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VI VITA TA TAM MINAS HI HID DROSO SOLLUBLE LESS AUTOR: ISMAEL ENRIQUE LIZARAZU DIAZ GRANADOS LIC: Biol-Química MSc: Ciencias Básicas Biomédicas

“Para mantener un buen estado de salud, se recomienda disminuir el consumo de sustancias pro oxidantes y mejorar el consumo de alimentos antioxidantes”. Vita, significa vida, Amin, se refiere a un compuesto de contiene nitrógeno. Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales que actúan como catalizadores o coenzimas en reacciones químicas para mantener las funciones metabólicas normales, el crecimiento y la reparación de tejidos. Las vitaminas no proporcionan energía y su ingesta debe ser en pequeñas cantidades para garantizar un metabolismo normal. No son sintetizadas por el organismo. La deficiencia da por resultado una enfermedad específica, que sólo se cura o previene al restituir la vitamina a la dieta. Empero, la vvit it itam am amin in inaa D D, que se forma en la piel a partir del 7-dehidrocolesterol en el momento de la exposición a la luz solar, y la nia iacin cin cinaa, que puede formarse a partir del aminoácido esencial triptófano, no sa satis tis tisfac fac facen en es estri tri tricta cta ctame me ment nt nte e est estaa d defi efi efinici nici nición ón ón. Las vitaminas se pueden dividir de acuerdo con su forma de absorción en el organismo en: hidr hidros os osolu olu olubl bl bles es es, como las vitaminas del complejo B y la vitamina C; y liposo liposolub lub luble le less, son las vitaminas A, vitamina K, vitamina E, vitamina

HID HIDROS ROS ROSO OLU LUBL BL BLES ES Las hidrosolubles se disuelven en agua. Esta característica hace que el con consu su sumo mo di diario ario sea más estr estricto icto icto, ya que el lavado y la cocción de los alimentos produce la pérd pérdid id idaa de las vita vitamin min minas as as, siendo inferior la cantidad consumida de lo que popularmente se cree. Por lo general son inofensivas gracias a la capacidad de eliminar el exceso de vitaminas en forma de desechos. En algunos casos, pueden tener efectos negativos, como que las dosis elevadas de vitamina C pueden aumentar el riesgo de formar cálculos renales de oxalato. La vitamina B6 (piridoxina), incluso en dosis moderadas podría provocar daños en el Sistema nervioso.

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Dig Digest est estión ión y abs absorc orc orción ión de vit vitamin amin aminas as h hidr idr idroso oso osoluble luble lubles. s.

La digestión ocurre en el intestino delgado (Principalmente duodeno). En dosis fisiológicas es esencialmente activa y Na+ dependiente (saturable). En dosis farmacológicas son absorbidas pasivamente (no saturables). El transporte pasivo puede ser útil cuando el transporte activo es limitado debido a enfermedad. La absorción de la vitamina B12 (Cianocobalamina) requiere una proteína de transporte específico, el factor intrínseco.

Tran Transport sport sporte e Se transportan en la sangre en forma libre, unidas a albúmina, eritrocitos y leucocitos, excepto la Cobalamina, la cual utiliza la Transcobalamina II. Vitaminas del Complejo B B1 = Tiamina B2= Riboflavina B3= Niacina B5= Ácido pantoténico B6= Fosfato de piridoxal B8= Biotina B9= Ácido fólico B12= Cianocobalamina Vitamina C

Alm Almace ace acenami nami namiento ento Los principales tejidos de almacenamiento son el hígado, el riñón, el cerebro, el musculo, excepto la Cobalamina, la cual se almacena básicamente en el hígado. La capacidad de reserva está entre día díass y meses eses, excepto para Cobalamina, cuya deficiencia ocurre después de 2 – 4 años.

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Excr Excreción eción La mayoría de vitaminas hidrosolubles no se almacenan, los excesos se eliminan por la orina. Hay que aclarar que el ácido fólico (B 9) es algo distinto ya que además de la vía urinaria, se excreta por vía fecal. A través de la orina, se excretan entre 1- 10 microgramos diarios en forma de metabolitos. Un incremento en la ingesta de folato conlleva un incremento proporcional de la excreción urinaria. En las heces aparecen folatos de la dieta no absorbidos, de la secreción biliar y de la síntesis por las bacterias intestinales. Parte de los folatos secretados en la bilis son de nuevo reabsorbidos, estableciéndose un ciclo enterohepático. El folato se excreta también por leche materna. El ácido fólico es eliminado en hemodiálisis.

V VITA ITA ITAM MINA B1 TIA TIAMI MI MINA NA

Estr Estru uctur cturaa Quí Química: mica: Pirimidina + Anillo de tiazól R.D R.D.R: .R: Niños: 0.5 mg/día, Adultos: 1 - 1,5 mg. Según ingesta ca carbo rbo rbohi hi hidra dra dratos tos y etan etanol ol ol. Fue Fuent nt ntes: es:  Productos integrales, enriquecidos y fortificados como el pan, los cereales, el arroz, la pasta y la harina.  Germen de trigo.  Carne de res y carne de cerdo.  Trucha y atún de aleta azul.  Huevos.  Legumbres y arvejas (guisantes).  Nueces y semillas.  Los productos lácteos, las frutas y las verduras en pequeñas cantidades no contienen mucha tiamina. Pero cuando usted consume grandes cantidades de ellos, se convierten en una fuente importante de esta vitamina. Coe Coenzi nzi nzim ma: TPP. Descarboxilación y transcetolación. Defi Defici ci cien en encia cia cia:: Beriberi (Neuropatía periférica, anorexia, fatiga), Encefalopatía Wernicke – Korsakow (Alcoholismo).

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La Tiamina, la encontramos en alimentos tanto de origen vegetal como de origen animal, es ter termol mol moláb áb ábililil, eso quiere decir que es sensibles a la destrucción por el exceso de calor, y su requ requerimi erimi erimien en ento to de depe pe pende nde de llaa in ingesta gesta d de e carb carboh oh ohidr idr idrato ato atoss y al alcoh coh cohol ol etí etílic lic lico o (e (etan tan tanol ol ol). ). Después que la tiamina es absorbida en el intestino, tiene que ser fosforilada a expensas del ATP, gracias a la acción de la enzima Tiamina pirofosfotransferasa, para dar origen al: PIRO IROFOSFA FOSFA FOSFATO TO DE TIA TIAMI MI MINA NA, el cual es la forma coenzimáticamente activa de la vitamina.

El PIR IROF OF OFOSFAT OSFAT OSFATO O DE TIAMI TIAMINA NA es la coenzima para tres complejos múltienzimáticos que catalizan reacciones de des escar car carbox box boxila ila ilación ción o oxid xid xidativa: ativa:    

Piru Piruva va vato to ddeshi eshi eshidr dr drog og ogena ena enasa sa en el metabolismo de carbohidratos α-c -cet et etoglu oglu oglutarato tarato deshi deshidro dro droge ge gena na nasa sa en el ciclo del ácido cítrico. La ceto cetoácido ácido de cad caden en ena a ram ramifi ifi ificad cad cada a des deshidro hidro hidrogen gen gena asa que participa en el metabolismo de la leucina, isoleucina y valina. Tra Tranc nc nceto eto etola la lasa sa sa,, en la ví víaa de la lass p pen en ento to tosas sas fos fosfa fa fato. to.

En cada caso, el pirofosfato de tiamina proporciona un carbono reactivo en la parte tiazol que forma un carbanión, que luego se agrega al grupo carbonilo, por ejemplo, piruvato. El compuesto añadido a continuación se descarboxila, con lo que se elimina CO2. El p piro iro irofos fos fosfa fa fato to de tia tiamin min minaa tamb también ién eess la co coenzim enzim enzimaa par paraa llaa tr traans nsceto ceto cetola la lasa sa sa,, en la vía d de e la p pento ento entosa sa fos fosfato fato fato.

La imagen anterior ilustra un ejemplo de Descarboxilación oxidativa de un alfa cetoácido.Se trata del compl complejo ejo mul multie tie tienzi nzi nzima ma matico tico del Piru Piruva va vato to des deshid hid hidro ro roge ge genas nas nasa a .En las reacciones de descarboxilación oxidativa de alfa cetoácidos prima la deshidrogenación frente a la

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descarboxilación, en consecuencia la enzima lleva nombre de deshidrogenasa y no de descaboxilasa. El complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa está constituido por tres enzimas (Piruvato deshidrogenasa, Dihidrolipoil transacetilasa, Dihidrolipoil deshidrogenasa) y 5 coenzimas (TPP, el FAD, el ácido lipoico, la Coenzima A, el FAD y el NAD).En la reacción catalizada por este complejo, el papel que juega el pirofosfato de tiamina es servir de acarreador de unidades de aldehído activadas. Cuando el piruvato descarboxila oxidativamente, el grupo carboxilo se transforma en CO 2 generándose Acetil CoA como producto de la reacción. El complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa, y las reacciones de trascetolación comprometen el metabolismo de los glúcidos, lo cual permite explicar por qué el requerimiento diario de tiamina depende de la ingesta de carbohidratos. Defi Defici ci cien en encia cia de B1 ((tia tia tiamin min mina) a) En general, la deficiencia de tiamina está asociada a enfermedad del sistema nervioso y del corazón. A esta deficiencia se asocian: Beri Beriber ber beri: i: La deficiencia de vitamina B1 está asociada al BeriB BeriBeri, eri, dicho nombre proviene del cingalés “beri” que significa «no puedo», destacando con dicho término la fatiga intensa y la lentitud que muestran los enfermos afectados por estas deficiencias. La enfermedad afecta principalmente los sistemas nervioso y cardiovascular existen diferentes tipos de beriberi:

Húm Húmedo edo (Car (Cardio dio diovascu vascu vascular lar lar): ): Afecta principalmente al corazón pudiendo ser fatal si no se trata a tiempo. Se caracteriza por fallos cardíacos y debilidad en las paredes de los capilares, lo cual causa edematización en los tejidos periféricos. Provoca además vasodilatación, taquicardia y disnea paroxística nocturna y de esfuerzo.  Se Seco co (Ne (Neural): ural): Esta forma es consecuencia del daño neuronal y puede provocar parálisis parcial debido al daño de las fibras nerviosas, así como insensibilidad. Se denomina también neuritis endémica pudiendo presentar: nistagmo, vómitos, pérdida del tono muscular, parestesias, dolor y confusión mental.  Beri Beribe be beri ri infan infantil til til:: por lo general, se presenta entre los dos y los seis meses de edad en niños con madres insuficientes de tiamina. En la forma aguda, el bebé desarrolla disnea y cianosis y pronto fallece por paro cardíaco. Pero en general el beriberi presenta neuropatía periférica, anorexia, fatiga, ataxia progresiva, Paraplejia, hiperestesia.



EEnc nc ncef ef efalo alo alopa pa patía tía W Wern ern ernick ick icke e – Ko Kors rs rsako ako akow w → 5

(Estos son los otros 2 síndromes, generalmente se toman como uno solo)

La deficiencia en pacientes alcohólicos presenta Encefalopatía Wernicke – Korsakow, que presenta neuropatía periférica con pérdida de la memoria. El síndrome de Wernicke-Korsakoff (SWK) es una enfermedad neurológica. La en encef cef cefalop alop alopatía atía de W Wernick ernick ernicke e y la psico psicosis sis de Kors Korsak ak akoff off son, respectivamente, la fase aguda y la fase crónica de esta misma enfermedad. La tiamina desempeña un papel importante en el metabolismo de la glucosa para producir energía destinada al cerebro. La carencia de tiamina, por tanto, provoca un pobre suministro de energía al cerebro, en particular al hipotálamo (que regula la temperatura corporal, el crecimiento y el apetito, y que interviene en las respuestas emocionales; también controla las funciones hipofisarias, incluidos el metabolismo y la secreción de hormonas) y a los cuerpos mamilares (donde las vías neurales conectan distintas partes del cerebro que intervienen en las funciones de la memoria). Por lo general esta enfermedad se asocia al alcoholismo crónico, pero también puede asociarse a la desnutrición o a otros trastornos que provoquen deficiencias nutricionales. Anti Antiti ti tiam am amin in inas as En algunos alimentos y microorganismos existen ciertos factores antitiamina (FAT) que pueden interferir con la actividad biológica de la vitamina B 1. Estos factores pueden ser termolábiles o termoestables. Entre las termolábiles se incluyen las tia tiamin min minasas asas I y IIII; la primera se encuentra en las vísceras de ciertos peces de agua dulce, en crustáceos, mariscos y en algunos microorganismos (Bacillus tiaminolitycus y Clostridium tiaminolyticum); esta enzima produce una alteración en la molécula de tiamina, que se desp despla la laza za sobr sobre e su gru grupo po me metilen tilen tileno o por una reac reacción ción de inter intercamb camb cambio io de base. La tiamin tiaminasa asa IIII, que se encuentra en otros microorganismos (B. aneuroliticus) y en levaduras, ca cataliza taliza dire directamen ctamen ctamente te la hid hidról ról rólisi isi isiss d de e la ti tiam am amin in ina. a. Los FAT termoestables se encuentran en ciertos vegetales y poseen la estructura de Orto-dihidroxifenoles; entre ellos puede citarse el ácido cafeico (3-5 di-OH-cinámico), el catecol, el ácido clorogénico, el ácido tánico; todos ellos manifiestan actividad antitiamínica tanto in vitro como in vivo, por formación de aductos. El té y el café, por su contenido en esos compuestos, poseen un importante efecto antitiamínico en el hombre. Existen una serie de compuestos de síntesis con estructura similar a la tiamina, que poseen también actividad antivitamínica; entre ellos, la oxitiamina y la piritiamina, aunque esta última no inhibe la actividad transcetolásica. La deficiencia de Tiamina se pueden establecer midiendo la actividad transacetolásica eritrocitaria, también se puede hacer, midiendo la excreción de la vitamina en orina de 24 horas, sí no hay excreción, quiere decir, que el paciente es deficiente en esta vitamina. Otra manera de hacerlo es midie midiendo ndo la re relac lac lación ión piruv piruvato ato ato,, la lactato ctato séri sérico co habiéndole suministrado previamente al paciente una carga de glucosa. Debido a que la Tiamina es necesaria para la actividad del complejo multienzimático de la piruvato deshidrogenasa, en caso de existir deficiencia de la vitamina el piruvato procedente de la glucosa Vía 6

glicolisis se desvía hacia la formación de lactato Entonces si tras carga de glucosa, el cociente piruva piruvato/l to/l to/lact act actato ato ato, está en favor del lactato esto sugiere una deficiencia de la vitamina.El déficit crónico de tiamina se asocia a acidosis láctica.

ORI ORIGEN GEN

Caract acterí erísti sticas de lass anti antiti tiam amin inas Car act erí sti cas d e la ti am in as EST ESTABI ABI ABILI LI LIDAD DAD DEN DENOMIN OMIN OMINACI ACI ACIÓN ÓN TERMOLABILES

NAT NATUR UR URALES ALES

TIAMONASA I TIAMINASA II

TERMOESTABLES

PRE PRESE SE SENCI NCI NCIA A EN Peces, mariscos y microrganismos Microrganismos Té, café y otros vegetales

OXITIAMINA PIRITIAMINA

DE SSIN IN INTE TE TESIS SIS

VITA VITAMINA MINA B2 RI RIBO BO BOFLA FLA FLAVI VI VINA NA

Estr Estru uctur cturaa Quí Química: mica: Ribitol + isoaloxacina. (Flavina = amarillo). R.D R.D.R .R .R:: 0,5 mg en niños y 2 mg en adultos. Según ingesta proteínas Fue Fuent nt ntes: es: Leche, granos, leguminosas, huevo y carne magra. Coe Coenzi nzi nzim ma: FMN y FAD. Oxido reducción. Defi Defici ci cien en encia cia cia:: Arriboflavinosis (Anemia, queilosis, lengua color magenta, dermatitis seborreica y fotofobia). La riboflavina está constituida por un anillo de isoaloxacina unida al ribitol, este último es el azúcar alcohol (aldi (alditol tol tol) de la ribosa. La vitamina existe en alimentos tanto de origen animal como de origen vegetal, es foto lábil lábil,, (po (porr eso los pre prep para arados dos que cont contien ien ienen en com comple ple plejo jo B, para adm administr inistr inistració ació ación n por vía pare parenteral nteral (in (inyect yect yectable) able) vie vienen nen en ampo ampollllllas as de color ámb mbar ar para pro prote te teger ger de la luz a las vit vitami ami amin nas ffoto oto lá lábil bil biles es es). ). Durante el proceso digestivo de los alimentos la vitamina se libera en el intestino para luego ser absorbida, tras su absorción se hace sustrato de la Flavocinasa, enzima que permite fosforilar a la vitamina, utilizando como donador de fosfato al ATP, en consecuencia se forma el Fosfato de Riboflavina o FLAVIN LAVINA A MONO NUCLE UCLEÓTID ÓTID ÓTIDO O (FMN), una de las formas 7

coenzimáticas de la vitamina B2; parte de esa FMN, es adenilada por el ATP, formando entonces FLA LAVINA VINA ADE ADENINA NINA DINU DINUCLE CLE CLEÓTIDO ÓTIDO (FAD), la otra forma coenzimática de la riboflavina. Las cuales se utilizan como coenzimas en reacciones de oxidación - reducción. Al FAD lo encontramos por lo general acompañando a deshidrogenasa que actúan sobre sutratos alta altamente mente rredu edu educid cid cidos os os.. ((Ver ejemplo))

La parte del FAD que sirve como almacén temporal de electrones es el anillo de iso isoalo alo aloxa xa xacin cin cina. a. La vitamina se elimina sin modificación alguna por medio de la orina. La defi eficie cie ciencia ncia de la ribo ribofla fla flavin vin vinaa est estáá aso asociada ciada a q queil ueil ueilosi osi osiss (Ruptura de las comisuras labiales o boquera), der derma ma matiti titi titiss sebo seborr rr rreic eic eicaa, gl glosi osi ositis tis (Inflamación de la lengua), alte alterracio aciones nes o org rg rgáni áni ánica ca cass y ffun un uncion cion cionales ales de lo loss ojo ojoss (foto hemolític molític (fotofo fo fobi bi biaa), Ane nemi mi miaa he íticaa.

AP APLICACI LICACI LICACIÓN: ÓN: ANEMIA HEMOLÍTICA Se sabe que los eritrocitos sintetizan el tripéptido glutatión (¥gl (¥glut ut utam am amil-ci il-ci il-ciste ste stein in inil-gl il-gl il-glicin icin icinaa), que existe tanto en forma oxidada como en forma reducida. El glutatión pasa de la forma oxidada a la forma reducida por acción de la Gluta Glutatió tió tión n redu reducta cta ctassa, que necesita NADPH+H+ aportado por la vía de las pentosas fosfatos, además la enzima es flavínica esto es, necesita de la riboflavina. Entonces si ocurre una deficiencia crónica de vitamina B2, y ésta afecta la actividad de la Gluta Glutatión tión reduc reductasa tasa tasa, a nivel eritrocitario hay una disminución en el nivel de glutatión reducido por lo tanto el eritrocito no puede proteger del estrés oxidativo los sulfihidrilos de proteínas integrales de su membrana cambiando de esta manera la permeabilidad de la misma y ocurriendo el episodio hemolítico. La deficiencia de vitamina B2 se puede determinar midiendo la actividad de Gluta Glutatió tió tión n redu reducta cta ctassa er eritr itr itroc oc ocita ita itaria ria ria; si la actividad de la enzima se encuentra disminuida esto podría indicar una deficiencia de la vitamina. Otra alternativa para establecer deficiencia de riboflavina es medir mediante métodos fluorométricos la cantidad de vitamina excretada en orina de 24 horas. AP APLI LI LICA CA CACIÓ CIÓ CIÓN: N: BEBÉS PREMATUROS Los niños prematuros como consecuencia de su inmadurez hepática, tienen problemas con el metabolismo de la bilirrubina, presentándose la mal llamada icter icterici ici iciaa neon neonata ata atall fisioló fisiológica gica gica. Con el fin de eliminar la bilirrubina depositada en la piel son sometidos a fototerapia, mediante este procedimiento se descompone la bilirrubina almacenada patológicamente en la piel a dipirroles para su posterior eliminación por la orina. Esta conducta eventualmente

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puede conducir a una deficiencia de riboflavina, en virtud que la vitamina es foto lábil, se plantea la necesidad de suplir al recién nacido prematuro con riboflavina.

VITA VITAMINA MINA B3 NIA NIACINA CINA O ÁCI ÁCID DO NI NICOTÍNI COTÍNI COTÍNICO CO

Estr Estru uctur cturaa Quí Quími mi mica ca ca:: Piridina. R.D R.D.R: .R: Niños: 5 - 8 mg. Adultos: 18 - 29 mg. Cada 60 mg de triptófano generan 1 mg de niacina. Fue Fuent nt ntes: es:  Leche  Los panes y cereales enriquecidos  El pescado  Las legumbres  Los maníes  Las aves de corral  Las carnes magras  El arroz  Los huevos Coe Coenzi nzi nzim mas: NAD, NADP. Oxido reducción. Defi Defici ci cien en encia cia cias: s: Pelagra (Diarrea, Demencia, Dermatitis) Ingesta isoniacida, enfermedad de Hartnup y síndrome carcinoide maligno. Toxi Toxicid cid cidad: ad: Daño hepático. El ácido nicotínico, no es esencialmente una v...