Vitamina C-ND1

Prévia do material em texto

Vitamina C
Considerações
● Vitamina Hidrossolúvel e termolábil.
● Previne o escorbuto.
● Também conhecida como ácido ascórbico, L-ácido ascórbico, ácido deidroascórbico, ascorbato e
vitamina antiescorbútica.
● O ascorbato é a forma biologicamente ativa da vitamina C e pode ser reversivelmente oxidado,
formando deidroascorbato (DHA ou DHAA).
● Molécula doadora de elétrons (agente redutor).
● O ácido ascórbico é um sólido branco cristalino solúvel em água.
Estrutura Bioquímica
Isomeria L é a de importância para a nutrição humana, pois é a que apresenta atividade biológica. O ácido
L-ascórbico tem maior afinidade pelas proteínas transportadoras de Vit C e tem atividade antiescorbútica. Em
contraste, o ácido D-ascórbico não é bioativo, tem menor afinidade pelas proteínas transportadoras de Vit C e
é sintetizado no corpo humano.
Síntese
● A partir da glicose ou galactose.
● Não ocorre em alguns mamíferos (inclusive no ser humano): ausência da enzima gulonolactona
oxidase: transfere 2 H+ para O2 liberando água.
● Essencial para humanos.
Histórico
● A história está associada ao escorbuto e as grandes navegações.
● Conhecida desde 1747 como fator antiescorbútico, por James Lind.
● Isolada pela primeira em 1928 pelo cientista húngaro Albert von Szent-Gyorgyi, que o batizou de
vitamina C.
● Hirst e Haworth, em 1933, anunciaram a estrutura da vitamina C e sugeriram, em conjunto com
Szent-Gyorgyi, a mudança do nome para ácido ascórbico, por inferência a suas propriedades
antiescorbúticas.
● No mesmo ano de 1933, Reichstein e colaboradores publicaram as sínteses do ácido D-ascórbico e
do ácido L-ascórbico, que ainda hoje formam a base da produção industrial da vitamina C.
Conseguiram comprovar que o ácido L-ascórbico sintetizado possui a mesma atividade biológica da
substância natural.
● Em 1937, Haworth (Química) e Szent-Gyorgyi (Medicina) são agraciados com o Prêmio Nobel por
seus trabalhos com a vitamina C.
● Foram, entretanto, as pesquisas do químico americano Linus Pauling (1901-1994), também ganhador
do Prêmio Nobel, que popularizaram a vitamina C.
↳ Recomendava megadoses da vitamina para o combate de resfriados, gripes e outras viroses, bem como na
prevenção do câncer e outras doenças degenerativas.
Alimentos fontes
Encontrados quase que exclusivamente em vegetais:
● Cítricos
● Mamão
● Morango
● Manga
● Goiaba
● Brócolis
● Acerola
● Caju
● Couve
● Rúcula
● Pinhão
Variedade, estação do ano, estágio de maturação, tempo de armazenamento e modo de cocção,
podem alterar a concentração.
Presentes os vitâmeros ácido-ascórbico (principal) e/ou DHA (baixa quantidade).
● Alimentos fortificados também contribuem significativamente com o consumo de vitamina C.
→ Presente no formato de ácido ascórbico ou minerais de ascorbato (cálcio-ascorbato ou sódio-ascorbato),
ou ainda de palmitato de ascorbila (ácido ascórbico esterificado a palmitato).
● Todas as formas de apresentação naturais ou artificiais apresentam semelhante biodisponibilidade.
● A vitamina C é destruída pelo calor, luz (?), oxidação e soluções alcalinas, mas é estável em soluções
ácidas.Também é danificada por oxidação (produzindo ácido dicetogulônico e outros produtos sem
atividade de vitamina C) na presença de oxigênio e minerais como ferro e cobre.
● Qualquer método de cocção vai causar perdas de vitamina.
● O tempo de exposição ao ar é importante para manter níveis de vitamina C (especialmente nos
sucos).
⇢ Nos que são mais ricos em flavonoides, a oxidação da vitamina C pode ser reduzida.
● As perdas são também proporcionais ao tempo de estocagem do alimento fonte.
● As embalagens e a temperatura de armazenamento são também fatores que podem alterar os níveis
de vitamina C.
● Exposição a luz e perda de vitamina C é contraditória.
● As enzimas encontradas em frutas cítricas que oxidam a vitamina C são a ácido ascórbico oxidase, a
citocromo oxidase, a peroxidase e a fenolase.
● Nas frutas, as enzimas responsáveis pela destruição do ácido ascórbico não estão em contato direto
com a vitamina, mas começam a agir diretamente quando submetidas a processos como
descascamento, cortes,trituração, homogeneização.
Digestão e absorção
Ácido ascórbico/ascorbato/DHA não requer digestão.
Absorção por transporte ativo dependente de sódio (SVCT1 e SVCT2), saturável:
➔ SVCT1 transporta ascorbato nove vezes mais rápido que o SVCT2.
➔ Parece haver diferentes quantidades destes transportadores nos tecidos: A SVCT1 é encontrada
principalmente em tecidos epiteliais (intestino delgado e túbulo proximal do néfron), onde o transporte
de ascorbato é maior do que o requerido pelas células. Por outro lado, a SVCT2 é encontrada
principalmente no cérebro, músculo esquelético,placenta e olhos, onde a contribuição do ascorbato é
rigidamente controlada para manter concentrações teciduais adequadas.
➔ SVCT1 está presente na membrana apical, enquanto SVCT2, na basolateral do enterócito.
➔ Transportadores específicos para ascorbato, já que no intestino, o ácido ascórbico tende a ser oxidado
a ascorbato pelo pH mais básico ou a DHA. Ascorbato ou DHA também é o produto da atuação do
ácido ascórbico como agente redutor para metais e outros compostos/nutrientes durante as etapas
gástricas e intestinais do processo digestivo.
● GLUTs (1, 2, 3, 4 e 8) também podem transportar DHA (estudo em ratos) → Saturável, processo
facilitado, independente de sódio e ocorre com competição pela frutose no intestino.
● Ascorbato é mais absorvido no íleo. DHA é mais absorvido no jejuno.
● Mucosa oral também pode absorver ascorbato e DHA: processo passivo (?).
● O efluxo da célula intestinal e/ou renal parece ser causado pelo aumento da osmolaridade da células
(incham), que ativa canais aniônicos sensíveis ao volume (VSAC): processo passivo.
•Aumento da osmolaridade causado pela co-absorção de sódio.
● DHA é reduzido dentro do enterócito a ascorbato pela DHA redutase que é lançado na circulação
sanguínea. NADPH, GSH e glutaredoxina podem ser os agentes redutores.
Transportadores de ácido ascórbico/ascorbato
Absorção
● A absorção começa a tornar-se saturada quando a concentração da vitamina na mucosa é maior que
6 mmol/L.
● Com ingestão normal (até 100 mg de vitamina C), cerca de 80 a 95% do ascorbato alimentar são
absorvidos.Quando as quantidades aumentam, a absorção diminui proporcionalmente à dose.
Com ingestão de 1,5 g, a absorção é de 50%; com 6 g, cerca de 25%; e com 12 g é de 16%.
● O excesso de ascorbato não absorvido é substrato para o metabolismo de bactérias intestinais.
● O excesso de vitamina C é relacionada como causadora de diarreia e desconforto intestinal.
Outros resultados:
● Neutrófilos, monócitos e linfócitos foram saturados a 100 mg por dia e continham concentrações pelo
menos 14 vezes mais altas que o plasma.
● A biodisponibilidade foi completa com 200 mg de vitamina C em dose única.
● Nenhuma vitamina C foi excretada na urina de seis dos sete voluntários até a dose de 100 mg.
● Em doses únicas de 500 mg e superiores, a biodisponibilidade diminuiu e a quantidade absorvida foi
excretada.
● Oxalato e excreção de urato foram elevados com 1.000 mg de vitamina C por dia em comparação com
doses mais baixas.
● Com base nesses dados e nos critérios do Institute of Medicine, a RDA atual de 60 mg por dia deve
ser aumentada para 200 mg por dia, que pode ser obtida de frutas e vegetais.
● Doses seguras de vitamina C são inferiores a 1.000 mg por dia.
Digestão e absorção
● Fatores que podem afetar a absorção/disponibilidade de vitamina C dietética:
Aumenta: vitamina E e flavonóides que apresentam atividade antioxidante, pois evitam a oxidação da
vitamina C em compostos sem atividade.
Reduzem: flavonoides do tipo quercetina, miritina, floretina.
● O consumo de alimentos fontes de vitamina C podem apresentar melhor biodisponibilidade do que
suplementos isolados.
● A maioria das evidências foram observadas em estudos in vitro e experimentais com animais.
Transporte no plasma
● Ascorbato e DHA são transportados livremente pelo plasma.
● Cercade 70% do ascorbato do sangue se encontra no plasma e nos eritrócitos, e o restante é
encontrado nos leucócitos.
● A concentração dessa vitamina em eritrócitos, plaquetas e granulócitos é correlacionada com a
concentração plasmática. Isso não ocorre nos leucócitos mononucleares, que são capazes de
concentrar o ascorbato, independentemente da concentração plasmática.
● Cerca de 5% da vitamina C no plasma está como deidroascorbato, pois esta forma é rapidamente
captada pelos tecidos.
Captação e armazenamento nos tecidos corporais
A captação das formas da vitamina pelos tecidos ocorre por:
Ascorbato: mecanismo ativo (SVCT1 e 2).
Deidroascorbato: via GLUT (especialmente 1 e 3) e por ser lipofílico no pH fisiológico, pode também entrar
nas células por difusão. Usando GLUTs, haverá competição com a captação de glicose pelos tecidos.
● A única célula com ascorbato que não possui SVCT é o glóbulo vermelho maduro ⇢ obtém seu
ascorbato transportando DHA, via GLUT1, e reduzindo-o imediatamente.
Transportadores de ácido ascórbico/ascorbato:
Armazenamento
Praticamente todos os tecidos são capazes de armazenar vitamina C.
Excreção
● A excreção ocorrerá na urina, nas formas intacta ou oxidada
● A oxidação pode ocorrer no fígado e/ou nos rins.
● O ascorbato e o deidroascorbato são filtrados pelos glomérulos e podem ser reabsorvidos via GLUT
ou SVCT1.
● O deidroascorbato reabsorvido é reduzido a ascorbato nos rins.
● Quando a filtração glomerular de ascorbato e deidroascorbato excede a capacidade do sistema de
transporte, isto é, em uma concentração plasmática de ascorbato entre 70 e 85 mmol/L, a vitamina é
excretada na urina em quantidades proporcionais à ingestão.
Efeitos adversos associados com o consumo excessivo
Doses acima de 2 g/dia pode resultar:
● Diarreia osmótica.
● Distúrbios gastrintestinais.
● Aumento da excreção de oxalato e formação de cálculo renal.
➔ Aumento da excreção urinária de ácido úrico e efeitos pró-oxidantes.
➔ Pode agravar situações de excesso de ferro (talassemia e hemocromatose).
Efeitos tóxicos são pouco frequentes devido a absorção saturável e a excreção facilitada.
Funções biológicas
1) Cofator para diversas enzimas:
⇢ algumas enzimas contêm um cofator mineral (cobre ou ferro) e, para algumas dessas metaloenzimas, a
vitamina C funciona como agente redutor (doador de elétrons) para manter os átomos de ferro e cobre no
estado reduzido ou doa H+ para reações de hidroxilação.
⇢ a vitamina também proporciona a regeneração de outros co-substratos, como a tetrahidrobiopterina, que
são necessários para algumas reações.
2) Atividade antioxidante.
Enzimas em que vitamina C é cofator:
Síntese de colágeno:
● A hidroxilação de prolina e lisina confere maior rigidez ao colágeno, permitindo a glicosilação e o
dobramento da cadeia.
● A vitamina C também é necessária para a formação e manutenção das membranas basais que
revestem os capilares, o “cimento intracelular” que une as células endoteliais e o tecido cicatricial
responsável pela cicatrização de feridas.
The Roles of vitamin C in Skin Health
● Os fibroblastos da pele têm uma dependência absoluta da vitamina C para a síntese de colágeno e
para a regulação do equilíbrio colágeno/elastina na derme. A suplementação de vitamina C mostrou
uma melhor síntese de colágeno in vivo.
● Os queratinócitos da pele têm a capacidade de acumular altas concentrações de vitamina C, e isso,
em associação com a vitamina E, oferece proteção contra a radiação UV.
● A vitamina C influencia a expressão gênica de enzimas antioxidantes, a organização e o acúmulo de
fosfolipídios e promove a formação do estrato córneo e a diferenciação do epitélio em geral.
● Os sinais de envelhecimento na pele humana podem ser melhorados através do fornecimento de
vitamina C.
● O fornecimento de vitamina C à pele ajuda muito na cicatrização de feridas e minimiza a formação de
cicatrizes elevadas.
Síntese de carnitina:
● A vitamina C está envolvida em duas reações de hidroxilação necessárias para a síntese de carnitina,
essencial para o transporte de ácidos graxos de cadeia longa do citosol celular para a mitocôndria
para ß-oxidação.
● A carnitina é feita a partir do aminoácido lisina, que foi metilada usando S-adenosilmetionina (SAM).
● As reações de hidroxilação na síntese de carnitina envolvendo vitamina C são semelhantes às da
hidroxilação de prolina e lisina ⇢ a vitamina C funciona como um agente redutor, especificamente
reduzindo o átomo de ferro do estado férrico (Fe3+) de volta ao estado ferroso (Fe2+) para as reações
catalisadas pela trimetillisina hidroxilase e 4-butirobetaína hidroxilase.
Catabolismo de tirosina:
● O aminoácido tirosina, ingerido a partir de alimentos ou gerado no organismo pela oxidação da
fenilalanina, pode ser degradado (se necessário) para a produção de energia.
● Durante seu catabolismo, o para(p)-hidroxifenilpiruvato é produzido e então hidroxilado pela enzima
dependente de ferro para(p)-hidroxifenilpiruvato hidroxilase (também chamada de dioxigenase). A
vitamina C é um redutor preferido para o ferro nesta reação.
● Na próxima etapa do catabolismo da tirosina, a vitamina C funciona como o redutor do ferro à medida
que o homogentisato é convertido em 4-maleylacetoacetato pela enzima dependente do ferro
homogentisato dioxigenase.
Cofator enzimático para a síntese de sais biliares a partir do colesterol:
Produção de hormônios e neurotransmissores a partir da tirosina:
A vitamina C também reduz cofatores minerais associados a enzimas que se oxidam durante reações
selecionadas na síntese de alguns neurotransmissores, incluindo as catecolaminas (dopamina, norepinefrina
e epinefrina) geradas no sistema nervoso e alguns hormônios gerados na medula adrenal. O aminoácido
tirosina serve como substrato para a produção desses neurotransmissores e hormônios.
L-Dopa: vitamina C age como cofator da enzima tirosina hidrolixase. L-dopa é metabolizado a dopamina e a
epinefrina.
Norepinefrina: gerada a partir de dopamina. Vitamina C age como cofator para a dopamina Beta hidroxilase.
Amidação de peptídeos para produção de hormônios e neurotransmissores:
● A vitamina C também serve como redutor, mantendo o átomo de cobre na peptidilglicina alfa-amidante
monooxigenase em seu estado reduzido.
● Embora a maioria dos peptídeos substrato para esta enzima tenha um resíduo de glicina terminal, a
enzima também é ativa com peptídeos que terminam em outros aminoácidos.
● Muitos dos peptídeos amidados resultantes dessa reação são ativos como hormônios, fatores de
liberação de hormônios ou neurotransmissores. Exemplos incluem bombesina ou peptídeo liberador
de gastrina (GRP), calcitonina, colecistocinina (CCK), tireotropina, fator liberador de corticotropina,
gastrina, fator liberador de hormônio do crescimento, ocitocina e vasopressina.
● A enzima é encontrada nas células neuroendócrinas das glândulas pituitária, adrenal e tireoide e no
cérebro.
Antioxidante intra e extracelular.
● Propriedade de doação de elétrons (agente redutor) sem se tornar um radical livre (agente oxidante).
Ácido deidroascórbico pode ser reduzido a ácido ascórbico/ascorbato (reciclagem).
Radical ascorbato é pouco reativo e inofensivo em condições fisiológicas.
● Previne a ação oxidante do ferro e cobre.
● Mais potente antioxidante exógeno.
● Reduz (neutraliza):
Radicais livres: radical hidroperoxil (HO2•), radical superóxido (O2•), radical alcoxil (RO•), radical peroxil
(RO2•), oxigênio singlete (1O2), radical hidroxil(•OH), peróxido de hidrogênio (H2O2) e ácido hipocloroso
(HOCl); radicais peroxinitrito (ONOO2), dióxido de nitrogênio (•NO2) e radicais derivados de antioxidantes,
como os radicais urato (UH•–) e tiil (RS•).
Regenera outros antioxidantes: vitamina E, glutationa (GSSH).
Atividade antioxidante
Regeneração da vitamina C
Outras funções:
● Regula a expressão genética e a translação de mRNA, previne danos causados por oxidantes ao DNA
e às proteínas intracelulares.
● Aumenta a vasodilatação dependente do endotélio, reduz os oxidantes provenientesdos neutrófilos,
reduz a oxidação da lipoproteína de baixa densidade.
● Previne a formação de compostos de N-nitroso no estômago.
● Parece suportar a atividade do citocromo p450 ⇢metabolismo de xenobióticos.
● Cofator para atividade da prolil 4 hidroxilase envolvida com a hidroxilação de HIF e sua consequente
degradação ⇢controle dos níveis de HIF.
Efeitos pró-oxidantes:
Em altas doses e caso íons de Fe2+ e Cu1+ estejam livres.
Ação de agentes oxidantes sobre o DNA
● Modificações de base, quebras de fita ou adutos de DNA são os danos mais comuns gerados pelo
ROS.
● O radical hidroxila (OH●) é o principal.
● A guanina (G) é a base que é facilmente oxidada, o que faz com que a 8-oxo-2- desoxiguanina
(8-oxoGua) seja o dano mais abundante ao DNA. É um dano mutagênico, porque o 8-oxoGua se liga a
adenina (A), que no próximo ciclo de replicação pode gerar uma mutação de transversão G a T.
● As mutações emergentes são reconhecidas, entre outras, pela proteínap53, que desencadeiam a
ativação do ponto de verificação, o que leva à parada do ciclo celular. Permite a ativação de genes de
reparo de DNA ou apoptose, e visa manter a integridade genômica após o dano ao DNA.
Efeitos sobre a imunidade:
Envolvido com a produção de proteínas do complemento e glóbulos brancos.
Pode estimular funções selecionadas de alguns glóbulos brancos, como promover quimiotaxia e proliferação
de células imunes como macrófagos e linfócitos e aumentar a atividade de células natural killer.