vitamine idros

Vitamine idrosolubili
Complesso B: Presenti in
alimenti comuni, Azotate,
Coenzimi
Complesso B: vitamine e
paravitamine
• Vitamine del complesso B vere e proprie
sono :
• B1, B2, B3 (niacina), B5, Ac
PantotenicoB6, B8 (Biotina), B9 (ac.
Folico) B12 (cobalamina)
• Le paravitamine sono B4, adenina, B7
Colina, B11 Carnitina…
Vitamina B1: tiamina
• RNI
• 1.0 mg/die per gli uomini; 0.8 mg/die per le
donne
• Fonti
• Cereali integrali, fegato, carne di suino, lievito,
latticini e legumi. La cottura riduce del 25% il
contenuto di Vitamina negli alimenti
• Forma attiva
• Il TPP (tiamina pirofosfato), che si forma per
trasferimento di un gruppo pirofosfato dall’ATP
alla tiamina.
Vitamina B1: aspetti generali
• Assorbita efficacemente dall’Intestino
(assorbimento compromesso negli alcolisti)
• Strettamente correlata al metabolismo
glicidico (coenzima di numerose reazioni di
decarbossilazione fra cui la principale
quella ossidativa dell’Ac. Piruvico)
Vitamina B1: tiamina
• Carenza di Vit. B1 compromette la capacita’ cellulare di
produrre energia (e’ coinvolta nel Ciclo di Krebs)
• Carenza di Vit. B1 compromette la capacita’ cellulare di
sintetizzare precursori degli acidi nucleici (Riboso), e del
NADPH utile per la sintesi degli acidi grassi ed altre
importanti vie biochimiche)
• Importante anche nella trasmissione degli impulsi nervosi
Vitamina B1: tiamina:
FUNZIONI
Funzioni
Funzioni ed effetti della carenza di tiamina
Carenza
Il TPP (tiamina pirofosfato) è cofattore di
quattro enzimi chiave:
piruvato deidrogenasi
α-chetoglutarato
deidrogenasi (ciclo degli
acidi tricarbossilici)
α-chetoacido
deidrogenasi per gli
aminoacidi ramificati
transchetolasi (via del
pentoso fosfato)
Una diminuzione dell’attività della piruvato deidrogenasi e dell’ αchetoglutarato deidrogenasi provoca:
accumulo di piruvato e lattato
diminuzione della formazione di acetil CoA e di ATP e
quindi diminuzione dell’attività dell’acetilcolina e del sistema
nervoso centrale
Una diminuzione dell’attività della via del pentoso fosfato ha come
conseguenza bassi livelli di NADPH, necessario per la sintesi degli acidi grassi;
questo porta ad una diminuzione della sintesi di mielina, che può causare una
neuropatia periferica.
Vitamina B1: tiamina
Sindromi da carenza
Una carenza di tiamina provoca:
• Beri beri. Questa sindrome e’ diffusa nel Sud-Est asiatico e
si presenta in due forme: beri beri umido che si manifesta
con edemi, sintomi cardiovascolari e insufficienza cardiaca,
e il beri beri secco che causa perdita del tono muscolare e
neuropatia periferica.
• Encefalopatia di Wernicke, che è associata all’alcolismo
(l’alcool sembra alterare l’assorbimento della tiamina).
Tossicità
• Un’intossicazione è rara, ma un eccesso causa mal di testa,
insonnia e dermatiti.
Vitamina B1: tiamina, Diagnosi
di laboratorio
• Incremento di Ac. Piruvico eventualmente
dopo somministrazione orale di glucosio
Vitamina B2: riboflavine
• FAD / FMN redox reazioni
• 1.3 mg/die per gli uomini; 1.1 mg/die per le
donne.
• Fonti
• Latte, uova, fegato. In parte sintetizzata dalla flora
batterica intestinale. La riboflavina viene
deteriorata immediatamente dai raggi ultravioletti.
Vitamina B2: riboflavina
•
•
•
•
•
Forme attive
La riboflavina si presenta in due forme attive:
- flavin mononucleotide (FMN)
- flavin adenin dinucleotide (FAD)
Coenzimi di molte reazioni essenziali per la
produzione di energia e respirazione cellulare
(favorisce l’utilizzazione energetica degli alimenti)
•
• Funzioni e carenza
• Le funzioni e le manifestazioni cliniche di una carenza
di riboflavina sono elencate nella tabella. La
riboflavina non è tossica in eccesso.
Vitamina B2: riboflavina
Funzioni e carenza di riboflavina
Funzioni
Carenza
Il FAD e l’FMN sono coenzimi per molte ossidasi e deidrogenasi
Rara, eccetto in individui
anziani o in alcolisti
Non c’è una specifica
sindrome da carenza
Possono accettare due idrogeni per formare FADH2 e FMNH2 rispettivamente Sintomi di carenza:
e prendono parte a reazioni redox, ad es. la catena di trasporto degli elettroni o Stomatite angolare
la funzione antiossidante
(infiammazione ai lati della
bocca) e Chilosi (fessure
agli angoli della bocca)
Cataratta
Glossite (infiammazione
della lingua)
Vitamina B2: riboflavina
• Diagnosi di laboratorio: difficile
Niacina o acido nicotinico
(vit. B3 o PP, Pellagra Preventis)
• Meccanismo d’azione: Trasferimento H2
• Forma Attiva: NAD, NADP
•
•
•
•
•
•
RNI
17 mg/die per gli uomini; 13 mg/die per le donne.
Fonti
Assente nella Frutta fresca, latte, formaggi, si trova nei
cereali integrali, carne, pesce . Puo’ essere sintetizzato
dall’aminoacido triptofano (60 mg > 1 mg Vit. B3).
Niacina o acido nicotinico
• NON E’ UNA VITAMINA??
• Sintesi della niacina dal triptofano
• La sintesi della niacina dal triptofano è un
processo molto inefficiente: sono necessari
addirittura 60 mg di triptofano per formare 1 mg
di niacina. La sintesi richiede tiamina, riboflavina
e piridossina come cofattori e avviene solo dopo
che l’organismo ha provveduto alla sintesi
proteica. Ciò significa, in teoria, che la carenza di
niacina può essere trattata con una dieta altamente
proteica, ma servirebbero moltissime proteine!
Niacina o acido nicotinico
Carenza nei paesi del terzo mondo, alcolisti, anziani
Funzioni
Funzioni e carenza di niacina
Carenza
NAD+ e NADP+ sono coenzimi per mo lte deidrogenasi Pellagra caratterizzata dai
nelle reazioni redo x
sintomi: delle tre D:
dermat ite
Il NAD è richiesto per riparare i danni dei raggi UV
diarrea
sul DNA in aree esposte della pelle (Con meccanis mi
demenza
differenti dalle reazioni redo x)
e infine la morte (quarta D:
Death)
L’acido nicotin ico è usato per il t rattamento di certe
iperlip idemie perché esso inibisce la lipolisi, portando
alla diminuzione di VLDL e LDL
La Pellagra e’ una delle quattro grandi avitaminosi del
mondo insieme al Beri-Beri (Vit. B1), Scorbuto (Vit. C),
Rachitismo (Vit. D)
Acido pantotenico (Vit. B5)
• Fonti
• La maggior parte degli alimenti è un’ottima
fonte (es. Fegato, uova, vegetali freschi); la
cottura e la conservazione riducono il
contenuto di Vit. B5.
•
• Forma attiva
• Componente del coenzima A.
Acido pantotenico
Sintesi inadeguata dalla flora batterica
Funzioni
Funzioni e carenza di acido pantotenico
Carenza
Co me coenzima A è coinvolto nel
trasferimento di gruppi acilici, co me acetil
CoA, succinil CoA, acil CoA
E’ anche un componente dell’acido grasso
sintasi: una proteina che funge da carrier d i
gruppi acilici
Molto rara; causa la sindrome del p iede che scotta (descritta nei prig ionieri di
guerrain estremo oriente)
N.B. Si può indurre una caren za nei ratti, che causa una depigmentazione del
pelo, cioè d iventano grigi; questo fenomeno è largamente s fruttato
nell’industria dello shampoo; non è tossico in eccesso
Vitamina B6:
• La vitamina B6 esiste in tre forme interconvertibili
nell’organismo e di eguale valore biologico: piridossina,
piridossale e piridossamina.
•
• RNI
• 1.4 mg/die per gli uomini; 1.2 mg/die per le donne.
•
• Fonti
• Cereali integrali (frumento o mais), carne, pesce e
pollame. Prodotta anche dalla flora batterica. La
macinatura dei cereali e la cottura degli alimenti ne
riducono drasticamente il contenuto.
Vitamina B6
• Forma attiva
• Tutte e tre le forme possono essere convertite nel
coenzima piridossal fosfato (PLP) utile alla sintesi e alla
interconversione degli aminoacidi.
• Funzioni e carenza
• Le funzioni e le manifestazioni cliniche di una carenza di
vitamina B6 sono elencate nella Tab. seguente.
Vitamina B6
Funzioni e carenza di vitamina B 6
Funzioni
Carenza
Il piridossal fosfato è coenzima di molti enzimi:
→ la carenza primaria è molto
rara
- nel metabolismo degli aminoacidi:
→ metabolismo anormale
aminotransferasi e serina deidratasi
degli aminoacidi
-
Biotina (Vit. B8 o Vit. H)
• Meccanismo d’azione: trasferimento CO2
• Fonti
• La maggior parte dei cibi, specialmente tuorlo d’uovo,
crusca, lievito e noci. Una quantità significativa viene
sintetizzata dai batteri intestinali. Nell’uovo perde la
sua efficacia per la presenza di Avidina (disattiva dalla
cottura).
•
• Forma attiva
• Come coenzima per le reazioni di carbossilazione, la
biotina si lega a un residuo di lisina negli enzimi
carbossilasi.
Biotina
Funzioni
Funzioni e carenza di biotina
Carenza
E’ un carrier attivato di CO2
E’ coenzima d i:
piruvato carbossilasi
nella g luconeogenesi
acetil CoA carbossilasi
nella sintesi degli acid i
grassi
propionil CoA
carbossilasi nella βossidazione degli acidi
grassi a catena pari
metabolismo degli
aminoacidi a catena
ramificata
Molto rara in una dieta normale, può portare a dermatit i
Dermat ite seborroica del Neonato)
Può essere provocata da:
alimentazione con molt i albu mi d’uovo
crudi, che contengono una glicoproteina,
l’avid ina, che si lega alla b iotina
nell’intestino impedendone
l’assorbimento
una prolungata terapia antibiotica che
distrugge la flora intestinale
• Vitamina B12 :
•
•
•
•
•
cobalamina
RNI
1.5 g/die
Fonti
Solo fonti animali: fegato, carne, latticini; quindi i
vegetariani sono a rischio di carenza.
•
• Forme attive
• Deossiadenosilcobalamina e metilcobalamina.
Vitamina B12 :
cobalamina
• E’ un complesso composto chimico
organometallico (con un atomo di cobalto
inserito in un anello simile a quello del
gruppo eme dell’emoglobina) ma a
differenza dell’eme non puo’ essere
sintetizzato dall’organismo e deve quindi
essere acquisito con la dieta.
Vitamina B12 :
cobalamina
• Assorbimento e trasporto (fig. 8.22)
• L’assorbimento e il trasporto di vitamina B12 avviene in
diverse tappe:
1. La vitamina B12, rilasciata dal cibo nello stomaco, si lega a
un carrier glicoproteico, il fattore intrinseco (IF), prodotto
dalle cellule parietali dello stomaco.
2. Il complesso B12-fattore intrinseco si lega ai recettori sulle
cellule della mucosa dell’ileo terminale.
• La B12 viene assorbita e trasportata ai tessuti, attaccata alla
transcobalamina II. Circa 2-3 mg di B12 sono immagazzinati
nell’organismo, prevalentemente nel fegato; questa quantità
è relativamente ampia paragonata al fabbisogno giornaliero
di questa vitamina.
Vitamina B12 :
cobalamina
Funzioni
• La vitamina B12 è un carrier di gruppi metilici. E’ il
coenzima di due enzimi:
• metilmalonil CoA mutasi, sottoforma di
deossiadenosilcobalamina, per coadiuvare nella
degradazione degli acidi grassi a catena pari (Fig.8.23.)
• omocisteina metiltransferasi, sottoforma di
metilcobalamina, partecipando alla sintesi di metionina.
Questa reazione inverte anche la trappola del metilfolato,
rigenerando tetraidrofolato (THF) dal metil-THF.
Vitamina B12 :
cobalamina
• Carenza e tossicità
• Viene immagazzinata una quantità significativa di vitamina B12;
quindi occorrono circa due anni prima che si manifestino i sintomi di
una carenza. La carenza può causare due problemi principali:
• l’accumulazione di acidi grassi a catena pari anormali, che possono
essere incorporati nelle membrane cellulari dei nervi provocando
sintomi neurologici, un’inadeguata sintesi mielinica e la
degenerazione dei nervi.
• una carenza secondaria “artificiale” di folato, dato che il folato è
“intrappolato” come metil-THF. Questo provoca un decremento della
sintesi dei nucleotidi causando anemia megaloblastica.
• La causa più comune di carenza di vitamina B12 è l’anemia
perniciosa, una malattia autoimmune in cui gli anticorpi vengono
prodotti contro il fattore intrinseco. La tossicità della vitamina B12 è
bassa.
IMPAIRED DNA SYNTHESIS
• La ridotta sintesi del DNA influenza le cellule in
rapida moltiplicazione (precursori degli eritrociti,
epitelio gastrointestinale). Le cellule non si
dividono ma la crescita del citoplasma avviene
normalmente (cellule megaloblastiche).
• La produzione di RBC si riduce (anemia
megaloblastica) ed in molti casi e’ dovuta a
carenza di vitamina B12 (cobalamina) e/o acido
folico
Folato
•
•
•
•
•
•
•
•
RNI
200 g/die
Fonti
Vegetali verdi, fegato, cereali integrali.
Forma attiva
5,6,7,8-THF, che è coinvolto nel trasferimento
delle unità monocarboniose.
Folato
• Assorbimento e immagazzinamento
• Il folato è assorbito nel duodeno e nel
digiuno. Vengono immagazzinati circa 10
mg di folato, principalmente nel fegato. La
quantità immagazzinata è piccola rispetto al
fabbisogno giornaliero e quindi la carenza si
può presentare velocemente, di solito entro
2-3 mesi.
Folato
• Il ruolo del folato e della vitamina B12
• Tutte le unità monocarboniose del THF sono
interconvertibili eccetto l’N5-metil-THF; il THF non può
essere rilasciato dalla molecola e rimane intrappolato
formando la “trappola del metil-folato”.
• L’unico modo per riformare il THF è attraverso la sintesi
di metionina mediata dalla vitamina B12: il processo di
recupero della metionina. Anche se nella dieta è presente
una grande quantità di folato, se vi è una carenza di
vitamina B12, questa porterà ad una carenza secondaria di
folato.
Folato
Funzioni e carenza di folato
Carenza
Funzioni
Sintesi di:
- aminoacidi,
come glicina e
metionina
- purine, AMP
e GMP
- timidina
Anemia megaloblastica:
- diminuzione delle purine e delle pirimidine che
porta ad un’inibizione della sintesi di acidi
nucleici e della divisione cellulare
- si presenta maggiormente in cellule che si
dividono rapidamente, come quelle del midollo
osseo e dell’intestino
- sono presenti eritrociti grandi ed immaturi
Vitamina C: ascorbato
•
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•
•
•
•
•
RNI
40 mg/die.
Fonti
Agrumi, pomodori, frutti di bosco e vegetali verdi.
Forma attiva
Ascorbato
Vitamina C: ascorbato
Funzioni
Funzioni e carenza di ascorbato
Carenza
Coenzima in reazioni di idrossilazione:
prolina e lisina idrossilasi nella
sintesi del collageno
dopamina -idrossilasi nella sintesi
di adrenalina e noradrenalina
Potente agente riducente:
riduce il Fe3+ a Fe2+ nell’intestino,
permettendone l’assorbimento (per
questo una carenza può portare
all’anemia)
Antiossidante e “scavanger” dei radicali liberi:
inattiva i radicali liberi
dell’ossigeno che danneggiano le
mebrane lipidiche, le proteine e il
DNA
protegge anche altri antiossidanti
come la Vit A e la Vit E
Scorbuto:
la maggior parte dei sintomi sono dovuti ad una
diminuzione della formazione di collageno, che
causa un impoverimento del tessuto connettivo e la
formazione di ferite.
Vitamina C: ascorbato
• Tossicità
• Un’elevata assunzione di vitamina C può
portare alla formazione di calcoli renali,
diarrea e può anche causare un
condizionamento sistemico, ovvero un
aumento del fabbisogno poiché l’organismo
si adatta a metabolizzare maggiormente.
Vitamina C: ascorbato
• Il ruolo dell’ascorbato nelle reazioni di
idrossilazione: le idrossilasi contengono
ferro che esiste in due stati di ossidazione:
FE 3+ che e’ stabile e inattivo e Fe 2+ che e’
allo stato ridotto e attivo. L’ascorbato e’
necessario per mantenere il Ferro nel suo
stato ridotto e attivo (Fe 2+ ).
VITAMINE
• LIPOSOLUBILI
• Vit. A, D, E, K
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•
•
IDROSOLUBILI
Vitamina B1 - Tiamina
Vitamina B2 - Riboflavina
Vitamina B3 – vit. PP (niacina o Ac nicotinico)
Vitamina B5 - Acido pantotenico
Vitamina B6 – Piridossina, piridossale
Vitamina H - Biotina
Vitamina B9 - Acido folico
Vitamina B12 –Cobalamina
Vitamina C - Ascorbato
VITAMINE
• Per ogni vitamina discutere:
• Se e’ idrosolubile o liposolubile e le conseguenze
di questo
• L’approssimato valore di RNI e due o tre esempi
di buone sorgenti nella dieta
• La sua forma chimica attiva
• Le funzioni biochimiche o funzionali quando
descritte
• Gli stati di carenza (segni e sintomi) se possibile
inquadrati sulla base della funzione della vitamina
• Gli effetti della tossicita’ se/quando rilevanti.