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1 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica Metabolismo e deficiência de vitaminas DEFINIÇÃO DE VITAMINAS • Substâncias orgânicas presentes em quantidades muito pequenas nos alimentos • Essenciais para o metabolismo → o organismo não as sintetiza ou as sintetiza em baixas quantidades • Devem ser consumidas na alimentação • Sua deficiência pode provocar transtornos • Não se ajustam à classificação de macronutrientes • Não são quimicamente relacionadas entre si LIPOSSOLÚVEIS • A, D, E, K → encontradas nos alimentos na fração lipídica • São absorvidas junto com a gordura da dieta • Vitaminas A, D e E podem ser armazenadas no organismo • Excretadas via bile • Vitaminas A e D podem ser tóxicas em excesso HIDROSSOLÚVEIS • Vitaminas do complexo B, vitamina C, colina, carnitina • Não se armazenam • Excesso é excretado via urinária • Relativamente não tóxicas LIPOSSOLÚVEIS VITAMINA A • Fonte vegetal: plantas com carotenos • Fonte animal: fígado • Fígado armazena 90% da vitamina A; também se armazena no tecido adiposo • Nas plantas → precursores: carotenoides • No intestino e no fígado: carotenoides são clivados em duas moléculas de retinal (enzima β-caroteno dioxigenase) • Absorção intestinal pode ser de carotenos e/ou de retinal • Absorvem retinal (clivam carotenos no intestino): ovinos, caprinos, suínos, caninos → gordura branca • Absorvem carotenos sem clivar no intestino: bovinos, equinos, aves, humanos → gordura amarela • Transporte sanguíneo de retinol: RBP (fígado) • Gatos não possuem enzima clivante → não podem usar carotenos como fonte de vitamina A • Visão noturna • Reprodução, crescimento e manutenção de epitélios • Síntese de glicosamina (componente de mucopolissacarídeos: muco epitelial) • Desenvolvimento ósseo: atividade dos osteoclastos (moldam os ossos) • Manutenção de epitélio germinativo das gónadas CICLO VISUAL DEFICIÊNCIA • Cegueira noturna (nictalopia) 2 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica • Xeroftalmia (ressecamento de conjuntiva e córnea) → úlcera de córnea → → risco de cegueira total • Falhas na cicatrização e na queratinização , principalmente em trato gastrointestinal, reprodutivo, urogenital e nos olhos • Crescimento desordenado de ossos, problemas nas articulações • Falhas reprodutivas: baixas espermatogênese e ovogênese • Defeitos no crescimento • Perda de funcionalidade de epitélios → propensão a infecções TOXICIDADE • Crônica (10 vezes a recomendação): malformações ósseas, fraturas espontâneas, engrossamento da pele, anemia, conjuntivite, alopecia, prurido • Aguda (dose única de mais de 100 mg): náusea, vómito, fragilidade muscular • Teratogênica: doses excessivas durante a gestação → malformação fetal • Gatos têm alta tolerância, mas pode haver hipervitaminose A com dieta baseada em fígado → exostose de vértebras cervicais • Carotenoides não são tóxicos: eficiência de conversão a retinol diminui quando há aumento de vitamina, sendo excretados VITAMINA D • Fonte animal: pescado, ovos, óleo de fígado • Fonte vegetal: óleo de girassol • Considerada hormônio por exercer efeito metabólico em órgão-alvo específico (intestino) • Síntese precisa de exposição à luz solar • Cães e gatos têm pouca quantidade do precursor 7-deidrocolesterol e dependem de vitamina D na dieta • Herbívoros não têm requerimento desde que tenham fonte de luz solar • Transportada no sangue pela proteína transcalciferina (DBP) • Ação principal: estimula a expressão de proteínas transportadoras de cálcio e fósforo no epitélio intestinal DEFICIÊNCIA • Desmineralização dos ossos (diminui cálcio e fósforo na matriz óssea) • Historicamente ligada ao raquitismo (osteomalácia) • Ossos frágeis, flexíveis, indução a fraturas • Deformação de ossos longos • Inflamação das articulações (causando dor) • Osteodistrofia renal (“raquitismo renal”) → insuficiência renal crônica → excesso de fósforo → inibe produção da enzima 1α- hidroxilase → não produz vitamina D ativa → não absorve cálcio do intestino → desmineralização óssea TOXICIDADE • A mais tóxica das vitaminas • Armazenada no tecido adiposo, lentamente metabolizada • Em excesso extrai cálcio dos ossos causando desmineralização óssea Hipercalcemia, hipercalcinúria • Calcificação de tecidos moles • Ossos frágeis, suscetíveis de fraturas 3 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica • Plantas que contêm glicosídeos com atividade de vitamina D, se consumidas, podem causar calcinose VITAMINA E • Fonte vegetal: óleos vegetais, sementes, folhas verdes, castanhas • Fonte animal: peixes • Tocoferol (do grego tokos= nascimento) em óleo de germe de trigo: favorecia a reprodução em ratos • Função antioxidante (juntamente com vitamina A, vitamina C, selênio) • Constituintes de membranas biológicas (protege fosfolipídios da oxidação) • Melhora a imuno competência por manter integridade de membranas e células do sistema imune • Sinergismo com selênio por atuar prevenindo a peroxidação lipídica DEFICIÊNCIA • Grau de deficiência depende da ingestão de ácidos graxos insaturados e de disponibilidade de selênio • Doença do músculo branco (Distrofia muscular nutricional = Degeneração de Zenker) → igual a deficiência de selênio • Lesão de músculo esquelético e cardíaco e substituição por tecido conectivo → estrias brancas nas fibras musculares • Animais jovens mais suscetíveis VITAMINA K • Fonte vegetal: alfafa, couve-flor, repolho, alface, brócolis, espinafre • Fonte animal: gema de ovo, leite, fígado • Última vitamina lipossolúvel a ser descoberta (Henrik Dam, 1929) • Fonte em animais: plantas crucíferas e bactérias intestinais • Ruminantes: não têm requerimentos (bactérias ruminais produzem) • Antagonistas: derivados cumarínicos 4 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica DEFICIÊNCIA • Falha na coagulação sanguínea Baixo nível de protrombina: tempo de protrombina > 40 s (VR: 4-10 s) • Aumento do tempo de coagulação • Hemorragias subcutâneas e internas • Causas de deficiência o Insuficiente vitamina K na dieta o Falha de síntese microbiana de vitamina K no intestino (antibióticos) o Inadequada absorção intestinal o Consumo de trevo contaminado com fungos (dicumarol) HIDROSSOLÚVEIS VITAMINA B1: TIAMINA • Fonte vegetal: sementes, castanhas • Fonte animal: carne • Primeira vitamina a ser descoberta (1897) • Deficiência causava beribéri por consumo de arroz branco sem casca (Ásia) → síndrome de debilidade generalizada, confusão mental, cãibras • Vitamina com pouca capacidade de armazenamento • Problema com antagonistas: polifenóis (plantas), amprólio (coccidiostático), tiaminases (samambaia, alguns peixes) • Ruminantes obtêm da flora ruminal, cavalos do ceco • Ratos e coelhos por coprofagia (produzida no ceco) Produção de ATP fica comprometida – prejudica principalmente células do SNC. DEFICIÊNCIA • Falta de energia nos neurônios → beribéri (humanos), polineurite (aves), poliencefalomalácia (bovinos) • Problemas de obtenção de energia (não converte piruvato em acetil-CoA) → acúmulo de lactato (acidose láctica) Intoxicação com amprólio (inibe absorção intestinal e fosforilação de tiamina) Ingestão de samambaia (Pteridium aquilinum) • Critérios de diagnóstico: o Dieta com alto conteúdo energético o Aumento de lactato sanguíneo o Resposta positiva a tratamento com tiamina o Lesões cerebrais de necrose cortical bilateral (necropsia) VITAMINA B2: RIBOFLAVINA • Fonte animal: leite, carne, ovos • Fonte vegetal: castanhas, sementes • Flavoenzimas catalisamreações de oxidaçãoredução (mais de 100 enzimas: desidrogenases, oxidases) • Necessária para a regeneração de glutation reduzido nas hemácias (mecanismo antioxidante) • Ruminantes não têm requerimentos (síntese por bactérias ruminais) • Leite é boa fonte de riboflavina (lactantes) 5 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica DEFICIÊNCIA • Baixo crescimento • Fadiga • Inflamação da mucosa oral • Perda de pelo • Produção excessiva de lágrimas e saliva • Dermatite • Glossite • Fragilidade das hemácias VITAMINA B3: NIACINA • Fonte animal: leite, carne, frutos do mar • Fonte vegetal: alimentos ricos em triptofano (legumes, nozes, grãos, cereais) • Pelagra (descrita em humanos: Espanha, 1735) → dermatite, diarreia, demência, morte Relação com deficiência de proteína (desnutrição, condições de pobreza) • Língua negra (cães, aves) • Triptofano → aminoácido limitante para sintetizar a niacina • Ruminantes e cavalos não têm requerimentos (síntese por bactérias ruminais / intestinais) • Gato não sintetiza niacina a partir de triptofano: depende de inclusão de niacina na dieta • Coenzimas NAD / NADP em reações de oxidação-redução (mais de 200 reações) • Cadeia de transporte de elétrons → NAD intermediário entre os processos de oxidação dos nutrientes e transferência de elétrons até O2 na produção de ATP • NADP: síntese de ácidos graxos e colesterol (processo redutivo) DEFICIÊNCIA • Dermatite • Diarreia • Baixo crescimento • Língua negra (pelagra): glossite, gengivite → sialorreia, baixo consumo • Milho contém pouco triptofano (suscetibilidade a deficiência de niacina) VITAMINA B6: PIRIDOXINA • Fonte vegetal: germe de trigo • Fonte animal: carne • Forma coenzimática: piridoxal-fosfato (PLP) • Coenzima de mais de 60 enzimas • Reações de transaminação e descarboxilação de aminoácidos • Coenzimas das transaminases (ALT, AST) • Participa na síntese de niacina (a partir de triptofano) • Participa na síntese de porfirina (ácido γaminolevulínico) → síntese do grupo heme • Elongação de ácidos graxos • Síntese de catecolaminas DEFICIÊNCIA • Baixo crescimento • Dermatite • Anemia • Alopecia • Lipidose hepática • Baixa resposta imune e humoral • Baixa utilização de proteínas e aminoácidos → excessiva excreção de nitrogênio (aumento de ureia plasmática) • Ruminantes e cavalos não sofrem de deficiência ÁCIDO PANTOTÊNICO • Fonte vegetal: plantas, grãos • Fonte animal: ovos, carne • Fator essencial de crescimento de leveduras e bactérias e, também, para animais (pantos = toda parte) • Componente da coenzima A → atua na transferência de grupos acila (ácidos graxos) formando tioéster com grupo tiol 6 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica • Participa em mais de 100 vias relacionadas com metabolismo de ácidos graxos • Exemplo de coenzima • A ligada a um ácido: acetil-coenzima A DEFICIÊNCIA • Problemas com imunidade e síntese de colesterol • Baixo crescimento e baixa eficiência de conversão de alimento • Lesões na pele Transtornos do sistema nervoso e da locomoção • Desordens gastrointestinais • Suínos: “passo de ganso” por desmielinização dos nervos braquial e ciático VITAMINA B7: BIOTINA • Fonte vegetal: grãos • Fonte animal: ovo, carne • Fator de crescimento para leveduras • Ampla distribuição em alimentos e flora intestinal • É coenzima em reações de carboxilação Piruvato carboxilase (piruvato → oxalacetato) na gliconeogênese • Acetil-CoA carboxilase (acetil-CoA → malonil-CoA) na via de síntese de ácidos graxos • Propionil-CoA carboxilase (propionil-CoA → metilmalonilCoA) na via de utilização de propionato para gliconeogênese DEFICIÊNCIA • Deficiência é rara • Dermatite • Em vacas leiteiras: lesões nos cascos • Em suínos: alopecia, lesões nos cascos • Em aves: dermatite, problemas de plumagem • Em cães: pelo quebradiço, dermatite, prurido • Em gatos: dermatite, alopecia, sialorreia • Problemas dermatológicos em alto consumo de ovo cru por causa da avidina, antagonista de biotina • Avidina → proteína do oviduto da galinha: aparece na clara ÁCIDO FÓLICO • Fonte vegetal: plantas verdes (espinafre) • Fonte animal: carne, ovos, queijo • Fator de crescimento preventivo de anemia encontrado em leveduras, fígado e folhas de espinafre (ácido fólico, do latim folium= folha) • Em animais necessidades são obtidas por alimentos e síntese bacteriana intestinal • Deficiência relatada em mulheres gestantes como fator de prevenção de anemia megaloblástica e defeitos da medula espinhal em fetos (espinha bífida e anencefalia) • Forma ativa: tetra-hidrofolato (THF) → participa em transferências de unidades de carbono (síntese de aminoácidos, bases nitrogenadas, lipídios, neurotransmissores) DEFICIÊNCIA • Anemia megaloblástica (macrocítica) • Leucopenia 7 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica • Tecidos mais afetados: de rápido crescimento • Aves → espécie mais afetada por deficiência: problemas de plumagem, anemia, baixo crescimento, baixa produção de ovos, baixa eclodibilidade • Humanos: deficiência vitamínica mais comum • Ligado a pobreza e má alimentação • Inibidores de síntese de folacina usados em terapia oncológica VITAMINA B12: CIANOCOBALAMINA • Fonte vegetal: alimentos fermentados (chucrute, cerveja) • Fonte animal: leite, pescado, ovos, carne • Última vitamina a ser descoberta (1948) • Não se encontra nos vegetais: apenas sintetizada por microrganismos • Necessita de fator para ser absorvida: células parietais do estômago produzem “fator intrínseco” (glicoproteína) que se liga à vitamina B12 para sua absorção no íleo Coenzima B12 necessária para a atividade de três enzimas: o Metilmalonil-CoA mutase (metilmalonil-CoA → succinil-CoA) na via de utilização de propionato para gliconeogênese o Leucina mutase o Metionina sintetase DEFICIÊNCIA • Em ruminantes → marasmo enzoótico: pelo áspero, engrossamento da pele, anemia, emaciação e, eventualmente, morte por inanição (igual a deficiência de cobalto) • Relacionado com solos deficientes em cobalto VITAMINA C • Fonte vegetal: frutas cítricas • Historicamente relacionado ao escorbuto (humanos) → gengivites hemorrágica • Relação com viagens longas e falta de frutas: James Lind Sintetizado por plantas e maioria dos animais • Exceção: primatas, cobaias, peixes, morcegos frutívoros, insetos (deficiência de gulonolactona oxidase) • Participa da síntese de colágeno: manutenção normal do tecido conectivo • Recomposição de tecidos danificados → cicatrização de feridas e fraturas, controle de sangrados gengivais • Proteção antioxidante → protege lipídios das membranas • Essencial na resposta imune do organismo • Efeito estimulador da atividade fagocítica dos leucócitos • Formação de anticorpos e produção de interferon DEFICIÊNCIA • Raro em animais • Situações de dietas desbalanceadas, transtornos metabólicos, ou deficiência de vitaminas A e/ou E, pode haver sinais de deficiência de vitamina C, principalmente ruminantes jovens sob condições estressantes (frio, umidade, baixo consumo de colostro) • Pintinhos recém-nascidos em condições de manejo estressantes (frio ou calor excessivos, subnutrição, vacinações) 8 Rúbia Rogovski Medicina Veterinária UFRGS I Bioquímica Clínica COLINA • Fonte vegetal: cereais, leguminosas • Fonte animal: carne, ovos • Embora a colina não reúna as condições totais de uma vitamina (requerido em pequenas quantidades que deve ser obtido na dieta) tem sido classificada como vitamina do complexo B • Faz parte de 50% dos fosfolipídios de membranas,na forma de lecitina • Fator “lipotrópico”: facilita exportação dos ácidos graxos do fígado nas VLDL Precursora da acetilcolina (neurotransmissor parassimpático) • Fonte de grupos metila para síntese de metionina e creatina DEFICIÊNCIA • Baixo crescimento • Lipidose hepática • Porcas: baixa taxa de concepção e diminuição da leitegada • Frangos e perus: retardo no crescimento e perose (deslocamento do tendão de • Aquiles do côndilo, em função do papel da colina no processo de maturação da cartilagem óssea) (similar a deficiência de manganês) CARNITINA • Fonte animal: carne, fígado • Fonte vegetal: cogumelos, nozes • Não foi considerada vitamina porque pode ser sintetizada pelo próprio organismo • Participa no transporte de ácidos graxos à mitocôndria para βoxidação DEFICIÊNCIA • Deficiência de metionina e lisina → deficiência de carnitina • Sintetizada em fígado e rim • Falha na oxidação dos ácidos graxos → desvio para síntese de triglicerídeos → esteatose hepática
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