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Welche Vitamin B6-Formen gibt es?
Vitamin B6 ist der Trivialname für mehrere Verbindungen der B6-Vitamere (siehe Abbildung 1). Dazu zählen Verbindungen ohne eine Phosphatgruppe (unphosphoryliert) und Verbindungen mit einer Phosphatgruppe (phosphoryliert).1,2
Unphosphoryliert:
- Pyridoxin (PN) „inaktives B6“
- Pyridoxal (PL)
- Pyridoxamin (PM)
Phosphoryliert:
- Pyridoxin-5′-phosphat (PNP),
- Pyridoxal-5′-phosphat (P5P; PLP) „aktives B6“
- Pyridoxamin-5′-phosphat (PMP)
Abbildung 1 Strukturformeln der phosphorylierten und unphosphorylierten B6-Vitamere.3
Alle 6 Verbindungen sind zu unterschiedlichen Anteilen in pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln enthalten. Tierische Lebensmittel enthalten vor allem Pyridoxal- und Pyridoxaminverbindungen, während in pflanzlichen Lebensmitteln hauptsächlich Pyridoxinverbindungen vorkommen. Einige Pflanzen enthalten zudem noch glykosyliertes Vitamin B6 in Form von Pyridoxin-5’-beta-d-glucosid.4 In diesem Artikel stehen die beiden Verbindungen Pyridoxin und Pyridoxal-5‘-phosphat im Fokus.
Unser Körper kann Vitamin B6 nicht selbst herstellen und ist auf die Zufuhr über die Nahrung angewiesen.
Der biologisch aktive Metabolit und damit einer der wichtigsten Kofaktoren in unserem Körper ist Pyridoxal-5′-phosphat (P5P bzw. PLP). P5P ist an etwa 160 Stoffwechselprozessen beteiligt.1,2,5
Vitamin B6 in Nahrungsergänzungsmitteln (NEM)
Vitamin B6 wird in NEM hauptsächlich in zwei verschiedenen Formen eingesetzt. Zum einen das oft als “inaktives Vitamin B6“ bezeichnete Pyridoxinhydrochlorid und zum anderen das meist als “aktives Vitamin B6“ bezeichnete Pyridoxal-5′-phosphat (P5P).
Mit der Bezeichnung „aktiv“ wird fälschlicherweise häufig assoziiert, dass das Vitamin nicht mehr umgewandelt werden müsse und man dem Körper energie- und ressourcenaufreibende Mehrarbeit ersparen könne.
Aber: Die Bezeichnungen „aktiv“ und „inaktiv“ beziehen sich hier auf die Funktion des Vitamins, wenn es sich in der Zelle aufhält, jedoch nicht, wenn das Vitamin dort erst noch hineinkommen muss.
Übrigens: Ähnlich ist es auch mit dem Begriff “bioaktives Vitamin B12” in NEM. Lies hier mehr zu den „vier Vitamin B12-Formen in Nahrungsergänzungsmitteln“.
Hindernis Zellmembran
Die Verbindung P5P ist die einzige B6-Form, die als Kofaktor genutzt werden kann. Das bedeutet, dass jede der vorher genannten Vitamin B6-Formen vom Körper zunächst in P5P umgewandelt werden muss. Ein durchaus logisches Fazit wäre daher, dass die Einnahme von P5P mehr Sinn machen würde als die Einnahme von Pyridoxin.
Der Haken an der Sache ist:
Phosphorylierte B6-Verbindungen, wie Pyridoxal-5‘-phosphat (= P5P), sind nicht in der Lage eine Zellmembran zu durchdringen.
P5P kann nicht aus dem Darmlumen ins Blut, in das Innere einer Zelle oder zu den Mitochondrien gelangen.
Nur B6-Moleküle ohne den Phosphatrest (Pyridoxin, Pyridoxal und Pyridoxamin) können die Zellmembran überqueren und vom Darmlumen über die Enterozyten ins Blut und zu den Organen gelangen (siehe Abbildung 2).1,2,5
Abbildung 2 Pyridoxal-5′-phosphat kann von den Darmzellen (Enterozyten) nicht aufgenommen werden. Pyridoxin hingegen schon. Der Vitamin B6-Transport kann dabei aktiv über Transporter oder durch passive Diffusion erfolgen.6
Metabolic Trapping – Die Stoffwechselfalle
Die Umwandlung von Pyridoxin (PN)
Wird Vitamin B6 in Form von Pyridoxin aufgenommen, kann das Molekül direkt durch die Zellmembranen ins Innere der Zellen wandern. Dort wird es im Zytosol durch das Enzym Pyridoxalkinase PDXK (Kofaktor: Zink; Aktivitätssteigerung: Kalium) zu Pyridoxin-5‘-phosphat (PNP) und anschließend durch das Enzym Pyridoxinphosphatoxidase PNPO (Kofaktor: Vitamin B2) zu P5P umgewandelt (siehe Abbildung 3).1,2,7–9
Da das B6-Molekül nun phosphoryliert ist, kann es die Zelle nicht mehr verlassen und ist gefangen. Diesen Vorgang bezeichnet man als “Metabolic Trapping“. P5P steht nun für zahlreiche Stoffwechselreaktionen innerhalb der Zelle zur Verfügung.1,2,7
Damit das Vitamin die Zelle wieder verlassen und in die Blutbahn gelangen kann, ist die Abspaltung der Phosphatgruppe notwendig.4
Die Umwandlung von Pyridoxal-5‘-phosphat (P5P)
Wird B6 in Form von Pyridoxal-5′-phosphat verzehrt, so muss die Phosphatgruppe vor Eintritt in die Zellen zuerst abgespalten werden, damit eine Aufnahme möglich ist. Das geschieht enzymatisch sowohl im Darm also auch anschließend im Blut und in den Zellen durch Phosphatasen (siehe Abbildung 3). Darunter auch die zink- und magnesiumabhängige „alkalische Phosphatase“ (bekannter Leberwert bei Blutuntersuchungen).
Durch die Abspaltung des Phosphatrests entsteht das Molekül „Pyridoxal“, das nun ins Zellinnere wandern kann. Im Zytosol angekommen wird über die PDXK die Phosphatgruppe wieder angehängt und dadurch P5P gebildet (s. Abbildung 3). Das P5P-Molekül ist jetzt in der Zelle gefangen („Metabolic Trapping“).1,2,5,7,8
Abbildung 3 Pyridoxin und Pyridoxal-5’-phosphat können beide nicht sofort als aktiver Kofaktor innerhalb der Zelle benutzt werden und müssen zuerst umgewandelt werden.
Die Vorteile von P5P in NEM
Gibt es überhaupt einen Vorteil P5P in Nahrungsergänzungsmitteln einzusetzen? Weniger Umwandlungsschritte für zelluläre und mitochondriale Stoffwechselprozesse können schon mal keine Gründe dafür sein.
Warum es trotzdem Sinn macht Vitamin B6 in Form von P5P zu wählen, erfährst du in diesem Abschnitt.
Extrazelluläre Enzyme im Darm
Neben den zahlreichen Aufgaben als Kofaktor innerhalb einer Zelle, ist P5P auch an der Aktivität von Enzymen beteiligt, die nicht von einer Zellmembran umgeben sind.
Ein sehr gutes Beispiel hierfür ist das Enzym Diaminoxidase (DAO) im Darm. Die DAO ist für den Abbau von biogenen Aminen (z.B. Histamin, Putrescin, Spermidin, Spermin) zuständig und kann eine tragende Rolle bei der Entstehung einer Histaminabbaustörung (ugs. Histaminintoleranz) spielen.10–12
P5P ist zwar kein direkter Kofaktor der DAO, jedoch konnte in verschiedenen Studien nachgewiesen werden, dass die Gabe von Vitamin B6 die Aktivität der DAO verbessert.13,14
Im Darm kann sich die DAO frei im Darmlumen aufhalten.15 Bei der Supplementierung von Vitamin B6 in Form von P5P, kann das Vitamin daher direkt ohne Umwandlungsschritt die DAO unterstützen (siehe Abbildung 4).14
Abbildung 4 Die Diaminoxidase kommt u.a. auch frei im Darmlumen vor. Vitamin B6 in Form von P5P kann die DAO direkt unterstützen, ohne eine Zellmembran überqueren zu müssen.
Pyridoxin hemmt die intrazelluläre P5P-Bildung
Zu große Mengen an Pyridoxin führen zu einer Hemmung der Pyridoxalkinase (PDXK). Dadurch können keine Phosphorylierungen von Pyridoxal, Pyridoxin und Pyridoxamin mehr stattfinden und es kommt zu einem funktionellen Mangel an P5P.
Pyridoxin kann auch Enzyme blockieren, die auf P5P als Kofaktor angewiesen sind. Mit der Bindung an Pyridoxin funktionieren diese nicht.
Das sind mitunter Gründe, weshalb hochdosierte Einnahmen von Pyridoxin zu den gleichen neurologischen Symptomen führen können, wie ein Mangel an B6. Es kommt in beiden Fällen zu einer verminderten B6-Versorgung.16–18
Störungen der Pyridoxinphosphatoxidase (PNPO)
Das Enzym Pyridoxinphosphatoxidase PNPO bildet aus den Zwischenstufen Pyridoxin-5‘-phosphat (PNP) und Pyridoxamin-5‘-phosphat (PMP) den aktiven Kofaktor P5P (siehe Abbildung 3). Ist die Umwandlung über dieses Enzym gestört, so kann P5P nicht gebildet werden. Hier kann nur die Einnahme von P5P einen B6-Mangel beheben, da auf dessen Umwandlungsweg die PNPO nicht benötigt wird.
Wichtiger Hinweis bei veganer Ernährung: Während in tierischen Lebensmitteln hauptsächlich Pyridoxal- und Pyridoxaminverbindungen enthalten sind, kommen in pflanzlichen Lebensmitteln vermehrt Pyridoxinverbindungen vor.1
Eine Störung der PNPO tritt z.B. bei Vitamin B2-Mangel auf.19
Bei der seltenen Erkrankung “Pyridoxal-5‘-phosphat-abhängige Epilepsie“ (PLP-DE) kann nur mit Vitamin B6 in Form von P5P therapiert werden. Hier bestehen genetische Varianten der PNPO, die dazu führen, dass P5P nicht aus Pyridoxin hergestellt werden kann. Symptome treten hier bereits im Neugeborenenalter auf.20
Genetische Varianten der Pyridoxalkinase (PDXK)
Es existieren Genmutationen des PDXK-Enzyms, die z.B. zu autosomal rezessiver axonaler Polyneuropathie mit Optikusatrophie führen können. In diesen Fällen ist die Gabe von P5P eine wichtige Therapie. In Studien konnte bei betroffenen Personen das Krankheitsbild deutlich verbessert werden, sodass die Betroffenen sogar wieder selbstständig Gehen konnten.21,22
Störfaktoren im Vitamin B6-Stoffwechsel
Im vorherigen Abschnitt haben wir einige Störfaktoren im Vitamin B6-Stoffwechsel kennengelernt, welche die Einnahme von P5P sinnvoller machen als die von PN. Es gibt allerdings noch weitere Gründe, die an einem gestörten Vitamin B6-Metabolismus beteiligt sein können und dadurch z.B. zu einem funktionellen Mangel führen können.
Medikamente
Medikamente, die über verschiedene Mechanismen den Vitamin B6-Haushalt beeinträchtigen können, sind z.B.:
- Cycloserin (Antibiotikum)1
- Penicillamin (Antibiotikum)1
- Synthetisches Östrogen (Hormonelle Verhütungsmittel)1
Pyridoxalkinase-Hemmer
Synthetische und natürliche Substanzen, die in der Lage sind die Pyridoxalkinase zu hemmen und dadurch einen P5P-Mangel verursachen können:
- Theophyllin (Medikament bei Asthma und COPD): In einer Studie hat die Gabe von Theophyllin zu einem B6-Mangel geführt, der sich mit der Gabe von 10 mg Pyridoxin wieder normalisiert hat.1,23
- Ginkgotoxin (Bestandteil in Zubereitungen mit Ginkgo biloba)24
- Lamotrigin (Medikament bei Epilepsie)24
- Enprofyllin (Medikament bei Asthma)24
- Leichte Hemmung durch Koffein und Theobromin (in Kaffee, Tee, Kakao, Schokolade)24
Mangel an Kofaktoren
Sind nicht ausreichend Kofaktoren vorhanden, um die B6-Vitamere zu phosphorylieren und zu de-phosphorylieren, kann dies Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von P5P in der Zelle und in den Mitochondrien haben (siehe Abbildung 5 und 6). In diesen Fällen ist es schwierig bis unmöglich einen Vitamin B6-Mangel durch alleinige B6-Supplementation zu beheben. Dies betrifft folgende Mikronährstoffe:
- Kalium: Die Aktivität der PDXK erhöht sich in Gegenwart von Kaliumionen deutlich.1
- Magnesium als Kofaktor der Phosphatase: Die alkalische Phosphatase ist auf Magnesium angewiesen. Bei einem Magnesiummangel, kann P5P nicht dephosphoryliert werden und als Folge die Zellmembran nicht überwinden. In einer Studie an Ratten führte ein Magnesiummangel zu einem Vitamin B6-Mangel.25
- Vitamin B2 als Kofaktor der Pyridoxinphosphatoxidase PNPO1: Vitamin B2 ist essentiell wichtig für die intrazelluläre Bildung von P5P aus Pyridoxin und Pyridoxamin. Besteht ein Vitamin B2-Mangel, kann Pyridoxin nicht zu P5P umgewandelt werden. Ein Vitamin B6-Mangel bei gleichzeitig bestehendem Vitamin B2-Mangel, kann nicht mit der Einnahme von Pyridoxin behoben werden.26,27
- Zink als Kofaktor der Pyridoxalkinase PDXK und Phosphatase1: Zink ist ein wichtiger Kofaktor im B6-Stoffwechsel. In einer Studie an Ratten senkte Zinkmangel die Aktivität des Enzyms „alkalische Phosphatase“, was zu erhöhten Plasmaspiegeln von P5P führte. Die Forscher erklären den erhöhten P5P-Spiegel aufgrund der mangelhaften Deposphorylierung durch die Phosphatase. B6 kann dadurch nicht in die Zellen gelangen und reichert sich als P5P außerhalb der Zellen an. Gleichzeitig kann intrazellulär bereits ein B6-Mangel bestehen.28
Abbildung 5 Bei der Umwandlung von Pyridoxin zu Pyridoxal-5′-phosphat benötigt es die Mikronährstoffe Kalium, Vitamin B2 und Zink.
Abbildung 6 Um ins Innere einer Zelle gelangen zu können, muss P5P zunächst von der Phosphatgruppe getrennt werden. Innerhalb der Zelle wird das Pyridoxal-Molekül wieder zu P5P zusammengesetzt. Für die Umwandlungsschritte benötigt es die Mikronährstoffe Kalium, Magnesium und Zink.
In unserem Video auf YouTube sind die wichtigsten Infos in Kürze zusammengefasst:
Vitamin B6-abhängige Erkrankungen
Primäre Hyperoxalurie Typ 1 (PH1)
Durch eine seltene genetische Mutation der Alanin-Glyoxylat-Transferase (AGT) kann Glyoxylat nicht zu Glycin abgebaut werden. Glyoxylat wird stattdessen zu Oxalat abgebaut, dass sich im Körper anreichert und vor allem die Nieren belasten kann. Zu den Therapiemaßnahmen zählt die Gabe von hohen Dosen Vitamin B6 (400 mg/Tag), wodurch bei etwa 30 % der Patienten die Oxalatbelastung vermindert werden kann.1,29
Vitamin B6-abhängige Epilepsien
Es existieren seltene Erkrankungen, bei denen durch eine Störung im Vitamin B6-Stoffwechsel Epilepsien und Krampfanfälle auftreten. Sie sind mit der Gabe von Vitamin B6 behandelbar. 1,30,31
Dazu zählen:
- ALDH7A1-Mangel
- PNPO-Mangel
- PLP-Bindeprotein-Mangel
- Hyperprolinämie Typ II
- Hypophosphatasie
- GPI-Anker Defekte (Glycosylphosphatidylinositol-Anker)
Fazit
Die Wahl der Vitamin B6-Form sollte in erster Linie von den persönlichen Bedürfnissen abhängen. Wichtig ist in allen Fällen den Kofaktoren genügend Beachtung zu schenken, da eine B6-Supplementierung – egal in welcher Form – sonst erfolglos sein kann.
Werden für den Ausgleich eines Mangels höhere Dosen Vitamin B6 benötigt, so profitiert man von der Form P5P, da Pyridoxin die PDXK hemmt. Das kann einen funktionellen Vitamin-B6-Mangel verursachen.1
Bei einer Histaminabbaustörung könnte sich ebenfalls die Form P5P besser eignen, da dies direkt die extrazelluläre DAO im Darm unterstützen kann.
Was die Verträglichkeit anbelangt, ist es bei einer bestehenden Histaminintoleranz wichtig zu wissen, dass Vitamin B6 nicht nur am Abbau von Histamin, sondern auch an der Bildung von Histamin beteiligt ist. Als Kofaktor des Enzyms Histidin-Decarboxylase (HDC) spaltet es von der Aminosäure L-Histidin die Carbonsäuregruppe ab. Dadurch entsteht das biogene Amin Histamin.
Für Personen mit Histaminintoleranz oder Personen, die bereits in der Vergangenheit sehr empfindlich auf die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln reagiert haben, kann es von Vorteil sein sich in kleinen Portionen heranzutasten. Unserer Erfahrung nach sollte die Startdosierung nicht über 10 % der Tagesdosis liegen. Bei Vitamin B6 entspräche das etwa 0,14 mg Pyridoxin oder ca. 0,2 mg Pyridoxal-5‘-phosphat.
Sollte P5P auch über langsames Einschleichen nicht vertragen werden, könnte Pyridoxin eine Alternative darstellen. Ein Vitamin B2-Mangel sollte dabei vorher ausgeschlossen werden.
Disclaimer
Die Informationen in diesem Beitrag dienen lediglich der Aufklärung und stellen keine Therapieempfehlung dar.
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Oh Wow, das war jetzt sehr hilfreich. Mein Arzt steht gerade etwas an, in meinen Blutwerten war das B6 als Mischwert deutlich zu hoch, das aktive B6 vom IMD Berlin zu tief – und das obwohl ich nur P5P ergänze. Nach dem Artikel gehe ich davon aus, dass ich wohl das aktive B6 noch erhöhen kann und dazu noch mehr Ko-Faktoren einnehmen sollte und besonders auch noch B2, damit Pyridoxin auch in P-5-P umgewandelt werden kann. (Vor Jahren wurde bei mir mal ein B2 Mangel diagnostiziert…das hatte ich inzwischen vergessen, da ich immer gleich einen hochdosierten Komplex ergänze…) Ich werde… Weiterlesen »
Hallo Daniela,
du könntest noch Zink, Magnesium und Kaliumversorgung im Vollblut checken lassen.
LG Thomas