega obroča s spojinami, ki vsebujejo skupine SH, kot npr cisteina in glutation v celicah sluznice črevesja (celice sluznice) in po fosporilaciji (encimski dodatek fosfatnih skupin) biološko aktivnemu tiamin pirofosfatu v ciljnih celicah lahko altiamini izvajajo svoj vitaminski učinek v organizmu. Zaradi svoje apolarne zgradbe so za alitiamine različni absorpcijski pogoji kot vodetopni derivati tiamina, ki se s pomočjo nosilnega mehanizma absorbirajo v skladu s kinetiko nasičenja na energijsko in natrijev način. Vnos allitiaminov v sluznične celice (mukozne celice) črevesja se pojavi po predhodni defosforilaciji (odstranjevanju fosfatnih skupin) s pomočjo nespecifičnih fosfataz v črevesni sluznici (črevesna sluznica) sorazmerno z odmerkom s pasivno difuzijo, pri čemer allithiamines prenašajo črevesno absorpcijo hitreje in lažje v primerjavi z vodetopni derivati tiamina zaradi njihove boljše prepustnosti membrane (membranska prepustnost). The biološko uporabnost lipofilnih benfotiamin je približno 5- do 10-krat višja od vrednosti tiamin disulfida in tiamin mononitrata. Poleg tega alitiamini po peroralni uporabi dosežejo višjo raven tiamina in TPP v polni krvi, ciljnih organih in tkivih. uprava pri sorazmerno majhnih odmerkih in se v telesu dlje časa zadržijo (zadržijo). Hilbig in Rahmann (1998), ki sta preučevala tkivo distribucija in usoda radiooznačenih benfotiamin in tiaminijevega klorida v krvi in različnih organih, izmerili so bistveno večje radioaktivnosti v vseh organih po benfotiaminu uprava, še posebej v jetra in ledvic. 5- do 25-krat višja koncentracija benfotiamina je bil najden v možganov in mišice. V vseh drugih organih je bila vsebnost benfotiamina 10–40% večja od vsebnosti tiaminijevega klorida.
