Vitaminas como co-fatores enzimticos

BIOQUMICA - VITAMINAS

PROFESSOR CLEBER FERNANDO SERAFIN www.cleberserafin.cjb.net

Vitaminas como co-fatores enzimticos

As vitaminas so compostos orgnicos requeridos pelo corpo em quantidades mnimas para realizar funes celulares especificas. As vitaminas no podem ser sintetizadas por seres humanos e, portanto, devem ser adquiridas exogenamente, principalmente pela dieta.

As vitaminas no produzem energia, por tanto no produzem calorias. Estas intervem como catalizadores nas reaes bioqumicas provocando a liberao de energia. Em outras palavras, a funo das vitaminas a de facilitar a transformao que seguem os substratos atravs das vias metablicas.

Este feito tem levado a que hoje se reconhea, por exemplo, que no caso dos desportistas exista uma maior demanda vitamnica pelo incremento do esforo fsico, provando-se tambm que seu excesso pode influir negativamente no rendimento do atleta. Alem disso, algumas condies fisiolgicas normais, como por exemplo, a gestao e a lactao, podem exigir tambm uma suplementao vitaminica.

Conhecendo a relao entre o aporte de nutrientes e o aporte energtico, a fim de assegurar um estado vitamnico correto, sempre mais seguro privilegiar os alimentos de forte densidade nutricional (legumes, cereais e frutas) por sobre os alimentos meramente calricos.

Deste modo, as vitaminas podem ser classificadas de acordo com sua solubilidade e suas funes no metabolismo e assim so divididas em dois grupos, as hidrossolveis e as lipossolveis. As hidrossolveis funcionam como coenzimas e as lipossolveis compreendem as vitaminas A, D, E e K, e no atuam como componentes das coenzimas.

Vitaminas hidrossolveis

Muitas das vitaminas hidrossolveis so precursoras de coenzimas pra as enzimas do metabolismo intermedirio. Exceto quando descrito, as vitaminas hidrossolveis no so txicas e as quantidades armazenadas no corpo so normalmente pequenas. Quando ingeridas em excesso em relao necessidade corporal, elas so facilmente excretadas na urina e, assim, devem ser continuamente supridas na dieta.

A necessidade de vitaminas hidrossolveis deve sempre levar em conta o nvel de atividade fsica do individuo, dado que o exerccio ativa numerosas reaes metablicas cujas vitaminas so as coenzimas. Assim se chega a uma situao em que para as atividades fsicas intensas, existem riscos de carncias e por tanto aparecem como alternativa os suplementos vitamnicos.

1. Tiamina (vitamina B1)

O pirofosfato de tiamina (TPP) a forma biologicamente ativa da vitamina, formada pela transferncia de um grupo pirofosfato do ATP tiamina. O pirofosfato de tiamina serve como coenzima na descarboxilao oxidativa dos alfa-cetocidos e na formao ou degradao de alfa-cetis pela transcetolase.

1.1 Distribuio da tiamina

A carne de porco, cereais integrais e legumes so as fontes mais ricas de tiamina. As camadas externas dos gros so particularmente ricas em tiamina. Assim, a farinha de trigo integral uma boa fonte de vitamina, enquanto o po branco preparado a partir do gro modo pobre em tiamina.

1.2 Indicaes clnicas da tiamina

A descarboxilao oxidativa do piruvato e alfa-cetoglutarato desempenha um papel-chave no metabolismo energtico da maioria das clulas, mas particularmente importante no sistema nervoso. Na deficincia de tiamina, a atividade destas duas reaes de desidrogenao est diminuda, resultando em uma produo diminuda de ATP e, assim, funo celular diminuda. A deficincia de tiamina diagnosticada por um aumento na atividade da transcetolase eritrocitria, observado aps a adio de pirofosfato de tiamina.

1.2.1 Beribri

Esta uma sndrome de deficincia severa de tiamina, encontrada em reas onde o arroz polido o principal componente da dieta. Os sinais de beribri infantil incluem taquicardia, vmitos, convulses e, se no tratado, morte. A sndrome pode ter um inicio rpido em lactentes cujas mes tem deficincia em tiamina. O beribri adulto caracterizado por pele seca, irritabilidade, pensamento alterado e paralisia progressiva.

1.2.2 Sndrome de Wernick-Korsakoff

Nos EUA, a deficincia de tiamina observada primariamente em associao com o alcoolismo crnico, sendo devida insuficincia diettica ou absoro intestinal diminuda da vitamina. Alguns alcoolistas desenvolvem a sndrome de Wernick-Korsakoff, um estado de deficincia caracterizado por apatia, perda da memria e um movimento rtmico dos olhos.

2. Riboflavina (vitamina B2)

As duas formas biologicamente ativas so a flavina mononucleotdeo (FMN) e flavina adenina dinucleotdeo (FAD), formadas pela transferncia de um AMP do ATP FMN. A FMN e FAD so capazes de aceitar reversivelmente dois tomos de hidrognio, formando a FMNH2 ou FADH2. A FMN e FAD esto ligadas fortemente algumas vezes covalentemente - a flavoenzimas que catalisam a oxidao ou reduo de um substrato.

2.1 Distribuio da riboflavina

O leite, ovos, fgado e vegetais de folhas verdes so boas fontes de riboflavina. Os vegetarianos estritos que excluem o leite de sua dieta podem ter uma ingesta mnima de riboflavina. A vitamina facilmente destruda pelo componente ultravioleta da luz solar.

2.2 Deficincia de riboflavina

A deficincia de riboflavina no est associada a nenhuma doena humana importante, embora freqentemente acompanhe outras deficincias vitamnicas. Os sintomas da deficincia incluem dermatite, queilose (fissuras nos cantos da boca) e glossite (lngua com aspecto liso e avermelhado).

3. Niacina

A niacina, ou cido nicotnico, um derivado substituto da piridina. As formas de coenzima biologicamente ativa so a nicotinamida adenina dinucleotdeo (NAD+) e seu derivado fosforilado, nicotinamida adenina dinucleotdeo fosfato (NADP+). A nicotinamida, um derivado do acido nicotnico que contem uma amida em vez de um grupo carboxila, tambm ocorre na dieta. A nicotinamida facilmente desaminada no corpo e, assim, nutricionalmente equivalente ao acido nicotnico. O NAD+ e NADP+ servem como coenzimas nas reaes de oxidao-reduo nas quais a coenzima sofre reduo do anel piridina para aceitar um on hidreto (tomo de hidrognio mais um eltron). As formas reduzidas do NAD+ e NADP+ so o NADH e NADPH, respectivamente.

3.1 Distribuio da niacina

A niacina encontrada em gros no-refinados e enriquecidos e cereais, leite e carne, especialmente fgado. Quantidades limitadas de niacina tambm podem ser obtidas do metabolismo do triptofnio. A rota ineficiente, pois somente cerca de 1mg de cido nicotnico formado a partir de 60mg de triptofnio. E mais, o triptofnio metabolizado a niacina somente quando existe uma abundancia relativa do aminocido isto , aps as necessidades para sntese de protenas e produo de energia terem sido preenchidas.

3.2 Indicaes clinicas da niacina

3.2.1 Deficincia de niacina

A deficincia de niacina causa pelagra, uma doena envolvendo a pele, trato gastrintestinal e sistema nervoso central. Os sintomas de pelagra progridem atravs dos trs Ds: Dermatite, Diarria e Demncia; se no tratada, pode levar morte.

3.2.2 Tratamento da hiperlipidemia

A niacina (em doses de 1,5g/dia ou 100 vezes a NDR) inibe fortemente a liplise no tecido adiposo o produtor primrio de cidos graxos livres circulantes. O fgado normalmente utiliza estes cidos graxos circulantes como um dos principais precursores para a sntese de triacilglicerol. Assim, a niacina causa uma diminuio na sntese heptica de triacilglicerol, o qual requerido para a produo de lipoprotena de densidade muito baixa. A lipoprotena de densidade baixa derivada da VLDL no plasma. Assim, o triacilglicerol plasmtico e o colesterol so reduzidos. Portanto, a niacina particularmente til no tratamento da hiperlipoproteinemia tipo IIb, em que a VLDL e LDL esto elevadas.

4. Biotina

A biotina uma coenzima nas reaes de carboxilao, nas quais serve como transportador de dixido de carbono ativado. A biotina ligada covalentemente aos grupos psilon-amino dos resduos de lisina das enzimas dependentes de biotina.

4.1 Distribuio da biotina

A biotina esta presente em quase todos os alimentos, particularmente o fgado, leite e gema de ovo.

4.2 Deficincia de biotina

A deficincia de biotina no ocorre naturalmente porque a vitamina amplamente distribuda nos alimentos. Alem disso, uma grande percentagem da necessidade de biotina nos seres humanos suprida pelas bactrias intestinais. Entretanto, a adio de clara de ovo crua dieta como fonte de protena induz sintomas de deficincia de biotina, precisamente dermatite, glossite, perda de apetite e nuseas. A clara de ovo contm uma glicoprotena, a avidina, que se liga fortemente biotina e impede sua absoro pelo intestino. Entretanto, com uma dieta normal, estimo-se que seriam necessrios 20 ovos por dia para induziram sndrome de deficincia. Assim, a incluso ocasional de uma clara de ovo crua na dieta no leva a uma deficincia de biotina.

5. cido pantotnico

O cido pantotnico um componente da coenzima A, o qual funciona na transferncia de grupos acila. A coenzima A contm um grupo tiol que transporta compostos acila como steres de tiol ativados. Exemplos destas estruturas so o succinil CoA, acil CoA graxa e acetil CoA. O cido pantotnico tambm um componente da sintase dos cidos graxos.

5.1 Distribuio do cido pantotnico

Ovos, fgado e leveduras so as fontes mais importantes de cido pantotnico, embora a vitamina seja amplamente distribuda.

5.2 Deficincia de acido pantotnico

A deficincia de cido pantotnico no est bem caracterizada e as necessidades dietticas recomendadas (NDR) no foi estabelecida.

6. cido flico

O cido flico (ou folato) desempenha um papel chave no metabolismo dos compostos de um carbono, sendo essencial para a biossntese de purinas e da pirimidina timina. A deficincia de cido flico provavelmente a deficincia de vitaminas mais comum em gestantes e alcoolistas.

O cido flico composto de um anel pterina ligado ao cido -aminobenzico (PABA) e conjugado com um ou mais resduos de cido glutmico. Os seres humanos no podem sintetizar PABA ou ligar o primeiro cido glutmico. A forma biologicamente ativa do cido flico o cido tetraidroflico (THF), o qual produzido pela reduo em duas etapas do folato pela diidrofolato redutase.

a. A diidrofolato redutase inibida competitivamente pelo metotrexato, um anlogo do cido flico que tem sido usado para se obter uma reduo na leucemia aguda nas crianas.

b. A sulfanilamida e seus derivados so anlogos estruturais do cido -aminobenzico. Estas drogas inibem competitivamente a sntese do cido flico e, assim, diminuem a sntese de nucleotdeos cruciais necessrios para a replicao de DNA e RNA. As sulfas no afetam a sntese de DNA e RNA humano porque as clulas dos mamferos no podem sintetizar cido flico.

6.1 Funo do cido flico

O tetraidrofolato recebe unidades de um carbono de doadores como a serina, glicina e histidina, e transfere-os a intermedirios na sntese de aminocidos, purinas e timidina a pirimidina caracterstica do DNA.

6.2 Distribuio do cido flico

O cido flico encontrado nos vegetais de folhas verdes, fgado, feijo-de-lima e cereais integrais.

6.3 Indicaes clnicas

A deficincia de cido flico caracterizada por atraso no crescimento e anemia megaloblstica. A anemia resultante da diminuio da sntese de DNA nas clulas precursoras eritropoiticas, um processo que requer derivados de tetraidrofolato.

6.3.1 Deficincia de folato

O principal uso da vitamina em estados de deficincia que se originam de nveis inadequados de folato. Estes podem ser causados por um aumento na demanda (por exemplo, gestao e lactao) ou mal-absoro devido a patologias do intestino delgado, alcoolismo ou tratamento com drogas inibidoras da diidrofolato redutase (por exemplo, o metotrexato). O principal efeito da deficincia de cido flico a anemia megaloblstica, causada pela diminuio na sntese de purinas e timidina, levando a uma incapacidade das clulas em produzir DNA e dividir-se. As gestantes ou nutrizes podem requerer suplementao de cido flico. NO caso de absoro inadequada devido ao alcoolismo, uma preparao comercial de cido flico pode ser administrada oralmente ou por injeo intramuscular. Entretanto quando usada para proteger as clulas normais dos efeitos txicos do metotrexato, deve ser empregado, por exemplo, o cido folnico (leucovorina).

6.3.2 Folato e defeitos do tubo neural no feto

O inicio do desenvolvimento fetal do tubo neural extremamente dependente da presena de cido flico. Todas as mulheres em idade frtil devem consumir 0,4mg de cido flico por dia, para reduzir o risco de ter a gestao afetada por espinha bfida ou outros defeitos do tubo neural. Uma nutrio adequada em folato deve ocorrer no momento da concepo, pois o desenvolvimento crucial dependente de folato ocorre nas primeiras semanas de vida fetal em um momento em que muitas mulheres ainda no sabem que esto grvidas. Por outro lado, a ingesta de cido flico no deve exceder aproximadamente 1mg/dia, para evitar complicar o diagnostico de deficincia de vitamina B12.

7. Cobalamina (vitamina B12)

A vitamina B12 necessria em seres humanos para duas reaes enzimticas essenciais: a sntese de metionina e a isomerizao do metilmalonil CoA que se origina dos cidos graxos com nmero mpar de carbonos. Quando a vitamina deficiente, cidos graxos anormais se acumulam e so incorporados as membranas celulares, incluindo as do sistema nervoso. Isto pode ser responsvel por algumas das manifestaes neurolgicas da deficincia de vitamina B12.

A cobalamina contm um sistema de anel que difere das forfirinas pois dois dos anis pirrol esto ligados diretamente, e no atravs de uma ligao meteno. O cobalto mantido no centro do anel por quatro ligaes de coordenao dos nitrognios dos grupos pirrol. As ligaes de coordenao restantes do cobalto so com o nitrognio do 5,6-dimetilbenzimidazol e com o cianeto nas preparaes comerciais da vitamina na forma cianocobalamina. As formas de coenzima da cobalamina so a 5-deoxiadenosilcolabamina, na qual o cianeto substitudo pela 5-deoxiadenosina (formando uma ligao incomum carbono-cobalto), e a metilcobalamina, na qual o cianeto substitudo por um grupo metila.

7.1 Distribuio da colabamina

A vitamina B12 sintetizada somente por microorganismo; no est presente nos vegetais. Os animais obtm a vitamina pr-formada de sua flora bacteriana natural ou ingerindo alimentos derivados de outros animais. A cobalamina est presente em quantidades apreciveis no fgado, leite integral, ovos, ostras, camaro fresco, carne de porco e de frango.

7.2 Hiptese de captura de folato

Os efeitos da deficincia de cobalamina so mais pronunciados em clulas sob diviso rpida, como o tecido eritropoitico da medula ssea e as clulas da mucosa do intestino. Estes tecidos necessitam das formas N5-N10-metileno e N10-formila do tetraidrofolato para a sntese de nucleotdeos necessrios para a replicao do DNA.

Porm, na deficincia de vitamina B12, a forma N5-metil do tetraidrofolato no eficientemente usada. Uma vez que a forma metilada no pode ser convertida diretamente em outras formas de tetraidrofolato, a forma N5-metil se acumula, enquanto os nveis das outras formas diminuem. Assim acredita-se que a deficincia de cobalamina acarrete deficincias das formas de tetraidrofolato necessrias na sntese de purina e timina, resultando nos sintomas de anemia megaloblstica.

7..3 Indicaes clnicas para a vitamina B12

Ao contrrio das outras vitaminas hidrossolveis, quantidades significativas (4 a 5mg) de vitamina B12 so armazenadas no corpo. Como resultado, pode levar vrios anos para os sintomas clnicos de deficincia de B12 se desenvolverem em indivduos com gastrectomia parcial ou total (que assim tornam-se deficientes em fator intrnseco) e no podem mais absorver a vitamina.

7.3.1 Anemia perniciosa

A deficincia de vitamina B12 raramente devida a uma ausncia da vitamina na dieta. muito comum encontrar deficincias em pacientes que no conseguem absorver a vitamina do intestino, resultando em anemia perniciosa. A doena mais comumente devida a uma destruio auto-imune das clulas parietais gstricas, que so responsveis pela sntese de uma glicoproteina denominada fator intrnseco. Normalmente, a vitamina B12 obtida da dieta liga-se ao fator intrnseco no intestino. O complexo cobalamina-fator intrnseco viaja atravs do intestino e finalmente liga-se a receptores especficos na superfcie das clulas mucosas do leo. A cobalamina ligada transportada clula mucosa e subseqentemente circulao geral, onde transportada por protenas de ligao de B12. A falta de fator intrnseco impede a absoro da vitamina B12, resultando na anemia perniciosa. Os pacientes com deficincia de cobalamina usualmente so anmicos, mas posteriormente no desenvolvimento da doena mostram sintomas neuropsiquitricos. Entretanto, os sintomas do SNC podem ocorrer na ausncia d anemia. Os efeitos sobre o SNC so irreversveis e ocorrem por mecanismo que parecem ser diferentes daqueles descritos para a anemia megaloblstica. A doena tratada por injeo intramuscular de cianocobalamina. A terapia deve se continuada por toda a vida dos pacientes com anemia perniciosa. A administrao de cido flico isolada reverte a anormalidade hematolgica e assim mascara a deficincia de B12 que pode ento prosseguir at a disfuno neurolgica e patologia severas; assim, a anemia megaloblstica no deve ser tratada somente com cido flico, e sim com uma combinao de folato e vitamina B12.

8. Pirodoxina (vitamina B6)

A vitamina B6 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 so encontrados em alimentos obtidos de animais. Todos os trs compostos podem servir como precursores da coenzima biologicamente ativa, piridoxal fosfato. O piridoxal fosfato funciona como uma coenzima para um grande nmero de enzimas, particularmente aquelas que catalisam reaes envolvendo aminocidos.

Tipo de reaoExemplo

TransaminaoOxalacetato + glutamato aspartato + alfa-cetoglutarato

Desaminao Serina ( piruvato + NH3

Descarboxilao Histidina ( histamina + CO2

CondensaoGlicina + succinil CoA ( cido G-aminolevulnico

8.1 Distribuio da piridoxina

Boas fontes da vitamina so o trigo, milho, gema de ovo, fgado e carne. A necessidade de piridoxina aumentado por uma ingesta elevada de protenas.

8.2 Indicaes clnicas da piridoxina

A isoniazida (hidrazida do cido nicotinico), uma droga freqentemente usada para tratar a tuberculose, pode induzir uma deficincia de B6 por formar um derivado inativo com o piridoxal fosfato. Assim, a suplementao diettica com B6 um adjuvante ao tratamento com isoniazida. Por outro lado, as deficincias dietticas de piroxina so raras, mas tm sido observadas em recm-nascidos alimentados com leite em p pobre em vitamina B6, em mulheres ingerindo contraceptivos orais e em alcoolistas.

8.3 Toxicidade da piridoxina

Sintomas neurolgicos tm sido observados em ingestas maiores que 2g/dia. Uma melhora substancial, mas no uma recuperao completa, ocorre quando a vitamina suspensa.

9. cido ascrbico

A vitamina C possui um papel bem documentado como coenzimas em reaes de hidroxilao, por exemplo, a hidroxilao de resduos prolil e lisil do colgeno. Entretanto, nas ultimas duas dcadas a vitamina foi alvo de alegaes controversas de que suas megadoses curariam tudo, do resfriado comum ao cncer (por exemplo, Linus Pauling advoga 18g/dia, 300 vezes a NDR). Embora estudos duplo-cegos tenham mostrado que o cido ascrbico no previne resfriados, dados recentes sugerem que a vitamina pode, de fato, fornecer importantes benefcios sade como um antioxidante.

9.1 Distribuio do cido ascrbico

As frutas ctricas, batatas (particularmente a pele das batatas), tomates e vegetais verdes so boas fontes de vitamina C.

9.2 Indicaes clinicas para o cido ascrbico

9.2.1 Deficincia de cido ascrbico

A deficincia de cido ascrbico resulta em escorbuto, uma doena caracterizada por gengivas doloridas e esponjosas, dentes frouxos, vasos sangneos frgeis, articulaes edemaciadas e anemia. Muitos dos sintomas da deficincia podem ser explicados por uma deficincia na hidroxilao do colgeno, resultando em tecido conjuntivo defeituoso.

9.2.2 Preveno da doena crnica

A vitamina C membro de um grupo de nutrientes. Que incluem a vitamina E e beta-caroteno, que so conhecidos como antioxidantes. A suplementao da dieta com estes compostos reduz a incidncia de doena crnica, como a doena arterial coronria e certos cnceres. Embora as vitaminas C, E e beta-caroteno tenham diferentes aes protetoras, acredita-se que a propriedade qumica comum e central para sua ao biolgica seja a capacidade de inativar radicais livres txicos do oxignio. Os radicais de oxignio reativos aumentam tanto como um produto do metabolismo normal quanto pela exposio luz solar, oznio, tabaco e outros poluentes ambientais. Sabe-se que os radiais livres danificam as membranas lipdicas, protenas e DNA celular; acredita-se tambm que os radicais livres desempenham papis no desenvolvimento da doena cardaca e pulmonar, cncer e mesmo envelhecimento.

9.3 Toxicidade do cido ascrbico

Nenhuma toxicidade aguda foi observada. Entretanto, sabe-se que a forma oxidada do cido ascrbico, o cido deidroascrbico, txico. Assim, doses elevadas de vitamina C poderiam favorecer o acumulo de cido desidroascrbico,especialmente em indivduos que podem ter uma deficincia no sistema enzimtico que reoxida o cido desidroascrbico em ascorbato.

Vitaminas lipossolveis

Neste grupo entram as vitaminas A, D, E e K. Ao contrrio das vitaminas hidrossolveis, somente uma das vitaminas lipossolveis (vitamina K) possui uma funo de coenzima. Estas vitaminas so liberadas, absorvidas e transportadas com a gordura da dieta. Elas no so facilmente excretadas na urina, sendo que a quantidades significativas so armazenadas no fgado e tecido adiposo. O consumo excessivo de vitaminas A e D na dieta pode levar ao acmulo de quantidades txicas destes compostos, dado que o organismo pode armazena-las como reserva, sua carncia estaria baseada em maus hbitos alimentares.

1. Vitamina A (retinol)

Os retinides so uma famlia de molculas relacionadas ao retinol (vitamina A) e so essenciais para a viso, reproduo, crescimento e manuteno dos tecidos epiteliais. O cido retinico, derivado da oxidao do retinol da dieta, media a maioria das aes dos retinides, exceto para a viso, a qual depende do retinal, o derivado aldedo do retinol. O cido retinico liga-se com alta afinidade a protenas receptoras epiteliais. O complexo ativado cido retinico-receptor interage com a cromatina nuclear para estimular a sntese de RNA dependente de retinide, resultando na sntese de protenas que mediam uma srie de funes fisiolgicas. Por exemplo, os retinides controlam a expresso do gene da queratina na maioria dos tecidos epiteliais corporais. As protenas receptoras especificas do cido retinico so parte da superfamlia de reguladores transcricionais que incluem os esterides e hormnios da tireide e o 1,25-diidroxicolecalciferol.

1.1 Estrutura da vitamina A

A vitamina A freqentemente usada como um termo coletivo para varias molculas biologicamente ativas relacionadas. O termo retinides inclui as formas naturais e sintticas da vitamina que podem ou no mostrar atividade de vitamina A.

1.1.1 Retinol

Um lcool primrio contendo um anel beta-ionona com uma cadeia lateral insaturada. O retinol encontrado nos tecidos animais como ster de retinila, com cidos graxos de cadeia longa.

1.1.2 Retinal

O aldedo derivado da oxidao do retinol. O retinal e retinol podem ser facilmente interconvertidos.

1.1.3 cido retinico

O derivado cido da oxidao do retinal. O cido retinico no pode ser reduzido no corpo e, assim, no pode dar origem ao retinal ou retinal.

1.1.4 Beta-caroteno

Os alimentos vegetais contm beta-caroteno, o qual pode ser clivado oxidativamente no intestino, originando duas molculas de retinal. Nos seres humanos, a converso ineficiente , sendo que a atividade de vitamina A do beta-caroteno somente um sexto do retinol.

1.2 Transporte e absoro da vitamina A

1.2.1 Transporte no fgado

Os steres do retinol presentes na dieta so hidrolisados na mucosa intestinal, liberando retinol e cidos graxos livres. O retinol derivado dos steres e da clivagem e reduo de carotenos reesterificado em cidos graxos de cadeia liga na mucosa intestinal e secretado com um componente das quilomicras no sistema linftico. Os steres do retinol contidos nas quilomicras so captados e armazenados no fgado.

1.2.2 Liberao do fgado

Quando necessrio, o retinol liberado do fgado e transportado aos tecidos extra-hepticos pela protena plasmtica de ligao ao retinol (PLR). O complexo retinol-PRL liga-se a receptores especficos na superfcie das clulas dos tecidos perifricos, permitindo que o retinol entre nas mesmas. Muitos tecidos contm uma protena celular de ligao ao retinol que leva o retinol a stios no ncleo, onde a vitamina atua de modo anlogo aos hormnios esterides.

1.3 Funes da vitamina A

1.3.1 Ciclo visual

A vitamina A 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 protena opsina. Quando a rodopsina exposta a luz ocorre uma serie de isomerizaes fotoqumicas, resultando em uma alterao no pigmento visual e liberao do trans-retinal e opsina. Este processo ativa um impulso nervoso que transmitido pelo nervo ptico ao crebro. A regenerao da rodopsina requer a isomerizao do trans-retinal em 11-cis-retinal. O trans-retinal, aps ser liberado da rodopsina, isomerizado a 11-cis-retinal, o qual combinasse espontaneamente com a opsina para formar rodopsina, completando assim o ciclo. Reaes similares so responsveis pela viso a cores nos cones.

1.3.2 Crescimento

Os animais privados de vitamina A inicialmente perdem seu apetite, possivelmente devido a queratinizao as papilas gustativas. O crescimento sseo lento e no acompanha o crescimento do sistema nervoso, levando a uma leso do sistema nervoso central.

1.3.3 Reproduo

O retinol e retinal so essenciais para a produo normal, mantendo a espermatognese no homem e prevenindo a reabsoro fetal na mulher. O acido retinico inativo na manuteno da reproduo e no ciclo visual, ma promove o crescimento e diferenciao de clulas epiteliais; assim, os animais que recebem vitamina A somente em forma de cidos retinico desde o nascimento so cegos e estreis.

1.3.4 Manuteno de clulas epiteliais

A vitamina A essencial para a diferenciao normal dos tecidos epiteliais e secreo mucosa.

1.4 Distribuio de vitamina A

O fgado, rim, creme, manteiga e gema de ovo so boas fontes d vitamina A pr-formada. Os vegetais amarelos e verde-escuros e as frutas so boas fontes dietticas de carotenos, os quais servem como precursores da vitamina A.

1.5 Indicaes clinicas

Embora quimicamente relacionados, o cido retinico e retinol possuem aplicaes teraputicas bem diferentes. O retinol e seu precursor so usados como suplementos dietticos, enquanto varias formas de cido retinico so teis em dermatologia.

1.5.1 Deficincia diettica

A vitamina A, administrada como retinol ou ster de retinila, usada para tratar pacientes com deficincia de vitamina. A cegueira noturna um dos sinais mais precoces de deficincia de vitamina A. O limiar visual aumentado, tornando difcil enxergar na luz crepuscular. A deficincia prolongada leva a uma perda irreversvel no nmero de clulas visuais. A deficincia severa de vitamina A leva a xeroftalmia, um ressecamento patolgico da conjuntiva e crnea. Se no tratada, a xeroftalmia resulta em ulcerao corneana e finalmente em cegueira, devido formao de tecido cicatricial opaco. A condio mais freqentemente observada em crianas em paises tropicais em desenvolvimento. Mais de 500.000 crianas em todo o mundo ficam cegas a cada ano pela xeroftalmia pela causada por vitamina A insuficiente na dieta.

1.5.2 Acne e psorase

Os problemas dermatolgicos como a acne e psorase so efetivamente tratados com cido retinico ou seus derivados. Os casos leves de acne, doena de Darier e envelhecimento cutneo so tratados com a aplicao tpica de tretinona (cido transretinico), bem como perxido de benzoila e antibiticos. A tretinona muito txica para a administrao sistmica, sendo restrita aplicao tpica. Em pacientes com acne cstica recalcitrante severa no-responsiva s terapias convencionais, a droga de escolha a isotretinona (cido 13-cis-retinico) administrada oralmente.

1.5.3 Preveno de doena crnica

As populaes que consomem dietas ricas em beta-caroteno mostram uma incidncia diminuda de doena cardaca, pulmonar e cncer de pele. O consumo de alimentos ricos em beta-caroteno tambm est associado a um risco reduzido de catarata e degenerao da macula. As aes protetoras do caroteno podem ser devidas a suas propriedades antioxidantes ou a outras aes, como o aumento da funo imune. Os benefcios sade do beta-caroteno so independentes de seu papel como precursor da vitamina A. Ao contrrio da vitamina A o beta-caroteno no txico mesmo em doses elevadas por perodos longos.

1.6 Toxicidade dos retinides

1.6.1 Vitamina A

A ingesta excessiva de vitamina A produz uma sndrome txica denominada hipervitaminose A. Quantidades maiores que 7,5 mg de retinol por dia devem ser evitadas. Os sinais precoces de hipervitaminose A crnica so refletidos na pele, a qual torna-se seca e pruriginosa, no fgado, o qual torna-se aumentado podendo evoluir para cirrose, e no sistema nervoso, onde um aumento na presso intracraniana pode mimetizar os sintomas de um tumor cerebral. Especialmente as gestantes no devem ingerir quantidades excessivas de vitamina A, devido a seu potencial para causar malformaes congnitas no feto em desenvolvimento.

1.6.2 Isotretinona

A droga teratognica e esta absolutamente contrai-indicada em mulheres em idade frtil, a menos que apresentem acne cstica severa e desfigurante que no responde s terapias-padro. A gestao deve ser excluda antes de iniciar o tratamento, e um controle adequado da concepo deve ser usado. O tratamento prolongado com isotretinoina leva a hiperlipidemia e a um aumento na relao LDL/HDL, causando alguma preocupao sobre um risco maior de doena cardiovascular.

2. Vitamina D

As vitaminas D so um grupo de esteris que possuem uma funo do tipo hormonal. A molcula ativa, 1,25-diidroxicolecalciferol (1,25-diOH D3), liga-se a protenas receptoras intracelular. O complexo 1,25-diOH D3-receptor interage com o DNA no ncleo das clulas-alvo e estimula seletivamente a expresso gentica, ou reprime especificamente a transcrio dos genes. As aes mais proeminentes do 1,25-diOH D3 so a regulao dos nveis plasmticos de clcio e fsforo.

2.1 Metabolismo da vitamina D

2.1.1 Formao de 1,25-diOH D3

As vitaminas D2 e D3 no so biologicamente ativas, mas so convertidas in vivo forma ativa da vitamina D por duas reaes seqenciais de hidroxilao. A primeira hidroxilao ocorre na posio 25 e catalisada por uma hidroxilase especifica no fgado. O produto da reao, 25-hidroxicolecalciferol ou 25-OH D3, a forma predominante da vitamina D no plasma, sendo uma importante forma de armazenamento da vitamina. O 25-OH D3 posteriormente hidroxilado na posio 1 por uma 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase especifica, encontrada principalmente no rim, resultando na formao de 1,25-diidroxicolecalciferol (1,25-diOH D3). Esta hidroxilase, bem como a 25-hidroxilase heptica, emprega o citocromo P450, oxignio molecular e NADPH.

2.1.2 Regulao da 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase: 1,25-diOH D3 o mais potente metablito da vitamina D. Sua formao rgida regulada pelo nvel de fosfato e clcio plasmticos. A atividade da 25-hidroxicolecalciferol 1-hidroxilase aumentada diretamente por baixos nveis de clcio plasmtico, que ativam a liberao de hormnio da paratireide (PTH). A hipocalcemia causada por clcio diettico insuficiente resulta assim em nveis elevados de 1,25-diOH D3. A atividade da 1-hidroxilase tambm diminuda por 1,25-diOH D3 em excesso, o produto da reao.

2.2 Distribuio da vitamina D

2.2.1 Dieta

Ergocalciferol (vitamina D2), encontrado nos vegetais, e colecalciferol (vitamina D3), encontrado em tecidos animais, so fontes de atividade de vitamina D pr-formada. O ergocalciferol e colecalciferol diferem quimicamente apenas na presena de uma ligao dupla adicional e um grupo metila no esterol vegetal.

2.2.2 Precursor endgeno da vitamina

O 7-Dedrocolesterol, um intermedirio na sntese do colesterol, convertido em colecalciferol na derme e epiderme dos seres humanos expostos luz solar. A vitamina D pr-formada uma necessidade diettica em indivduos com exposio limitada luz solar.

2.3 Funo da vitamina D

A funo geral de 1,25-diOH D3 manter nveis plasmticos adequados de clcio. Ela realiza esta funo atravs de (1) captao crescente de clcio pelo intestino, (2) por minimizar a perda de clcio pelo rim e (3) estimular a reabsoro ssea quando necessrio.

2.3.1 Efeito da vitamina D sobre o intestino

O 1,25-diOH-D3 estimula a absoro intestinal de clcio e fosfato. O 1,25-diOH-D3 entra na clula intestinal e liga-se a um receptor citoslico. O complexo 1,25-diOH-D3-receptor move-se ento ao ncleo, onde interage seletivamente com o DNA celular. Como resultado, a captao de clcio aumentada pelo aumento da sntese de protenas especificas de ligao ao clcio. Assim, o mecanismo de ao do 1,25-diOH-D3 tpico dos hormnios esterides.

2.3.2 Efeito da vitamina D sobre o osso

O 1,25-diOH-D3 estimula a mobilizao de clcio e fosfato dos ossos por um processo que requer sntese de protenas e a presena de PTH. O resultado um aumento no clcio e fosfato plasmticos. Assim, o osso um importante reservatrio de clcio, que pode ser mobilizado para manter os nveis plasmticos.

2.4 Distribuio e necessidade de vitamina D

A vitamina D ocorre naturalmente no leo de peixe, fgado e gema de ovo. O leite, a menos que complementado, no uma boa fonte da vitamina.

2.5 Indicaes clinicas

2.5.1 Raquitismo nutricional

A deficincia de vitamina D causa uma desmineralizao do osso, resultando em raquitismo em crianas e osteomalcia em adultos. O raquitismo caracterizado pela formao continuada da matriz ssea de colgeno mas com mineralizao incompleta, resultando em ossos moles e dobrveis. Na osteomalcia, a desmineralizao de ossos pr-existentes aumenta a sua suscetibilidade a fraturas. A exposio insuficiente luz solar e/ou deficincia no consumo de vitamina D ocorre predominantemente em lactentes e idosos. A deficincia de vitamina D mais comum nas latitudes norte, porque ocorre menos sntese de vitamina D na pele, como resultado da exposio reduzida a luz ultravioleta.

2.5.2 Raquitismo renal (osteodistrofia renal)

Esta doena resultado da insuficincia renal crnica e, assim, da capacidade reduzida de originar a forma ativa da vitamina. A administrao de 1,25-diOH colicalciferol (calcitriol) uma terapia de reposio efetiva

2.5.3 Hipoparatireoidismo

A falta de hormnio da paratireide causa hipocalcemia e hiperfosfatemia. Estes pacientes podem ser tratados com qualquer forma de vitamina D, junto com hormnio da paratireide.

2.6 Toxicidade da vitamina D

A vitamina D a mais txica de todas as vitaminas. Assim como todas as vitaminas lipossolveis, a vitamina D pode ser armazenada no corpo, sendo lentamente metabolizada. Doses elevadas podem causar perda de apetite, nuseas, sede e estupor. Um aumento na absoro de clcio e reabsoro ssea resultam em hipercalcemia a qual pode levar a deposio de clcio em muitos rgos, particularmente as artrias e rins.

3. Vitamina K

O principal papel da vitamina K na modificao ps-translacional de vrios fatores de coagulao do sangue, onde serve como uma coenzima na carboxilao de certos resduos de cido glutmico presentes nestas protenas. 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 sinttico da vitamina K, a menadiona.

3.1 Funo da vitamina K

3.1.1 Formao da gama-carboxiglutamato

A vitamina K necessria na sntese heptica de protrombina e dos fatores de coagulao do sangue VII, IX e X. Estas protenas so sintetizadas como molculas precursoras inativas. A formao dos fatores de coagulao requer a carboxilao dependente de vitamina K de resduos do cido glutmico, formando um fator de coagulao maduro que contem gama-carboxiglutamato (Gla) e capaz de ser ativado subseqentemente. A reao requer O2, CO2 e a forma hidroquinona da vitamina K. A formao de Gla sensvel inibio por dicumarol, um anticoagulante de ocorrncia natural no trevo doce, e por warfarina, um anlogo sinttico da vitamina K

3.1.2 Interao da protrombina com as plaquetas

Os resduos Gla da protrombina so bons quelantes dos ons clcio positivamente carregados, devido aos dois grupos carboxilato adjacentes, negativamente carregados. O complexo protrombina-clcio capaz ento de ligar-se a fosfolipdios essenciais para a coagulao do sangue, na superfcie das plaquetas. A adeso a uma plaqueta aumenta a velocidade na qual a converso proteoltica de protrombina em trombina pode ocorrer.

3.1.3 Papel dos resduos de gama-carboxiglutamato em outras protenas.

O Gla tambm esta presenta em outras protenas (por exemplo, a osteocalcina do osso) no-relacionadas ao processo de coagulao. Entretanto, o papel fisiolgico destas protenas e a funo da vitamina K em sua sntese no so conhecidos.

3.2 Distribuio e necessidade da vitamina

A vitamina K encontrada na alface, couve-flor, espinafre, gema de ovo e fgado. Existe tambm uma sntese significativa da vitamina pelas bactrias intestinais. No h NDR para a vitamina K, mas 70 a 140 microg/dia so recomendados como um nvel adequado. O nvel menor presume que a metade das necessidades estimadas provem da sntese bacteriana, enquanto o nvel maior supe que no haja sntese bacteriana.

3.3 Indicaes clinicas

3.3.1 Deficincia de vitamina K

Uma verdadeira deficincia de vitamina K incomum, pois quantidades adequadas geralmente so produzidas pelas bactrias intestinais ou obtidas na dieta. Se a populao bacteriana no intestino esta diminuda, por exemplo, por antibiticos, a quantidade de vitamina formada endogenamente esta reduzida e pode levar hipoprotrombinemia no individuo levemente desnutrido (por exemplo, um paciente geritrico debilitado). Esta condio pode exigir suplementao com vitamina K para corrigir a tendncia ao sangramento. Alem disso, certas cefalosporinas de segunda gerao (por exemplo, a cefoperazona, cefamandol e moxalactame) causam hipoprotrombinemia, aparentemente por um mecanismo do tipo warfarina. Conseqentemente, seu uso no tratamento usualmente suplementado com vitamina K.

3.3.2 Deficincia de vitamina K no recm-nascido

Os neonatos tm intestinos estreis e inicialmente no podem sintetizar vitamina K. uma vez que o leite humano fornece somente cerca de um quinto da necessidade diria de vitamina K, recomendado que todos os neonatos recebam uma dose nica intramuscular de vitamina K como profilaxia contra a doena hemorrgica.

3.4 Toxicidade da vitamina K

A administrao prolongada de grandes doses de vitamina K pode produzir anemia hemoltica e ictercia no lactente, devido a efeitos txicos sobre a membrana das hemcias.

4. Vitamina E

As vitaminas E consistem em oito tocoferis de ocorrncia natural dos quais o alfa-tocoferol o mais ativo. A funo primaria da vitamina E como antioxidante, na preveno da oxidao no enzimtica dos componentes celulares (por exemplo, cidos graxos poliinsaturados) pelo oxignio molecular e radicais livres.

4.1 Distribuio e necessidade de vitamina E

Os leos vegetais so fontes ricas em vitamina E; fgado e ovos contem quantidades moderadas. A NDR de alfa-tocoferol 10mg para homens e 8mg para mulheres. A necessidade de vitamina E aumenta com a elevao da ingesta de cidos graxos polinsaturados.

4.2 Deficincia de vitamina E

A deficincia de vitamina E quase totalmente restrita a bebs prematuros. Quando observada no adulto, usualmente esta associada m-absoro de lipdios ou defeitos em seu transporte. Os sinais de deficincia humana de vitamina E incluem sensibilidade dos eritrcitos ao perxido e o surgimento de membranas celulares anormais.

4.3 Indicaes clinicas

A vitamina E parece proteger contra o desenvolvimento de doena cardaca. Suplementos de 400 UI (a NDR para a vitamina E 15 UI) de vitamina E por dia por mais de 2 anos ocasionaram uma reduo de aproximadamente 40% na incidncia de ataques cardacos comparado quelas pessoas que no utilizaram suplementos. A vitamina, funcionando como antioxidante, pode prevenir a oxidao do LDL. Acredita-se que o LDL oxidase promova a doena cardaca. A vitamina E age em conjunto com a vitamina C e beta-caroteno para retardar o inicio da catarata.

4.4 Toxicidade da vitamina E

A vitamina E a menos txica das vitaminas lipossolveis; no foi observada toxicidade em doses de 300mg/dia.

Resumo

Vitaminas

HidrossolveisFunes (intervm em)Fontes

Tiamina (B1)Participa no funcionamento do sistema nervoso

Intervem no metabolismo de glicdios e no crescimento e manuteno da peleCarnes, gema de ovo, leveduras, legumes secos, cereais integrais, frutas secas

Riboflavina (B2)Metabolismo de glicdios e protenas

Efetua uma atividade oxigenadora e por isso intervem na respirao celular, na integridade da pele, mucosas e sistema ocularCarnes e laticnios, cereais, leveduras e vegetais verdes

Niacina (B3)Metabolismo de glicdios, protenas e lipdios

Intervem na circulao sangnea, no crescimento, na cadeia respiratria e no sistema nervosoCarnes, fgado e rins, laticnios, ovos, cereais integrais, levedura e legumes

BiotinaParticipa na transferncia enzimtica e incorporao de CO2Fgado, leite e gema de ovo

cido PantotnicoComponente da coenzima A, utilizada esta na sntese de cidos graxos

Atua como fator de crescimento que contm enxofreFgado, ovos e verduras

cido Flico Crescimento e diviso celular

Formao de glbulos vermelhosCarnes, fgado, verduras verdes escuras e cereais integrais

Vitamina CFormao e manuteno do colgeno

Antioxidante

Ajuda a absoro do ferroVegetais verdes e frutas ctricas

Vitamina B12 Elaborao de clulas

Sntese de hemoglobina

Atua no sistema nervosoSintetizada pelo organismo. No aparece em vegetais, e sim em carnes e laticnios

Piridoxina (complexo B6)Metabolismo de protenas e aminocidos

Formao de glbulos vermelhos, clulas e hormnios

Ajuda no equilbrio de sdio e potssioGema de ovo, carnes, fgado, rins, peixes, laticnios, gros integrais, leveduras e frutas secas

Vitaminas lipossolveis Funes (intervm em)Fontes

Vitamina AIntervm no crescimento

Hidratao de pele, mucosas, plos, unhas, dentes e ossos

Ajuda na viso

um antioxidante natural Fgado, gema de ovo, laticnios, cenoura, espinafre, brcolis, alface, damasco, pssego, melo e mamo

Vitamina DRegula o metabolismo do clcio e tambm no metabolismo do fsforoFgado, gema de ovo, laticnios, grmen de trigo e luz solar

Vitamina KCoagulao sangneaFarinha de peixe, fgado de porco, espinafre e couve

Vitamina EAntioxidante natural

Estabilizao das membranas celulares

Protege os cidos graxosAzeite vegetais, gema de ovo, po integral, fgado, abacate, cco e vegetais de folhas verdes

Piridoxamina

Piridoxal

Piridoxina (vitamina B6)

Outras

Vitamina B12

cido flico

Tiamina (vitamina B1)

Niacina (vitamina B3)

cido pantolnico

Biotina

Riboflavina (vitamina B2)

Hematopoiticas

Liberadoras de energia

cido ascrbico (vitamina C)

Vitamina E (tocoferis)

Vitamina K (filoquinonas, menaquinonas)

Vitamina D (colecalciferol)

Vitamina A (retinol, -carotenos )

Lipossolveis

Complexo B

No pertence ao complexo B

Hidrossolveis

Vitaminas