У дитини, яку годували синтетичними сумішами, з'явилися ознаки недостатності вітаміну B1. У яких реакціях бере участь цей вітамін?

Чому це правильна відповідь

Тіамін (вітамін В₁) у вигляді тіамінпірофосфату (ТПФ) є обов’язковим коферментом трьох ключових мультиферментних комплексів, що здійснюють окислювальне декарбоксилювання α-кетокислот. Перший — піруватдегідрогеназний комплекс (ПДГ) у матриксі мітохондрій: піруват + КоА + НАД⁺ → ацетил-КоА + СО₂ + НАДН; ТПФ зв’язується з Е₁-компонентою і бере участь у декарбоксилюванні пірувату з утворенням гідроксиетильного похідного. Другий — α-кетоглутаратдегідрогеназний комплекс у циклі Кребса: α-кетоглутарат + КоА + НАД⁺ → сукциніл-КоА + СО₂ + НАДН; ТПФ необхідний для декарбоксилювання α-кетоглутарату. Третій — комплекс α-кетокислот з розгалуженим ланцюгом (BCKDH): α-кетоізовалерат, α-кетоізокапроат, α-кетометилвалерат (похідні валін, лейцин, ізолейцин) → відповідні ацил-КоА + СО₂ + НАДН. Механізм дії ТПФ у всіх трьох комплексах ідентичний: тіазолієве кільце ТПФ депротонується з утворенням карбаніону, який нуклеофільно атакує карбонільний вуглець α-кетокислоти, після чого відбувається декарбоксилювання з утворенням резонансно-стабілізованого енамін-карбаніону, який далі окиснюється ліпоєвою кислотою Е₂-компоненти. Таким чином, ТПФ забезпечує саме окислювальне декарбоксилювання, а не просте декарбоксилювання чи інші реакції. При годуванні дитини виключно синтетичними сумішами без додавання вітаміну В₁ швидко розвивається його дефіцит, оскільки грудне молоко та натуральні продукти містять тіамін, а організм людини не здатний його синтезувати. Дефіцит ТПФ блокує ПДГ і α-КГДГ → накопичення пірувату і α-кетоглутарату → лактат-ацидоз, порушення циклу Кребса, зниження синтезу АТФ → тяжке ураження ЦНС (енцефалопатія Верніке), міокарда (серцева недостатність високого викиду) та периферичних нервів. Саме тому в усіх штучних сумішах для немовлят обов’язково додають тіамін. Трансамінування, просте декарбоксилювання амінокислот та гідроксилювання проліну потребують піридоксальфосфату (В₆), окислювально-відновні реакції без декарбоксилювання — рибофлавіну або ніацину. Тому лише окислювальне декарбоксилювання α-кетокислот є специфічною функцією тіамінпірофосфату.