La vitamina B12 es una vitamina hidrosoluble que se une principalmente a las proteínas de los alimentos para ser transportada. Para llegar al sistema nervioso central (SNC) debe unirse al receptor de transcobalamina CD320, el cual se encuentra en las células endoteliales de la barrera hematoencefálica.
Al llegar al cerebro, la vitamina interactúa con genes (LRRK2), proteínas (sinucleína y cuerpos de Lewy), neurotransmisores (dopamina, acetilcolina) y metabolitos que pueden alterar el SNC. En modelos animales, la deficiencia de B12 indujo muerte celular en la sustancia negra.
La vitamina B12 actúa como cofactor para la conversión de homocisteína en metionina. Esta última se convierte en S-adenosil-metionina, actuando como donante de metilo para algunas vías de metilación. Cuando existe deficiencia de B12, se observa hiperhomocisteinemia.
En modelos in vitro la vitamina puede inhibir la formación de fibrillas de alfa-sinucleína (αSN), aliviando los efectos citotóxicos relacionados con la acumulación de αSN.
La mutación del gen LRRK2 se ha relacionado con las formas familiares autosómicas dominantes de la enfermedad de parkinson y con algunos casos esporádicos. En modelos animales, la vitamina B12 se ha visto como un inhibidor natural de la quinasa LRRK2.
La hiperhomocisteinemia inducida (HHcy) es un marcador directo de la deficiencia de vitamina B12. La HHcy puede imitar la acción de los neurotransmisores excitatorios del SNC y activar la apoptosis celular, al producir un exceso de entrada intracelular de calcio.
Los altos niveles de homocisteína se relacionan con disfunción mitocondrial, con la agregación patológica de proteínas y con efectos tóxicos en las neuronas dopaminérgicas. En ratones con enfermedad de parkinson, los altos niveles de homocisteina se relacionaron con depositos mas graves de α-SN.
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