vitaminas como co-fatores enzimáticos -...

Vitamina A (retinol, ß-carotenos )

Vitamina D (colecalciferol)

BIOQUÍMICA - VITAMINASPROFESSOR CLEBER FERNANDO SERAFIN www.cleberserafin.cjb.net

Vitaminas como co-fatores enzimáticos

As vitaminas são compostos orgânicos requeridos pelo corpo em quantidades mínimas para realizar funções celulares especificas. As vitaminas não podem ser sintetizadas por seres humanos e, portanto, devem ser adquiridas exogenamente, principalmente pela dieta.

As vitaminas não produzem energia, por tanto não produzem calorias. Estas intervem como catalizadores nas reações bioquímicas provocando a liberação de energia. Em outras palavras, a função das vitaminas é a de facilitar a transformação que seguem os substratos através das vias metabólicas.

Este feito tem levado a que hoje se reconheça, por exemplo, que no caso dos desportistas exista uma maior demanda vitamínica pelo incremento do esforço físico, provando-se também que seu excesso pode influir negativamente no rendimento do atleta. Alem disso, algumas condições fisiológicas normais, como por exemplo, a gestação e a lactação, podem exigir também uma suplementação vitaminica.

Conhecendo a relação entre o aporte de nutrientes e o aporte energético, a fim de assegurar um estado vitamínico correto, é sempre mais seguro privilegiar os alimentos de forte densidade nutricional (legumes, cereais e frutas) por sobre os alimentos meramente calóricos.

Deste modo, as vitaminas podem ser classificadas de acordo com sua solubilidade e suas funções no metabolismo e assim são divididas em dois grupos, as hidrossolúveis e as lipossolúveis. As hidrossolúveis funcionam como coenzimas e as lipossolúveis compreendem as vitaminas A, D, E e K, e não atuam como componentes das coenzimas.

Vitaminas

LipossolúveisHidrossolúveis

Não pertence ao complexo

B

Complexo B Vitamina K (filoquinonas, menaquinonas)

Vitamina E (tocoferóis)

Ácido ascórbico (vitamina C)

Liberadoras de energia

Hematopoiéticas

Outras

Tiamina (vitamina B1)

Riboflavina (vitamina B2)

Niacina (vitamina B3)

Biotina

Ácido pantolênico

Ácido fólico

Vitamina B12

Piridoxina (vitamina B6)

Piridoxal

Piridoxamina


Vitaminas hidrossolúveis

Muitas das vitaminas hidrossolúveis são precursoras de coenzimas pra as enzimas do metabolismo intermediário. Exceto quando descrito, as vitaminas hidrossolúveis não são tóxicas e as quantidades armazenadas no corpo são normalmente pequenas. Quando ingeridas em excesso em relação à necessidade corporal, elas são facilmente excretadas na urina e, assim, devem ser continuamente supridas na dieta.

A necessidade de vitaminas hidrossolúveis deve sempre levar em conta o nível de atividade física do individuo, dado que o exercício ativa numerosas reações metabólicas cujas vitaminas são as coenzimas. Assim se chega a uma situação em que para as atividades físicas intensas, existem riscos de carências e por tanto aparecem como alternativa os suplementos vitamínicos. 1. Tiamina (vitamina B1)

O pirofosfato de tiamina (TPP) é a forma biologicamente ativa da vitamina, formada pela transferência de um grupo pirofosfato do ATP à tiamina. O pirofosfato de tiamina serve como coenzima na descarboxilação oxidativa dos alfa-cetoácidos e na formação ou degradação de alfa-cetóis pela transcetolase.

1.1 Distribuição da tiaminaA carne de porco, cereais integrais e legumes são as fontes mais ricas de tiamina. As

camadas externas dos grãos são particularmente ricas em tiamina. Assim, a farinha de trigo integral é uma boa fonte de vitamina, enquanto o pão branco preparado a partir do grão moído é pobre em tiamina.

1.2 Indicações clínicas da tiaminaA descarboxilação oxidativa do piruvato e alfa-cetoglutarato desempenha um papel-

chave no metabolismo energético da maioria das células, mas é particularmente importante no sistema nervoso. Na deficiência de tiamina, a atividade destas duas reações de desidrogenação está diminuída, resultando em uma produção diminuída de ATP e, assim, função celular diminuída. A deficiência de tiamina é diagnosticada por um aumento na atividade da transcetolase eritrocitária, observado após a adição de pirofosfato de tiamina.

1.2.1 BeribériEsta é uma síndrome de deficiência severa de tiamina, encontrada em áreas onde o

arroz polido é o principal componente da dieta. Os sinais de beribéri infantil incluem taquicardia, vômitos, convulsões e, se não tratado, morte. A síndrome pode ter um inicio rápido em lactentes cujas mães tem deficiência em tiamina. O beribéri adulto é caracterizado por pele seca, irritabilidade, pensamento alterado e paralisia progressiva.

1.2.2 Síndrome de Wernick-KorsakoffNos EUA, a deficiência de tiamina é observada primariamente em associação com o

alcoolismo crônico, sendo devida à insuficiência dietética ou absorção intestinal diminuída da vitamina. Alguns alcoolistas desenvolvem a síndrome de Wernick-Korsakoff, um estado de deficiência caracterizado por apatia, perda da memória e um movimento rítmico dos olhos.

2. Riboflavina (vitamina B2)


As duas formas biologicamente ativas são a flavina mononucleotídeo (FMN) e flavina adenina dinucleotídeo (FAD), formadas pela transferência de um AMP do ATP à FMN. A FMN e FAD são capazes de aceitar reversivelmente dois átomos de hidrogênio, formando a FMNH2 ou FADH2. A FMN e FAD estão ligadas fortemente – algumas vezes covalentemente - a flavoenzimas que catalisam a oxidação ou redução de um substrato.

2.1 Distribuição da riboflavinaO leite, ovos, fígado e vegetais de folhas verdes são boas fontes de riboflavina. Os

vegetarianos estritos que excluem o leite de sua dieta podem ter uma ingesta mínima de riboflavina. A vitamina é facilmente destruída pelo componente ultravioleta da luz solar.

2.2 Deficiência de riboflavinaA deficiência de riboflavina não está associada a nenhuma doença humana importante,

embora freqüentemente acompanhe outras deficiências vitamínicas. Os sintomas da deficiência incluem dermatite, queilose (fissuras nos cantos da boca) e glossite (língua com aspecto liso e avermelhado).

3. Niacina

A niacina, ou ácido nicotínico, é um derivado substituto da piridina. As formas de coenzima biologicamente ativa são a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) e seu derivado fosforilado, nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP+). A nicotinamida, um derivado do acido nicotínico que contem uma amida em vez de um grupo carboxila, também ocorre na dieta. A nicotinamida é facilmente desaminada no corpo e, assim, é nutricionalmente equivalente ao acido nicotínico. O NAD+ e NADP+ servem como coenzimas nas reações de oxidação-redução nas quais a coenzima sofre redução do anel piridina para aceitar um íon hidreto (átomo de hidrogênio mais um elétron). As formas reduzidas do NAD+

e NADP+ são o NADH e NADPH, respectivamente.

3.1 Distribuição da niacinaA niacina é encontrada em grãos não-refinados e enriquecidos e cereais, leite e carne,

especialmente fígado. Quantidades limitadas de niacina também podem ser obtidas do metabolismo do triptofânio. A rota é ineficiente, pois somente cerca de 1mg de ácido nicotínico é formado a partir de 60mg de triptofânio. E mais, o triptofânio é metabolizado a niacina somente quando existe uma abundancia relativa do aminoácido – isto é, após as necessidades para síntese de proteínas e produção de energia terem sido preenchidas.

3.2 Indicações clinicas da niacina3.2.1 Deficiência de niacinaA deficiência de niacina causa pelagra, uma doença envolvendo a pele, trato

gastrintestinal e sistema nervoso central. Os sintomas de pelagra progridem através dos três Ds: Dermatite, Diarréia e Demência; se não tratada, pode levar à morte.

3.2.2 Tratamento da hiperlipidemiaA niacina (em doses de 1,5g/dia ou 100 vezes a NDR) inibe fortemente a lipólise no tecido adiposo – o produtor primário de ácidos graxos livres circulantes. O fígado normalmente utiliza estes ácidos graxos circulantes como um dos principais precursores para a síntese de triacilglicerol. Assim, a niacina causa uma diminuição na síntese hepática de triacilglicerol, o


qual é requerido para a produção de lipoproteína de densidade muito baixa. A lipoproteína de densidade baixa é derivada da VLDL no plasma. Assim, o triacilglicerol plasmático e o colesterol são reduzidos. Portanto, a niacina é particularmente útil no tratamento da hiperlipoproteinemia tipo IIb, em que a VLDL e LDL estão elevadas.

4. Biotina

A biotina é uma coenzima nas reações de carboxilação, nas quais serve como transportador de dióxido de carbono ativado. A biotina é ligada covalentemente aos grupos épsilon-amino dos resíduos de lisina das enzimas dependentes de biotina.

4.1 Distribuição da biotinaA biotina esta presente em quase todos os alimentos, particularmente o fígado, leite e

gema de ovo.

4.2 Deficiência de biotinaA deficiência de biotina não ocorre naturalmente porque a vitamina é amplamente

distribuída nos alimentos. Alem disso, uma grande percentagem da necessidade de biotina nos seres humanos é suprida pelas bactérias intestinais. Entretanto, a adição de clara de ovo crua à dieta como fonte de proteína induz sintomas de deficiência de biotina, precisamente dermatite, glossite, perda de apetite e náuseas. A clara de ovo contém uma glicoproteína, a avidina, que se liga fortemente à biotina e impede sua absorção pelo intestino. Entretanto, com uma dieta normal, estimo-se que seriam necessários 20 ovos por dia para induziram síndrome de deficiência. Assim, a inclusão ocasional de uma clara de ovo crua na dieta não leva a uma deficiência de biotina.

5. Ácido pantotênico

O ácido pantotênico é um componente da coenzima A, o qual funciona na transferência de grupos acila. A coenzima A contém um grupo tiol que transporta compostos acila como ésteres de tiol ativados. Exemplos destas estruturas são o succinil CoA, acil CoA graxa e acetil CoA. O ácido pantotênico também é um componente da sintase dos ácidos graxos.

5.1 Distribuição do ácido pantotênico Ovos, fígado e leveduras são as fontes mais importantes de ácido pantotênico, embora

a vitamina seja amplamente distribuída.

5.2 Deficiência de acido pantotênicoA deficiência de ácido pantotênico não está bem caracterizada e as necessidades

dietéticas recomendadas (NDR) não foi estabelecida.

6. Ácido fólico

O ácido fólico (ou folato) desempenha um papel chave no metabolismo dos compostos de um carbono, sendo essencial para a biossíntese de purinas e da pirimidina timina. A deficiência de ácido fólico é provavelmente a deficiência de vitaminas mais comum em gestantes e alcoolistas.


O ácido fólico é composto de um anel pterina ligado ao ácido ρ-aminobenzóico (PABA) e conjugado com um ou mais resíduos de ácido glutâmico. Os seres humanos não podem sintetizar PABA ou ligar o primeiro ácido glutâmico. A forma biologicamente ativa do ácido fólico é o ácido tetraidrofólico (THF), o qual é produzido pela redução em duas etapas do folato pela diidrofolato redutase.

a. A diidrofolato redutase é inibida competitivamente pelo metotrexato, um análogo do ácido fólico que tem sido usado para se obter uma redução na leucemia aguda nas crianças.

b. A sulfanilamida e seus derivados são análogos estruturais do ácido ρ-aminobenzóico. Estas drogas inibem competitivamente a síntese do ácido fólico e, assim, diminuem a síntese de nucleotídeos cruciais necessários para a replicação de DNA e RNA. As sulfas não afetam a síntese de DNA e RNA humano porque as células dos mamíferos não podem sintetizar ácido fólico.

6.1 Função do ácido fólico O tetraidrofolato recebe unidades de um carbono de doadores como a serina, glicina e

histidina, e transfere-os a intermediários na síntese de aminoácidos, purinas e timidina – a pirimidina característica do DNA.

6.2 Distribuição do ácido fólicoO ácido fólico é encontrado nos vegetais de folhas verdes, fígado, feijão-de-lima e

cereais integrais.

6.3 Indicações clínicas A deficiência de ácido fólico é caracterizada por atraso no crescimento e anemia

megaloblástica. A anemia é resultante da diminuição da síntese de DNA nas células precursoras eritropoiéticas, um processo que requer derivados de tetraidrofolato.

6.3.1 Deficiência de folatoO principal uso da vitamina é em estados de deficiência que se originam de níveis

inadequados de folato. Estes podem ser causados por um aumento na demanda (por exemplo, gestação e lactação) ou mal-absorção devido a patologias do intestino delgado, alcoolismo ou tratamento com drogas inibidoras da diidrofolato redutase (por exemplo, o metotrexato). O principal efeito da deficiência de ácido fólico é a anemia megaloblástica, causada pela diminuição na síntese de purinas e timidina, levando a uma incapacidade das células em produzir DNA e dividir-se. As gestantes ou nutrizes podem requerer suplementação de ácido fólico. NO caso de absorção inadequada devido ao alcoolismo, uma preparação comercial de ácido fólico pode ser administrada oralmente ou por injeção intramuscular. Entretanto quando usada para proteger as células normais dos efeitos tóxicos do metotrexato, deve ser empregado, por exemplo, o ácido folínico (leucovorina).

6.3.2 Folato e defeitos do tubo neural no fetoO inicio do desenvolvimento fetal do tubo neural é extremamente dependente da

presença de ácido fólico. Todas as mulheres em idade fértil devem consumir 0,4mg de ácido fólico por dia, para reduzir o risco de ter a gestação afetada por espinha bífida ou outros defeitos do tubo neural. Uma nutrição adequada em folato deve ocorrer no momento da concepção, pois o desenvolvimento crucial dependente de folato ocorre nas primeiras semanas de vida fetal – em um momento em que muitas mulheres ainda não sabem que estão grávidas. Por outro lado, a ingesta de ácido fólico não deve exceder aproximadamente 1mg/dia, para evitar complicar o diagnostico de deficiência de vitamina B12.


7. Cobalamina (vitamina B12)

A vitamina B12 é necessária em seres humanos para duas reações enzimáticas essenciais: a síntese de metionina e a isomerização do metilmalonil CoA que se origina dos ácidos graxos com número ímpar de carbonos. Quando a vitamina é deficiente, ácidos graxos anormais se acumulam e são incorporados as membranas celulares, incluindo as do sistema nervoso. Isto pode ser responsável por algumas das manifestações neurológicas da deficiência de vitamina B12.

A cobalamina contém um sistema de anel que difere das forfirinas pois dois dos anéis pirrol estão ligados diretamente, e não através de uma ligação meteno. O cobalto é mantido no centro do anel por quatro ligações de coordenação dos nitrogênios dos grupos pirrol. As ligações de coordenação restantes do cobalto são com o nitrogênio do 5,6-dimetilbenzimidazol e com o cianeto nas preparações comerciais da vitamina na forma cianocobalamina. As formas de coenzima da cobalamina são a 5’-deoxiadenosilcolabamina, na qual o cianeto é substituído pela 5’-deoxiadenosina (formando uma ligação incomum carbono-cobalto), e a metilcobalamina, na qual o cianeto é substituído por um grupo metila.

7.1 Distribuição da colabaminaA vitamina B12 é sintetizada somente por microorganismo; não está presente nos

vegetais. Os animais obtêm a vitamina pré-formada de sua flora bacteriana natural ou ingerindo alimentos derivados de outros animais. A cobalamina está presente em quantidades apreciáveis no fígado, leite integral, ovos, ostras, camarão fresco, carne de porco e de frango.

7.2 Hipótese de captura de folatoOs efeitos da deficiência de cobalamina são mais pronunciados em células sob divisão

rápida, como o tecido eritropoiético da medula óssea e as células da mucosa do intestino. Estes tecidos necessitam das formas N5-N10-metileno e N10-formila do tetraidrofolato para a síntese de nucleotídeos necessários para a replicação do DNA.Porém, na deficiência de vitamina B12, a forma N5-metil do tetraidrofolato não é eficientemente usada. Uma vez que a forma metilada não pode ser convertida diretamente em outras formas de tetraidrofolato, a forma N5-metil se acumula, enquanto os níveis das outras formas diminuem. Assim acredita-se que a deficiência de cobalamina acarrete deficiências das formas de tetraidrofolato necessárias na síntese de purina e timina, resultando nos sintomas de anemia megaloblástica.

7..3 Indicações clínicas para a vitamina B12

Ao contrário das outras vitaminas hidrossolúveis, quantidades significativas (4 a 5mg) de vitamina B12 são armazenadas no corpo. Como resultado, pode levar vários anos para os sintomas clínicos de deficiência de B12 se desenvolverem em indivíduos com gastrectomia parcial ou total (que assim tornam-se deficientes em fator intrínseco) e não podem mais absorver a vitamina.

7.3.1 Anemia perniciosaA deficiência de vitamina B12 raramente é devida a uma ausência da vitamina na dieta.

É muito comum encontrar deficiências em pacientes que não conseguem absorver a vitamina do intestino, resultando em anemia perniciosa. A doença é mais comumente devida a uma destruição auto-imune das células parietais gástricas, que são responsáveis pela síntese de uma glicoproteina denominada fator intrínseco. Normalmente, a vitamina B12 obtida da dieta


liga-se ao fator intrínseco no intestino. O complexo cobalamina-fator intrínseco viaja através do intestino e finalmente liga-se a receptores específicos na superfície das células mucosas do íleo. A cobalamina ligada é transportada à célula mucosa e subseqüentemente à circulação geral, onde é transportada por proteínas de ligação de B12. A falta de fator intrínseco impede a absorção da vitamina B12, resultando na anemia perniciosa. Os pacientes com deficiência de cobalamina usualmente são anêmicos, mas posteriormente no desenvolvimento da doença mostram sintomas neuropsiquiátricos. Entretanto, os sintomas do SNC podem ocorrer na ausência d anemia. Os efeitos sobre o SNC são irreversíveis e ocorrem por mecanismo que parecem ser diferentes daqueles descritos para a anemia megaloblástica. A doença é tratada por injeção intramuscular de cianocobalamina. A terapia deve se continuada por toda a vida dos pacientes com anemia perniciosa. A administração de ácido fólico isolada reverte a anormalidade hematológica e assim mascara a deficiência de B12 que pode então prosseguir até a disfunção neurológica e patologia severas; assim, a anemia megaloblástica não deve ser tratada somente com ácido fólico, e sim com uma combinação de folato e vitamina B12.

8. Pirodoxina (vitamina B6)

A vitamina B6 é um termo coletivo para piridoxina, piridoxal e piridoxamina, todos derivados da piridina, diferindo somente na natureza do grupo funcional ligado ao anel. A piridoxina ocorre principalmente em plantas, enquanto o piridoxal e a piridoxamina são encontrados em alimentos obtidos de animais. Todos os três compostos podem servir como precursores da coenzima biologicamente ativa, piridoxal fosfato. O piridoxal fosfato funciona como uma coenzima para um grande número de enzimas, particularmente aquelas que catalisam reações envolvendo aminoácidos.

Tipo de reação ExemploTransaminação Oxalacetato + glutamato aspartato + alfa-cetoglutaratoDesaminação Serina piruvato + NH3

Descarboxilação Histidina histamina + CO2Condensação Glicina + succinil CoA ácido G-aminolevulínico

8.1 Distribuição da piridoxinaBoas fontes da vitamina são o trigo, milho, gema de ovo, fígado e carne. A

necessidade de piridoxina é aumentado por uma ingesta elevada de proteínas.

8.2 Indicações clínicas da piridoxinaA isoniazida (hidrazida do ácido nicotinico), uma droga freqüentemente usada para

tratar a tuberculose, pode induzir uma deficiência de B6 por formar um derivado inativo com o piridoxal fosfato. Assim, a suplementação dietética com B6 é um adjuvante ao tratamento com isoniazida. Por outro lado, as deficiências dietéticas de piroxina são raras, mas têm sido observadas em recém-nascidos alimentados com leite em pó pobre em vitamina B6, em mulheres ingerindo contraceptivos orais e em alcoolistas.

8.3 Toxicidade da piridoxinaSintomas neurológicos têm sido observados em ingestas maiores que 2g/dia. Uma

melhora substancial, mas não uma recuperação completa, ocorre quando a vitamina é suspensa.


9. Ácido ascórbico

A vitamina C possui um papel bem documentado como coenzimas em reações de hidroxilação, por exemplo, a hidroxilação de resíduos prolil e lisil do colágeno. Entretanto, nas ultimas duas décadas a vitamina foi alvo de alegações controversas de que suas megadoses curariam tudo, do resfriado comum ao câncer (por exemplo, Linus Pauling advoga 18g/dia, 300 vezes a NDR). Embora estudos duplo-cegos tenham mostrado que o ácido ascórbico não previne resfriados, dados recentes sugerem que a vitamina pode, de fato, fornecer importantes benefícios à saúde como um antioxidante.

9.1 Distribuição do ácido ascórbico As frutas cítricas, batatas (particularmente a pele das batatas), tomates e vegetais

verdes são boas fontes de vitamina C.

9.2 Indicações clinicas para o ácido ascórbico 9.2.1 Deficiência de ácido ascórbicoA deficiência de ácido ascórbico resulta em escorbuto, uma doença caracterizada por

gengivas doloridas e esponjosas, dentes frouxos, vasos sangüíneos frágeis, articulações edemaciadas e anemia. Muitos dos sintomas da deficiência podem ser explicados por uma deficiência na hidroxilação do colágeno, resultando em tecido conjuntivo defeituoso.

9.2.2 Prevenção da doença crônicaA vitamina C é membro de um grupo de nutrientes. Que incluem a vitamina E e beta-

caroteno, que são conhecidos como antioxidantes. A suplementação da dieta com estes compostos reduz a incidência de doença crônica, como a doença arterial coronária e certos cânceres. Embora as vitaminas C, E e beta-caroteno tenham diferentes ações protetoras, acredita-se que a propriedade química comum e central para sua ação biológica seja a capacidade de inativar radicais livres tóxicos do oxigênio. Os radicais de oxigênio reativos aumentam tanto como um produto do metabolismo normal quanto pela exposição à luz solar, ozônio, tabaco e outros poluentes ambientais. Sabe-se que os radiais livres danificam as membranas lipídicas, proteínas e DNA celular; acredita-se também que os radicais livres desempenham papéis no desenvolvimento da doença cardíaca e pulmonar, câncer e mesmo envelhecimento.

9.3 Toxicidade do ácido ascórbico Nenhuma toxicidade aguda foi observada. Entretanto, sabe-se que a forma oxidada do

ácido ascórbico, o ácido deidroascórbico, é tóxico. Assim, doses elevadas de vitamina C poderiam favorecer o acumulo de ácido desidroascórbico,especialmente em indivíduos que podem ter uma deficiência no sistema enzimático que reoxida o ácido desidroascórbico em ascorbato.

Vitaminas lipossolúveis

Neste grupo entram as vitaminas A, D, E e K. Ao contrário das vitaminas hidrossolúveis, somente uma das vitaminas lipossolúveis (vitamina K) possui uma função de coenzima. Estas vitaminas são liberadas, absorvidas e transportadas com a gordura da dieta. Elas não são facilmente excretadas na urina, sendo que a quantidades significativas são armazenadas no fígado e tecido adiposo. O consumo excessivo de vitaminas A e D na dieta


pode levar ao acúmulo de quantidades tóxicas destes compostos, dado que o organismo pode armazena-las como reserva, sua carência estaria baseada em maus hábitos alimentares.

1. Vitamina A (retinol)


Os retinóides são uma família de moléculas relacionadas ao retinol (vitamina A) e são essenciais para a visão, reprodução, crescimento e manutenção dos tecidos epiteliais. O ácido retinóico, derivado da oxidação do retinol da dieta, media a maioria das ações dos retinóides, exceto para a visão, a qual depende do retinal, o derivado aldeído do retinol. O ácido retinóico liga-se com alta afinidade a proteínas receptoras epiteliais. O complexo ativado ácido retinóico-receptor interage com a cromatina nuclear para estimular a síntese de RNA dependente de retinóide, resultando na síntese de proteínas que mediam uma série de funções fisiológicas. Por exemplo, os retinóides controlam a expressão do gene da queratina na maioria dos tecidos epiteliais corporais. As proteínas receptoras especificas do ácido retinóico são parte da superfamília de reguladores transcricionais que incluem os esteróides e hormônios da tireóide e o 1,25-diidroxicolecalciferol.

1.1 Estrutura da vitamina AA vitamina A é freqüentemente usada como um termo coletivo para varias moléculas

biologicamente ativas relacionadas. O termo retinóides inclui as formas naturais e sintéticas da vitamina que podem ou não mostrar atividade de vitamina A.

1.1.1 RetinolUm álcool primário contendo um anel beta-ionona com uma cadeia lateral insaturada.

O retinol é encontrado nos tecidos animais como éster de retinila, com ácidos graxos de cadeia longa.

1.1.2 RetinalO aldeído derivado da oxidação do retinol. O retinal e retinol podem ser facilmente

interconvertidos. 1.1.3 Ácido retinóicoO derivado ácido da oxidação do retinal. O ácido retinóico não pode ser reduzido no

corpo e, assim, não pode dar origem ao retinal ou retinal.1.1.4 Beta-caroteno Os alimentos vegetais contêm beta-caroteno, o qual pode ser clivado oxidativamente

no intestino, originando duas moléculas de retinal. Nos seres humanos, a conversão é ineficiente , sendo que a atividade de vitamina A do beta-caroteno é somente um sexto do retinol.

1.2 Transporte e absorção da vitamina A1.2.1 Transporte no fígadoOs ésteres do retinol presentes na dieta são hidrolisados na mucosa intestinal,

liberando retinol e ácidos graxos livres. O retinol derivado dos ésteres e da clivagem e redução de carotenos é reesterificado em ácidos graxos de cadeia liga na mucosa intestinal e secretado com um componente das quilomicras no sistema linfático. Os ésteres do retinol contidos nas quilomicras são captados e armazenados no fígado.

1.2.2 Liberação do fígadoQuando necessário, o retinol é liberado do fígado e transportado aos tecidos extra-

hepáticos pela proteína plasmática de ligação ao retinol (PLR). O complexo retinol-PRL liga-se a receptores específicos na superfície das células dos tecidos periféricos, permitindo que o retinol entre nas mesmas. Muitos tecidos contêm uma proteína celular de ligação ao retinol que leva o retinol a sítios no núcleo, onde a vitamina atua de modo análogo aos hormônios esteróides.

1.3 Funções da vitamina A


1.3.1 Ciclo visualA vitamina A é um componente dos pigmentos visuais dos cones e bastonetes. A

rodopsina, o pigmento visual dos bastonetes da retina, consiste de 11-cis-retinal ligado especificamente a proteína opsina. Quando a rodopsina é exposta a luz ocorre uma serie de isomerizações fotoquímicas, resultando em uma alteração no pigmento visual e liberação do trans-retinal e opsina. Este processo ativa um impulso nervoso que é transmitido pelo nervo óptico ao cérebro. A regeneração da rodopsina requer a isomerização do trans-retinal em 11-cis-retinal. O trans-retinal, após ser liberado da rodopsina, é isomerizado a 11-cis-retinal, o qual combinasse espontaneamente com a opsina para formar rodopsina, completando assim o ciclo. Reações similares são responsáveis pela visão a cores nos cones.

1.3.2 CrescimentoOs animais privados de vitamina A inicialmente perdem seu apetite, possivelmente

devido a queratinização as papilas gustativas. O crescimento ósseo é lento e não acompanha o crescimento do sistema nervoso, levando a uma lesão do sistema nervoso central.

1.3.3 ReproduçãoO retinol e retinal são essenciais para a produção normal, mantendo a

espermatogênese no homem e prevenindo a reabsorção fetal na mulher. O acido retinóico é inativo na manutenção da reprodução e no ciclo visual, ma promove o crescimento e diferenciação de células epiteliais; assim, os animais que recebem vitamina A somente em forma de ácidos retinóico desde o nascimento são cegos e estéreis.

1.3.4 Manutenção de células epiteliaisA vitamina A é essencial para a diferenciação normal dos tecidos epiteliais e secreção

mucosa.

1.4 Distribuição de vitamina AO fígado, rim, creme, manteiga e gema de ovo são boas fontes d vitamina A pré-

formada. Os vegetais amarelos e verde-escuros e as frutas são boas fontes dietéticas de carotenos, os quais servem como precursores da vitamina A.

1.5 Indicações clinicasEmbora quimicamente relacionados, o ácido retinóico e retinol possuem aplicações

terapêuticas bem diferentes. O retinol e seu precursor são usados como suplementos dietéticos, enquanto varias formas de ácido retinóico são úteis em dermatologia.

1.5.1 Deficiência dietéticaA vitamina A, administrada como retinol ou éster de retinila, é usada para tratar

pacientes com deficiência de vitamina. A cegueira noturna é um dos sinais mais precoces de deficiência de vitamina A. O limiar visual é aumentado, tornando difícil enxergar na luz crepuscular. A deficiência prolongada leva a uma perda irreversível no número de células visuais. A deficiência severa de vitamina A leva a xeroftalmia, um ressecamento patológico da conjuntiva e córnea. Se não tratada, a xeroftalmia resulta em ulceração corneana e finalmente em cegueira, devido à formação de tecido cicatricial opaco. A condição é mais freqüentemente observada em crianças em paises tropicais em desenvolvimento. Mais de 500.000 crianças em todo o mundo ficam cegas a cada ano pela xeroftalmia pela causada por vitamina A insuficiente na dieta.

1.5.2 Acne e psoríase


Os problemas dermatológicos como a acne e psoríase são efetivamente tratados com ácido retinóico ou seus derivados. Os casos leves de acne, doença de Darier e envelhecimento cutâneo são tratados com a aplicação tópica de tretinoína (ácido transretinóico), bem como peróxido de benzoila e antibióticos. A tretinoína é muito tóxica para a administração sistêmica, sendo restrita à aplicação tópica. Em pacientes com acne cística recalcitrante severa não-responsiva às terapias convencionais, a droga de escolha é a isotretinoína (ácido 13-cis-retinóico) administrada oralmente.

1.5.3 Prevenção de doença crônicaAs populações que consomem dietas ricas em beta-caroteno mostram uma incidência

diminuída de doença cardíaca, pulmonar e câncer de pele. O consumo de alimentos ricos em beta-caroteno também está associado a um risco reduzido de catarata e degeneração da macula. As ações protetoras do caroteno podem ser devidas a suas propriedades antioxidantes ou a outras ações, como o aumento da função imune. Os benefícios à saúde do beta-caroteno são independentes de seu papel como precursor da vitamina A. Ao contrário da vitamina A o beta-caroteno não é tóxico mesmo em doses elevadas por períodos longos.

1.6 Toxicidade dos retinóides1.6.1 Vitamina AA ingesta excessiva de vitamina A produz uma síndrome tóxica denominada

hipervitaminose A. Quantidades maiores que 7,5 mg de retinol por dia devem ser evitadas. Os sinais precoces de hipervitaminose A crônica são refletidos na pele, a qual torna-se seca e pruriginosa, no fígado, o qual torna-se aumentado podendo evoluir para cirrose, e no sistema nervoso, onde um aumento na pressão intracraniana pode mimetizar os sintomas de um tumor cerebral. Especialmente as gestantes não devem ingerir quantidades excessivas de vitamina A, devido a seu potencial para causar malformações congênitas no feto em desenvolvimento.

1.6.2 Isotretinoína A droga é teratogênica e esta absolutamente contrai-indicada em mulheres em idade

fértil, a menos que apresentem acne cística severa e desfigurante que não responde às terapias-padrão. A gestação deve ser excluída antes de iniciar o tratamento, e um controle adequado da concepção deve ser usado. O tratamento prolongado com isotretinoina leva a hiperlipidemia e a um aumento na relação LDL/HDL, causando alguma preocupação sobre um risco maior de doença cardiovascular.

2. Vitamina D

As vitaminas D são um grupo de esteróis que possuem uma função do tipo hormonal. A molécula ativa, 1,25-diidroxicolecalciferol (1,25-diOH D3), liga-se a proteínas receptoras intracelular. O complexo 1,25-diOH D3-receptor interage com o DNA no núcleo das células-alvo e estimula seletivamente a expressão genética, ou reprime especificamente a transcrição dos genes. As ações mais proeminentes do 1,25-diOH D3 são a regulação dos níveis plasmáticos de cálcio e fósforo.

2.1 Metabolismo da vitamina D2.1.1 Formação de 1,25-diOH D3


As vitaminas D2 e D3 não são biologicamente ativas, mas são convertidas in vivo à forma ativa da vitamina D por duas reações seqüenciais de hidroxilação. A primeira hidroxilação ocorre na posição 25 e é catalisada por uma hidroxilase especifica no fígado. O produto da reação, 25-hidroxicolecalciferol ou 25-OH D3, é a forma predominante da vitamina D no plasma, sendo uma importante forma de armazenamento da vitamina. O 25-OH D3 é posteriormente hidroxilado na posição 1 por uma 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase especifica, encontrada principalmente no rim, resultando na formação de 1,25-diidroxicolecalciferol (1,25-diOH D3). Esta hidroxilase, bem como a 25-hidroxilase hepática, emprega o citocromo P450, oxigênio molecular e NADPH.

2.1.2 Regulação da 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase: 1,25-diOH D3 é o mais potente metabólito da vitamina D. Sua formação é rígida regulada pelo nível de fosfato e cálcio plasmáticos. A atividade da 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase é aumentada diretamente por baixos níveis de cálcio plasmático, que ativam a liberação de hormônio da paratireóide (PTH). A hipocalcemia causada por cálcio dietético insuficiente resulta assim em níveis elevados de 1,25-diOH D3. A atividade da 1-hidroxilase também é diminuída por 1,25-diOH D3 em excesso, o produto da reação.

2.2 Distribuição da vitamina D2.2.1 DietaErgocalciferol (vitamina D2), encontrado nos vegetais, e colecalciferol (vitamina D3),

encontrado em tecidos animais, são fontes de atividade de vitamina D pré-formada. O ergocalciferol e colecalciferol diferem quimicamente apenas na presença de uma ligação dupla adicional e um grupo metila no esterol vegetal.

2.2.2 Precursor endógeno da vitaminaO 7-Dedrocolesterol, um intermediário na síntese do colesterol, é convertido em

colecalciferol na derme e epiderme dos seres humanos expostos à luz solar. A vitamina D pré-formada é uma necessidade dietética em indivíduos com exposição limitada à luz solar.

2.3 Função da vitamina DA função geral de 1,25-diOH D3 é manter níveis plasmáticos adequados de cálcio. Ela

realiza esta função através de (1) captação crescente de cálcio pelo intestino, (2) por minimizar a perda de cálcio pelo rim e (3) estimular a reabsorção óssea quando necessário.

2.3.1 Efeito da vitamina D sobre o intestinoO 1,25-diOH-D3 estimula a absorção intestinal de cálcio e fosfato. O 1,25-diOH-D3

entra na célula intestinal e liga-se a um receptor citosólico. O complexo 1,25-diOH-D3-receptor move-se então ao núcleo, onde interage seletivamente com o DNA celular. Como resultado, a captação de cálcio é aumentada pelo aumento da síntese de proteínas especificas de ligação ao cálcio. Assim, o mecanismo de ação do 1,25-diOH-D3 é típico dos hormônios esteróides.

2.3.2 Efeito da vitamina D sobre o ossoO 1,25-diOH-D3 estimula a mobilização de cálcio e fosfato dos ossos por um processo

que requer síntese de proteínas e a presença de PTH. O resultado é um aumento no cálcio e fosfato plasmáticos. Assim, o osso é um importante reservatório de cálcio, que pode ser mobilizado para manter os níveis plasmáticos.

2.4 Distribuição e necessidade de vitamina DA vitamina D ocorre naturalmente no óleo de peixe, fígado e gema de ovo. O leite, a

menos que complementado, não é uma boa fonte da vitamina.


2.5 Indicações clinicas2.5.1 Raquitismo nutricionalA deficiência de vitamina D causa uma desmineralização do osso, resultando em

raquitismo em crianças e osteomalácia em adultos. O raquitismo é caracterizado pela formação continuada da matriz óssea de colágeno mas com mineralização incompleta, resultando em ossos moles e dobráveis. Na osteomalácia, a desmineralização de ossos pré-existentes aumenta a sua suscetibilidade a fraturas. A exposição insuficiente à luz solar e/ou deficiência no consumo de vitamina D ocorre predominantemente em lactentes e idosos. A deficiência de vitamina D é mais comum nas latitudes norte, porque ocorre menos síntese de vitamina D na pele, como resultado da exposição reduzida a luz ultravioleta.

2.5.2 Raquitismo renal (osteodistrofia renal)Esta doença é resultado da insuficiência renal crônica e, assim, da capacidade reduzida

de originar a forma ativa da vitamina. A administração de 1,25-diOH colicalciferol (calcitriol) é uma terapia de reposição efetiva

2.5.3 HipoparatireoidismoA falta de hormônio da paratireóide causa hipocalcemia e hiperfosfatemia. Estes

pacientes podem ser tratados com qualquer forma de vitamina D, junto com hormônio da paratireóide.

2.6 Toxicidade da vitamina DA vitamina D é a mais tóxica de todas as vitaminas. Assim como todas as vitaminas

lipossolúveis, a vitamina D pode ser armazenada no corpo, sendo lentamente metabolizada. Doses elevadas podem causar perda de apetite, náuseas, sede e estupor. Um aumento na absorção de cálcio e reabsorção óssea resultam em hipercalcemia a qual pode levar a deposição de cálcio em muitos órgãos, particularmente as artérias e rins.

3. Vitamina K

O principal papel da vitamina K é na modificação pós-translacional de vários fatores de coagulação do sangue, onde serve como uma coenzima na carboxilação de certos resíduos de ácido glutâmico presentes nestas proteínas. A vitamina K existe em varias formas, por exemplo, em plantas como filoquinona (ou vitamina K1), e na flora bacteriana intestinal como menaquinona (ou vitamina K2). Para terapia, existe um derivado sintético da vitamina K, a menadiona.

3.1 Função da vitamina K3.1.1 Formação da gama-carboxiglutamatoA vitamina K é necessária na síntese hepática de protrombina e dos fatores de

coagulação do sangue VII, IX e X. Estas proteínas são sintetizadas como moléculas precursoras inativas. A formação dos fatores de coagulação requer a carboxilação dependente de vitamina K de resíduos do ácido glutâmico, formando um fator de coagulação maduro que contem gama-carboxiglutamato (Gla) e é capaz de ser ativado subseqüentemente. A reação requer O2, CO2 e a forma hidroquinona da vitamina K. A formação de Gla é sensível à inibição por dicumarol, um anticoagulante de ocorrência natural no trevo doce, e por warfarina, um análogo sintético da vitamina K

3.1.2 Interação da protrombina com as plaquetas


Os resíduos Gla da protrombina são bons quelantes dos íons cálcio positivamente carregados, devido aos dois grupos carboxilato adjacentes, negativamente carregados. O complexo protrombina-cálcio é capaz então de ligar-se a fosfolipídios essenciais para a coagulação do sangue, na superfície das plaquetas. A adesão a uma plaqueta aumenta a velocidade na qual a conversão proteolítica de protrombina em trombina pode ocorrer.

3.1.3 Papel dos resíduos de gama-carboxiglutamato em outras proteínas.O Gla também esta presenta em outras proteínas (por exemplo, a osteocalcina do osso) não-relacionadas ao processo de coagulação. Entretanto, o papel fisiológico destas proteínas e a função da vitamina K em sua síntese não são conhecidos.

3.2 Distribuição e necessidade da vitaminaA vitamina K é encontrada na alface, couve-flor, espinafre, gema de ovo e fígado.

Existe também uma síntese significativa da vitamina pelas bactérias intestinais. Não há NDR para a vitamina K, mas 70 a 140 microg/dia são recomendados como um nível adequado. O nível menor presume que a metade das necessidades estimadas provem da síntese bacteriana, enquanto o nível maior supõe que não haja síntese bacteriana.

3.3 Indicações clinicas3.3.1 Deficiência de vitamina KUma verdadeira deficiência de vitamina K é incomum, pois quantidades adequadas

geralmente são produzidas pelas bactérias intestinais ou obtidas na dieta. Se a população bacteriana no intestino esta diminuída, por exemplo, por antibióticos, a quantidade de vitamina formada endogenamente esta reduzida e pode levar à hipoprotrombinemia no individuo levemente desnutrido (por exemplo, um paciente geriátrico debilitado). Esta condição pode exigir suplementação com vitamina K para corrigir a tendência ao sangramento. Alem disso, certas cefalosporinas de segunda geração (por exemplo, a cefoperazona, cefamandol e moxalactame) causam hipoprotrombinemia, aparentemente por um mecanismo do tipo warfarina. Conseqüentemente, seu uso no tratamento usualmente é suplementado com vitamina K.

3.3.2 Deficiência de vitamina K no recém-nascidoOs neonatos têm intestinos estéreis e inicialmente não podem sintetizar vitamina K.

uma vez que o leite humano fornece somente cerca de um quinto da necessidade diária de vitamina K, é recomendado que todos os neonatos recebam uma dose única intramuscular de vitamina K como profilaxia contra a doença hemorrágica.

3.4 Toxicidade da vitamina KA administração prolongada de grandes doses de vitamina K pode produzir anemia

hemolítica e icterícia no lactente, devido a efeitos tóxicos sobre a membrana das hemácias.

4. Vitamina E

As vitaminas E consistem em oito tocoferóis de ocorrência natural dos quais o alfa-tocoferol é o mais ativo. A função primaria da vitamina E é como antioxidante, na prevenção da oxidação não enzimática dos componentes celulares (por exemplo, ácidos graxos poliinsaturados) pelo oxigênio molecular e radicais livres.

4.1 Distribuição e necessidade de vitamina E


Os óleos vegetais são fontes ricas em vitamina E; fígado e ovos contem quantidades moderadas. A NDR de alfa-tocoferol é 10mg para homens e 8mg para mulheres. A necessidade de vitamina E aumenta com a elevação da ingesta de ácidos graxos polinsaturados.

4.2 Deficiência de vitamina EA deficiência de vitamina E é quase totalmente restrita a bebês prematuros. Quando

observada no adulto, usualmente esta associada à má-absorção de lipídios ou defeitos em seu transporte. Os sinais de deficiência humana de vitamina E incluem sensibilidade dos eritrócitos ao peróxido e o surgimento de membranas celulares anormais.

4.3 Indicações clinicasA vitamina E parece proteger contra o desenvolvimento de doença cardíaca.

Suplementos de 400 UI (a NDR para a vitamina E é 15 UI) de vitamina E por dia por mais de 2 anos ocasionaram uma redução de aproximadamente 40% na incidência de ataques cardíacos comparado àquelas pessoas que não utilizaram suplementos. A vitamina, funcionando como antioxidante, pode prevenir a oxidação do LDL. Acredita-se que o LDL oxidase promova a doença cardíaca. A vitamina E age em conjunto com a vitamina C e beta-caroteno para retardar o inicio da catarata.

4.4 Toxicidade da vitamina EA vitamina E é a menos tóxica das vitaminas lipossolúveis; não foi observada

toxicidade em doses de 300mg/dia.


Resumo

VitaminasHidrossolúveis Funções (intervém em) Fontes

Tiamina (B1)

Participa no funcionamento do sistema nervoso

Intervem no metabolismo de glicídios e no crescimento e manutenção da pele

Carnes, gema de ovo, leveduras, legumes

secos, cereais integrais, frutas secas

Riboflavina (B2)

Metabolismo de glicídios e proteínasEfetua uma atividade oxigenadora e por isso

intervem na respiração celular, na integridade da pele, mucosas e sistema

ocular

Carnes e laticínios, cereais, leveduras e

vegetais verdes

Niacina (B3)

Metabolismo de glicídios, proteínas e lipídios

Intervem na circulação sangüínea, no crescimento, na cadeia respiratória e no

sistema nervoso

Carnes, fígado e rins, laticínios, ovos, cereais integrais,

levedura e legumes

Biotina Participa na transferência enzimática e incorporação de CO2

Fígado, leite e gema de ovo

Ácido Pantotênico

Componente da coenzima A, utilizada esta na síntese de ácidos graxos

Atua como fator de crescimento que contém enxofre

Fígado, ovos e verduras

Ácido Fólico Crescimento e divisão celularFormação de glóbulos vermelhos

Carnes, fígado, verduras verdes escuras e cereais

integrais

Vitamina CFormação e manutenção do colágeno

AntioxidanteAjuda a absorção do ferro

Vegetais verdes e frutas cítricas

Vitamina B12 Elaboração de células

Síntese de hemoglobinaAtua no sistema nervoso

Sintetizada pelo organismo. Não

aparece em vegetais, e sim em carnes e

laticínios

Piridoxina (complexo B6)

Metabolismo de proteínas e aminoácidosFormação de glóbulos vermelhos, células e

hormôniosAjuda no equilíbrio de sódio e potássio

Gema de ovo, carnes, fígado, rins, peixes,

laticínios, grãos integrais, leveduras e

frutas secas


Vitaminas lipossolúveis Funções (intervém em) Fontes

Vitamina A

Intervém no crescimentoHidratação de pele, mucosas, pêlos,

unhas, dentes e ossosAjuda na visão

É um antioxidante natural

Fígado, gema de ovo, laticínios, cenoura,

espinafre, brócolis, alface, damasco, pêssego, melão e

mamão

Vitamina D Regula o metabolismo do cálcio e também no metabolismo do fósforo

Fígado, gema de ovo, laticínios, gérmen de trigo

e luz solar

Vitamina K Coagulação sangüínea Farinha de peixe, fígado de porco, espinafre e couve

Vitamina EAntioxidante natural

Estabilização das membranas celularesProtege os ácidos graxos

Azeite vegetais, gema de ovo, pão integral, fígado,

abacate, côco e vegetais de folhas verdes

vitaminas como co-fatores enzimáticos -...

Documents