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1 Vitaminas lipossolúveis Vitamina A A vitamina A é representada por três moléculas biologicamente ativas, retinol, retinal e ácido retinóico; enquanto as duas primeiras podem fornecer ácido retinóico por oxidação, este não não supre as necessidades celulares por retinal e retinol. Transretinal Retinol Ácido retinóico Estes compostos são derivados de uma molécula de origem vegetal, o betacaroteno. Esta provitamina A consiste de duas moléculas de retinal ligadas por uma dupla ligação entre os carbonos de suas terminações aldeídicas. O beta caroteno ingerido é quebrado na luz intestinal pela betacaroteno dioxigenase, liberando retinal, sendo este produto reduzido a retinol pela retinaldeído redutase, uma enzima da mucosa intestinal dependente de NADPH. Uma pequena parcela do retinal é oxidada a ácido retinóico. O retinol formado é esterificado com ácido palmítico e liberado na circulação via quilomicrons. A absorção das partículas remanescentes de quilomicron pelo fígado resulta na entrada de retinol esterificado neste órgão, forma em que o retinol fica armazenado dentro dos lipócitos dos sinusóides hepáticos. O transporte de retinol do fígado para outros tecidos ocorre com o retinol hidrolisado do éster e então ligado à proteína ligadora de aporetinol (retinol binding protein, RBP). Este complexo retinolRBP é ransportado para a superfície celular dentro do Golgi e secretado. Nos tecidos extrahepáticos o retinol é ligado à proteína celular ligadora de retinol. No caso do ácido retinóico, esta forma de vitamina A é transportada ligada à albumina. Dentro das células tanto o retinol como o ácido retinóico se ligam a receptores proteícos específicos. Estes complexos receptorvitamina interagem com seqüências específicas em diversos genes envolvidos com crescimento e diferenciação celulares e afetam a expressão destes genes (ex.: proteína surfactante). Neste aspecto tanto o retinol como o ácido retinóico são considerados hormônios, e se ligam a receptores nucleares da superfamília dos receptores para hormônios esteróides e da tireóide. Uma outra classe de vitaminas lipossolúveis, Vit D, também apresenta ação caracterizada como hormonal. Vários dos genes cujas expressões são moduladas pelo ácido retinóico são envolvidos em processos iniciais da embriogênese, incluindo a diferenciação das tres camadas germinativas, organogenia e desenvolvimento dos membros. 2 A vitamina A, retinal, desempenha papel na visão por ser um dos componentes do pigmento visual rodopsina. A rodopsina, um fotorreceptor com estrutura característica dos receptores transmembranais acoplados intracelularmente à proteína G (transducina, neste caso) ocorre nos bastonetes da retina, que são as células responsáveis pela visão noturna. O isômero 11 cisretinal se liga especificamente à proteína visual opsina para formar a rodopsina que, quando exposta à luz, descora e se dissocia em opsina livre e transretinal, isômero onde todas as duplas ligações da molécula estão na configuração trans. Esta dissociação é acompanhada por uma modificação conformacional no receptor que desencadeia a transdução de sinal, via proteína G, gerando impulso nervoso na célula da retina que é transmitido ao cérebro. As reações que compõem o ciclo visual estão indicadas abaixo. O retinol também é importante na síntese de certas glicoproteínas e mucopolissacarídeos necessários para a produção de muco e regulação de crescimento. A vitamina A é armazenada no fígado e sua deficiência ocorre apenas após falta prolongada de uma fonte adequada na dieta. O primeiro sintoma da deficiência é a cegueira noturna, seguida por queratinização dos tecidos epiteliais dos olhos (xeroftalmia), pulmões, trato gastrointestinal, etc, e redução da secreção mucosa; há aumento na susceptibilidade a infecções. Vitamina D A vitamina D é um hormônio esteróide que regula a expressão de genes específicos após interação com seu receptor intracelular. A forma ativa do hormônio é o 1,25 dihidroxivitamina D3, um derivado da vitamina D3 também chamado calcitriol. O calcitriol funciona primariamente na homeostasia do cálcio e fosfato. 7dehidrocolesterol Vitamina D3 A vitamina D3 é produzida por irradiação, na pele, do precursor 7dehidrocolesterol que é obtido na dieta. O ergosterol, composto semelhante ao 7 dehidrocolesterol, forma a vitamina D2 quando irradiado, e pode também originar a forma ativa calcitriol. Assim, compostos de origem animal (7 dehidrocolesterol) ou vegetal (ergosterol; frequentemente irradiado industrialmente e usado como aditivo em certos alimentos) podem servir como fonte de vitamina D na dieta. A transformação de Vitamina D3 ( ou de vitamina D2) em calcitriol requer a participação de hidroxilases. A vitamina D3, quer absorvida no intestino ou formada por irradiação na pele, circula ligada a uma globulina específica, e é eventualmente captada pelo fígado onde é hidroxilada na posição 25 pela Vitamina D325 hidroxilase do retículo endoplasmático hepático. Este passo controla a produção de outros derivados da vitamina. 3 A 25hidroxivitamina D3 é a forma predominante da vitamina na circulação e nos estoques hepático e do tecido adiposo. A transformação em calcitriol ocorre nos túbulos renais, ossos e placenta por hidroxilação da 25hidroxivitamina D3 na posição 1, reação catalisada pela 25hidroxi vitamina D31 hidroxilase, cuja regulação depende da concentração do próprio produto calcitriol, do hormônio da paratireóide e do fosfato sérico. 25hidroxivitamina D3 Calcitriol A deficiência da vitamina D causa raquitismo em crianças e osteomalácia em adultos, refletindo a participação da vitamina no metabolismo de cálcio e fosfato. Óleo de peixe, gema de ovo e fígado são fontes abundantes da vitamina. A adição de vitamina D em alimentos industrializados tornou rara a deficiência. As quantidades requeridas na dieta também dependem da exposição do indivíduo à irradiação solar, refletindo a etapa de transformação de 7 dehidrocolesterol em vitamina D3. Acúmulo da vitamina causa aumento dos níveis séricos de calcio e calcificação de tecidos. Vitamina K As vitaminas K que ocorrem naturalmente são as K1 (filoquinona) nas verduras e K2 (menaquinona), que é produzida pela flora intestinal. A principal função das vitaminas K é a manutenção de níveis normais de algumas das proteínas da cascata da coagulação, especificamente fatores II, VII, IX, X e Proteínas C e S, que são sintetizadas no fígado como precursores inativos. A conversão de forma inativa para ativa destes fatores da coagulação requer uma modificação pós traducional em certos resíduos de ácido glutâmico. Esta modificação é uma carboxilação e a enzima responsável requer vitamina K como cofator. O aminoácido resultante desta modificação é o ácido gamacarboxiglutâmico, cuja característica mais marcante é agir como quelante de íons cálcio. A protrombina, por exemplo, após ligar íon cálcio é capaz de interagir com fosfolípides de membranas, condição que leva à formação de trombina por proteólise da protrombina pelo Fator X ativado. Durante a reação de carboxilação a forma reduzida da vitamina ( forma hidroquinona) é convertida em um epóxido, cuja regeneração requer uma redutase específica. Esta reação é sensível ao dicumarol, que é a base para inúmeros anticoagulantes. As deficiências em vitamina K causam a síndrome hemorrágica mas são raras pois a flora intestinal produz quantidades apreciáveis de vitamina K2. Doenças de malabsorção de gorduras podem causar deficiência. Tratamento prolongado com antibióticos aumenta o risco de deficiência de vitamina K. Vitamina K1 4 Vitamina E A vitamina E é uma mistura de diversos compostos assemelhadosentre si conhecidos como tocoferóis, sendo o alfatocoferol é o mais potente entre eles. A vitamina E é absorvida pelo intestino e transportada pelos quilomicrons, sendo transferida para os tecidos e finalmente para o fígado, nos quilomicrons remanescentes. O fígado pode exportar vitamina E via VLDL. Por ser altamente lipofílica, a vitamina E se acumula em membranas, tecido adiposo e lipoproteínas circulantes. A principal função da vitamina E é a de servir como antioxidante, pois é capaz de sequestrar radicais livres e oxigênio molecular. Esta função é particularmente importante na prevenção de peroxidação de ácidos graxos insaturados nas membranas. As vitaminas E e C agem sinergisticamente em suas funções antioxidantes, sendo que vitamina E pode ser regenerada com consumo vitamina C após ter reagido com radicais livres. Quando não regenerada, a vitamina E oxidada é excretada na bile conjugada a ácido glucorônico. Não há nenhuma doença associada à falta de vitamina E, condição que torna as hemáceas mais frágeis. Recomendase aumento na ingestão de vitamina E em pessoas com dietas ricas em ácidos graxos insaturados pois estes tendem a formar radicais livres quando expostos ao oxigênio, o que aumenta o risco de certos tipos de câncer. Alfatocoferol Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4
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