Vitamine B12

1.1.1.2.1Définition et structure

La vitamine B12 (Cobalamine/Cbl) est une vitamine hydrosoluble.. L’apport alimentaire est indispensable car l’organisme humain ne synthétise pas la vitamine B12. Cette vitamine est

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présente principalement dans les aliments d’origine animale comme le foie, la viande, les volailles, le jaune d’œuf, les poissons, les crustacés, et les laitages. Les besoins physiologiques de vitamine B12 sont très faibles, et variables selon les périodes de la vie. Le tableau supplémentaire 2 détaille les apports nutritionnels conseillés journalière en vitamine B12 pour la population française.

La vitamine B12 appartient à la famille des corrinoïdes. Elle est constituée d’un noyau corrine et d’un ribonucléotide reliés entre eux par un pont amino2- propanol Elle a une structure chimique proche de l’hème, ici l’atome de fer est remplacé par un atome de cobalt, d'où son nom : cobalamine. (Figure 8)

-Le ribonucléotide : il résulte de la condensation de la 5,6 - diméthylbenzimidazole (= base azotée) avec un sucre, le Ribose 3’ phosphate. (Structure 3 et 4 dans la figure ci-dessou)

-Le noyau corrine : il est formé d’un atome central de Cobalt relié à 4 noyaux pyrroles ainsi qu’à un radical anionique variable (-R) lié sur Cobalt, dont la nature permettra de définir :

* La cyanocobalamine (-R = -CN), l’hydroxocobalamine (- R = -OH) : ces 2 composés sont à Co

3+, forme circulent, stables et utilisés en thérapeutique.

* La méthylcobalamine/MeCbl (-R = -CH3), et la 5’-désoxyadenosyl cobalamine/AdoCbl (- R = -5’d Ado) sont les formes actives, elles sont les coenzymes pour la méthionine synthase et la

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Figure 8. Structure chimique de la vitamine B12. (Modifié d’après Guéant & Namour, 2003)

Le degré d’oxydation de l’atome de Cobalt, en 3 niveaux (tri-, bi-, ou monovalent), détermine les Cobalamines : Cob(I)alamine, Cob(II)alamine, Cob(III)alamine.

A l'état naturel, la vitamine B12 existe sous forme de cristaux ou de poudre cristalline de couleur rouge foncée, cette couleur provient du cobalt.

1.1.1.2.2Absorption et transport

Dès son ingestion jusqu’à son internalisation dans les cellules, les cobalamines (Cbl) sont liées aux différentes protéines.

Lors de l’ingestion des aliments (au niveau de la bouche), la majorité des Cbl restent attachées aux protéines alimentaires, et on les trouve principalement sous forme d’AdoCbl et MeCbl. Au niveau de l’estomac, les Cbl sont libérées à partir des protéines alimentaires grâce à la sécrétion de chlorohydropepsines, et sont prises en charge par les haptocorrines salivaires (protéine R) en raison du pH acide du suc gastrique (Allen et al. 1978). L'haptocorrine aussi connue sous le nom de transcobalamine-1 (TCI) est codée par le gène TCN1. Il s'agit d'une glycoprotéine produite par les glandes salivaires. Sa fonction essentielle est protéger la vitamine B12 (cobalamine) de l’acidité lors de son passage dans l'estomac. Au niveau duodénal, le pH est plus neutre, permet la

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séparation du complexe haptocorrine-cobalamine, grâce à l’action de protéases pancréatiques qui dégradent l'haptocorrine, et libérent la cobalamine, cette dernière se lie, alors au facteur intrinsèque (FI) jusqu'à l'iléon où elle sera absorbée. L’FI est une glycoprotéine sécrétée par les cellules pariétales de l'estomac, qui va permettre à la cobalamine de franchir la barrière intestinale au niveau de l'iléon (Nicolas and Guéant 1995). Dans l’iléon distal, les complexes Cbl-FI se fixent à la cubiline, et la cobalamine se lie à la transcobalamine II (TCII) nécessaire au transport via le système porte. Il est nécessaire de mentionner que les cobalamines transportées vers le foie peuvent être sécrétées dans la bile sous forme de haptocorrine-cobalamine (Cbl

protéine-R), ce qui est connu comme le cycle entéro-hépatique. (Figure 9)(El Kholty et al. 1991).

Ce cycle représente 1.3ug de vitamine B12 par jour.

Au niveau sanguin la Cbl est liée à la transcobalamine II, cette protéine est la plus importante car elle fixe plus de 80 % de la vitamine B12 absorbée. Elle délivre la vitamine B12 aux cellules utilisatrices (moelle osseuse, foie, glandes endocrines) par un mécanisme d’endocytose récepteur-dépendant. L’internalisation intracellulaire dans les tissus cibles est réalisée par endocytose, médiée par des récepteurs membranaires (Transcobalamine Receptor). Il s’agit du récepteur mégaline pour les reins et du récepteur CD320 pour le foie et les autres tissus. (W. Jiang et al. 2013) (Nielsen et al. 2012)

Dans les cellules périphériques, les complexes Cbl-TCII sont internalisés par endocytose et la Cbl libérée dans le compartiment lysosomal est transformée en MeCbl et AdoCbl. (Andrès et al.

2005)(Nielsen et al. 2012) (Figure 10) Pour traverser la membrane lysosomale, deux protéines

sont impliquées – LMBD1 et ABCD4 (ATP-binding cassette transporter D4). (Coelho et al. 2012)(Guéant, Coelho, and Nicolas; 2014)

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Figure 9. Processus d’absorbation et transportation de la vitamine B12.

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Figure 10. Transport et métabolisme de la Cobalamine.

(Modifié d’après Nielsen Marianne J et al, Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2012)

1.1.1.2.3Stockage et élimination

Les cobalamines sont stockées principalement dans le foie, le cœur et la rate. Chez l’homme, la réserve moyenne en Cbl est de 3 et 4 mg environ. Et, c’est le foie qui contient près de la moitié du stock. (El Kholty et al. 1991).

Les besoins physiologiques en vitamine B12 sont largement assurés (environ 3 à 4 ug/jour) car les apports quotidiens sont importants lors d’une alimentation normale. Une carence en vitamine B12 ne se manifestera qu’après plusieurs années (3 à 4 ans) si l’apport de cette vitamine cesse brutalement (suite à une chirurgie bariatrique par exemple) car les réserves étant de 3 à 4 mg. La concentration en vitamine B12 sérique normale doit supérieur à 150 pmol/L.

L’élimination quotidienne de la vitamine B12 est à 2 et 5 ug chez l’homme. Elle est assurée par la bile, les selles, les urines et la sueur.

1.1.1.2.4Son rôle

Une fois cobalamine est transportée dans les cellules et libérée à partir de TCII, il prend son rôle dans deux réactions.

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Au niveau cytoplasmique, la méthioine synthase (MS) transfert le groupement méthyl du N5-méthylTHF sur la Cbl pour donner la MeCbl et le tétrahydrofolate(THF). Puis la MeCbl transfert son groupement méthyle sur l’homocystéine pour former la méthionine. (Kapadia 1995) Au niveau mitochondrial, la cobalamine est réduite par la cobalamine adénosyltransférase en AdoCbl, grâce à une cobalamine réductase. L’AdoCbl est la coenzyme de la méthymalonyl-CoA mutase, L’AdoCbl permet la conversion du méthylmalonyl-CoA en succinyl-CoA, ce dernier intègre le cycle de Krebs et participe à la néoglucogenèse. (Kräutler 2005)