Vitaminas do complexo B

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<p>Introdução</p><p>Enzimas são catalisadores biológicos de natureza proteica, que atuam em condições brandas de pH e temperatura. Muitas enzimas necessitam de cofatores como magnésio, potássio, manganês, ou coenzimas (cofatores orgânicos derivados das vitaminas) como flavina adenina dinucleotídeo (FAD) etc.</p><p>Vitaminas formam um grupo de micronutrientes orgânicos não relacionados quimicamente, que não são sintetizados pelo organismo humano ou são sintetizadas em quantidades insuficientes (B3, B5, B7, por exemplo), sendo então requeridas na dieta.</p><p>São utilizadas na execução de funções celulares específicas. Por exemplo, muitas das vitaminas hidrossolúveis são precursores de coenzimas para as enzimas do metabolismo intermediário.</p><p>Estas substâncias são classificadas em dois grandes grupos: hidrossolúveis e lipossolúveis.</p><p>As hidrossolúveis são subdivididas em: não do complexo B e do complexo B.</p><p>Este último, por sua vez, possui três subgrupos: vitaminas que atuam no metabolismo energético (B1, B2, B3, B5 e B7), vitaminas que atuam no metabolismo hematopoiético (B9, e B12) e outras (B6).</p><p>As vitaminas A, D, K e E formam o grupo das lipossolúveis, entre as quais somente a vitamina K tem função de coenzima. Essas vitaminas são liberadas, absorvidas e transportadas com os lipídios da dieta. Elas não são facilmente excretadas na urina e quantidades significantes das mesmas são armazenadas no fígado e no tecido adiposo.</p><p>Além das vitaminas, existem outras substâncias que são essenciais para o metabolismo atuando como coenzimas, mas não são derivadas de vitaminas, como por exemplo, o ácido lipóico e a carnitina (transportadores de acilas).</p><p>Figura adaptada do Harvey[3]</p><p>Neste objeto de aprendizagem serão destacadas as vitaminas do complexo B e suas respectivas coenzimas.</p><p>Tiamina</p><p>(Vitamina B1)</p><p>A vitamina B1 foi uma das primeiras vitaminas descobertas e identificada como um fator dietético responsável pela beribéri. Esta vitamina está ausente no arroz branco. Inúmeras condições adicionais da deficiência de tiamina foram observadas em populações normais e populações afetadas por mutações genéticas, assim como, em alcoólatras crônicos que apresentam a síndrome Wernicke-Korsakoff.</p><p>Tiamina é encontrada em alimentos crus, como cereais, vegetais verdes, nozes, gema de ovo e carne de porco. Em pouca quantidade, também, é encontrada em alimentos processados, como açúcar, gordura ou álcool, assim como, em alimentos aquecidos por longos períodos ou a altas temperaturas. [1]</p><p>A tiamina tem dois anéis, um pirimídico e outro tiazólico. Em tecidos animais, ela está presente, principalmente, como tiamina-pirofosfato (TPP). A TPP atua como coenzima em várias reações enzimáticas nas quais o grupo aldeído é transferido de um doador para uma molécula aceptora. Em tais reações, a TPP serve como um transportador intermediário do grupo aldeído. Ela atua em reações de descarboxilação oxidativa dos α-cetoácidos (descarboxilação do piruvato), assim como na formação e degradação de α-cetóis pela transcetolase.[2]</p><p>Estrutura:</p><p>Exemplos em processos</p><p>Fontes:</p><p>Ervilha, feijão, cereais, pão integral, fígado, carne de porco, peixes, amendoim, gema de ovo.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência desta vitamina gera o beribéri que se caracteriza por perda de peso, neurite periférica, fraqueza muscular, ansiedade, confusão mental, sintomas cardíacos. Todos os animais, exceto os ruminantes, necessitam de um suprimento de tiamina na dieta. Esta deficiência era endêmica em regiões de onde o arroz polido era a base da dieta. Em alcoólatras crônicos que apresentam a síndrome Wernicke-Korsakoff ocorre a deficiência de tiamina.</p><p>Riboflavina</p><p>(Vitamina B2)</p><p>A vitamina B2 ou riboflavina foi isolada pela primeira vez a partir do leite; A sua identificação e síntese ocorreram em 1935. A vitamina B2 é formada por isoalaxazina e ribitol. O sistema complexo de anéis isoaloxazina dá à vitamina uma cor amarela intensa.</p><p>Posteriormente, foi descoberto que a riboflavina é um componente de duas coenzimas: a flavina-mononucleotídeo (FMN) e a flavina-dinucleotídeo (FAD).</p><p>Elas funcionam como grupos prostéticos firmemente ligados a moléculas de desidrogenases conhecidas como flavoproteínas ou flavina-desidrogenases.</p><p>Durante as reações catalisadas por estas enzimas, o anel isoaloxazina dos nucleotídeos da flavina servem como transportadores temporários de um par de átomos de hidrogênio removidos da molécula do substrato.</p><p>Portanto, estas coenzimas existem em duas formas coenzimáticas:</p><p>- oxidadas FMN e FAD</p><p>- reduzidas FMNH2 e FADH2</p><p>A succinato desidrogenase, enzima do ciclo de Krebs, é um exemplo de flavina-desidrogenase, assim como a glicerol 3-fosfato desidrogenase mitocondrial (lançadeira de elétrons).[3]</p><p>Estrutura:</p><p>Mecanismo de funcionamento:</p><p>Transferência reversível e em sequência de um par de átomos de hidrogênio do substrato para o anel isoaloxazina por uma flavina-desidrogenase.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Exemplos de processos:</p><p>A enzima succinato desidrogenase está ligada à membrana interna da mitocôndria.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Fontes</p><p>Leite, cereais, fígado, vegetais folhosos.</p><p>Deficiência</p><p>No homem, a deficiência de riboflavina caracteriza-se por língua na cor magenta, aparecimento de fissuras nos cantos da boca e nos lábios (queilose), dermatite seborreica e vascularização da córnea.</p><p>Dermatite				 			queilose 				glossite</p><p>Niacina</p><p>(Vitamina B3)</p><p>A niacina ou o ácido nicotínico e sua amida (nicotinamida) são conhecidos como vitamina B3.</p><p>A nicotinamida é um componente de duas coenzimas relacionadas, nicotinamida-adenina-dinucleotídeo (NAD) e nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato (NADP), que consiste num NAD acrescido de um grupo fosfato.</p><p>O componente nicotinamida destas coenzimas serve como transportador temporário de um íon hidreto que é removido enzimaticamente da molécula do subtrato pela ação de certas desidrogenases.</p><p>Portanto, estas coenzimas existem em duas formas:</p><p>- oxidadas NAD+ e NADP+</p><p>- reduzidas NADH + H+ e NADPH + H+</p><p>Exemplos são a malato desidrogenase e a isocitrato desidrogenase, que são enzimas do ciclo de Krebs.[3]</p><p>Estrutura:</p><p>O espectro de absorção:</p><p>O espectro de absorção da NAD+ e NADH em Ultra-Violeta (UV) apresenta uma característica que pode ser utilizada para acompanhar as reações nas quais estas coenzimas participam. O anel da nicotinamida oxidado apresenta um pico de absorção em 260 nm. A redução deste anel produzindo NADH gera outro espectro com mais um pico de absorção em 340 nm. Desta forma, é possível monitorar o aparecimento ou o desaparecimento de NADH. O mesmo vale para NADP+ e NADPH.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Mecanismo de funcionamento:</p><p>Reação genérica mostrando como o NAD+ age como coenzima em reações enzimáticas de desidrogenação. Apenas a porção nicotinamida do NAD+ é mostrada, o restante da molécula do NAD+ está representado pela letra R.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Exemplos de processos:</p><p>Reação da malato desidrogenase.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Fontes:</p><p>Cereias, leite, carne magra.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência de niacina associada à dieta com pouco aminoácido triptofano determinam o aparecimento da doença denominada pelagra. Esta se caracteriza por dermatite de áreas expostas à luz solar; língua atrófica, de cor magenta e dolorida; distúrbios no trato gastrointestinal e no sistema nervoso central.</p><p>Dermatite de áreas expostas á luz solar. Língua atrófica.</p><p>Ácido Pantotênico</p><p>(Vitamina B5)</p><p>A vitamina B5 é conhecida como ácido pantotênico. Quimicamente, é uma amida composta pelo ácido pantóico e o aminoácido β-alanina. Faz parte da estrutura da Coenzima-A (CoA-SH) e da Proteína Carreadora de Acila (ACP) da sintetase de ácidos graxos.</p><p>A CoA-SH e a ACP contém um grupo tiol (mercaptoetilamina), que permite o transporte de compostos acila (como os tio-ésteres ativados). Devido a estas características é uma vitamina essencial</p><p>no metabolismo.</p><p>Estrutura:</p><p>Exemplo de processos:</p><p>A CoA-SH possui um grupo tiol (mercaptoetilamina), que permite o transporte compostos acila, como tio-ésteres ativados (acetil-CoA, succinil-CoA, acil-CoA graxo).</p><p>Um grupo hidroxil do ácido pantotênico está unido a uma molécula de ADP modificada por uma ligação fosfoéster, e seu grupo carboxil está ligado à β-mercaptoetilamina por uma ligação amida. O grupo hidroxil na posição 3' da molécula de ADP tem um grupo fosfato que não está presente no ADP livre. O grupo -SH da molécula de mercaptoetilamina forma um tioéster com acetato para formar a acetil-coenzima A (acetil-CoA) (à esquerda, embaixo).</p><p>A ACP além do ácido pantotênico, contém um grupo tiol (mercaptoetilamina), que permite o transporte de compostos acila, como tio-ésteres ativados (acetil-CoA, acil-CoA).</p><p>Proteína transportadora de grupos acila (ACP): o grupo prostético é a 4'-fosfo-panteteína, covalentemente ligada ao grupo hidroxila de um resíduo de Ser da ACP. A fosfo-panteteína contém ácido pantotênico, uma vitamina do complexo B, também encontrada na molécula da coenzima A. Seu grupo -SH é o local de entrada de grupos malonila durante a síntese dos ácidos graxos.</p><p>Fontes:</p><p>Fígado, Ovos, Cereias, Pão integral.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência é rara, mas se ocorrer causa fadiga, mal-estar.</p><p>Piridoxal-fosfato</p><p>(Vitamina B6)</p><p>O grupo da vitamina B6 é formado por três compostos: piridoxina, piridoxal e piridoxamina. Eles se interconvertem biologicamente com facilidade. A forma ativa predominante desta vitamina é o piridoxal-fosfato, podendo ocorrer também a piridoxamina-fosfato.</p><p>A isoniazida (hidrazida do ácido isonicotínico), uma droga freqüentemente usada para o tratamento da tuberculose, pode gerar uma deficiência de B6 pela formação de um derivado inativo com o piridoxal-fosfato, sendo recomendada a suplementação de B6 na dieta, como um adjuvante durante este tratamento. [3]</p><p>Estrutura:</p><p>Estrutura da vitamina B6 e da droga isoniazida, utilizada contra a tuberculose.</p><p>Figura adaptada do Harvey[3]</p><p>Exemplos de processos</p><p>O piridoxal-fosfato está ligado a resíduos de lisina formando uma base de Schiff, constituindo um grupo prostético de muitas enzimas do metabolismo dos aminoácidos.</p><p>Piridoxal-fosfato, o grupo prostético das aminotransferases: piridoxal-fosfato (PLP) e sua forma aminada, piridoxamina-fosfato, são coenzimas fortemente ligadas às aminotransferases. Os grupos funcionais estão sombreados.</p><p>Figura retirada do Lehninger[2]</p><p>O Piridoxal-fosfato atua em reações de transaminação, desaminação, descarboxilação e condensação envolvendo o metabolismo de aminoácidos. Nas transaminações, um grupo amino de um α-aminoácido é transferido, reversivelmente, para o carbono α de um α-cetoácido. Para a ação das transaminases, o piridoxal-fosfato serve como transportador transitório do grupo amino do doador para o receptor e cujo mecanismo também envolve a formação de bases de Schiff.</p><p>Transaminações catalisadas por enzimas: em muitas reações de aminotransferases, o α-cetoglutarato é o aceptor do grupo amino. Todas as aminotransferases necessitam de piridoxal-fosfato (PLP) como cofator. Embora a reação esteja mostrada aqui no sentido da transferência do grupo amino para o α-cetoglutarato, ela é facilmente reversível.</p><p>Figura retirada do Lehninger[2]</p><p>Fontes</p><p>Figado, cereias, leguminosas, leite, atum</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência é rara, mas se ocorrer tem como consequência o aparecimento de glossite, neuropatia, dermatite, anemia, gengivite.</p><p>Biotina</p><p>(Vitamina H, B7 ou B8)</p><p>As enzimas dependentes de Biotina apresentam esta vitamina ligada, covalentemente, a um resíduo de lisina no seu centro ativo através de uma ligação ε-amida. Biocitina é o nome dado a este resíduo de lisina unido a Biotina, ou seja, a forma coenzimática.</p><p>A Biocitina (Biotina) é transportadora de grupos carboxila em várias reações enzimáticas de carboxilação que requerem ATP. O grupo carboxila (-COOH) é transitoriamente ligado ao átomo de N do anel duplo da Biotina.</p><p>Exemplos de reações de carboxilação dependentes de Biotina e dos respectivos metabólicos: piruvato carboxilase (gliconeogênese), acetil-CoA carboxilase (biossíntese de ácidos graxos) e propionil-CoA carboxilase (oxidação de ácidos graxos de número ímpar de carbonos).</p><p>A absorção de Biotina é inibida por Avidina, que é uma glicoproteína presente na clara de ovo (cru).[3]</p><p>Estrutura:</p><p>Estrutura da Biotina</p><p>Figura adaptada do Harvey[3]</p><p>Exemplos de processos:</p><p>A Biocitina (Biotina) é transportadora de grupos carboxila. O grupo carboxila (-COOH) é transitoriamente ligado ao átomo de N do anel duplo da Biotina.</p><p>Exemplos de reações de carboxilação dependentes de Biotina piruvato carboxilase, acetil-CoA carboxilase e propionil-CoA carboxilase.</p><p>Exemplo de participação da biotina em um processo natural: ligada a uma enzima.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Fontes:</p><p>Levedura, Arroz, Integral, Frutas,Nozes, Ovos, Carnes, Leite.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência é rara, mas se ocorrer causa perda de apetite, náuseas, dermatite.</p><p>Ácido Fólico</p><p>(Vitamina B9)</p><p>O ácido fólico tem três componentes: ácido glutâmico, ácido para-aminobenzóico e um derivado do composto heterocíclico pteridina. Esta vitamina (após redução enzimática nos tecidos) apresenta a sua atividade coenzimática na forma de dihidrofolato e tetrahidrofolato. [3]</p><p>Estrutura:</p><p>Estrutura química do ácido pteroilglutâmico.</p><p>Exemplos de processos:</p><p>O tetrahidrofolato atua como transportador intermediário de grupos monocarbônicos em uma série de reações enzimáticas complexas, nas quais os seguintes grupos são transferidos de um substrato para outro: metil (-CH3), metileno (-CH2-), metenil (-CH-C=), formil (-CHO) e formimino (-CH=NH). Atua como coenzima em reações de síntese de aminoácidos, bases púricas e pirimídicas. Conforme o grupo monocarbônico, este pode estar ligado ao tetrahidrofolato pelos átomos N5 ou N10 ou por ambos.</p><p>Fontes:</p><p>Grãos Integrais, Fígado, Vegetais Verdes Folhosos.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência do Ácido Fólico causa uma alteração no tubo neural, prejudicando o desenvolvimento do embrião e do feto. Também, caracteriza-se por redução de crescimento, anemia, leucopenia e muitas vezes pancitonemia.</p><p>Prejudica o desenvolvimento do embrião e do feto.</p><p>Produção de glóbulos vermelhos alterada gerando anemia.</p><p>Página desenvolvida por João Lucas Miranda Menegasso</p><p>2017</p><p>Cobalamina</p><p>(Vitamina B12)</p><p>A B12 foi isolada e identificada pela primeira vez na década de 40. Seu potencial fator como participante da anemia perniciosa, entretanto, já havia sido reconhecido 20 anos antes, com o tratamento de pacientes com fígado e extratos de fígado. A necessidade diária humana dessa molécula é bem pequena (cerca de 1 µg/dia), contudo, casos de deficiência não são incomuns. Além disso, o risco de deficiência de cobalamina, mesmo em dietas enriquecidas, aumenta conforme o envelhecimento da população analisada, devido à diminuição na taxa de absorção da molécula pelo organismo.</p><p>Apenas bactérias e outros microrganismos são capazes de sintetizar cobalamina (o que permite a síntese em laboratório por meio de culturas bacterianas), enquanto animais e plantas não. Entretanto essa molécula é encontrada em alimentos provenientes de origem animal devido a coexistência de ambos nos ambientes destinados a pecuária. Desta forma, dietas estritamente vegetarianas precisam recorrer a suplementação. [5]</p><p>A vitamina B12 é a que tem a estrutura química mais complexa. É formada por um grupo cianeto ligado a um átomo de cobalto. Este átomo está unido por valências de coordenação a um sistema de anéis pirrólicos (corrina). Na forma coenzimática da vitamina B12, o grupo cianeto é substituído por 5’-deoxi-adenosina passando a se denominada de 5’-deoxi-adenosinil-cobalamina.[3]</p><p>Estrutura:</p><p>Figura adaptada do Harvey[3]</p><p>Exemplos de processos:</p><p>As enzimas que catalisam reações onde ocorre a troca de posição de um átomo de H de um átomo de C para um adjacente tem a 5’-deoxiadenosinilcobalamina como coenzima, ou seja, a troca de um átomo H por um grupo</p><p>metila, carboxila, hidroxila ou amino. Um exemplo é a reação catalisada pela metil-malonil-CoA mutase.[2]</p><p>Reação coenzimática da Cobalamina.</p><p>Figura adaptada do Lehninger[2]</p><p>Observação: O derivado hidroxicobalamina, também, pode ser utilizado no tratamento de indivíduos intoxicados por pelo ácido cianidríco (HCN), liberado na combustão de plásticos e poliuretanos. Por ação deste medicamento há formação de cianocobalamina que é eliminada na urina. [3]</p><p>Fontes:</p><p>Fígado, Ovos, Leite integral, Frutos do mar, Carne de porco, Carne bovina, Frango.</p><p>Deficiência:</p><p>A deficiência da vitamina B12 causa a anemia perniciosa, que é uma doença grave a qual apresenta um número de eritrócitos pequeno, uma quantidade de hemoglobina reduzida gerando um dano progressivo e severo ao sistema nervoso central, imunodeficiência e suscetibilidade a infecções. Esta deficiência se deve à falha da absorção pelo intestino da vitamina sintetizada pelas bactérias aí existentes ou oriunda da digestão de alimentos que a contém. Além disso, um fator intrínseco (necessário para a absorção da vitamina B12) não é produzido em quantidades suficientes em indivíduos que apresentam a doença.</p><p>Anemia perniciosa</p><p>image21.png</p><p>image13.png</p><p>image1.png</p><p>image17.png</p><p>image6.png</p><p>image45.png</p><p>image22.png</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image36.png</p><p>image19.png</p><p>image20.png</p><p>image46.png</p><p>image39.png</p><p>image38.png</p><p>image42.png</p><p>image44.png</p><p>image37.png</p><p>image28.png</p><p>image43.png</p><p>image8.png</p><p>image3.jpg</p><p>image7.jpg</p><p>image15.jpg</p><p>image29.jpg</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image16.jpg</p><p>image2.png</p><p>image10.jpg</p><p>image23.png</p><p>image24.jpg</p><p>image35.jpg</p><p>image41.jpg</p><p>image30.png</p><p>image31.png</p><p>image32.jpg</p><p>image34.png</p><p>image33.png</p><p>image40.jpg</p><p>image9.jpg</p><p>image25.jpg</p><p>image5.png</p><p>image4.jpg</p><p>image18.jpg</p><p>image14.jpg</p>