Tema 6: VITAMINAS
6.1- Vitaminas: componentes vitales de la dieta6.2- Tipos y propiedades: vitaminas hidrosolubles vs liposolubles; absorción; estabilidad.6.3- Vitaminas hidrosolubles:
Vitaminas del complejo B: Tiamina, riboflavina, niacina, pantoténico, piridoxina, biotina, ácido fólico y cobalamina. Funciones, deficiencias y toxicidad.Vitamina C: Funciones, deficiencia y toxicidad.
6.4- Vitaminas liposolubles:Vitamina A: Funciones. Deficiencia y toxicidad.Vitamina D: Funciones. Deficiencia y toxicidad. Vitamina E: Funciones: protección frente al daño oxidativo. Deficiencia y toxicidad.Vitamina K: Funciones: papel en la coagulación de la sangre. Deficiencia y toxicidad.
T Girbes P Jiménez
-Compuestos orgánicos• Diferente de las grasas, HCO y proteínas. • No tienen relación estructural entre sí.• Difieren en sus acciones fisiológicas, pero se estudian en conjunto porque todas
tienen un papel metabólico específico.
-Componente natural de los alimentos, • Suele encontrarse en cantidades muy pequeñas.• Normalmente la ingesta diaria las contiene
-No sintetizados por el huésped en cantidades adecuadas para satisfacer sus necesidades fisiológicas normales: CARÁCTER ESENCIAL.• Algunas (K, B1, B12, ácido fólico) pueden formarse en pequeñas cantidades por
acción de la flora intestinal.• La vit. A puede sintetizarse en hígado a partir de sus precursores (los carotenos =
provitamina A).• La vitamina D puede obtenerse por la exposición del 7-deshidrocolesterol de la piel a
la luz solar que da lugar a la vit D3.
-No generan energía, son “acalóricas” si utilizamos la kcal como medida energética.
-Las carencias originan trastornos y patologías (avitaminosis).
VITAMINAS: COMPONENTES VITALES DE LA DIETA.CONCEPTO
T Girbes P Jiménez
VITAMEROS
Las trece vitaminas comprenden un número de 2 a 3 veces mayor de vitámerosimportantes. Los vitámeros son las múltiples formas, isómeros y análogos activos, de las vitaminas.
Funcionan de varias formas a nivel metabólico:
1. Como estabilizadores de membrana2. Como donadores y aceptores de hidrógeno y electrones3. Como hormonas 4. Como coenzimas
El tipo de función metabólica de un vitámero específico depende de:
•La estructura química•Distribución en células y tejidos•Actividad química
VITAMINAS: COMPONENTES VITALES DE LA DIETA.CONCEPTO
T Girbes P Jiménez
GRUPO VITAMEROS FUNCIONES
B1Tiamina
COENZIMAS
B2Riboflavina
B3 (PP) NiacinaÁcido nicotínico
Nicotinamida
B5Ácido Pantoténico
B6PiridoxinaPiridoxolPiridoxal
Piridoxamina
B8 (vit. H) Biotina
B9Ácido Fólico
Folacinas de poliglutamil
B12Cobalamina
C Ácido AscórbicoÁcido dehidroascórbico
REDUCTOR en hidroxilacionesANTIOXIDANTE
A RetinolRetinal
Ácido retinoico
Pigmentos visualesDiferenciación celular
Regulador de genesANTIOXIDANTE
D Colecalciferol (D3)Ergocalciferol (D2)
HORMONAMetabolismo óseo
E Tocoferol alfaTocoferol gamma
ANTIOXIDANTE(estabilizador de biomembrana)
K Filoquinonas (K1)Menaquinonas (K2)
Menadiona (K3)
COAGULACION METABOLISMO DEL CALCIOT Girbes P Jiménez
VITAMINASNuestro organismo necesita a diario
disponer de las 13 vitaminas conocidas.
LA DIETA ACTUALDE LOS ESPAÑOLES :
HIPERPROTEICARICA EN GRASASPOBRE EN HCO
ALIMENTACION POBRE Y DEFICITARIA
EL ESTRÉS, LA ACTIVIDADFISICA Y LAS PAUTAS ALI-
MENTARIAS DESORDENADASDE LA VIDA MODERNA,
ROMPEN EL EQUILIBRIO NUTRICIONAL Y PUEDEN
OCASIONAR DEFICITS.LAS VITAMINAS Y SALES MINERALES QUEPRECISA EL ORGANISMO SE PUEDENADQUIRIR A TRAVES DE UNA DIETA SANA YEQUILIBRADA, Y ESTA, POR TANTO, NO ESSUSTITUIBLE POR UN PUÑADO DEPILDORAS
T Girbes P Jiménez
VITAMINAS
Clasificación en base a su solubilidad:
1. HIDROSOLUBLES: Vitamina C y complejo B2. LIPOSOLUBLES: Vitaminas A, D, E y K
Esta clasificación determina:• Absorción• Mecanismo de transporte• Almacenamiento en el organismo• Excreción
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ABSORCION INTESTINAL
Liposolubles: depende de la dispersión micelar en el lumen intestinal. Se absorben con los lípidos. Cualquier causa que interfiera la absorción intestinal (laxantes, antibióticos, malabsorción fisiológica, FÁRMACOS) disminuye el ingreso de estas.
VITAMINAS
Vit Vit
Vit
Vit
VitVit
VitVit
Vit
VitVit
VitVit
VitVitVit
VitVit Vit
Vit
Vit
VitVit
VitVit
VitVit
Vit
hecesO
O3
FiloquinonaO
O3
Filoquinona
O
O3
Filoquinona
O
O3
Filoquinona T Girbes P Jiménez
ABSORCION INTESTINAL
Hidrosolubles: captadas por la superficie de absorción del intestino de manera más directa.
• Difusión simple (no saturable)
• Portadores específicos (saturable; transporte especializado)
• C, B12, tiamina y folatos:• A dosis bajas se absorben a través de mecanismos dependientes de portadores• A dosis altas se absorben mediante difusión simple
VITAMINAS
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VITAMINAS: estabilidadComportamiento frente a agentes físicos
Calor Luz O2 del aire
Liposolubles
Vitamina A + ++ ++Viamina D + + ++Vitamina E - + ++Vitamina K + ++ +
Hidrosolubles
B1 Tiamina ++ + +B2 Rivoflavina + ++ -B3 Niacina - - -B5 Ácido pantoténico + - -B6 Piridoxina - ++ -B8 Biotina + + -B9 Ácido fólico + + +B12 Cobalamina + ++ +Vitamina C ++ +
+ = sensible++ = muy sensible- = resistente T Girbes P Jiménez
VITAMINAS HIDROSOLUBLES PRECURSORAS DE COENZIMAS
Pirofosfato de tiamina Decarboxilación de cetoácidosTranscetolasa (vía de las pentosas)
FMM y FAD Reacciones de oxidación-reducción(transporte electrónico)
Coenzima A Transporte de grupos acilo
Fosfato de piridoxal Metabolismo de los aaDecarboxilación, transaminación..etc..
Unido covalentemente a las carboxilasas
Transporte de CO2
Tetrahidrofolato Transporte de radicales con un solo C (metilo, metileno, formilo,...)
Deoxiadenosil-B12 Isomerización metilmalónico-succinico
VITAMINA COENZIMA FUNCION METABOLICA
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VITAMINA B1: TIAMINA
FORMA ACTIVA: pirofosfato de tiamina (TPP)formado por transferencia de un grupo fosfatodel ATP a la tiamina.
N
N NH2
N
S
OH+
amina tiazol
N
N NH2
N
S
OP
O
OH
O P OH
OH
O
+
ATP
AMP
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FUNCIONESTPP es cofactor de 4 enzimas:
Piruvato deshidrogenasa ***Alfa-cetoglutarato-deshidrogenasa (ciclo de Krebs)AA de cadena ramificada alfa-cetoácido-deshidrogenasaTranscetolasa (vía de las pentosas fosfato)
PIRUVATO
LACTATO
Ac-CoACiclo de KrebsCuerpos cetónicosÁcidos grasosAcetilaciones
Acetil-colinaCoenzima A CO2
T Girbes P Jiménez
FUNCIONESTPP es cofactor de 4 enzimas:
Piruvato deshidrogenasaAlfa-cetoglutarato-deshidrogenasa (ciclo de Krebs)AA de cadena ramificada alfa-cetoácido-deshidrogenasaTranscetolasa (vía de las pentosas fosfato)
L-valina Á. α-ceto-isovalerico Isobutiril-CoASuccinil-CoA
TPP
L-isoleucina Á. α-ceto-β-metil-valerico α-metilbutiril-CoAAc-CoA/succ-CoA
TPP
L-leucina Á. α-ceto-isocaprócio Isovaleril-CoAAc-CoA/AcAc
TPP
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FUNCIONESTPP es cofactor de 4 enzimas:
Piruvato deshidrogenasaAlfa-cetoglutarato-deshidrogenasa (ciclo de Krebs)AA de cadena ramificada alfa-cetoácido-deshidrogenasaTranscetolasa (vía de las pentosas fosfato)***
Xilulosa-5-P Ribosa-5-P
Sedoheptulosa-7-PGliceraldehido-3-P
TPP
2C
NADPH Ácidos grasos(MIELINA)T Girbes P Jiménez
VITAMINA B1: TIAMINA
Carencia de Tiamina BERIBERI
¿Cuándo se produce?
•Endémico entre los pobres, en zonas donde el arroz descascarillado es el principal alimento (arroz pulido)
•Alimentación láctea de madres con déficit de tiamina•Déficit subclínicos en alcohólicos con consumos inadecuados y alteraciones en la absorción.
TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONES
Primera etapa Astenia,Anorexia, pérdida de pesoAlteraciones gastrointestinalesDebilidad muscular
Beriberi seco•Asociado con deprivación energética e inactividad
Atrofia o hipotrofia muscularNeuropatía periféricaConfusión mental.Afectación cerebral: encefalopatia de Wernicke y síndrome de Korsakoff
Beriberi húmedo•Asociado a alto consumo de HCO y intenso esfuerzo físico
EdemasSíntomas cardiovascularesInsuficiencia cardiacaT Girbes P Jiménez
VITAMINA B1: TIAMINA
Implicaciones nutricionales en países industrializados
•Consumo exclusivo de alimentos muy refinados (harinas blancas de pequeño grado de extracción).•Alteraciones gastrointestinales: malabsorción•Exceso de HCO en la dieta y requerimientos energéticos elevados:
-deportistas-nutrición parenteral total a base de G
•Anorexia•Alcoholismo
•Dieta inadecuada•Elevado aporte energético del alcohol evita la ingesta de otros alimentos•Las bebidas alcohólicas no aportan tiamina•El alcohol requiere tiamina para ser metabolizado•Si hay hepatopatía alcohólica, está afectada la síntesis de TPP (forma activa de B1)
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Hipervitaminosis: toxicidad
No hay
Fenómenos de sensibilización tras la administración intravenosa repetida
Dosis parenterales (>100 veces recomendaciones) pueden producir cefalea, convulsiones, debilidad muscular y reaccionesalérgicas.
Dosis masivas (>1000 veces las necesidades nutricionales)deprimen el centro respiratorio (forma comercial: clorohidrato de Tiamina)
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B2: RIBOFLAVINA
FORMA S ACTIVAS:
Flavin-mononucleótido (FMN)
Pigmento fluorescente amarillo-verdoso reconocido en la leche en 1879; se descubrió su efecto en 1932 y se sintetizó en 1935
N N
N
N
OH
O
OHHO HO
OH
Flavín-adenin-dinucleótido (FAD)
N N
N
N
OH
O
OHO HO
OH
fosfato fosfato adenosina
pirofosfato
AMP
FMNT Girbes P Jiménez
VITAMINA B2: RIBOFLAVINA
FUENTES: Leche (lactoflavina), huevos, hígado y vegetales verdes.
FUNCIONES EFECTOS del DÉFICITFAD y FMN son coenzimas de una serie de oxidasas y deshidrogenasas:pueden aceptar dos H para formar FADH2 y FMNH2, respectivamente, y formar parte de reacciones redox como la cadena transportadora de electrones o actuar como antioxidantes
Esencial para el metabolismo de HCO, aa y lípidos y actúa también como antioxidante.
Las deficiencias se manifiestan inicialmente en tejidos con recambio celular rápido:•Piel•Epitelios
FUNCIONES y EFECTOS
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Carencia de Riboflavina
¿Cuándo se produce?
•El déficit aislado es raro.•Casi siempre se encuadra en el conjunto de una hipovitaminosis generalizada.•Los casos no complicados se manifiestan tras varios meses de privación de la vitamina.
Manifestaciones:
•LESIONES DERMICAS: dermatitis seborreica (pliegues nasolabiales, escroto o vulva)•LESIONES DE MUCOSAS:
•Queilosis (fisuras en los labios)•Estomatitis angular (grietas en la piel en los ángulos de la boca)•Glositis, lengua magenta (lengua púrpura e hinchada)
•LESIONES OCULARES: •Congestión conjuntival con fotofobia, ardor y sensación de cuerpo extraño)•Cataratas
VITAMINA B2: RIBOFLAVINA
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B2: RIBOFLAVINA
En países industrializados: Implicaciones nutricionales
•Administración de algunos medicamentos (Clorpromacina).
•Alteraciones endocrinas: hipotiroidismo o insuficiencia adrenal.
•Fototerapia en lactantes con hiperbilirrubinemia.Si el tratamiento no incluye también la administración de la vitamina, ya que se produce fotodestrucción de la misma.
•Alcoholismo•Dieta inadecuada•Elevado aporte energético del alcohol evita la ingesta de otros alimentos•Las bebidas alcohólicas no aportan riboflavina•El consumo excesivo interfiere con su digestión y absorción. •El alcohol requiere B2 para ser metabolizado.
Hipervitaminosis: No se conoce
Excreción proporcional IngestaT Girbes P Jiménez
VITAMINA B3: NIACINA
FUENTES
Formación endógena a partir del triptófano(por acción de las bacterias intestinales)
•Proceso muy ineficaz:60 mg de triptófano 1 mg de niacina.
•La síntesis requiere tiamina, riboflavina y piridoxina y sólo se produce una vez que se han cubierto las necesidades de síntesis proteica.•Actualmente se sabe que este proceso es insuficiente para cubrir las necesidades.
Alimentos: carnes, vísceras, pescados, harinas, leguminosas.•El aporte depende también del contenido en triptófano de los alimentos, siendo este un determinante de la cantidad de niacina, como ocurre por ejemplo en la leche y los huevos:
Engloba el ácido nicotínico y la nicotinamida. Se identificó como resultado de la causa de la pelagra (vit. B3, factor PP = preventivo pelagra)
N
COOH
N
CONH2
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Alimento Niacina Triptófano EN
Leche humana 0.3 162 3.2
Leche vaca 0.6 106 2.4
Harina 0.6 71 1.8
Maíz 1.2 25 1.6
Carne vaca 5.9 306 11.0
Huevos 0.1 275 4.8
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FORMA ACTIVA: a partir de la nicotinamida se forman dos dinucleótidos con actividad biológica
VITAMINA B3: NIACINA
Granos: Niacina forma complejos con HCO y péptidosNIACITINA
No biodisponible ( no se digiere) Precisa hidrólisis alcalina
“Tradición centroamericana de mojar el maíz con agua de cal antes de hacer las tortillas”
N
CONH2
+
N
NN
N
NH2
O
OHOH
HH
HH
OP
O-
O
O
OHOH
HH
HH
OPO
O-
ON
CONH2
+
N
NN
N
NH2
O
OOH
HH
HH
OP
O-
O
O
OHOH
HH
HH
OPO
O-
O
OPO
O-
NAD: nicotín adenín dinucleótido NADP: nicotín adenín dinucleótido fosfatoT Girbes P Jiménez
FUNCIONES EFECTOS del DÉFICIT
NAD+ y NADP+ son coenzimas de muchas deshidrogenasas en reacciones redox
NAD para reparar DNA dañado por la luz UV en la piel expuesta al sol.
Estos coenzimas son los portadores de electrón más centrales de las células y son cosustratos de más de 200 enzimas que intervienen en el metabolismo de HCO, ácidos grasos y aa.
Las reacciones dependientes de NAD intervienen en la respiración intracelular
Las dependientes de NADP llevan a cabo funciones de biosíntesis(ácidos grasos, esteroles, etc.)
FUNCIONES y EFECTOS
VITAMINA B3: NIACINA
N
CONH2
N
CONH2
2H
RR
H H
..
2H
+ H
NAD(P)+ NAD(P)H
N N
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Carencia de Niacina: PELAGRA (del italiano pelle agra = piel áspera)
•Enfermedad descrita en el s. XVIII por Gaspar Casal, “Mal de la Rosa”Campesinos asturianos alimentados a base de maíz (<<< niacina y no
disponible), con escasa presencia de proteínas en la dieta.
¿Cuándo se produce?
•Los déficits no suelen ser puros•Causas generales: malnutrición, alcoholismo...
Manifestaciones:ENFERMEDAD de las 3 “D”:
•Dermatitis: piel agrietada, pigmentosa y descamativa en zonas expuestas al sol•Diarrea: y otros síntomas digestivos como anorexia, glositis, esofagitis, o gastritis. •Demencia en casos graves. Inicialmente síntomas neurológicos : irritabilidad, confusión, alucinaciones, desorientación, delirio, neuritis
También suelen mostrar síntomas de déficit de B2 (interrelaciones metabólicas)
VITAMINA B3: NIACINA
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B5: ACIDO PANTOTENICO
OH CH2 C CH NH CH2 CH2 COOH
CH3
CH3
C
OOH
ácido pantóico β-alanina
OH CH2 C CH NH CH2 CH2 CO
CH3
CH3
C
OOH
NH CH2 2 SH
ácido pantoténico β-tioetanolamina
panteteína
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VITAMINA B5: ACIDO PANTOTENICO
FUENTES: Presente en todos los tejidos vegetales y animales (“pantos” = en todas partes).En dietas mixtas las fuentes más importantes son las carnes, aunque también son fuentes adecuadas el aguacate, el brócoli, la yema de huevo y la leche.
FORMAS ACTIVAS: coenzima A (CoA)
N
NN
N
NH2
O
OHO
HH
HH
OP
O-
O
OPO
O-
O
panteteina
P O
OH
O
HS
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Proteína transportadora de acilos (ACP)
Ser O P panteteína
ACP(acyl-carrier-protein) fosfopanteteína
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VITAMINA B5: ACIDO PANTOTENICO
FUENTES: Presente en todos los tejidos vegetales y animales (“pantos” = en todas partes).En dietas mixtas las fuentes más importantes son las carnes, aunque también son fuentes adecuadas el aguacate, el brócoli, la yema de huevo y la leche.
FUNCIONES EFECTOSTanto el CoA como la ACP están implicados en la transferencia de grupos acilo.•La ACP forma parte del complejo multienzimático de la ácido graso sintetasa •El CoA transfiere grupos acilo como por ej: acetil-CoA, succinil-CoA, ácido graso-CoA•Loa acil-CoA son las formas activas de cualquier ácido graso para todas las rutas metabólicas
•Interviene en las rutas metabólicas, en la degradación de ácidos grasos, piruvato y aa; en presencia de CoA se forma Acetil-CoA, precursor de diversos compuestos de gran importancia fisiológica.
•Alteraciones en la síntesis de lípidos
•Alteraciones en la producción de energía
FUNCIONES y EFECTOS
T Girbes P Jiménez
ACIDOS GRASOS PIRUVATO AA
CoA
ACETIL-CoA
ACETILCOLINA(deanilo-deanol)
CICLO de KREBS(ATP, CO2, H2O)
ACIDOS GRASOS
DETOXIFICACION(acetilación de fármacos)
CUERPOS CETONICOS
COLESTEROL
A. Biliares Vitamina D3
Hormonas esteroideas
Importancia del CoA en el metabolismo intermediario
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B5: ACIDO PANTOTENICOCarencia de Ácido pantoténico: excepcional
•Casos de malnutrición generalizada junto a otros déficits vitamínicos.
•Los signos y síntomas clínicos de la deficiencia se han obtenido en sujetos (voluntarios) tratados con antagonistas de la vitamina (ácido omega-metil-pantoténico)
TIPO de DEFICIT0 MANIFESTACIONES
Muy raro. “Síndrome de los pies ardientes”•Sensación de ardor en los pies•Parestesias en dedos y plantas de los pies•Malestar general, debilidad•Alteraciones gastrointestinales•Calambres musculares•Depresión, fatiga, insomnio
Hipervitaminosis: toxicidadNo se han descrito.Las dosis masivas (>10 gr/día) en el hombre sólo han producido malestar intestinal leve y diarrea.
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B6: PIRIDOXINA
FUENTES: Amplia distribución en alimentos.Especialmente en carnes, productos de grano entero (trigo o maíz), vegetales y nueces.
FORMA ACTIVA: fosfato de piridoxal (PLP). Actúa como coenzima en más de medio centenar de enzimas relacionadas con el metabolismo de los aa.
Existe en tres formas: piridoxina, piridoxal y piridoxamina, son compuestos cíclicos de la piridina, metabólicamente interconvertibles.
NH
+
OH
OHO-
NH
+
OHO-
O
NH
+
OHO-
NH2
Piridoxina Piridoxal Piridoxamina
P
T Girbes P Jiménez
FUNCIONES y EFECTOS
VITAMINA B6: PIRIDOXINA
FUNCIONES EFECTOS del DÉFICIT•Metabolismo de los aa: aminotransferasa y serina-dehidratasa•Síntesis del Hemo (ALA-sintasa, cataliza el paso limitante)•Glucógeno-fosforilasa•Conversión del triptófano en niacina•Papel indirecto en la síntesis de serotonina y noradrenalina, ya que derivan de los aa •Modula la acción del cortisol y otras hormonas esteroides
•Metabolismo anormal de los aa
•Anemia hipocrómica microcítica
•Alterada la liberación de G del glucógeno
•Pelagra secundaria
•Depresión y convulsiones.
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B6: PIRIDOXINA
Carencia de Piridoxina = Raras (países industrializados)•Existe cierta cantidad almacenada (músculo, hígado, cerebro, riñón y bazo).•En parte es sintetizada por la microflora intestinal.
•Desencadenada por medicamentos que interfieran en su metabolismo.
•Déficit subclínicos en alcohólicos .
TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONES
Raro.Anormalidades metabólicas resultantes de la produción insuficiente de fosfato de piridoxal
•Alteraciones dermatológicas: queilosis, glositis, estomatitis, dermatitis seborreica.•Anemia hipocrómica (ALA- sintetasa primera enzima en la síntesis del hemo)•Alteraciones de la inmunidad celular•Alteraciones neurológicas: neuropatías periféricas, debilidad, convulsiones (desequilibrio en los neurotransmisores)•Depresión (desequilibrio en los neurotransmisores)•Carencias secundarias de niacina (no funciona la síntesis endógena a partir del triptófano)
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B6: PIRIDOXINAEn países industrializados: Implicaciones nutricionales
•Alimentación a base de cereales. La B6 se encuentra en ellos como glucósido, no absorbible, y además en parte se pierde durante la molienda y procesos industriales.•Alcoholismo crónico.
•Escasez de aportes•Alteraciones en la absorción•Alteraciones específicas del metabolismo de la piridoxina•Aumento de la excreción renal
•Tratamientos farmacológicos:-Isoniazida en “acetiladores lentos” (formación de complejos inactivos)-Penicilamina (>eliminación urinaria)-Anticonceptivos orales (gasto excesivo de PLP)
•Hemodiálisis crónica. Aumento de los requerimientos (no se conocen bien las causas). ¿las toxinas inhiben la fosforilación del piridoxal?.
Hipervitaminosis: toxicidad
Relativamente baja.Dosis altas (2-4 gr/día) pueden producir efectos tóxicos (con signos semejantes a los de la deficiencia): neuropatía sensorial periférica con alteraciones en la marcha.T Girbes P Jiménez
VITAMINA B6: PIRIDOXINA
INDICACIONES TERAPEUTICAS
Dadas sus implicaciones metabólicas, especialmente en la síntesis de aminas biógenas, es una de las vitaminas con mayor empleo terapéutico:
•Síndromes depresivos en general•Síndrome premenstrual.•Anemias sideroblásticas refractarias a otros tratamientos•Polineuritis•Etilismo agudo•Errores congénitos del metabolismo relacionados con enzimas piridoxin-dependientes.
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B8: BIOTINA
FUENTES:•Síntesis por las bacterias intestinales•Yema de huevo, hígado, leche, levaduras
FORMA ACTIVA: Coenzima de carboxilasas
FUNCIONES y EFECTOS
FUNCIONES EFECTOSTransportador activado de CO2 en cuatro carboxilasas
•Piruvato-carboxilasa en la gluconeogénesis•Acetil-CoA-carboxilasa en la síntesis de ácidos grasos•Propionil-CoA-carboxilasa en la -oxidación de ácidos grasos de cadena impar•-metil-crotonil-CoA-carboxilasa interviene en la degradación de la leucina a acetil-CoA
•Fundamental para la gluconeogénesis•Paso crucial en la síntesis de ácidos grasos•Origina metilmelonil y CoA para laproducción de energía y G•Alteración del metabolismo de los aa
S
O
COOH
T Girbes P Jiménez
Carencia de Biotina es muy rara; teniendo en cuenta que está presente en la mayoría de los alimentos y el aporte suplementario de la microflora intestinal
•Ingesta abundante de huevos crudos-Presencia en la clara de avidina (antivitamina) una glucoproteína que se une específicamente a la biotina e impide su absorción.-Los tratamientos culinarios (calor) la inactivan.
•Nutrición parenteral sin suplemento vitamínico•Tratamientos a largo plazo con antibióticos que matan las bacterias intestinales.
TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONES
Muy rara con una dieta normal Las alteraciones en el metabolismo de los lípidos y en la producción de energía se caracterizan como dermatitis seborreica, alopecia y parálisis.
•Los casos descritos en humanos presentan acidosis metabólica, alteraciones digestivas, alopecia, hipotonía, depresión
VITAMINA B8: BIOTINA
Hipervitaminosis: toxicidad No hayT Girbes P Jiménez
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
•Familia de vitámeros descubiertos a raíz de la investigación sobre las anemias de origen nutricional.•Se denominó así por su abundancia en el follaje de las plantas (“folium” = hoja).•Todos tienen en común la estructura del ácido pteroilglutámico, no se encuentra así en alimentos, sino en forma reducida:
dihidrofolato (DHF, H2 Pte Glun, parcialmente reducido)tetrahidrofolato (THF, H4 Pte Glun, totalmente reducido)
•Presenta interacciones metabólicas con la vitamina B12, estando ambos relacionados con el desarrollo de anemia megaloblástica.
HN
N N
N
O
H2N
NH
O
NH
COOH COOH
6-metil-pterinaÁ. para-amino-
benzóico
Á. glutámico
Ácido fólico
NH
N
NH
HN
HNH
NH
H
H
T Girbes P Jiménez
ABSORCION y ALMACENAMIENTO y EXCRECION
•Se absorbe en duodeno y yeyunoTransporte activo (acelerado por glucosa y galactosa)A dosis altas por difusión pasiva
•Se almacenan aproximadamente 6-14 mg (adulto), principalmente en hígado.Es un depósito pequeño en relación a los requerimientos, por loque rápidamente se presenta el déficit (2-3 meses).
•Se excreta en orina y bilis, siendo esta fracción reabsorbida en su mayor parte en intestino delgado
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
FUENTES:
•En forma reducida se encuentran en gran variedad de alimentos.•Fuentes ricas: hígado, hongos, vegetales de hoja verde (espinaca, espárrago y brócoli)•Fuentes aceptables: legumbres, frutos secos, algunas frutas
-Pueden ocurrir pérdidas entre el 50-90% de folato durante el almacenamiento, la cocción o el procesamiento a altas temperaturas.
Sensibles a: luz, ácidos, álcalis, oxidantes, reductores. Pasan al agua de cocción
-La biodisponibilidad en los alimentos es variable, en la mayor parte de los alimentos es del 25-50%, en función del tipo de vitámero, la presencia de inhibidores y el estado nutricional del sujeto (los déficits de hierro y vitamina C alteran su utilización)
FORMA ACTIVA: 5, 6, 7, 8-THF.
T Girbes P Jiménez
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
FUNCIONES EFECTOS del DÉFICITFormación de compuestos implicados en la donación y captación de unidades de un carbono
Funcionan como cosustratos de enzimas en muchas reacciones en el metabolismo de los aa y nucleótidos en los cuales la forma reducida sirve como un aceptor o donador de una unidad de un sólo carbono.
•Síntesis de DNA•Síntesis de purinas•Metabolismo de la histidina (conversión de histidina en ácido glutámico)•Síntesis de metionina a partir de la homocisteína
•Alteraciones en la biosíntesis de DNA y RNA
<<división celular
Mayor afectación en células con tasa de multiplicación rápida (eritrocitos, leucocitos, células epiteliales del estómago, intestino, vagina y cuello de útero
>> importancia en la embriogénesis
•Homocisteinemia (riesgo de vasculopatia oclusiva y trombogénesis)
FUNCIONES y EFECTOS
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VITAMINA B9: ACIDO FOLICODÉFICIT DE ÁCIDO FÓLICO
En países industrializados: Implicaciones nutricionales
•Disminución de la ingesta: dietas pobres o monótonas•Ancianos•Anorexia (diversa etiología)•Alcohólicos crónicos
•Aumento de requerimientos: periodos de crecimiento celular rápido •Gestación, lactancia•Prematuros, lactantes, adolescencia•Anemias hemolíticas•Cáncer (leucemia), enfermedades inflamatorias
•Disminución de la absorción intestinal: •síndromes de malabsorción e intolerancias digestivas •Fármacos: anticonvulsivantes (fenitoína, fenobarbital), barbitúricos, cicloserina ...
•Alteración del metabolismo del folato•Fármacos antifolato (inhibidores de la dihidrofolatoreductasa; metotrexato, pirimetamina, trimetoprim•Déficit de B12 : disminuye la captación a nivel de la membrana intestinal•Alcohol: afecta a los receptores del folato•Déficit de vitamina C: la vitamina C protege al folato de la destrucción oxidativa.
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VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
*Déficit de Ácido fólico secundario a déficit de B12•La B12 es esencial para mantener un aporte adecuado de la forma activa del Ácido Fólico, 5, 6, 7, 8-THF.•Regenera el THF en la vía de recuperación de la metionina.•Aunque la cantidad de ácido fólico en la dieta sea adecuada, en ausencia de B12 hay aparece déficit .
Síntesis de: -purinas-timidina-aminoácidos
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TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESAnemia megaloblástica Sangre periférica: macrocitos (VCM > 100 fl)
Médula ósea: megaloblastosAstenia, anorexia; signos neuropsiquiátricos
Déficit de ácido fólico en el embarazo: consecuencias para el feto
DEFECTOS del TUBO NEURAL (DTN)anencefaliaespina bífidameningocele
•Periodo crítico: pocas semanas tras la concepción; se debe comenzar antes de la concepción.•Hay ensayos clínicos que demostraron que la administración de 4 mg/día de ácido fólico redujo el riesgo de recurrencia de DTN en un 72%.
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
OTRAS FUNCIONES AFECTADAS POR EL DÉFICIT
•Regulación de la homocisteínaHiperhomocisteinemia trombogénesisSuplemento de ácido fólico: prevención de lesiones vasculares•Prevención del cáncerFolato como agente modulador de las transformaciones neoplásicas (st en tejidos epiteliales)T Girbes P Jiménez
VITAMINA B9: ACIDO FOLICO
TOXICIDAD
Exceso de ingesta se elimina por orinaNo se han descrito efectos tóxicos cuando se ingiere a través de la dietaSuplementos farmacológicos: dosis altas (>15 mg) no producen toxicidad en sujetos sanos, pero puede producir reacciones adversas en:
•Interacción con el cinc: puede inhibir la absorción
•Efecto convulsivante: dosis > 100 IR, interfiere la acción de los anticonvulsionantes precipitando crisis convulsivas en pacientes en tratamiento
•Enmascaramiento del déficit de vitamina B12:Los suplementos de ácido fólico pueden enmascarar el diagnóstico de la anemia perniciosa el ácido fólico corrige los signos hematológicos, pero no previene las lesiones neurológicas, lo que dificulta el diagnóstico del déficit de B12
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VITAMINA B12: COBALAMINA
FUENTES:
•Sintetizada por las bacterias de la microflora intestinal.
•Presente en los tejidos animales: hígado, riñón, carnes, pescado, leche, huevos.
•Los alimentos vegetales sólo contienen la vitamina por contaminación o síntesis bacteriana.
•Los vegetarianos estrictos (veganos), sobre todo tras un periodo de 5-6 años, muestran niveles bajos de la vitamina; no sucede lo mismo en ovo-lacto-vegetarianos.
-Aproximadamente el 70% de la actividad de la vitamina se retiene durante el proceso de cocción de la mayoría de los alimentos.-No parece que la deshidratación, el enlatado o la congelación afecten de manera importante al contenido final de la vitamina.
Última vitamina en identificarse.Su historia se relaciona con la de la anemia perniciosa.
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Transporte por sangre portal unida a transcobalamina II
VITAMINA B12: COBALAMINA
H+
Células parietalesgástricas
1- La vitamina B12 liberada de los alimentos en el estómago, se une al FI producido por las células parietales gástricas.
2-El complejo B12-FI se liga a los receptores de las célulasmucosas de ileon terminal.
3-La B12 absorbida es transportada a los tejidos unida a la transcobalamina II.
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•El organismo almacena unos 2-3 mg de B12, principalmente en hígado; esta cantidad es relativamente grande en comparación con los requerimientos diarios, por lo que ante una deficiencia nutricional no aparece anemia hasta después de un periodo de 4 a 7 años.
•Si la cantidad de B12 circulante supera la capacidad de unión a la transcobalamina, el exceso se elimina por orina.
•Las mayores pérdidas son por heces, procediendo de: los alimentos, de la bilis, de células descamadas del intestino, de las secreciones gástricas o intestinales yde la síntesis por la flora intestinal.
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FUNCIONES EFECTOS del DÉFICITTransportador de grupos metilo.Coenzima para varios enzimas:
•Metil-malonil-CoA-mutasa y como deoxiadenosilcobalamina, para asistir en la rotura de ácidos grasos de cadena impar
•Metionina sintetasa, como metilcobalamina. Esta permite el paso de 5-metil-THF a THF gracias a la recuperación de la metionina a partir de la homocisteína.
Metabolismo de propionato, aa y carbonos simples. Esencial para el correcto metabolismo de todas las células, sobre todo las del tubo digestivo, médula ósea, y tejido nervioso
•Aumento en las concentraciones plasmáticas y urinarias de ácido metilmalónico, aminoisocaproato y homocisteína, así como por pérdidas de THF ( a través de la trampa del metilfolato).
•El acúmulo de ácidos grasos de cadena impar anormales, que pueden incorporarse a las membranas celulares de los nervios, da lugar a síntomas neurológicos, síntesis inadecuada de mielina y degeneración nerviosa
•El “déficit artificial secundario de ácido fólico (el ácido fólico queda atrapado como metil-THF), produce disminución de la síntesis de nucleótidos, produciendo anemia megaloblástica.
VITAMINA B12: COBALAMINA
FUNCIONES y EFECTOS
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-oxidación de ácidos grasos de cadena impar: La B12 transportagrupos metilo. Es la coenzima de la metilmalonil-CoA-mutasa, que cataliza la rotura de ácidos grasos de cadena impar.
VITAMINA B12: COBALAMINA
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Papel del ácido fólico y de la vitamina B12: La única forma de volver a formar THF es por la vía de la síntesis de la metionina dependiente de B12: la vía de la recuperación de la metionina.
VITAMINA B12: COBALAMINA
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Déficit de Vitamina B12
Implicaciones nutricionales en países industrializados:
•Ingesta reducida: dietas pobres o monótonas•Vegetarianos estrictos
•Alteraciones en la absorción:•A nivel gástrico. Menor producción FI: ANEMIA PERNICIOSA (relacionado con atrofia de las células de la mucosa gástrica). Hereditario, envejecimiento, hipoclorhidria, enfermedad autoinmune, gastrectomia total o parcial (bypass gástrico como tratamiento de la obesidad)
VITAMINA B12: COBALAMINA
Anemia perniciosa: los auto-AC atacan a las células parietales gástricas ocasionando pérdidas de las mismas y alterando la producción de FI. Por tanto, la vitamina B12 no se absorbe y se produce déficit.
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VITAMINA B12: COBALAMINA
Déficit de Vitamina B12
En países industrializados: Implicaciones nutricionales
•Alteraciones en la absorción:-Secreción pancreática disminuida: la disminución de enzimas pancreáticos y de bicarbonato impide que la vitamina se libere de las proteínas de fijación.-Enfermedades o resecciones a nivel de ileon terminal, donde están localizados los receptores para el complejo B12-FI.
•Interacciones con fármacos y alcohol:El mecanismo probable es por interactuar con el receptor ileal.Fármacos: colchicina, neomicina, .....
•Errores congénitos en el metabolismo y síntesis de cobalamina.Formación de cobalaminas anormales.
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TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESAnemia megaloblásticaMacrocítica, indistinguible de la que caracteriza el déficit de folatos
Sangre periférica: macrocitos (VCM > 100 fl)Médula ósea: megaloblastosIntestino: megaloblastos, lo que implica malabsorción intestinal con diarrea y otros síntomas digestivos.
Neuropatia Neuropatía sensitiva que afecta a las neuronas sensitivas de las columnas posterior y lateral de la médula espinal.
Se caracterizadas por parestesias en manos y pies, sensaciones anormales con pérdida del sentido postural y ataxia espástica (secundario a la síntesis inadecuada de ácidos grasos y de mielina).
VITAMINA B12: COBALAMINA
OTRAS FUNCIONES AFECTADAS POR EL DÉFICIT
•Defectos del tubo neural•Aterosclerosis T Girbes P Jiménez
VITAMINA B12: COBALAMINA
*ATEROSCLEROSIS (ATE)
•Los niveles altos de homocisteína constituyen un evidente factor de riesgo en el proceso ATE.
•La homocisteína puede acumularse aumentando sus niveles en sangre en el caso del déficit de :
•B12: al fallar la conversión de homocisteína en metionina.•Folato: necesario para la actividad de la metilenoreductasa que permite la formación de 5-metilTHF que a su vez posibilita el paso de homocisteína a metionina.•Piridoxina: actúa como coenzima con la cistationina sintetasa y permite la conversión de homocisteína en cisteína.
TOXICIDAD
No hay descritos casos de toxicidad por sobredosificación.Ocasionalmente se producen reacciones anafilácticas tras la administración repetida por vía endovenosa.
homocisteína metioninacisteína
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PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE EL DEFICIT DE VITAMINA B12 Y ACIDO FOLICO
CARACTERISTICAS VITAMINA B12 ACIDO FOLICO
Causa más frecuente Anemia perniciosa Menor ingesta dietéticaMayor demanda
Principio Lento, 2-3 años Semanas
Síntomas neurológicos FrecuenteGrave
Nunca
Relación con fármacos No: el déficit de B12 suele generar déficit secundario de ácido fólico
Si: anticonvulsivantes, inhibidores de la dihidrofolato-reductasa
•Un déficit de cualquiera de ellos produce anemia macrocítica megaloblástica. Hay que investigar la posibilidad de déficit de cualquiera de ellas, ya que la administración de ácido fólico corrige la anemia, pero enmascara el déficit de B12.
VITAMINA B12: COBALAMINA
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VITAMINA C
Ácido ascórbico, factor antiescorbútico
DIGESTION, ABSORCION y METABOLISMO
•Mayoritariamente absorbida en doudeno y yeyuno proximal mediante transporte activo y difusión facilitada.
•La eficiencia de este proceso es considerable, a dosis bajas (180 mg) se absorbe el 80-90%, pero declina a consumos > 1 gr/día (12 gr se absorbe un 12%).
•Amplia distribución en los tejidos, siendo máxima en aquellos con intenso metabolismo como glándulas suprarrenales, hipófisis, hígado, páncreas y encéfalo.
•Tanto el ácido ascórbico como sus metabolitos son excretados mayoritariamente por orina. En riñón se reabsorbe a nivel tubular, mediante mecanismos de transporte dependientes de Na. Este sistema es saturable, de tal forma que si las concentraciones de vitamina C exceden la capacidad de reabsorción, el ácido ascórbico aparece en orina.
O
O
O
O
OHHO
O
O
HO
HO
OHHO
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FUENTESFrutas, verduras y hortalizas
El contenido varía de acuerdo a las condiciones de crecimiento y el grado de madurez cuando se cosecha. Así por ejemplo es apreciable la cantidad de vitamina C en cereales, legumbres y frutos secos en estado de germinación.
VITAMINA C
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PERDIDAS VITAMINICAS DURANTE EL ALMACENAMIENTO y PROCESAMIENTO
•Es una de las vitaminas más fácilmente destruidas durante el procesamiento y conservación, siendo las pérdidas grandes, incluso totales durante la manipulación culinaria.•Es preciso considerar estos aspectos a la hora de evaluar el contenido “real” en los alimentos.
La refrigeración y la congelación rápida ayudan a retener la vitamina.El contenido en vitamina de los productos congelados cerca de la fuente de suministro es a menudo mayor que el de los productos frescos, que han sufrido transporte y almacenamiento prolongado.Al modificar la situación estructural del alimento (cortes, aplastamientos, etc.) hay enzimas que pueden inactivarla (estos enzimas se inactivan a partir de los 60º).
VITAMINA C
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La luz inactiva la vitamina C (20 minutos de luz solar sobre una botella de leche de cristal incolora,destruye toda la vitamina).El efecto del calor es más acusado a mayor tiempo de actuación. Las ollas a presión (Tª por encima del punto de ebullición, pero reducen el tiempo de exposición, utilizan menor cantidad de agua y reducen la presencia de oxígeno), son muy aconsejables.El almacenamiento reduce los niveles de vitamina a consecuencia de varios de los factores antes mencionados.
•El contenido en vitamina C de las patatas se reduce > 40% tras 6 meses de almacenamiento•Las pérdidas en verduras preparadas, mantenidas 24h en el frigorífico pueden ser >45% para los productos frescos.
VITAMINA C
ESTABILIDAD
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FUNCIONES EFECTOS del DÉFICITCoenzima en reacciones de hidroxilaciónProlina y lisina hidroxilasas en la síntesis de colágeno
•Dopamina hidroxilasa en la síntesis de noradrenalina
Agente reductorReduce el Fe 3+ dietético a Fe2+ en el intestino, permitiendo su absorción; por tanto, el déficit puede ocasionar anemia.
Antioxidante y “basurero” de radicales libresInactiva los radicales de oxígeno libres que dañan las membrannas lipídicas,, las proteínas y el ADN.Protege a otros antioxidantes (vitaminas A y E)
El colágeno es la principal proteína de la que depende la integridad de los tejidos fibrosos (conjuntivo, cartílago, matriz ósea, dentina, piel y tendones). Las alteraciones en esta función se manifiestan como lesiones en la cicatrización de las heridasJunto con las alteraciones debidas a la falta de colágeno pueden aparecer equímosis, hemorragias puntiformes y enciassangrantes
Hidroxilación de noradrenalina. En periodos de estrés, aumenta la producción suprarrenal de noradrenalina y se reduce la concentración de la vitamina.
La vitamina puede suprimir especies de oxígeno reactivopotencialmente tóxicas
VITAMINA C
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Déficit de Vitamina C: En países industrializados: Implicaciones nutricionales
•Actualmente, bastante rara en nuestro medio, lo habitual es encontrar carencias marginales o deficiencias relativas
•Alteraciones en la absorción:•Patologías crónicas: resecciones intestinales•Patologías agudas: diarreas
VITAMINA C
Afecta sobre todo a colectivos que incrementan el gasto de vitamina, sin aumentar paralelamente su ingesta
ALCOHOLICOSFUMADORES (requieren el doble de la ingesta normal: 80 mg/día)GESTANTES
•Dietas desequilibradas en las que estén ausentes frutas, verduras y hortalizasANCIANOSJOVENES QUE VIVEN SOLOS
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TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESCarencias marginalesSíntomas poco específicos
AsteniaAnorexia Dolores musculares
Escorbuto(Adulto)
Conjunto de desordenes resultantes, principalmente, de la disminución de la capacidad del organismo para sintetizar colágeno
•Fragilidad capilar: Derrames en piel, mucosas, órganos y músculo esquelético•Mala cicatrización de heridas•Anemia•Caída de los dientes•Astenia•Somnolencia•Dolores osteoarticulares
Escorbuto infantil Lactantes no amamantados que no tienen otra fuente de vitamina C.Los signos cutáneo mucosos son iguales a los del adulto, pero los osteoarticulares son mucho más marcados.
VITAMINA C
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VITAMINA C y SALUD
OTROS EFECTOS y FINES TERAPEUTICOS
Sistema nervioso: importante para el correcto funcionamiento del mismo. En relación con la síntesis de aminas biógenas.
Sistema Inmune: favorece la resistencia a infecciones a través de la actividad inmunitaria de leucocitos, la producción de interferón, el proceso de reacción inflamatoria o el mantenimiento de la integridad de las mucosas.
prevenir y curar el resfriado común (dosis masivas 1-4 gr/d))
Gran controversia (Linus Pauling)
Biotransformación hepática: se necesita vitamina C para la eliminación de fármacos a través de los sistemas microsomiales hepáticos. Se usa también en el tratamiento de intoxicaciones por metales pesados, sales de oro, benzol y tóxicos similares.
Sistema cardiovascular: se ha observado relación inversa entre niveles plasmáticos de vitamina C y mortalidad debida a infarto, así como relación inversa con los niveles de colesterol y de HDL. Efecto cardioprotector
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VITAMINA C y SALUD
OTROS EFECTOS y FINES TERAPEUTICOS
Cáncer: papel anticancerígeno
Inhibición de la formación de nitrosaminas(a partir de los nitritos; Antioxidantemuchos alimentos son acción “basurero de losricos en nitratos, radicales libres, evitandoprecursores de los nitritos) el daño oxidativo a las
células y a sus componentesAlta cantidad de nitritos en el tabaco
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Proposed mechanism for tumorcidal actions of pharmacological ascorbate. Ascorbate (AA) distributes from the blood to the tumor extracellular fluid compartments after i.v.administration. In the tumor interstitium, ascorbateis oxidized to ascorbate radical (AA•) by a metalloprotein catalyst (M), which donates an electron (e) to oxygen forming superoxide radical (O2-) and ultimately the tumorcidal effector H2O2. In blood, these reactions are minimized.
Chen y cols., (2008) Pharmacologic doses of ascorbate act as a prooxidant and decrease growth of aggressive tumor xenografts in mice.Molecular and Clinical Nutrition Section, Laboratory of Bioorganic Chemistry, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases and Radiation Biology Branch, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD Program in Integrative Medicine, University of Kansas Medical Center, Kansas City, KS
Proceedings of the National Academyof Sciences (USA) 105(32):11105-11109.
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TOXICIDAD
Muy baja.
Es el suplemento más comúnmente utilizado
Efectos adversos dosis/dependientes: diarrea e hinchazón abdominal. El catabolismo de la vitamina C genera oxalato (además de otros metabolitos), por lo que es posible que altas dosis de vitamina C aumenten el riesgo de formación de cálculos renales de oxalato.
Evitar consumos altos en sujetos con antecedentes de cálculos.
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VITAMINA A
•Conjunto de compuestos con actividad biológica del retinol, llamado así porque se aisló de la retina, donde funciona en los pigmentos visuales.•Existen en la naturaleza en tres formas:
alcohol: retinolaldehido: retinal o retinaldehidoácido: ácido retinoico
Carotenoides:Algunos (50) muestran actividad provitamina AEl más activo (y cuantitativamente más importante) es el -caroteno.
Tipos: •Carotenoides hidrocarbonados o carotenos: no contienen oxígeno.
,, - carotenos. •Xantofilas u oxidocarotenoides: carotenoides oxigenados con grupos carboxilos y/o hidroxilos en sus grupos sustituyentes.
-criptoxantinas.T Girbes P Jiménez
FUENTES:
•Vitamina A preformada RETINOL: materia grasa de alimentos de origen animal (carne, hígado de pescado, hígado de ternera, cordero o cerdo, yema de huevo, leche, mantequilla).Fuentes naturales más ricas: aceites de hígado de pescado (bacalao, halibut).
•Carotenoides (-caroteno): vegetales de color rojo, amarillo, anaranjado o verde como la zanahoria, tomate, calabaza, espinacas, albaricoque o melón.También contenido en las partes verdes de verduras (pero su color queda enmascarado por la clorofila);Las hojas verde oscuro son una buena fuente.
•Unidades de actividad de la vitamina A:1 g de retinol = 1 RE (equivalente de retinol)
= 6 g de -caroteno= 12 g de otros carotenoides de provitamina A= 3,33 UI de actividad de vitamina A del retinol
VITAMINA A
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DIETA
A. de origen animal A. de origen vegetalEsteres de retinilo -caroteno.
Glóbulos de grasa
-caroteno.
Retinal
Retinol
Retinol
Estómago
Parte superiordel intestinodelgado
Sales biliares (acción emulsionante y micelar)
QMEsteres de
retinol
Excreción de metabolitosy componentes no absorbidos
(10-20%) en heces,bilis y orinaT Girbes P Jiménez
QMEsteres de
retinol
QMr
R
Retinol Esteres de retinol Efectos fisiológicosRBP
DepósitoTTR
RBP-R-TTR R Retinol R
Efectos fisiológicosR Retinol
Retinal
QM: quilomicronesQMr: quilomicronesremanentesRBP: proteínafijadora de retinolTTR: transtirretinaR: receptores
Hígado
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VITAMINA ARBP: retinol binding proteinTTR: transtirretina (prealbúmina)CRABP: celular retinoic acid binding proteinRAR: retinoic acid receptor
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Funciones:•Mejoría del sistema inmune•Inhibición de mutagénesis•Disminución del riesgo de degeneración macular y cataratas•Inhibición de algunos cánceres•Efectos beneficiosos en algunos sucesos cardiovasculares•Gran capacidad antioxidante
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FUNCIONES EFECTOSFisiología de la visión(papel estructural)Forma activa: retinaldehido o retinal
Diferenciación de células epiteliales(función aparentemente hormonal)
Formas activas: retinol, retinal y ácido retinoico
Crecimiento
Retina : dos tipos celulares responsables de la visión:•Bastones: visión nocturna o en ambientes poco iluminados, carente de colores•Conos: visión diurna, con colores•La vitamina A forma parte de ambos como componente no proteico de los respectivos pigmentos fotosensibles.• Mantenimiento de la diferenciación celular y producción de mucus.•Déficit: << producción de células secretoras de moco; sustitución de células columnares por capas de epitelio córneo (queratinización), que afecta a córnea, pulmón, piel y mucosa intestinal.
•Modulación del crecimiento de los huesos durante el remodelado óseo. Optimiza la actividad de las células del cartílago.•Déficit: >> cambios en cartílago y hueso; huesos cortos y gruesos con distribución anormal de osteoblastos y osteoclastos
FUNCIONES y EFECTOSVITAMINA A
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VITAMINA AFUNCIONES y EFECTOS
FUNCIONES EFECTOS
ReproducciónForma activa: retinol, ácido retinoico.
Capacidad antioxidanteForma activa: retinol, carotenoides
Caracter antiinfeccioso: efectos sobre el sistema inmune
Inductor de transglutaminasas
•Acción sobre la espermatogénesis (¿?)•Interfiere en el ciclo menstrual y desarrollo de la placenta.•Favorece la producción de progesterona•Esenciales para un correcto desarrollo embrionario
• Los carotenoides son más activos•Disminución de la peroxidación lipídica•Modulan los niveles de otros antioxidantes
•Diferenciación de células mieloides, actividad de macrófagos, aumento de la respuesta inmune dependiente de células T
•Catalizan reacciones para la función de macrófagos, coagulación sanguínea, adhesión celular y apoptosis
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Déficit de Vitamina A: Implicaciones nutricionales
Déficits primarios:
•Aportes inadecuados de vitamina y de carotenoides con actividad provitamina A..•Afecta fundamentalmente a niños en países como India y otras partes del sudeste asiático.•Principal causa de ceguera en los países en desarrollo, (500.000 niños/año )
Déficits secundarios: países desarrollados
•Raros, los depósitos hepáticos son suficientes para durar 3-4 años.
•Inadecuada ingesta de grasa, proteínas y/o cinc•Malnutrición energético-proteica•Alcohólicos•Alteraciones en la absorción por insuficiencia biliar o pancreática•Enfermedades hepáticas: se altera la síntesis y secreción de RBP.
VITAMINA A
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TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESCeguera nocturna o nictalopia •Alteración en la adaptación a la visión en la oscuridad
debida a la pérdida de pigmentos visuales: incapacidad de la retina para regenerar rodopsina.•RÁPIDAMENTE REVERSIBLE
Xeroftalmia •Atrofia de las glándulas perioculares, hiperqueratosis de la conjuntiva, afectación de la córnea con reblandecimiento (queratomalacia), ulceración corneal y formación de tejido cicatricial opaco (cataratas) y FINALMENTE CEGUERA IRREVERSIBLE.
Pérdida de la integridad de mucosas •Aumento de la susceptibilidad a infecciones bacterianas, víricas y parasitarias. Aumenta el riesgo específico de infecciones respiratorias
Hiperqueratosis folicular •Obstrucción de los folículos pilosos con tapones de queratina: “carne de ganso” o “piel de sapo”.•Piel seca, escamosa y áspera.Inicialmente se afectan antebrazos y muslos, pero acaba afectando al cuerpo entero.
VITAMINA A
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VITAMINA ATOXICIDAD:
•Grandes dosis (>1000 veces los requerimientos) que sobrepasan la capacidad del hígado para almacenar la vitamina.
•Aguda: una única dosis (>200mg(660.000 UI) en adultos o > 100 mg ( 330.000 UI) en niños) o varias dosis en periodos cortos.Nauseas, vómitos, cefalea, vértigo, visión borrosa y descoordinación muscular.Desaparece a los pocos días de suspender la administración.
•Crónica: consumos crónicos (mal uso de suplementos), Casos de exploradores en el Ártico o pescadores que se dan festines de hígado de oso polar o de hígado de pez hipogloso.Enrojecimiento, prurito y exfoliación de la piel, somnolencia, inapetencia, inactividad, vómitos recurrentes.En ocasiones se han observado anormalidades óseas.
•Efecto teratógeno: toxicidad para los embriones expuestos durante la gestación. Causado sobre todo por el ácido 13-cis-retinoico.•Problema: la vitamina A se usa para el tratamiento de una serie de problemas cutáneos incluido el acné. T Girbes P Jiménez
APLICACIÓN de La VITAMINA a en el TRATAMIENTOde los PROBLEMAS CUTANEOS
SITUACIÓN TRATAMIENTO
Acné moderadoAntienvejecimiento
Ácido retinoico tópico(cualquier ácido trans retinoico)
Acné gravemente desfigurante
Isotretinoína (ácido 13-cis retinoico) oral.
Psoriasis Acitretin
•Contraindicados en el embarazo.•Se recomienda no sobrepasar las 10.000 UI/día durante el embarazo.La toxicidad con fuentes normales es improbable.
•Carotenoides: consumos/día < 30 mg de -caroteno no producen alteraciones secundarias, salvo la Hipercarotinemia: pigmentación amarillenta.Es reversible al cesar el consumo.
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VITAMINA D
McCollum y cols. (1922) demostraron que el aceite de hígado de bacalo contenia un principio termoestable capaz de prevenir el raquitismo.
Huldschinsky (1919) demostró que la luz solar y radiación ultrvioleta prevenía y curaba el raquitismo.
Vitamina D3-colecalciferol (derivada del colesterol)Vitamina D2-ergocalciferol (derivada del ergosterol)
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HO
7-deshidrocolesterol
HO
previtamina D3
HO
colesterol
higado Transporte a la piel
LUZ SOLAR
CALOR
VITAMINA D
piel
HO
vitamina D3
Piel (liberación al
plasma)T Girbes P Jiménez
HO
OH
25-hidroxi-vitamina D3
HO
24R,25-dihidroxi-vitamina D3
OH
OH
HO OH
1,25-dihidroxi-vitamina D3
OH
hígado riñón
VITAMINA D
Transporte al riñón
HO
vitamina D3
Transporte al hígado
piel Calcitriol metabolito
activo
24R-calcitriol metabolito
activoLiberación al
plasmaT Girbes P Jiménez
FUENTESEndógena por exposición a la luz solarExógena por ingestión de productos animales y vegetales
Endógena por exposición a la luz solarInfluencias
Grado de exposición (tiempo, ángulo e intensidad de la radiación)Ingesta de Ca y PEdad, sexo, pigmentación de la piel
VITAMINA D
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Exógena por ingestión de productos animales y vegetalesPescados marinos grasos
aceite de hígado de bacalao 210 μg/100 g angula 110 μg/100 garenques 27 μg/100 gsalmón 10 μg/100 gsardinas 8 μg/100 gcongrio 22 μg/100 g
En pequeña cantidad en huevos, carne bovina, mantequilla
Recomendación diaria: 200-600 UI (5-15 mg) de Vit D3
VITAMINA D
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ACCIONES
VITAMINA D
Riñónexcreción
de CaHueso
osteogénesisresorción ósea
ClásicasHomeostasis
mineral
Intestinoabsorción de Ca
por aumento de la síntesis de receptor intestinal de calcio
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VITAMINA D
Transportador intestinal de Ca
VDRE: vit D responsive element;
secuencia nuclear 5’GGGTCA-
NNN-GGGTCA3’
RVD: receptor de vit D
mem
nuc
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No clásicas
Nivel celularInh. ProliferaciónAct. DiferenciaciónAct. apoptosis Inh. cancer
VITAMINA D
ACCIONES
InmunidadReducción de infecciones Inh. InflamaciónArtritis reumatoide
Sistema nerviosoEfectos neuroprotectores
Sistema renina-angiotensinaReducción de la presión sanguínea
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RAQUITISMODefecto de mineralización(niños)
OSTEOMALACIAReducción de densidad ósea(adultos)
roturas
DEFICIENCIAS
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TOXICIDAD
El consumo excesivo es tóxicoIncremento de Ca sérico (hipercalcemia) y P sérico (hiperfosfatemia)Calcificación de tejidos blandos (riñones, pulmones, corazón, tímpano-sordera, etc.)En niños se producen trastornos gastrointestinales, fragilidad ósea, retardo del crecimiento
La hipervitaminosis D es progresiva
VITAMINA D
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VITAMINA E
•Compuesto liposoluble identificado en aceites vegetales (años 20), esencial para la reproducción de ratas de laboratorio. Se denominó Tocoferol, del griego tokos (parto) y pherein (portar).
•Existen, de forma natural, al menos 8 formas isoméricas, de ellas el -tocoferol el predominante y el más activo biológicamente.
•Las otras formas, , , -tocoferoles no cubren los requerimientos vitamínicos, porque se absorben pero no se convierten en -tocoferolque es la forma activa en humanos.
•Las ingestas recomendadas actuales se basan sólo en la forma -tocoferol de la vitamina E.
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FUENTES:
•Aceites vegetales, sobre todo los de mayor contenido en PUFA, como el aceite de girasol o maíz.
•En plantas se localiza en las hojas y partes verdes (tocoferoles) y en los cereales en las fracciones de salvado y germen (tocotrienoles).
•Los tejidos animales contienen bajas cantidades de vitamina E; entre ellos la fuente más rica es el tejido adiposo.
•Unidades de actividad de la vitamina E:
1 equivalente de -tocoferol (-TE) = 1 mg de -tocoferol = 1,49 UI
VITAMINA E
•Se producen pérdidas en el contenido en vitamina E en los alimentos durante el procesamiento, almacenaje y preparación de los mismos.
•Las mayores pérdidas se producen durante los tratamientos térmicos (fritura, asado a fuego lento) que es cuando hay mayor contacto con el calor y el oxígeno.T Girbes P Jiménez
•Absorción y metabolismo de la vitamina E dependiente de la función pancreática y biliar.
•Absorción ligada a la de la grasa alimentaria: grado de absorción: 20-50%
•Existe correlación entre lípidos-colesterol sérico y niveles de vitamina E: hipercolesterolemia vitamina E.
•No existe un órgano concreto para el almacén:•Principal reserva = tejido adiposo•Hígado = pequeña capacidad de reserva (rápido turnover)•Tejido muscular = pequeño almacén•El tocoferol se distribuye por todos los tejidos y células incorporándose a las membranas junto al colesterol y los fosfolípidos.
ABSORCION, TRANSPORTE y METABOLISMO
VITAMINA E
•Principal vía de excreción: heces
T Girbes P Jiménez
Vit.E libre
Vit. E esterificada
QMVit.E
QMrVit. E
Tejido Periférico
HDL LDL
VLDL VLDLr
TTP
Vit. E
Hígado
Luz intestinal
QM: quilomicronesQMr: quilomicrones remanentesTTP: proteína transportadora de tocoferolVLDL: lipoproteínas de muy baja densidadLDL: lipoproteínas de baja densidadHDL: lipoproteínas de alta densidad.
ABSORCION, TRANSPORTE y METABOLISMO•Disuelto en la grasa de la dieta, se absorbe con ella.•Transportado en sangre por las lipoproteínas (quilomicrones)•Se almacena en tejido adiposo.
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VITAMINA E
FUNCIONES y EFECTOS
FUNCIONES EFECTOS•Antioxidante liposoluble más importante
•Se localiza en el medio hidrofóbico de las membranas , protegiendo a los fosfolípidos de membrana no saturados de la degradación oxidativa consecutiva a las especies de oxígeno reactivas y otros radicales libres•“depuración de radicales libres”•Protección frente al estrés oxidativo:envejecimiento, contaminación del aire, artritis, cáncer, enfermedades cardiovasculares, cataratas, diabetes e infecciones.
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Sistema de defensa antioxidante: la función antioxidante de la vitamina E depende del estado nutricional con respecto a otros nutrientes.
Vitamina EFactores enzimáticos:
-Dismutasas de superóxido (SOD)-Peroxidasas de glutation (GPX)-Reductasa de glutation (GR)-Catalasa y reductasa de tiorredoxina (TR)
Factores no enzimáticos (glutation)
Subperóxido dismutasa
CatalasaGlutatión peroxidasa
Glutatión reductasa
O2 + 1e- O2- (subperóxido)
O2 + 1e- + 1e- O22- (peróxido)
O2 H2O
2GSH GSSG
Se
Cu, Zn, Mn
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R-COOHÁcidos grasospoliinsaturados
R-COO*Radical peróxido
Ácido graso
R-COOHÁcidos grasos
Poliinsaturadosregenerados
Vitamina E*Radical inocuo
O2 o radicales libres
Vitamina E
Acción antioxidantede la vitamina E:
Los radicales libres atacan los dobles enlaces de los ácidos grasos poliinsaturados para formar un radical peróxido del ácido graso altamente reactivo.
Este puede atacar a otros ácidos grasos, alterandola estructura de la membrana y la integridadcelular.
La vitamina E hace de “basurero” de los radicales peróxido de los ácidos grasos para formar un radical libre él mismo.Es regenerada por otros nutrientes antioxidantes(vitaminas A y C)
VITAMINA E
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VITAMINA EFUNCIONES y EFECTOS
FUNCIONES EFECTOS•Estabilizador de membranas celulares
•Protección frente a la aterosclerosis
•Protege de la hemólisis
•Implicación en la biosíntesis de eicosanoides: metabolismo de ácido araquidónico y formación de tromboxanos, prostaglandinas y prostaciclinas
•Sistema inmune
•Necesaria para la implantación y sujeción del feto en el útero
•Mantiene la integridad de las membranas evitando alteraciones estructurales en las mismas
•Inhibe la proteinquinasa C implicada en fenómenos de proliferación y diferenciación de células musculares lisas, plaquetas y monocitos•Reduce la adhesión de componentes celulares sanguineosal endotelio vascular (monocitos)
•En relación con el mantenimiento de la integridad de las membranas
•Reducción de la síntesis de tromboxanos e incremento de prostaciclínas, lo que podría explicar la inhibición que ejerce la vitamina E sobre la agragación plaquetaria, al ser estos los mayores determinantes de dicha agregación.
•Incrementa producción de Ig y la función normal de linfocitos T
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VITAMINA E
Factores y situaciones que determinan mayores o menores ingestas de vitamina E:
•Ingesta de PUFA: un aumento del consumo de ácidos grasos poliinsaturados implica mayor demanda de la vitamina, como consecuencia de su función antioxidante 0,4 mg de tocoferol por gr de PUFA
•Contenido en selenio y aa azufrados: ambos participan en el sistema antioxidante del glutation; altas ingestas de estos nutrientes mantienen activo este sistema por lo que existe un ahorro de tocoferol.
•Situaciones de estrés oxidativo: hay que aumentar la ingesta de vitamina en estas condiciones como consecuencia del mayor gasto de la misma:
•Oxigenoterapia•Frecuente e intensa actividad física
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Déficit de Vitamina E: Implicaciones nutricionales
Raro en humanos. Se limita a cuadros multicarenciales propios de los países subdesarrollados o en vías de desarrollo
Déficits secundarios a malabsorción grasa: fibrosis quística, enfermedades crónicas del hígado, enfermedad celíaca, anemias hemolíticas, etc.
Nutrición parenteral total
Lactantes prematuros:
-Inadecuada reserva corporal: la vitamina E cruza la placenta en el último trimestre del embarazo, por lo que los prematuros tienen pequeños depósitos. Las membranas de sus hematíes son frágiles y susceptibles de ser dañadas por los radicales libres, lo que origina la rotura (lisis) de los mismos.
-Capacidad de transporte en sangre reducida.
-Limitada capacidad de absorción de lípidos
VITAMINA E
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VITAMINA E
TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESRelacionados con la ausencia de protección antioxidante
•Síndrome neurodegenerativo (SNC y SNP) de instauración lenta:•Ausencia o alteración en los reflejos•Pérdidas sensoriales en brazos y piernas•Polineuropatía y miopatía•Lesiones a nivel de la retina
Prematuros •Mayor incidencia de infecciones bacterianas•Anemia hemolítica•Hemorragias intracraneales•Displasia broncopulmonar•Fibrosis retrolental
•Ciertas lesiones (retinopatía, displasia broncopulmonar y fibroplasia retrolental) pueden prevenirse con dosis protectoras de vitamina E.
Animales (ratas) •Distrofia muscular•Esterilidad ( no observado en humanos).
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VITAMINA ETOXICIDAD•Es la menos tóxica de las vitaminas liposolubles.•Dosis muy altas y prolongadas (>1.200mg/día) parecen interferir la absorción de las vitaminas A y K.
RELACION CON LA SALUD•Protección en todos aquellos procesos en los que de forma directa o indirecta se ven involucrados los radicales libres
ATEROSCLEROSIS: protege las LDL de la oxidación.Las LDL oxidadas son captadas con gran facilidad por los macrófagos, formando células espumosas que inician la formación de placas ateromatosas.Acción sobre el metabolismo del a. araquidónico (anti-trombogénico)
PROTECCION FRENTE A METALES PESADOS, RADICALES LIBRES GENERADOS POR HEPATOTOXINAS y OTRAS DROGAS, Y CONTRA POLUCIONANTES ATMOSFERICOS.
ENVEJECIMIENTOEn estados carenciales de vitamina E se acumulan gránulos de lipofucsina en SNC, pulmón, riñón, adipocito y músculo Son productos de peroxidación lipídica que no pueden ser eliminados por el organismo.Estas estructuras aparecen de forma creciente durante el proceso de envejecimiento, lo que relaciona este proceso con la acción de los radicales libres.T Girbes P Jiménez
VITAMINA K
•Factor que evitaba la hemorragia grave en animales alimentados con dietas libres de grasa (Dam, 1935), (Koagulation-vitamin).
•Vitamina K = 2-metil-1,4-naftoquinona y sus derivados con actividad antihemorrágica:
•FORMAS NATURALES•Filoquinonas =K1 (plantas verdes) Menaquinonas = k2 (bacterias)
•FORMAS SINTÉTICAS:•Menadiona = K3 (casi el doble de potencia biológica que las formas naturales
O
O3
Filoquinona
O
O
Menadiona
OH
OH
Menadiol
O
O6-10
Menaquinona
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FUENTES:
•Síntesis por la flora bacteriana normal de yeyuno e ileon (colibacilo en particular).
•Dieta: no se conoce con precisión su contenido en los alimentos, dadas las dificultades existentes para determinar los diversos vitámeros K, por tanto los valores referidos en las tablas de composición a menudo no son exactos.
•Cantidades apreciables en: vegetales de hoja verde (brócoli, col, hojas de nabo y lechuga de hoja oscura).
•Cantidades variables en productos lácteos, huevos y carnes (1-50 g/g).
•La leche materna tiene un bajo contenido en vitamina K, proporcionando pequeñas cantidades de esta vitamina en lactantes < 6 meses.
VITAMINA K
La ausencia de déficits importantes en población general implica que normalmente se obtienen cantidades adecuadas de esta vitamina a través de la flora intestinal y de los alimentos
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ABSORCION, TRANSPORTE y METABOLISMO
•Síntesis por la flora bacteriana normal de yeyuno e ileon.
•Disuelto en la grasa de la dieta, se absorbe con ella en intestino delgadomediante difusión dependiente de micela, que por tanto requiere una función biliar adecuada.
•Se incorpora a los QM en la linfa y llega a hígado donde se transfiere a las VLDL y a las LDL, forma en que es transportada a los tejidos periféricos.
•Casi todos los tejidos contienen filoquinonas y menaquinonas en bajas concentraciones localizadas en las membranas celulares.
VITAMINA K
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VITAMINA KFUNCIONES y EFECTOS
FUNCIONES EFECTOS del DEFICIT•Coenzima para la carboxilación de residuos de ácido glutámico de los factores de coagulación II, VII, IX y X
•La carboxilación activa los factores de la coagulación y de este modo la cascada de la coagulación.
•Tiempo de coagulación más prolongado: mayor tendencia a las hemorragias y a la formación de hematomas.
Vía intrínsecaactivada por colágeno
XIIXI
IX
X
´Vía extrínsecaactivada por el factortisular presente en las células dañadas
VII
V
VIII
Protrombina Trombina(III)
Fibrinógeno Fibrina
Coagulo
Ca 2+
Ca 2+
*Déficit de vitamina K:Inhibición de la cascadade la coagulación.1-4: zonas inhibidas en ausencia de vitamina K
1 2
3
4
Raticidas: análogos estructurales
antagonistas de la vit K
HEMORRAGIAT Girbes P Jiménez
Déficit de Vitamina K: Implicaciones nutricionales
Raro en humano: cuadros multicarenciales secundarios a grandes disminuciones en la ingesta dietética.
Déficits secundarios a alteraciones en la absorción de grasas.
Hepatopatías: cirrosis, hepatitis víricas, obstrucción de las vías biliares.
Alteraciones del tránsito: diarreas, resecciones intestinales, pólipos...
Destrucción de la flora intestinal: antibioterapia prolongada. Produce disminución de las bacterias y menor síntesis de vitamina K, con el resultado de mala coagulación de la sangre y trastornos hemorrágicos
Antagonistas de la vitamina K: anticoagulantes orales (warfarina y dicumarol)Inhiben la regeneración de la vitamina, siendo esta la base de su actividad anticoagulante.
Lactantes prematuros:-Transferencia placentaria deficiente-Inmadurez hepática-Ausencia de síntesis intestinal de vitamina K (intestino estéril)
VITAMINA K
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TIPO de DEFICIT MANIFESTACIONESAlteraciones en la coagulación •Tiempo de coagulación prolongado: hematomas y
hemorragias, comenzando por fragilidad capilar, petequias y en casos más graves hemorragias internas espontáneas y presencia de sangre en orina.
Enfermedad hemorrágica del recién nacido:•Inmadurez hepática•Intestino estéril•Leche humana es una fuente pobre
•Aparece en la 1ª semana de vida o entre las semanas 1 y 8.•Habitualmente hemorragias de poca entidad•Puede producir hemorragia intracraneal•El 50% de los niños con hemorragias importantes termina con una incapacidad permanente o fallece.
VITAMINA K
TOXICIDAD•No se ha demostrado para las filoquinonas o menaquinonas.•La menadiona puede ser toxica (dosis >1000 veces los requerimientos).
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