Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
H. Jomaa

Vitamin B6

Vitamin B6
Englischer Begriff
pyridoxine
Definition
Der Begriff Vitamin B6 umfasst eine Gruppe von sechs 2-Methyl-, 3-Hydroxy-, 5-Hydroxymethylpyridinderivaten, die die biologische Aktivität von Pyridoxin aufweisen.
Molmasse
Pyridoxin 169,18 g, Pyridoxamindihydrochlorid 241,1 g, Pyridoxal 167,16 g, Pyridoxinphosphat 249,16 g, Pyridoxalphosphat 247,14 g, Pyridoxaminphosphat 247,1 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Vitamin B6 schließt Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin und ihre entsprechenden an der 5’-Position phosphorylierten Formen Pyridoxinphosphat, Pyridoxalphosphat und Pyridoxaminphosphat ein. Alle 6 Verbindungen sind in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln enthalten. Einige Pflanzen enthalten glykosyliertes Vitamin B6 in Form von Pyridoxin-5’-β-d-glucosid. Pyridoxinhydrochlorid ist die am häufigsten verwendete synthetische Form von Vitamin B6 zur Nahrungsergänzung.
Vitamin-B6-Derivate sind in wässrigen, sauren Lösungen stabil, jedoch labil in neutralen und alkalischen Lösungen sowie empfindlich gegen Tageslicht bzw. UV-Licht. Sie werden nach Aufnahme enzymvermittelt im Darm, in der Leber und in anderen Geweben in die aktiven Formen Pyridoxalphosphat und Pyridoxaminphosphat umgewandelt.
Die Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung für die tägliche Zufuhr beträgt 1,2 mg für Frauen, 1,5 mg für Männer und 1,9 mg für Schwangere und Stillende. Bei einer Einnahme von 100 mg/Tag über einen längeren Zeitraum können neurologische Symptome wie Ataxie, Muskelschwäche und Taubheitsgefühl als Zeichen einer Überdosierung auftreten.
Die Resorption von Vitamin B6 erfolgt im Jejunum durch passive Diffusion. Vor der Aufnahme werden phosphorylierte Vitamin-B6-Derivate durch eine alkalische Phosphatase dephosphoryliert. Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin zeigen eine ähnliche Bioverfügbarkeit. Pyridoxin-5’-β-d-glucosid hat im Vergleich zu Pyridoxin eine 50 % niedrigere Bioverfügbarkeit. Pyridoxin aus Nahrungsergänzungsmitteln wird fast vollständig (95 %) aufgenommen.
Vitamin B6 wird nach Aufnahme in die Enterozyten durch das Enzym Pyridoxalkinase phosphoryliert und damit in der Zelle zurückgehalten. Um die Zellmembran zu passieren und in den Pfortaderkreislauf zu gelangen, ist eine erneute Dephosphorylierung notwendig.
In der Leber werden Vitamin-B6-Derivate in Pyridoxalphosphat überführt und in das Blut abgegeben. Pyridoxal und Pyridoxalphosphat bilden die Hauptformen im Plasma, wobei Pyridoxalphosphat 70–90 % des gesamten Vitamin B6 im Plasma ausmacht. Der Transport im Plasma erfolgt an Albumin gebunden.
Die Umwandlung der verschiedenen Vitamin-B6-Formen ineinander ist abhängig von Riboflavin (s. Vitamin B2), Niacin und Zink. Riboflavin ist ein Kofaktor für die Pyridoxin-(Pyridoxamin-)Phosphatoxidase und die Aldehydoxidase, Niacin ein Kofaktor für die Aldehyddehydrogenase und Zink ein Kofaktor für die Pyridoxalkinase.
Auch im Gewebe liegt Vitamin B6 vor allem als Pyridoxalphosphat vor. Der Vitamin-B6-Gehalt des menschlichen Körpers beträgt etwa 15 nmol/g Gewebe. Hiervon liegt der Großteil (75–80 %) im Muskelgewebe als an der Muskelglykogenphosphorylase gebundenes Pyridoxalphosphat vor. Etwa 5–10 % des Vitamin B6 im Körper befinden sich in der Leber, kleinere Mengen in Plasma, Erythrozyten und anderen Organen. Erythrozyten sind in der Lage, alle Vitamin-B6-Derivate aufzunehmen und in Pyridoxalphosphat und Pyridoxal umzuwandeln, die an Hämoglobin gebunden werden.
Die hohe Vitamin-B6-Konzentration in der Nabelschnur Neugeborener lässt einen aktiven Transport von der Mutter auf den Fötus annehmen. Vitamin B6 wird in die Muttermilch sezerniert, wobei die Konzentration abhängig ist von der Aufnahme der Mutter. Die durchschnittliche Konzentration in der Muttermilch beträgt 130 μg/l.
Die Ausscheidung von Vitamin B6 erfolgt hauptsächlich als 4-Pyridoxinsäure über den Urin. Die metabolisch inaktive Pyridoxinsäure ist das Endprodukt der Oxidation aller Vitamin-B6-Derivate. Im Urin lassen sich in niedriger Konzentration auch aktive Formen von Vitamin B6 nachweisen.
Funktion – Pathophysiologie
Pyridoxalphosphat und Pyridoxaminphosphat wirken als Kofaktoren für mehr als 100 Enzyme und sind damit u. a. beteiligt am Aminosäuremetabolismus, der Glykogenolyse und Glukoneogenese, C1-Reaktionen, der Hämsynthese, der Niacinbildung sowie am Lipidmetabolismus und der Neurotransmittersynthese. Im Aminosäurestoffwechsel sind Pyridoxalphosphat und Pyridoxaminphosphat z. B. an Decarboxylierungs-, Transaminierungs- und Racemisierungsreaktionen beteiligt.
Vitamin-B6-Mangel ist selten und tritt am ehesten bei einer Fehl- oder Mangelernährung auf. Es kann zur Entwicklung einer hypochromen mikrozytischen Anämie und neurologischen Störungen wie Krampfanfällen und abnormalem Elektroenzephalogramm kommen.
Kinder mit Gendefekten der Enzyme, die an der Synthese des Kofaktors Pyridoxalphosphat beteiligt sind (z. B. Pyridoxalkinase), zeigen neonatale epileptische Anfälle. Diese sind resistent gegen die klassische antikonvulsive Therapie, sprechen jedoch auf pharmakologische Dosen von Pyridoxalphosphat an (10–85 mg/kg KG pro Tag).
Der Tryptophan-Abbauweg beinhaltet mehrere Pyridoxalphosphat-abhängige Enzyme. Bei einem Mangel kommt es zur vermehrten Urinausscheidung von Tryptophanmetaboliten wie Xanthuren- und Kynurensäure.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Antikoaguliertes Vollblut, Plasma.
Präanalytik
Proben luft- und lichtgeschützt aufbewahren.
Analytik
Direkte Analyseverfahren beruhen auf der Bestimmung der Konzentration der Vitamin-B6-Derivate im Plasma. Indirekte Verfahren beruhen auf der Überprüfung Vitamin-B6-abhängiger Prozesse.
Direkte Verfahren (enzymatische und HPLC- und LC-MS-Methoden): Bestimmung der Pyridoxalphosphatkonzentration im Plasma.
Indirekte Verfahren (enzymatische Methoden): Bestimmung des Aktivierungskoeffizienten der Erythrozyten-Aspartat-Aminotransferase (AST; s. Aspartat-Aminotransaminase) mit und ohne Pyridoxalphosphatzugabe in vitro.
Referenzbereich – Erwachsene
Pyridoxalphosphat in Plasma: 5–50 μg/L (20–202 nmol/L). Aktivitätskoeffizient der AST in Erythrozyten: bis 1,5.
Referenzbereich – Kinder
Nicht verfügbar.
Indikation
Fehl- oder Mangelernährung, Alkoholkrankheit, chronische Hämodialyse. hypochrome mikrozytäre Anämie, Homocystinurie, Cystathioninurie, Hyperoxalurie (Typ I).
Interpretation
Eine Pyridoxalphosphatkonzentration im Plasma kleiner als 7,5 μg/L (30 nmol/L) ist ein Indikator für eine Vitamin-B6-Unterversorgung. Werte kleiner als 2,5 μg/L (10 nmol/L) gelten als Mangel. Diese Entscheidungsgrenzen gelten für alle Alters- und Geschlechtsgruppen.
Bewertung
Zur Beurteilung des Vitamin-B6-Status eignet sich am besten die Bestimmung der Konzentration von Pyridoxalphosphat im Plasma. Die 4-Pyridoxinsäureausscheidung im Urin reagiert schnell auf Veränderungen der Vitamin-B6-Zufuhr. Sie spiegelt die jüngste Vitamin-B6-Einnahme wider und erlaubt keine Rückschlüsse auf den Vitamin-B6-Status.
Erythrozyten-Aminotransferase-Enzyme, wie Erythrozyten-Aspartat-Aminotransferase und Erythrozyten-Alanin-Aminotransferase, erfordern Pyridoxalphosphat als Kofaktor. Der Sättigungsgrad dieser Enzyme mit Pyridoxalphosphat liefert indirekt Informationen über den Vitamin-B6-Status. Der Sättigungsgrad wird bestimmt durch Messung des Aktivierungskoeffizienten, ausgedrückt als das Verhältnis der Enzymaktivität mit und ohne Zugabe von Pyridoxalphosphat.
Literatur
EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies) (2016) Scientific opinion on dietary reference values for vitamin B6. EFSA J 14(6):4485
Rifai et al (2018) Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics, 6. Aufl. Elsevier, St. Louis