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1 São elementos encontrados no corpo e alimentos, com funções orgânicas essenciais que atuam tanto na forma iônica quanto como constituintes de compostos (enzimas, hormônios, secreções e proteínas do tecido orgânico) Cátions = íons positivos (sódio, potássio e cálcio) Ânions = íons negativos (Cloro, enxofre, fósforo) Os minerais representam cerca de 4 a 5% do peso corporal, sendo, ≅ 50% Cálcio; 25% Fósforo e os 25% restantes os demais minerais Os minerais possuem funções-chave: •Regulam metabolismo enzimático; •Mantém equilíbrio ácido-básico; •Atuam na transmissão nervosa; •Papel-chave na contração muscular esquelética e cardíaca; •Mantém pressão osmótica; •Facilitam a transferência de compostos pelas membranas celulares; •Atuam na secreção hormonal; •Compõem tecidos orgânicos. CLASSIFICAÇÃO: Segundo a OMS, os minerais são classificados de acordo com a essencialidade em: 1) Essenciais: Cálcio Cobre Enxofre Ferro Fósforo Iodo Magnésio Molibdênio Zinco 2) Provavelmente essenciais: Boro Manganês Níquel Silício Vanádio 3) Potencialmente tóxicos: Alumínio Arsênico Cádmio Chumbo Estanho Flúor Lítio Mercúrio A classificação usual em Nutrição é de acordo com a quantidade necessária para alcance das necessidades nutricionais: 1) Macrominerais - elementos de volume, essenciais em grandes quantidades maiores ou iguais a 100mg/dia. São os seguintes: Cálcio Fósforo Magnésio Enxofre 2)Microminerais ou elementos-traço: são necessários em quantidades menores que 15mg/dia. Considera-se como microminerais: Ferro Zinco Cobre Flúor 3) Elementos – ultratraço - as necessidades são dadas em microgramas (mcg), como ingestão adequada ou ainda não foram estabelecidas, sendo alguns potencialmente tóxicos. Exemplos: Iodo Selênio Manganês Cromo Cobalto Arsênico Silício Vanádio Molibdênio Boro Níquel 1)MACROMINERAIS CÁLCIO Constitui cerca de 1,5 – 2% do peso corporal e 39% dos minerais do corpo humano. Aproximadamente 99% está presente nos ossos e dentes, sendo o cálcio dos dentes não-permutável. O 1% restante está no sangue e nos fluidos extracelulares e dentro das células de todos os tecidos, o qual regula funções metabólicas importantes. O cálcio é absorvido por todas as partes do intestino delgado, porém a absorção mais rápida ocorre no duodeno em meio ácido. A absorção é mais lenta em meio alcalino, no restante do intestino delgado, onde a quantidade absorvida é também maior. O cálcio é absorvido por dois mecanismos: transporte ativo, que funciona predominantemente em baixas concentrações luminais de íons cálcio, e transporte passivo ou transferência paracelular, que funciona em altas concentrações luminais de íons cálcio. O mecanismo de transporte ativo, principalmente no duodeno e jejuno proximal, tem capacidade limitada. É controlado por meio da ação de 1,25(OH)2D3. Essa vitamina-hormônio aumenta a captação de cálcio na borda em escova da célula da mucosa intestinal por estimular a produção de proteínas ligadoras de cálcio (calbindinas) e outros mecanismos. O papel das calbindinas nas células absortivas intestinais é armazenar temporariamente íons cálcio após a refeição e transportá-los para a membrana basolateral para a etapa final da absorção. As proteínas ligadoras de cálcio ligam dois ou mais íons de cálcio por molécula de proteína. O segundo mecanismo de absorção, passivo, não saturável (sem limite) e independente de vitamina D, ocorre por toda a extensão do intestino delgado. Quando grandes quantidades de cálcio são consumidas em uma MINERAIS Prof. José Aroldo Filho goncalvesfilho@nutmed.com.br 2 única refeição (p. ex., a partir de um laticínio ou de um suplemento), grande parte do cálcio é absorvida por essa via passiva. O mecanismo de transporte ativo é mais importante quando as ingestões de cálcio estão bem abaixo das recomendações, não atingindo as necessidades corporais. Aproximadamente 50% do cálcio ingerido é excretado diariamente na urina, mas uma quantidade quase equivalente também é secretada no intestino (e junta-se ao cálcio não absorvido nas fezes). A reabsorção de cálcio a partir dos túbulos renais ocorre pelos mecanismos de transporte similares àqueles do intestino delgado. A excreção urinária de cálcio varia durante todo o ciclo da vida, mas é frequentemente baixa durante os períodos de rápido crescimento do esqueleto. Na menopausa, a excreção de cálcio aumenta muito, mas, nas mulheres na pós-menopausa tratadas com estrógeno, menos cálcio é excretado. Após aproximadamente 65 anos de idade, a excreção do cálcio diminui, mais provavelmente devido à absorção intestinal diminuída de cálcio. Em geral, as concentrações urinárias de cálcio correlacionam-se bem com sua ingestão. A alta ingestão de sódio contribui para a menor reabsorção renal de cálcio e maiores perdas urinárias de cálcio. As perdas dérmicas de cálcio ocorrem com a esfoliação da pele e transpiração. A quantidade de cálcio perdido na transpiração é de aproximadamente 15 mg/dia. A atividade física extenuante com transpiração aumenta a perda, mesmo em pessoas com baixa ingestão de cálcio. O cálcio sérico total consiste em três frações distintas: livre ou ionizado; complexos entre cálcio e ânions, como fosfato, citrato ou outros ânions orgânicos; e o cálcio que está ligado a proteínas com a albumina. A albumina sérica liga-se a 70 a 90% do cálcio que está ligado a proteínas. O cálcio ionizado (Ca2+) é regulado e equilibrado rapidamente com o cálcio ligado a proteínas no sangue. A concentração de cálcio sérico ionizado é controlada primariamente pelo PTH, embora outros hormônios possam, em menor proporção, atuar na sua regulação. Esses outros hormônios incluem a calcitonina, a vitamina D, os estrogênios e outros. A concentração sérica total de cálcio é mantida dentro de uma faixa estreita de 8,8 a 10,8 mg/dL, na qual as concentrações de cálcio ionizado variam de 4,4 a 5,2 mg/dL, pois a hipocalcemia e a hipercalcemia possuem efeitos fisiológicos importantes. As concentrações séricas de cálcio são maiores no início da vida, diminuem gradualmente durante o decorrer da vida e atingem as menores concentrações com o avanço da idade. Vários fatores afetam a distribuição relativa de cálcio no soro ou plasma sanguíneos. Um deles é o pH; a fração ionizada de cálcio é maior na acidose e menor na alcalose. As alterações totais de cálcio ocorrem simultaneamente com as alterações nas concentrações plasmáticas de proteínas; contudo, a fração ionizada normalmente permanece dentro dos limites normais. A regulação estrita do cálcio ionizado faz dele uma ferramenta de diagnóstico útil na avaliação da função da glândula paratireoide, no monitoramento da doença renal e no monitoramento de neonatos doentes, nos quais a hipocalcemia poderia representar um risco para a vida. Fig. 1: Vias do metabolismo de cálcio. A regulação do metabolismo do cálcio envolve a absorção intestinal, o cálcio sanguíneo e as concentrações de fosfato, ossos e rins – que produzem a forma hormonal da vitamina D (1,25[OH]2 D3) – e as glândulas paratireoide, que secretam o hormônio paratireoide (PTH). As etapas de 1 a 8 são pontos de regulação específica. Uma concentração de cálcio sérico baixa ou de fosfato sérico alto estimula a secreção de PTH (etapa 1) por meio do feedback negativo. O cálcio ósseo está em equilíbrio com o cálcio sérico. Quando o cálcio sérico cai, ocorre estímulo à secreção do PTH e reabsorção óssea, reabsorção tubular renal de cálcio e estímulo à absorção entérica via vitamina D. Outros mecanismos hormonais de regulação da homeostase do cálcio: - glicorticóides em excesso promovem perda óssea; - os hormôniostireoidianos promovem reabsorção óssea e condições hipertireoidianas promovem perda de massa óssea; - o declínio da concentração de estrógenos na menopausa promove perda óssea; - a testosterona promove inibição da reabsorção óssea. Funções As funções incluem: - formação de massa óssea e dentária; - influência as funções de transporte de membrana e estabilidade; - transporte de íons através de organelas celulares; - liberação de neurotransmissores nas ligações sinápticas; - liberação ou ativação de enzimas intra e extracelulares; - é necessário na transmissão nervosa e regulação da função cardíaca; -são co-fatores necessários nas reações enzimáticas, incluindo a formação de trombina, polimerização do fibrinogênio em fibrina e coagulação. Fontes: As hortaliças de folhas verdes escuras (couve, folhas de mostarda e brócolis), sardinha, salmão enlatado, moluscos e ostras são boas fontes de cálcio. A soja e o tofu também. As fontes mais comuns da dieta são leite e derivados. 3 O ácido oxálico limita a disponibilidade de espinafre, acelga e folhas de beterraba. Os suplementos de cálcio, como o carbonato de cálcio e o citrato de cálcio constituem boas fontes. Deficiência: O desenvolvimento de massa óssea máxima necessita de quantidades adequadas de cálcio e fósforo, vitamina D e outros nutrientes. Demonstrou-se que uma ingestão inadequada de cálcio juntamente com a de vitamina D, contribui para a osteomalacia. Uma baixa ingestão de cálcio pode ser um fator importante em várias doenças crônicas, tais como no câncer de cólon e hipertensão. Sinais clínicos: hipotensão com alterações cardiovasculares, alterações neuromusculares, parestesia de extremidades, diarréia, perda de peso e edema papilar. Toxicidade - Uma alta ingestão de cálcio (> 2.000 mg/dia) podem levar a hipercalcemia, que pode ser exacerbada por grandes ingestões de vitamina D. Tal toxicidade pode levar à calcificação excessiva nos tecidos moles, especialmente os rins, e pode ser um risco para a vida. Além disso, ingestões elevadas de cálcio em longo prazo podem levar ao aumento de fraturas ósseas nos idosos, talvez devido às altas taxas de remodelagem óssea que levam à exaustão do osteoblasto. A ingestão elevada de cálcio também pode interferir na absorção de outros cátions divalentes, tais como o ferro, o zinco e o manganês. Portanto, os suplementos de certos minerais devem ser tomados em momentos diferentes. Outro efeito da ingestão excessiva de cálcio é a constipação, comum entre mulheres idosas que tomam os suplementos de cálcio. FÓSFORO Os sais de fosfato também estão presentes de forma abundante no organismo. A taxa de absorção varia de 55 – 90%, de acordo com a idade, e o estado nutricional do indivíduo. Cerca de 85% presente na massa óssea e dental, os 15% restantes existem em um pool metabolicamente ativo. Em geral, a eficiência de absorção de fosfato é de 60 a 70% em adultos, duas vezes maior que a do cálcio. A absorção de fosfato é também muito mais rápida do que a de cálcio. O pico de absorção de fosfatos ocorre aproximadamente uma hora após a ingestão de uma refeição, já o cálcio entra no sangue 3 a 4 horas após uma refeição. A via primária de excreção do fósforo é a renal, que também é o local primário da regulação de fosfato. Os principais determinantes da perda de fósforo urinário são a ingestão aumentada de fosfato, o aumento na absorção de fosfato e a concentração plasmática de fósforo. Outros fatores que contribuem para o aumento da perda de fosfato urinário são o hiperparatireoidismo, a acidose respiratória aguda ou acidose metabólica, a ingestão de diuréticos e a expansão do volume extracelular. Se as concentrações de PTH forem elevadas, a via urinária excreta o fosfato adicional. Funções: Como fosfato, o fósforo participa de várias funções essenciais do corpo. O DNA e o RNA são baseados no fosfato. A principal forma de energia (o ATP) contém ligações fosfato, assim como a fosfocreatina e o fosfoenolpiruvato. É componente de segundo mensageiro de sinais celulares, o AMPc e está presente nos fosfolipídios das membranas celulares. Além disso, o fosfato auxilia na regulação da homeostase sérica, como tampão fosfato, auxiliando na excreção do íon hidrogênio. Por fim, os íons fosfato se ligam as sais de cálcio, formando a hidroxiapatita, a principal molécula inorgânica da massa óssea e dental. Fontes: Em geral, boas fontes de proteína também são boas fontes de fósforo. Carne, aves, peixes e ovos são fontes excelentes. O leite e seus derivados são boas fontes, assim como as nozes e as leguminosas, os cereais e os grãos. O fósforo está ligado à serina, à treonina e à tirosina nos alimentos proteicos. Na camada externa de grãos de cereais, particularmente o trigo, o fósforo é encontrado na forma de ácido fítico, que pode formar um complexo com alguns minerais, originando compostos insolúveis. Nos pães convencionais, o ácido fítico é convertido para a forma solúvel de ortofosfato durante o processo de fermentação. Contudo, nos pães não fermentados, comumente consumidos no Oriente Médio, a disponibilidade de praticamente todos os minerais é bastante reduzida. Deficiência: A deficiência não é freqüente, mas poderia desenvolver caso um indivíduo ingerisse medicamentos denominados quelantes de fósforo. Entretanto, entre idosos ela pode se desenvolver. Os sintomas resultam primariamente da síntese diminuída de ATP e de outras moléculas orgânicas de fosfato. Ocorrem anormalidades neurológicas, musculares, esqueléticas, hematológicas e renais. Como o fósforo é amplamente distribuído nos alimentos, inclusive nos alimentos processados e nos refrigerantes de soda, uma inadequação dietética é improvável. A depleção clínica de fosfato e a hipofosfatemia podem resultar da administração em longo prazo de glicose ou NPT sem fosfato suficiente, do uso excessivo de antiácidos ligantes de fosfato, do hiperparatireoidismo ou do tratamento de acidose diabética. Ela pode se desenvolver naqueles com alcoolismo, com ou sem doença hepática descompensada. Os bebês prematuros que são amamentados com leite materno também podem desenvolver hipofosfatemia. Toxicidade: Uma concentração persistentemente elevada de PTH pode ocorrer depois do consumo crônico de uma dieta pobre em cálcio e rica em fósforo, chamada hiperparatireoidismo nutricional secundário. As concentrações de PTH no sangue resultantes dessa dieta tipicamente permanecem dentro de uma taxa normal. Concentrações persistentemente elevadas de PTH contribuem para o aumento do turnover ósseo, que potencialmente pode resultar em uma redução da massa e da densidade ósseas e até em fraturas por fragilidade, devido à reabsorção excessiva e ao afinamento das lâminas trabeculares em pontos do osso por todo o esqueleto. Os indivíduos com uma baixa proporção de cálcio/fósforo se beneficiariam do aumento da ingestão de cálcio proveniente de alimentos ou suplementos. As ingestões adequadas de cálcio reduzem as concentrações séricas de PTH e inibem a perda óssea. Concentrações persistentemente elevadas de PTH contribuem para a mineralização óssea limitada durante o crescimento; levando ao pico inadequado do acúmulo de massa óssea. 4 Fig. 2: Mecanismo por meio do qual uma dieta com uma baixa proporção de cálcio/fósforo contribui com o desenvolvimento de uma concentração de hormônio paratireoide persistentemente alta. MAGNÉSIO Cerca de 60% do magnésio está presente nos ossos, 26% nos músculos e o restante em fluidos e tecidos moles. Os níveis séricos normais variam de 1,5 a 2,1mEq/L. A eficiência da absorção do magnésio varia amplamente, de 35 a 45%. O magnésio pode ser absorvido por toda a extensão do intestino delgado, mas a maior parte da absorção ocorre no jejuno. Como outros cátions minerais bivalentes, a entrada do magnésiono lúmen intestinal ocorre por dois mecanismos: processo facilitado por carreador e difusão simples. O mecanismo facilitado saturável funciona em baixas concentrações intraluminais, enquanto o movimento paracelular através da mucosa predomina por toda a extensão do intestino delgado, quando as concentrações intraluminais se encontram elevadas. A eficiência da absorção varia com o estado nutricional de magnésio do indivíduo, a quantidade de magnésio na dieta e a composição da dieta como um todo. A vitamina D possui pouco ou nenhum efeito sobre a absorção de magnésio. A concentração sérica de magnésio é notavelmente constante. A manutenção desses valores constantes depende mais da absorção, da excreção e do fluxo de cátion transmembranoso do que da regulação hormonal. Uma vez nas células, o magnésio liga-se principalmente às proteínas e aos fosfatos ricos em energia. Os rins controlam o equilíbrio de magnésio, conservando-o de modo eficiente, particularmente quando a ingestão é baixa. A suplementação de uma ingestão normal aumenta a excreção urinária enquanto as concentrações séricas permanecem estáveis. A baixa ingestão dietética de magnésio resulta em excreção urinária reduzida de magnésio. Para atender às necessidades aumentadas de magnésio das mães lactantes, a excreção urinária do mineral tende a diminuir durante a lactação. A reabsorção renal varia inversamente com a do cálcio. Funções: A principal função do magnésio é estabilizar a estrutura do ATP nas reações enzimáticas dependentes de ATP. O magnésio é um cofator para mais de 300 enzimas envolvidas no metabolismo dos componentes alimentares e na síntese de ácidos graxos e proteínas, na fosforilação da via de glicose e na promoção das reações de transcetolase. O magnésio é importante na formação de AMPc, o primeiro mensageiro citosólico a ser identificado como um mecanismo para transmissão de mensagens para fora das células em resposta aos hormônios, fatores locais semelhantes a hormônios ou outras moléculas. O magnésio desempenha um papel na transmissão e na atividade neuromusculares, atuando em conjunto e contra os efeitos do cálcio, dependendo do sistema envolvido. Em uma contração muscular normal, o cálcio é um estimulador e o magnésio, um relaxador. O magnésio atua como um bloqueador fisiológico de canal de cálcio. As altas ingestões de magnésio estão associadas a uma maior densidade óssea. A reatividade das células vasculares e de outras células musculares lisas depende da proporção de cálcio e magnésio no sangue. O magnésio também desempenha um papel no aprendizado e na memória. Um novo produto, o magnésio- L-treonato, ajuda no reforço da aprendizagem, na memória de trabalho e na memória de curto e longo prazo em ratos de todas as idades. Embora seja muito cedo para testes em seres humanos, essa é uma área interessante de pesquisa. A depleção de magnésio tem sido detectada em pessoas com enxaqueca, asma grave, dismenorreia, cãimbras nas pernas, diabetes melito, insuficiência renal crônica, nefrolitíase, osteoporose, osteopatia aplástica e doenças cardíacas e vasculares. As grandes doses de cálcio podem resultar em depressão do sistema nervoso central, anestesia ou até mesmo paralisia, especialmente em pacientes com insuficiência renal. Dessa forma, os pacientes com problemas renais não devem receber suplementos de magnésio. Fontes: Boas fontes são as sementes, nozes, leguminosas e cereais integrais moídos, assim como as hortaliças de folhas verde-escuras (o magnésio é constituinte da clorofila). O magnésio presente em cereais é perdido no refinamento e altas ingestões de cálcio, vitamina D, álcool e proteínas aumentam as necessidades de magnésio. Deficiência: Apesar de muito rara, são sinais de deficiência de magnésio tremores, espasmos musculares, mudanças de personalidade, anorexia, náuseas e vômitos. A hipomagnesemia é definida quando concentrações séricas são menores do que 1,8mg/dL. A tetania, movimentos abruptos, convulsões e coma também forma relatados em indivíduos com deficiência de magnésio. 5 Toxicidade: Apesar do excesso de magnésio poder inibir a calcificação óssea, os excessos de magnésio por fontes alimentares, inclusive suplementos, é muito improvável que resulte em toxicidade. A hipermagnesemia é definida com níveis superiores a 2,3mg/dL. Os sintomas incluem náuseas, vômitos, sensação de calor, dor muscular, hipotensão, bradicardia, intervalos prolongados de P-R, QRS e onda T elevada ao ECG. ENXOFRE O enxofre é encontrado como constituinte de três aminoácidos: cistina, cisteína e metionina. È constituinte de enzimas, da insulina e outras proteínas. Os grupos sulfidril das proteínas também participam de várias reações celulares, dentre eles, na fotossíntese, fixação de nitrogênio e fosforilação oxidativa. A glutationa atua como doador de equivalentes redutores de peróxido de hidrogênio e peróxidos orgânicos. É componente da heparina e da condroitina (ossos e cartilagens). È componente essencial de três vitaminas: tiamina, biotina e ácido pantotênico. As fontes alimentares de enxofre englobam carne, aves, peixes, ovos, feijões secos, brócolis e couve-flor. A deficiência e toxicidade é improvável. 2)MICROMINERAIS (ELEMENTOS TRAÇO) As necessidades nutricionais são menores que 15mg/dia. Existem tipicamente em duas formas: 1.como íons carregados; ou 2. ligados a proteínas ou complexados nas moléculas. FERRO O corpo humano contém ferro em dois pools principais: 1) ferro funcional na hemoglobina, mioglobina e enzimas; 2)ferro armazenado na ferritina, transferrina e hemossiderina. Duas considerações a respeito do estado nutricional de ferro: a incidência de anemia por conta de sua deficiência e o papel da ingestão excessiva na doença cardíaca coronária e no câncer. Em razão da fortificação de alimento (no Brasil, as farinhas de milho e trigo) por homens e mulheres pós- menopausa podem contribuir para o risco destas doenças. O ferro dietético existe como ferro heme, encontrado na hemoglobina, na mioglobina e em algumas enzimas, e ferro não heme, encontrado principalmente em alimentos de origem vegetal, mas também em alguns alimentos de origem animal, assim como nas enzimas não heme e na ferritina. O ferro heme é absorvido através das células absortivas intestinais da borda em escova, após ser digerido a partir de fontes animais. Após o ferro heme entrar no citosol, o ferro ferroso é enzimaticamente removido do complexo ferroporfirina. Os íons ferro livres combinam-se imediatamente com a apoferritina para formar ferritina, da mesma maneira que o ferro não heme livre combina-se com a apoferritina. A ferritina é um estoque intracelular de ferro, um transportador que leva o ferro ligado da borda em escova para a membrana basolateral da célula absortiva. A etapa final da absorção pela qual os íons ferro são levados para o sangue envolve um mecanismo de transporte ativo. Nesse ponto, é o mesmo para o ferro heme e não heme (Fig. 3). A absorção do ferro heme é afetada minimamente apenas pela composição das refeições e secreções GI. O ferro heme representa apenas 5 a 10% do ferro dietético em uma dieta mista, mas a absorção pode ser de até 25%, comparada com apenas 5% para o ferro não heme. Como os vegetarianos estritos consomem apenas alimentos de origem vegetal, quantidades suficientes de ferro não heme devem ser ingeridas e absorvidas para atingir as necessidades corporais, ou serão necessários suplementos. Três passos da absorção também precedem a entrada do ferro não heme na circulação. 1.O ferro não heme deve ser digerido a partir de fontes vegetais e entrar no duodeno e na parte superior do jejuno na forma solúvel se ele tiver de ser transferido através da borda em escova. 2.O ácido dassecreções gástricas intensifica a solubilidade e a alteração do ferro para o estado iônico – seja como ferro férrico (+oxidação +3) ou ferroso (+estado de oxidação +2) – dentro do conteúdo do lúmen intestinal. O ferro no estado ferroso reduzido é preferível para a etapa inicial da absorção. 3.O transportador de ferro da borda em escova, transportador de metal bivalente 1 (DMT1), transporta o ferro ferroso. O ferro iônico pode ser reduzido por uma enzima da borda em escova, a redutase férrica, para a absorção. Conforme o quimo se move ao longo do duodeno, as secreções pancreáticas aumentam e as secreções duodenais aumentam o pH do conteúdo para 7, ponto em que a maior parte do ferro férrico é precipitado, a menos que esteja quelado. Entretanto, o ferro ferroso é significativamente mais solúvel em pH 7,0, de modo que esses íons permanecem disponíveis para a absorção no restante do intestino delgado. A eficiência da absorção do ferro não heme parece ser controlada pela mucosa intestinal, que permite que certas quantidades de ferro entrem no sangue, por meio do pool de ferritina citosólica, de acordo com as necessidades do organismo. Um pequeno hormônio peptídico conhecido como hepcidina é o principal hormônio regulador de ferro. A produção no fígado é sensível a concentrações hepáticas de ferro, a inflamações, a hipóxia e a anemia. Sua ação principal é agir na célula da mucosa e inibir a absorção de ferro. Portanto, a inflamação crônica pode levar à absorção reduzida do ferro até a produção de hepcidina. 6 Fig 3: Absorção intestinal de ferro e fontes de não heme por uma célula absorvedora intestinal, ou enterócito. Os enterócitos contêm duas membranas: a membrana de borda em escova e a membrana basolateral. A etapa de entrada de ferro não heme na membrana de borda em escova é diferente da do ferro heme. O ferro heme entra pela formação da vesícula ao redor do heme, ao passo que o ferro não heme (ferro iônico) entra pela difusão facilitada, em direção a um gradiente de concentração. Os íons absorvidos combinam com apoferritina para formar os complexos de ferritina que se movem através da célula, por difusão, pela membrana basolateral para a etapa de saída da absorção pelo transporte ativa. O ferro de heme é removido enzimaticamente, e esses íons saem da membrana basolateral por um mecanismo desconhecido. ADP, Adenosina difosfato; ATP, adenosina trifosfato. Funções: As funções do ferro se relacionam à sua habilidade de participar de reações de oxidação e redução. Quimicamente, é altamente reativo às espécies de oxigênio. Por suas atividades em reações de redox, o ferro possui importante papel no transporte de gases no sangue. É um componente dos citocromos envolvidos no processo de respiração celular e geração de ATP. Parece estar envolvido nas reações imunológicas e no desempenho cognitivo. É componente da hemoglobina e da mioglobina, sendo esta última um reservatório de oxigênio das células musculares. Fig 4: Moléculas de ferro no corpo. 7 Fontes: A melhor fonte de ferro é o fígado, órgão de armazenamento, seguida por frutos do mar, rim, coração, carne magra e aves. Os feijões secos e as hortaliças verdes são as melhores fontes vegetais. Alguns outros alimentos que fornecem ferro são ovos (gema), frutas secas, melaço escuro, pães de grão integral e enriquecidos, vinhos e cereais. Em indivíduos que consomem, há muito tempo, dietas pobres em ferro, especialmente as mulheres em idade reprodutiva, o número de receptores pode ser regulado para uma maior quantidade, de modo a maximizar a absorção de ferro. A eficiência da absorção de ferro do lúmen intestinal para o sangue por adultos com valores normais de hemoglobina é em média de 5 a 15% do ferro (heme e não heme) nos alimentos e suplementos. Embora a absorção de ferro possa estar elevada (tão elevada quanto 50%) em indivíduos com anemia por deficiência de ferro, esse grau não é comum. A maioria das mulheres com deficiência de ferro, mas não anemia, provavelmente possui eficiências de absorção de 20 a 30%. De 2 a 10% do ferro não heme nos vegetais são absorvidos e de 10 a 30% do ferro heme e não heme das fontes animais são tipicamente absorvidos. Vários fatores afetam a absorção intestinal do ferro. A eficiência da absorção de ferro é determinada, em alguma extensão, pelos alimentos a partir dos quais ele é derivado ou com os quais é consumido. O ácido ascórbico, o estimulador mais potente da absorção de ferro, reduz o ferro férrico em ferroso e forma um quelato com ferro que permanece solúvel em pH alcalino na parte inferior do intestino delgado. Outras moléculas alimentares, tais como açúcares e aminoácidos, que contêm enxofre, também podem intensificar a entrada de ferro pela formação de quelatos com o ferro iônico. Além disso, as proteínas de origem animal oriundas da carne bovina, de porco, vitela, cordeiro, fígado, peixes e aves intensificam a absorção. A substância responsável por essa absorção melhorada – que é chamada de fator proteico – ainda não é conhecida, mas aminoácidos específicos ou os produtos da digestão de dipeptídios podem intensificar a absorção do ferro. Apesar de o conteúdo de ferro do leite materno ser muito baixo, ele é altamente biodisponível, devido à presença da lactoferrina do leite, que intensifica a absorção do ferro. Os lactentes retêm mais ferro proveniente do leite materno do que do leite de vaca ou de fórmulas para bebês, devido à presença de lactoferrina no leite materno. A proteína do soro do leite (lactalbumina), que constitui a maior porcentagem da proteína total no leite materno do que no leite de vaca, também pode melhorar a absorção do ferro. O grau de acidez gástrica intensifica a solubilidade e, portanto, a biodisponibilidade do ferro derivado dos alimentos. Portanto, a acloridria, a hipocloridria ou a administração de substâncias alcalinas, tais como antiácidos, podem interferir na absorção de ferro não heme por não permitir a solubilização do ferro nos fluidos gástrico e duodenal. As secreções gástricas também parecem aumentar a absorção do ferro heme. Certos estados fisiológicos, tais como gravidez e crescimento, que envolvem a formação de sangue aumentada, estimulam a absorção de ferro. Além disso, mais ferro é absorvido durante os estados de deficiência de ferro, devido aos mecanismos adaptativos que intensificam a absorção de ferro não heme. Os alimentos com alto conteúdo de fitato possuem baixa biodisponibilidade de ferro, mas não está claro se o fitato seria ou não a causa. Os oxalatos podem inibir a absorção. Os taninos (polifenóis) presentes no chá também reduzem a absorção do ferro não heme. Por outro lado, a presença de quantidade adequada de cálcio ajuda a remover o fosfato, o oxalato e o fitato, que poderiam de outro modo combinar-se com o ferro e inibir a sua absorção. A disponibilidade do ferro proveniente de vários compostos utilizados para o enriquecimento dos alimentos ou como suplementos varia amplamente de acordo com a sua composição química. Apesar de o ferro na forma ferrosa ser mais prontamente absorvido, nem todos os compostos ferrosos são igualmente disponíveis. O pirofosfato ferroso é utilizado frequentemente em produtos, tais como cereais de café da manhã, pois não confere coloração cinza ao alimento; todavia, esse composto e outros, como citrato ferroso e tartarato ferroso, são pouco absorvidos. O ferro é normalmente adicionado aos alimentos para bebês de uma forma elementar, cuja absorção depende do tamanho da partícula de ferro. A motilidade intestinal aumentada diminui a absorção de ferro pela diminuição do tempo de contato e por movimentar rapidamente o quimo da área de maior acidez intestinal. A digestão precária de gorduras, que leva à esteatorreia, também diminui a absorção de ferro e a absorçãode outros cátions. Deficiência: A deficiência de ferro, precursora da anemia por deficiência de ferro, é a mais comum das deficiências nutricionais. Os estágios finais da deficiência de ferro englobam anemia microcítica hipocrômica, que pode ser corrigida com suplementos na forma de sulfato ferroso. A deficiência de ferro pode ser causada por lesão, hemorragia ou enfermidade (p. ex., perda sanguínea por ancilóstomos, doenças GI que interferem com a absorção do ferro). A deficiência de ferro também pode ser agravada por uma dieta não balanceada, que contenha ferro, proteína, ácido fólico e vitamina C insuficientes. A anemia tipicamente se desenvolve devido a uma quantidade inadequada de ferro dietético ou a uma absorção inadequada de ferro. Atletas do sexo feminino, especialmente as corredoras de maratonas e outras que participam de esportes de resistência, com frequência apresentam deficiência de ferro em algum ponto no seu treinamento, caso não estejam fazendo uso de suplemento de ferro ou não consumam dietas ricas em ferro. A fonte de perdas adicionais de ferro nas mulheres com amenorreia atlética pode ser por perdas através do intestino, que podem aumentar durante condições estressantes de treinamento. Parece que, sem a suplementação, quanto maior a intensidade do treinamento, menores as concentrações de ferro nas mulheres. Toxicidade: A principal causa de sobrecarga de ferro é a hemocromatose hereditária. Outras incluem talassemia 8 maior e anemia falciforme, uma vez que em seu tratamento estão incluídas sessões de hemotransfusão. São sintomas de hemocromatose: acúmulo anormal de ferro no fígado, níveis de ferritina tecidual excessivos, níveis de transferrina séricos elevadas, oxidação do LDL colesterol e complicações cardiovasculares. A saturação de apoferritina tecidual com ferro é seguida do aparecimento de hemossiderina, que é similar à ferritina, porém contém muito mais ferro e é insolúvel. A hemossiderose é uma condição de armazenamento de ferro que ocorre naqueles que consumem grandes quantidades ou tem absorção excessiva deste mineral. Se a hemossiderose for associada ao dano tecidual, é chamada hemocromatose. Lesões cutâneas e hepáticas estão associadas ao excesso de ferro. ZINCO O zinco (Zn+2) é um ácido de Lewis (receptor de elétrons) mais forte que o elemento Fe+3 e mais fraco que o cobre divalente (Cu+2). Essa característica confere ao zinco a sua ação antioxidante nas reações Zn-tiolato (produção de ligações dissulfeto). Possui três características funcionais: catalítica, estrutural e regulatória ou co-catalítica. Funções: Funciona em associação a 300 enzimas diferentes. Participa de reações que envolvem síntese ou degradação de metabólitos de carboidratos, lipídeos e proteínas. Também funciona como um sinal intracelular nas células cerebrais. Está envolvido na estabilização de estruturas de proteínas e ácidos nucléicos e na integridade de organelas subcelulares. A metalotioneína é a proteína mais abundante, não enzimática, que contém zinco. Pode funcionar como um reservatório intracelular que pode doar íons zinco para outras proteínas, ou ter um papel que reduz o estresse oxidativo. O zinco pode reduzir o estresse oxidativo através da inibição da NADPH redutase, como cofator da Superóxido dismutase, além da metalotioneína. Reduz a doença degenerativa macular relacionada à idade. Além disso, possui ação na imunidade celular, é necessário na atividade osteoblástica adequada (formação óssea), formação enzimática e calcificação. Fig 5: Modelo para a absorção de zinco mostrando a relação entre a metalotioneína e a proteína intestinal rica em cisteína. ATP, Adenosina trifosfato; DNA, dioxirribonucleico; mRNA, ácido ribonucleico mensageiro. Quase todo o zinco da dieta é absorvido pelo enterócito, uma vez que o zinco possui função de redução de estresse oxidativo e divisão celular e o enterócito possui rápida replicação. A absorção é mediada por carreador (quando em baixa concentração luminal) ou difusional (alta concentração na luz intestinal). Estando presente no enterócito, é adiconado à metalotioneína (proteína de reserva de zinco), utilizado na síntese de código genético ou de enzimas estruturais ricas em zinco, necessárias ao enterócito. Após digestão lisossomal ou esfoliação celular, parte do zinco é excretado. O zinco é carreado no plasma ligado à albumina, logo, pacientes desnutridos com hipoalbuminemia possuem níveis séricos baixos de zinco. Fontes: As principais fontes alimentares são as carnes, peixe, aves, cereais fortificados com zinco e leite e derivados. Ostras e mariscos, grãos e cereais integrais e feijões secos e nozes também são boas fontes de zinco. Inibidores de absorção de zinco incluem cálcio, ferro e cobre, ácido fítico, fibras e uso de álcool. Deficiência: É definida quando a concentração sérica é menor do que 70mcg/dL. Os sinais clínicos de deficiência de zinco incluem baixa estatura, hipogonadismo, leve anemia e baixos níveis plasmáticos de zinco. A anemia observada pode ser reflexo de uma deficiência de ferro coexistente pela mesma causa. São sintomas adicionais a hipogeusia (perda do paladar), demora para cura de ferimentos, alopecia e lesões de pele. A acrodermite enteropática – deficiência de zinco causada por má absorção e de etiologia genética – resulta em lesões de pele eczematosas, alopecia, diarréia e infecções fúngicas e bacterianas. A deficiência moderada está associada a anergia e atividade diminuída de células NK e diminuição seletiva de 9 linfócitos T4 helper. As baixas ingestões de zinco estão associadas a baixas concentrações de IGF-1 (marcador de crescimento estatural). Toxicidade: A ingestão oral de quantidades tóxicas de zinco (100 a 300 mg/dia) é rara, mas a UL para o zinco em adultos é de 40 mg/dia. Sabe-se há muito tempo que a suplementação excessiva de zinco interfere na absorção de cobre. Uma forma principal de toxicidade do zinco se desenvolve em doentes sujeitos a hemodiálise para a falha renal, com a contaminação de fluidos de diálise a partir do plástico adesivo usado nas bobinas ou a partir dos tubos galvanizados. A síndrome tóxica nesses pacientes é caracterizada por anemia, febre e distúrbios do sistema nervoso central. O sulfato de zinco em quantidades de 2 g/dia ou mais pode causar irritação GI e vômito. A inalação de vapores de zinco durante a realização de soldagens pode ser tóxica, mas a exposição aos vapores pode ser prevenida pelas precauções apropriadas. FLÚOR Funções: O flúor é benéfico na saúde dental (formação do esmalte), conferindo resistência máxima contra a cárie dental. È um agente antibacteriano na cavidade oral, servindo como inibidor enzimático. O flúor substitui o grupo hidroxila na estrutura de treliça da hidroxiapatita, conferindo maior resistência. Fontes: Basicamente água fluoretada (e alimentos preparados ou processados como refrigerantes). Frutos do mar e peixes de água salgada são boas fontes. Deficiência: Desconhecida. Toxicidade: Uma fluorose dental leve pode ocorrer com doses diárias de 0,1mg/kg, com resultante descoloração dos dentes ou manchas claras. As ingestões maiores provocam lascas nos dentes. COBRE Funções: O cobre é um componente de muitas enzimas e as manifestações clínicas da deficiência de cobre são atribuídas às falhas enzimáticas. Fonte: Os alimentos ricos em cobre são mariscos (ostras), vísceras (fígado e rim), carnes com músculos, chocolate, nozes, grãos de cereais, leguminosas secas e frutas secas. Deficiência: Caracterizada por anemia, neutropenia e anormalidades esqueléticas, principalmente desmineralização. Outras alterações incluem hemorragias subperiosteais, despigmentação do cabelo e pele e formação de elastina defeituosa.A falha na eritropoiese, assim como a degeneração cerebral e cerebelar, podem levar à morte. A Síndrome de Menkes ou do síndrome do cabelo encarapinhado é um defeito recessivo ligado ao sexo que resulta em má absorção, perda urinária aumentada e anormalidade do transporte intracelular, que causa uma distribuição anormal deste mineral. É caracterizada por retardo do crescimento, ceratinização e pigmentação do cabelo defeituosa, hipotermia e anormalidades das metáfises de ossos longos. Excesso de fibra da dieta ou dieta láctea pode diminuir a absorção de cobre. Os níveis diminuídos de cobre no plasma desenvolvem-se em pacientes com doenças de má absorção, tais como doença celíaca, espru tropical, enteropatias de perda de proteína e síndrome nefrótica. Como o zinco, as baixas ingestões de cobre também podem contribuir para as respostas imunológicas diminuídas em indivíduos saudáveis. Toxicidade: A toxicidade do cobre a partir do consumo de alimentos é considerada impossível. A suplementação excessiva ou os sais de cobre usados na agricultura podem levar à cirrose hepática e à anormalidade na formação de eritrócitos. As concentrações de ceruloplasmina aumentam durante a gestação e com o uso de anticoncepcionais orais. As concentrações séricas de cobre nas mulheres grávidas são aproximadamente o dobro daquelas observadas em mulheres não grávidas. As concentrações séricas e biliares de cobre também podem ser elevadas em infecções agudas ou crônicas, na doença hepática e na pelagra. A significância fisiológica dessas elevações não é conhecida. Qualquer doença hepática crônica que interfira na excreção da bile pode contribuir para a retenção do cobre. A cirrose biliar primária e a obstrução mecânica dos ductos da bile contribuem para um aumento progressivo da concentração de cobre do fígado. A Doença de Wilson (degeneração hepatolenticular) é caracterizada por acúmulo de cobre em excesso nos tecidos por deficiência genética na síntese hepática de ceruloplasmina. Uma dieta vegetariana pode ser benéfica no tratamento uma vez que vegetais e frutas possuem baixo conteúdo de cobre. 3)ELEMENTOS ULTRA-TRAÇO Os elementos ultra-traço são definidos como àqueles cujas necessidades nutricionais ainda não foram estabelecidas ou são apresentadas como ingestão adequada em microgramas diariamente. IODO A deficiência de iodo nos Estados Unidos e em muitas nações ocidentais foi praticamente eliminada com a iodação do sal. Entretanto, as pessoas que vivem em áreas montanhosas e em regiões abaixo dos deltas ainda possuem baixas ingestões de iodo devido à baixa concentração no solo utilizado no cultivo das colheitas. As pessoas que vivem em planícies podem ter um alto consumo de substâncias bociogênicas que reduzem o uso de iodo pela glândula tireoide. O corpo normalmente contém de 20 a 30 mg de iodo, com mais de 75% na glândula tireoide e o restante distribuído por todo o corpo, sobretudo na glândula mamária lactante, na mucosa gástrica e no sangue. O iodo é absorvido facilmente como iodeto. Na circulação, o iodo é encontrado livremente e ligado à proteína, sendo o iodeto ligado à forma predominante. A excreção dá-se primariamente por meio da urina, mas pequenas quantidades são encontradas nas fezes como resultado da secreção biliar. 10 Funções: O iodo é armazenado na glândula tireóide, onde é usado na síntese de triiodotironina (T3) e tireoxina (T4). A captação de íons iodeto pela células da tireóide pode ser inibida por bociogênicos. O selênio é importante no metabolismo de iodo em razão da sua presença na única enzima responsável pela formação de T3 ativo a partir de tireoglobulina armazenada na tireóide. Fontes: O iodo é encontrado nos alimentos e na água potável. A concentração de iodo nos alimentos é variável por conta do solo de cultivo. Os frutos do mar, como moluscos, lagostas, ostras, sardinhas e outros peixes de água salgada são as fontes mais ricas de iodo. As ingestões de iodo parecem ser adequadas a maioria da população por conta da iodação do sal. Deficiência: Em crianças a deficiência de iodo causa cognição precária e a deficiência de iodo é causa mais evitável de retardo precário no mundo. As ingestões muito baixas de iodo estão associadas ao desenvolvimento de bócio endêmico ou simples. Os bociogênicos, que são encontrados naturalmente nos alimentos, também podem causar bócio por bloquearem a captação de iodo do sangue pelas células da tireoide. Os alimentos que contêm bociogênicos incluem o repolho, o nabo, as sementes de colza (dos vegetais maduros), os amendoins, a mandioca, as batatas- doces, as algas e a soja. Os bociogênicos são inativados por aquecimento ou cozimento. A deficiência grave de iodo durante a gestação e início do crescimento pós-natal resulta em cretinismo em lactentes, caracterizada por deficiência mental, diplegia espástica ou quadriplegia, surdo-mudez, disartria, um modo característico de andar arrastando os pés, pequena estatura e hipotireoidismo. Também existem variações menos graves dessa síndrome, que se manifestam como retardo moderado na maturação intelectual ou neuromotora. Em algumas áreas, descobriu-se que o uso da suplementação de iodo melhora a função cognitiva nas crianças em idade escolar que são levemente deficientes. A OMS aumentou a ingestão de iodo recomendada durante a gravidez de 200 a 250 mcg/dia. Nas regiões onde menos de 90% das residências usam sal iodado, a suplementação de iodo deve ser utilizada na gravidez e na infância. Toxicidade: Em alguns casos, o bócio se desenvolve lentamente como consequência da ingestão elevada de iodo, acima das necessidades fisiológicas, em longo prazo. O papel do iodo em excesso na doença ou distúrbio da tireoide não é claro. Atualmente, o conteúdo de iodo nos alimentos não é considerado um problema de saúde pública significativo nos Estados Unidos ou Canadá. O nível de iodo na maioria das dietas norte-americanas é apropriado para uma boa saúde. Para pequenos grupos de pessoas com condições patológicas tireoidianas subjacentes, o iodo em excesso na dieta pode resultar em hipotireoidismo, formação de bócio ou hipertireoidismo. SELÊNIO A absorção do selênio, que ocorre no segmento superior do intestino delgado, é mais eficiente sob condições de deficiência. A ingestão aumentada frequentemente resulta em excreção aumentada de selênio na urina. O estado nutricional de selênio é avaliado pela medida de selênio ou de GSH-Px no soro, nas plaquetas, nos eritrócitos ou no sangue total. A medida de selênio nos eritrócitos é um indicador da ingestão em longo prazo. O selênio é transportado inicialmente ligado à albumina e, subsequentemente à globulina α2. Funções: O selênio é constituinte de enzimas que atuam na inativação de espécies reativas de oxigênio, como a glutationa peroxidase celular. Está presente também na iodotironina 5’-desiodinase tipo I, capaz de converter tiroxina em triiodotironina. Outra enzima antioxidante e a selenoproteína P que pode atuar como varredora de radicais livres. Fontes: As concentrações de selênio depende do teor presente no solo e na água onde foram cultivados. As principais fontes de selênio são castanhas do Pará, frutos do mar, rins, fígado, carne vermelha e aves. Frutas e vegetais são fontes pobres de selênio. Deficiência: Em vista da ampla variedade de alimentos fonte, a deficiência de selênio é rara. A deficiência grave de selênio na população foi identificada na China. A doença de Keshan, uma forma de cardiomiopatia que afeta principalmente crianças e mulheres. A segunda doença de deficiência de selênio, descoberta na Mongólia, é conhecida como doença de Kashin-Beck e é comum em pré-adolescentes e adolescentes e envolve rigidez simétrica, inchaço, dor nas articulações interfalangianas dos dedos nasmãos, seguida de osteoartrite generalizada nos cotovelos, joelhos e tornozelos. A doença de Kashin-Beck também pode ter a deficiência de iodo como fator de risco. A deficiência de selênio foi inicialmente relatada em pacientes desnutridos que receberam NPT a longo prazo. Além disso, pacientes com alguns tipos de câncer apresentaram baixos níveis séricos de selênio, bem como em pacientes com cirrose, que podem, predispô-los ao câncer. Toxicidade: Sinais de selenose incluem alterações cutâneas e unhas, cárie dental e anormalidades neurológicas, além de vômitos, alterações em esmalte de dentes e edema de pulmão em casos mais graves. MANGANÊS A deficiência de manganês nos seres humanos foi relatada pela primeira vez em 1972 e a sua essencialidade nos seres humanos está bem estabelecida. A exposição crítica aos níveis excessivos de manganês pode resultar em distúrbios psiquiátricos e motores, conhecido como manganismo. Funções: O manganês é um componente de muitas enzimas, inclusive glutamina sintetase, piruvato 11 carboxilase e superoxido dismutase mitocondrial. Ativa muitas enzimas e está associado à formação do tecido conjuntivo e esquelético, crescimento, reprodução e metabolismo de carboidratos e lipídios. Fontes: As fontes mais ricas são grãos integrais, leguminosas, nozes e chás. São fontes moderadamente boas as frutas e hortaliças. Deficiência: Nenhuma evidência de deficiência em humanos. Em animais causa problemas na reprodução. Toxicidade: Notificado em mineradores que exalaram manganês. Seu excesso acumula no fígado e SNC produzindo sintomas semelhantes ao Parkinson. A toxicidade também foi relatada em indivíduos que receberam NPT com manganês causando cefaléias, tonturas, imagens anormais na ressonância magnética e disfunção hepática. CROMO Um papel biológico para o cromo foi proposto em 1954, mas não foi aceito até 1977. Os pacientes que recebem nutrição parental mostraram anormalidades do metabolismo de glicose, que foram revertidas com a suplementação do cromo. O baixo conteúdo de cromo nos alimentos, nos tecidos corporais e nos fluidos corporais exigiu técnicas analíticas cuidadosas e apropriadas e novos materiais de referência-padrão para medidas precisas. O cromo orgânico é prontamente absorvido, mas é rapidamente eliminado do organismo. Menos de 2% do cromo trivalente consumido é absorvido. A absorção do cromo é aumentada pelo oxalato, sendo maior em animais deficientes em ferro do que em animais com estado nutricional de ferro adequado, sugerindo que ele possui algumas similaridades com a via de absorção de ferro. Com ingestão dietética de 40 mcg ou mais por dia, a absorção de cromo atinge um platô e nele permanece; em ingestões tão elevadas, a excreção urinária aumenta para manter o balanço. O tipo de carboidrato dietético consumido modifica a absorção do cloreto de cromo. O amido, ao contrário do açúcar, aumenta a absorção. A absorção também é maior a partir do picolinato de cromo, com o qual a absorção é de 2% ou menos. O cromo e o ferro são carreados pela transferrina; contudo, a albumina também é capaz de assumir esse papel se a saturação de transferrina por ferro for alta. Além disso, as globulinas α e β e as lipoproteínas também podem se ligar ao cromo. Primeiramente, o rim excreta cromo inorgânico, com pequenas quantidades sendo excretadas por meio dos pelos, da transpiração e da bile. O cromo orgânico é excretado por meio da bile. O exercício extenuante, o trauma físico ou uma ingestão aumentada de açúcar simples resulta em aumento da excreção de cromo. Funções: Potencializa a ação da insulina e influencia o metabolismo energético, entretanto, o papel proposto do cromo com um fator de tolerância à glicose é controverso. O cromo pode regular a síntese de uma molécula que potencializa a ação da insulina. Fontes: O levedo de cerveja, ostras, fígado e batatas possuem altas concentrações de cromo; os frutos do mar, grãos integrais, queijos, frangos, carnes e farelos concentrações médias. Deficiência: A deficiência resulta em resistência periférica à insulina e anormalidades lipídicas, melhoradas com suplementação de cromo. Entre os sinais de deficiência de cromo tem-se crescimento prejudicado, concentrações de lipídios séricos elevadas (colesterol e triglicerídeos), incidência aumentada de aterosclerose, fertilidade e espermograma diminuídos. As afirmações de que a ingestão de altas doses de cromo consumido como picolinato de cromo melhoram a força, a composição corporal, a resistência ou outras características de aptidão física são controversas, com alguns estudos apoiando essas afirmações e outros não. Toxicidade: A toxicidade do cromo a partir do alimento não foi relatada. O picolinato de cromo, consumido como suplemento em altas doses por atletas e levantadores de peso, resultou em alguns efeitos adversos, principalmente lesões cutâneas. Um aumento no risco de câncer foi identificado na China e em uma população que foi exposta a altos níveis de cromo na água potável. MOLIBDÊNIO O molibdênio tem sido considerado como um micronutriente essencial, particularmente devido à sua necessidade na enzima xantina oxidase. Foram demonstradas as inter-relações entre as absorções de molibdênio, cobre e sulfato no gado e entre a ingestão de molibdênio e a excreção de cobre nos seres humanos e em animais. Os indivíduos que receberam NPT em longo prazo exibiram sintomas de deficiência de molibdênio, inclusive alterações mentais e anormalidades no metabolismo de enxofre e da purina. O molibdênio, que é encontrado em quantidades mínimas no organismo, é prontamente absorvido no estômago e no intestino delgado, com uma taxa de absorção maior na parte proximal do intestino delgado do que na sua parte distal. Semelhante a outros minerais, o molibdênio é absorvido por dois mecanismos: transporte mediado e difusão passiva. O molibdênio é excretado principalmente na urina. A excreção, diferentemente da absorção, é o mecanismo homeostático. Pequena quantidade de molibdênio também é excretada na bile. Funções: A xantina oxidase, aldeído oxidase e sulfito oxidase (enzimas que catalisam reações redox) necessitam de um grupamento prostético com molibdênio. A sulfito oxidase é importante para degradação de metionina e cisteína e também catalisam a formação de sulfato a partir de sulfito. A deficiência de sulfito oxidase é fatal. Fontes: Encontrado em leguminosas, cereais de grãos integrais, leite e seus derivados e vegetais folhosos verdes escuros. Deficiência: A deficiência de molibdênio não foi estabelecida nos seres humanos, exceto em pacientes tratados com NPT. Os sintomas de deficiência de molibdênio incluem alterações mentais e anormalidades do metabolismo de enxofre e purina. 12 Toxicidade: Uma ingestão excessiva de molibdênio de 10 a 15 mg/dia está associada a uma síndrome semelhante à gota. Contudo, não está disponível nenhum marcador biológico adequado para avaliar precisamente. No entanto, o molibdênio plasmático não parece refletir a ingestão de molibdênio. BORO Ainda não foi estabelecida a essencialidade do boro para os seres humanos, mas a sua essencialidade para os vegetais e animais é amplamente aceita. O boro, um elemento ultratraço, é obtido a partir de alimentos como o borato de sódio, sendo rápida e quase completamente (90%) absorvido. As maiores concentrações de boro são encontradas no osso, no baço e na tireoide, embora esteja presente em todos os outros tecidos do corpo. Funções: O boro está associado às membranas celulares e, nos vegetais, está envolvido com a eficiência funcional das membranas celulares. A resposta à privação de boro é intensificada quando outros nutrientes que alteram as funções metabólicas também estão deficientes. O boro aparentemente se liga ao local ativo de algumas enzimas, reduzindoo seu funcionamento. Sugere-se que haja alguma compeição entre o boro e algumas enzimas pela coenzima NAD. O boro influencia a atividade de muitas enzimas metabólicas e o metabolismo de nutrientes como o cálcio, o magnésio e a vitamina D. As evidências dos estudos em animais mostram que a privação de boro afeta dois órgãos principais: o cérebro e os ossos. A deficiência de boro altera a composição e a função cerebral e reduz a composição, a estrutura e a força ósseas. Devido ao papel do boro no osso, os estudos em seres humanos enfocaram o seu potencial no desenvolvimento da osteoporose. O boro pode ter ações semelhantes aos estrogênios no osso. O boro também é necessário para a reprodução normal e a resposta imunológica saudável. Outros papéis do boro nos humanos não foram bem estudados. Fontes: Os alimentos que são boas fontes de boro incluem alimentos de origem vegetal, especialmente as frutas não cítricas, as hortaliças, as nozes e as leguminosas. O vinho, a cidra e a cerveja também são boas fontes de boro. Deficiência e Toxicidade: Os sintomas da deficiência grave de boro não foram estabelecidos. Nenhum nível de toxicidade foi identificado. COBALTO O cobalto pode compartilhar parte do mesmo mecanismo de transporte intestinal que o ferro. A absorção é mais elevada em pacientes com ingestão deficiente de ferro, cirrose portal com sobrecarga de ferro e hemocromatose idiopática. A principal via de excreção de cobalto é a urina; pequenas quantidades são excretadas por meio das fezes, do suor e do cabelo. Funções: O cobalto é componente da vitamina B12. Além disso, uma enzima, a metionina aminopeptidase (regulação da translação de DNA para RNA) possui necessidade deste elemento ultra-traço. Fontes: Alimentos protéicos de origem animal. Deficiência: A deficiência ocorre somente em relação à deficiência de B12, exibindo sinais de deficiência de B12. Toxicidade: Uma alta ingestão de cobalto inorgânico produz hiperplasia de medula óssea, policitemia, reticulocitose e volume sangüíneo aumentado. OUTROS ELEMENTOS-TRAÇO Existem vários outros elementos-traço de essencialidade desconhecida, incluindo o alumínio, o lítio, o níquel, o silício, o estanho e o vanádio. Alguns outros elementos ultratraço, incluindo o arsênico, poderão ser adicionados a essa lista no futuro. Eles são classificados como elementos ultratraço em razão das suas quantidades muito baixas nos tecidos de seres humanos. As necessidades ainda não foram definidas para todos esses elementos devido à sua essencialidade incerta. Os elementos ultratraço continuam a ser enigmas, devido aos seus papéis incertos nas funções humanas. Foi estabelecido há muito tempo que esses elementos existem nos tecidos humanos, especialmente no esqueleto, devido à sua abundância na superfície da Terra, mas a essencialidade de qualquer um deles nos seres humanos continua questionável. 13 14 15 16 17 18 19
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