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Vitaminas PROF DRA. INGRID THAIS BELTRAME BOTELHO Slides baseados na aula do prof. Dr. Marcos Machado Vitaminas As vitaminas são moléculas orgânicas (contendo carbono) que funcionam principalmente como catalisadores para reações dentro do organismo → Nutrientes reguladores de funções fisiológicas Não são produzidas no corpo, e são necessárias ao organismo em baixas quantidade (elementos traços) → DIETA funcionam principalmente como catalisadores para reações dentro do organismo→ são COFATORES ENZIMÁTICOS Ligam-se às enzimas inativas (apoenzimas), transformando-as em enzimas ativas (holoenzimas) As vitaminas são essências na transformação de energia, mesmo que não sejam fontes. Melhoram a pele, a oxigenação das células, auxiliam no funcionamento do metabolismo e ajudam nos processos de cura e rejuvenescimento. Necessidade diária de algumas vitaminas Vitamina Necessidade diária em miligramas A 0,8 B1 (tiamina) 1,4 B2 (riboflavina) 1,6 B3 (niacina) 18 B6 (piridoxina) 2 B9 (ácido fólico) 0,2* B12 0,001 C 60 D 0,005 E 10 K 0,08 * Para gestantes, o médico poderá recomendar uma quantidade maior Fontes de Vitaminas As fontes naturais são os alimentos. Podem também ser utilizadas na forma de medicamentos prescritos por médicos para eliminar deficiências vitamínicas, geralmente causadas por uma dieta pobre ou desbalanceada. “Vitamina se compra na feira, não na farmácia” Vitaminas mais importantes e principais fontes alimentares Cuidados com os alimentos Para não perder seu valor vitamínico é preciso ter alguns cuidados: Algumas vitaminas são facilmente destruídas pelo calor ou pela exposição ao oxigênio. Alimentos crus ou levemente cozidos em água ou vapor preservam o conteúdo vitamínico, sendo seu consumo recomendado. Frutas, verduras e vegetais para saladas só devem ser cortados no momento de serem servidos, para evitar a oxidação de suas vitaminas pelo ar. As doenças causadas por falta de vitaminas são chamadas AVITAMINOSES e são classificadas como doenças carenciais. Classificação das Vitaminas Harvey & Ferrier Classificação das Vitaminas Hidrossolúveis Normalmente de origem vegetal (exceto a B12) Dissolvem-se na água. São pouco armazenadas no organismo e seu excesso é eliminado pela urina Ingestão diária acaba sendo necessária. Vitamina C e Vitaminas do Complexo B Classificação das Vitaminas Lipossolúveis Normalmente de origem animal(vit. K → microbiota) são compostos constituídos de isopreno Dissolvem-se nos lipídios Seu excesso é armazenado no tecido adiposo e no fígado → pode provocar problemas se em excesso (hipervitaminose) Não são necessárias diariamente por serem acumuladas Vitaminas A, D, E e K Avitaminoses Vitaminas Hidrossolúveis Vitamina B1 ou Tiamina O pirofosfato de tiamina (TPP) é a forma biologicamente ativa Tiaminapirofosfato – B1 Coenzima na descarboxilação oxidativa do piruvato (durante a degradação da glicose) e do alfa -cetoglutarato (ciclo de krebs) Coenzima na transcetolização que ocorre na via das pentoses (glicose-ribose). transaldolase Vitamina B1 ou Tiamina A TTP parece ter importante papel na transmissão do impulso nervoso: a coenzima se localiza nas membranas periféricas dos neurônios, sendo requerida na biossíntese de acetillcolina e nas reações de translocação de íons na estimulação nervosa. Vitamina B1 ou Tiamina Vitamina B1 ou Tiamina - Deficiência Leve: perda do apetite, constipação, enjôo, depressão, neuropatia periférica, irritabilidade e fadiga Moderada a severa: confusão mental, ataxia (andar cambaleante e disfunção motora) e oftalmoplegia (perda da coordenação ocular) Severa: beribéri Beribéri •Abuso de álcool, já que o álcool em excesso pode dificultar a absorção e armazemento de tiamina e outros nutrientes pelo organismo; •Beribéri genético, que é uma condição muito rara que impede o corpo de absorver a vitamina B1; •Hipertireoidismo ou glândula tireóide hiperativa, condição esta que causa deficiência em tiamina; •Hipotireoidismo, que também pode causar problemas na absorção de tiamina; •Indivíduos em uso de diuréticos; •Náusea e vômito intenso durante a gravidez; •Cirurgia bariátrica, que acaba aumentando o risco de desenvolver deficiências de nutrientes, incluindo a tiamina; •Pessoas com AIDS são um grupo de risco devido ao sistema imunológico enfraquecido; •Diarreia prolongada por algum problema de saúde ou pelo uso de diuréticos; •Pessoas que estão passando por tratamento de diálise também são um grupo de risco já que os rins não processam de forma adequada as substâncias. Outras possíveis causas da doença, além da desnutrição, incluem: Vitamina B2 ou Riboflavina Duas formas biologicamente ativas: flavina mononucleotídeo (FMN) e flavina adenina dinucleotídeo (FAD) Enzimas que utilizam estas coenzimas (FMN e FAD) são chamadas flavoproteínas Envolvidas em reações de oxido-redução, e.g. succinato desidrogenase → fosforilação Oxidativa Vitamina B2 ou Riboflavina Funções da riboflavina ou vitamina b2 Pele saudável Produção de células sanguíneas Auxilia na respiração celular FAD transporte de elétrons para síntese de ATP é fundamental no processo metabólico de proteínas, carboidratos e gorduras. FMN participa do processo de ativação da piridoxina (Vitamina B6) e a FAD, da conversão do aminoácido triptofano em niacina (VITAMINAB3) O FMN e o FAD nos alimentos são hidrolisados na parte superior do intestino para libertar a riboflavina. A riboflavina é absorvida por processos ativos e transportada pelo sangue para os tecidos alvos em associação com a albumina. A urina é a principal via de excreção da riboflavina, embora alguns FAD são excretados na bile. Vitamina B2 ou Riboflavina – Nenhuma doença humana importante – Vegetarianos que excluem o leite da dieta Vitamina B2 - Riboflavina – Facilmente destruída pelo raio UV da luz solar. – Sintomas: dermatite, queilose (fissuras no canto da boca) e glossite (língua de aspecto liso e avermelhado) Inflamação da conjuntiva ocular anemia Vitamina B2 - Deficiência Vitamina B3 ou Niacina A nicotinamida é rapidamente desaminada no organismo e, dessa forma, é nutricionalmente equivalente ao ácido nicotínico. Vitamina B3 ou Niacina A biossíntese de niacina necessita de tiamina, riboflavina, e piridoxina. Vitamina B3 ou Niacina - fontes O ácido nicotínico é componente das coenzimas NAD e NADP, que são os nucleotídeos pirimidínicos. No mínimo 200 enzimas são dependentes de NAD e NADP, que atuam como aceptores ou doadores de hidrogênio; são relacionadas à glicólise, respiração tecidual e síntese de gorduras Vitamina B3 ou Niacina - fontes Vitamina B3 ou Niacina - fontes Vitamina B3 ou Niacina – formação de nucleotídeos Funções da niacina ou vitamina b3 Pele saudável Sistema digestório saudável Sistema nervoso saudável Também auxilia na respiração celular formação do NAD para o transporte de elétrons e síntese de ATP Vitamina B3 ou Niacina Funções no organismo: Mantém o tônus muscular e o bom funcionamento do sistema digestório Atua na coordenação nervosa Avitaminose (carência) → PELAGRA Fraqueza Nervosismo extremo Distúrbios digestivos (diarréias) Feridas na pele Pelagra – 3 Ds Vitamina B5 – ácido pantotênico Componente da coenzima A, a qual atua na transferência de grupos acila. importantes para a formação do Acetil- Co A (formada durante durante a oxidação de ácidos graxos, graxos, glicose e aminoácidos) molécula precursora do ciclo de Krebs grupo tiol Vitamina B5 – ácido pantotênico Deficiência – B5 RARA Quando há: vômitos; fraqueza; baixa produção de anticorpos. Vitamina B6 ou Piridoxina agrupa a piridoxina, piridoxal e a piridoxamina Vitamina B6ou Piridoxina –forma ativa Funciona como uma coenzima para um grande número de enzimas, particularmente aquelas que catalisam reações envolvendo aminoácidos. reações de transaminação, descarboxilação e racemização de aminoácidos. Vitamina B6 ou Piridoxina Vitamina B6 ou Piridoxina Hidrossolúvel Funções no organismo: Atua na respiração celular (formação da Coenzima A) Acetil CoA Mantém as funções nervosas Auxilia na formação das hemácias Avitaminose (carência) Doenças de pele Extrema apatia Distúrbios nervosos (irritação e crises convulsivas) Vitamina B7 ou biotina Também conhecida como vitamina H ácido cistetraido-2-oxotieno [3,4-d]- imidazolina-4valérico Ligado a maioria das proteínas é uma coenzima nas reações de carboxilação, nas quais ela serve como carregador do dióxido de carbono ativado. Ácido valérico Anel imidazólico Anel tetrahidrotiofeno Ligado covalentemente a um Lys → forma a biocitina. - A biotina está ligada firmemente a um braço longo e flexível. B7 biotina e enzimas As mais importantes dessas enzimas são a piruvato carboxilase (que catalisa a conversão do piruvato em oxalacetato), participando na via de gliconeogênese, e a acetilCoA carboxilase ( que catalisa a conversão do acetil-CoA em malonil- CoA), participando na biossíntese de ácidos graxos. B7 biotina - fontes B9/B10/B11 Ácido fólico ou Folato/ ácido pteroilglutâmico O ácido fólico ou folacina é um composto amarelo, cristalino, que faz parte de um grupo de substancias conhecidas como “pterinas” que englobam o folato e o ácido pteroilglutâmico A folacina não é estável no calor, entretanto é bastante estável em relação à luz.→ perdas consideráveis no processamento de alimentos a temperaturas elevadas Vitamina B9 ou Folato (ácido fólico) O ácido fólico é absorvido no jejuno, Os processos de redução e metilação ocorrem no fígado, e a vitamina é liberada para a circulação sistêmica. . Formas reduzidas são excretadas pela urina e pela bile Alteram absorção: - Doença celíaca - Álcool - Contraceptivos - Metotrexato (análogo do ácido fólico) usado em leucemia aguda em crianças inibe a síntese do ácido tetraidrofólico. - Sulfanilamidas (usadas como antimicrobianos) inibem a síntese de ácido fólico pelas bactérias - Forma ativa: Tetrahidrofolato - Carreador de 1 unidade de Carbono para oxidações (exceto para formação de CO2) → para substâncias envolvidas na síntese de DNA, RNA, metionina e serina, sendo essencial para a biossíntese de ácidos nucléicos e a maturação das hemácias - Participa da síntese de purinas e pirimidinas Folato e ácido fólico É essencial para manter níveis ideais de homocisteína, relacionada a demências, câncer e doenças renais (OLIVEIRA; MARCHINI, 2008). Funções do ácido fólico ou vitamina B9 Aumenta a produção de hemácias Auxilia na síntese do DNA e multiplicação celular Auxilia na digestão e utilização das proteínas Vitamina B9 ou Folato (ácido fólico) Deficiência Avitaminose (carência) Anemia megaloblástica Atraso crescimento Infertilidade Mal formação fetal → espinha bífida Obrigatório adição na farinha de trigo Suplementação nos 3 meses antes e os 3 primeiros meses de gestação* - 400 µg (0,4 mg) /dia Deficiência de folato B12 ou Cobalamina É a mais complexa das Vitaminas - É composta de um anel tetrapirrol (anel corinóide) com um íon cobalto no centro. - Sintetizada exclusivamente por microrganismos e é encontrado no fígado de animais ligada a uma proteína como metilcobalamina or 5'-desoxiadenosilcobalamina. B12 ou Cobalamina - fontes Ao contrário de outras vitaminas hidrossolúveis, quantidades significativas (4 a 5 mg) de vitamina B12 são armazenadas no organismo. Trasncobalamina II – proteína transportadora B12 ou Cobalamina - funções Síntese de metionina a partir da homocisteína e conversão do propionil em succinil coenzima A, a partir do Metilmalonato Transferência de átomos de H Catabolismo/Degradação da leucina, valina e isoleucina e de ácidos graxos de cadeia ímpar B12 ou Cobalamina - funções Funções da cianocobalamida ou vitamina b12 Cérebro Medula Espinhal Maturação das hemácias • Renovação celular • Maturação das hemácias • Bom funcionamento do sistema nervoso central Deficiência de B12 Anemia megaloblástica Anemia perniciosa sintomas neurológicos Vitamina C ou ácido ascórbico Vitamina hidrossolúvel e termolábil A forma ativa da vitamina C é o ácido ascórbico A principal função é como agente redutor em diversas reações. Vitamina C ou ácido ascóbico - fontes É absorvido no intestino delgado por um mecanismo ativo e provavelmente por difusão é transportado para o sangue. Essa vitamina é armazenada no fígado e no baço e existe controle dos níveis séricos e teciduais Vitamina C ou ácido ascóbico - Funções Coenzima nas reações de hidroxilação, como por exemplo, na hidroxilação dos resíduos prolil-elisil do colágeno necessária para a manutenção normal do tecido conjuntivo, assim como para recompor tecidos danificados Vitamina C ou ácido ascóbico - Funções Facilita a absorção do ferro da dieta no intestino. necessária para a manutenção normal da concentração de hemoglobina A vitamina E oxidada será reciclada pela vitamina C, localizada no região hidrofílica da membrana celular. Assim a vitamina E continua sua atividade antioxidante enquanto a vitamina C oxidada é metabolismo e excretada do corpo. Funções do ácido ascórbico ou vitamina c • Auxilia no sistema imunológico • O ácido ascórbico é essencial para oxidação da fenilalanina e tirosina; • para a conversão de folacina em ácido tetra-hidrofólico e • na formação de noradrenalina a partir de dopamina. Vitamina C ou Ácido Ascórbico Avitaminose (carência) Escorbuto Insônia e nervosismo em crianças; cansaço e apatia em adultos Alterações gengivais e dentárias Dores nas articulações Vitaminas lipossolúveis Encontrada como ergocalciferol (D2) nos vegetais e colecalciferol (D3) nos animais como vitamina D pré-formada. • Derivado de compostos esteróides. • 7-Deidrocolesterol é um precursor endógeno, convertido em D2 e D3 na derme e epiderme nos seres humanos expostos a luz solar. Calciferol ou Vitamina D maior síntese de uma proteína ligadora de cálcio específica, a calbindina O colecalciferol também estimula a produção de ATPases dependentes cálcio e 11 sódio, que facilitam o movimento vetorial de cálcio para fora da célula intestinal e para dentro da circulação Receptores de vitamina D, nos ossos, estão localizados nos osteoblastos (osteocalcina, osteopontina, colágeno e fosfatase alcalina.) Funções do calciferol ou Vitamina D • Hormônio: regula a expressão gênica interagindo com receptores proteicos nucleares específicos • Metabolismo de cálcio e fosfato • Os receptores de vitamina D são encontrados em um grande número de células, desde células do músculo esquelético até células importantes para a imunidade e funções fagocíticas, como os macrófagos. Deficiência de vitamina D A deficiência de calciferol ou a falta de exposição ao sol leva à pouca absorção de cálcio → mal formação dos ossos Raquitismo Deficiência de vitamina D Osteomalácia Na osteomalácia, a desmineralização de ossos preexistentes aumenta a suscetibilidade a fraturas. Vitamina D - Toxicidade Hipercalcemia e calcificação de tecidos moles particularmente nos vasos sanguíneos dos pulmões, rins e coração. A vitamina D é a mais tóxica de todas as vitaminas (a partir de 5x mais) Não esquecer que é armazenada e metabolizada vagarozamente Doses altas (100.000 UI por semana ou meses) podem causar perda de apetite, náuseas, sede e estupor. Vitamina E ou tocoferol* Os tocoferóis, que normalmente são os principais compostos com atividade de vitamina E em alimentos, são derivados do composto original tocol, apresentado um ou mais grupos metil nas posições 5, 7 ou 8 da estrutura do anel (anel cromano) * Lipossolúvel * Forma biologicamente mais ativa α tocoferol Principais fontes: Milho, nozes, abacate Leite Alface e outras folhas, azeitona Óleos de amendoim e de germe de trigo, margarina Vitamina E ou tocoferol Metabolismo vitamina E Absorvido pelo trato intestinal por um mecanismo provavelmente semelhante ao das outras vitaminas lipossolúveis no teor de 50% a 85%, sendo a bile essencial à sua absorção. • É transportado transportado no plasma com as lipoproteínas lipoproteínas (LDL, HDL, VLDL) • Armazena-se no tecido adiposo; • Em teores elevados é lentamente excretado pela bile e o restante é eliminado pela urina como glicorunídeos do ácido tocoferônico, sendo que outros metabólicos são também eliminados pelas fezes. Os tocoferóis são constituintes naturais de todas as membranas biológicas Os tocoferóis são os únicos, dentre as vitaminas, que agem primariamente como antioxidantes, ou seja, eles não servem como cofatores e não estão envolvidos diretamente como fatores específicos na regulação celular. A vitamina E penetra na célula através de receptores de membrana para LDL. Uma vez na célula, a vitamina é incorporada à membrana lipídica. Em torno de 40% da vitamina E é encontrada nas membranas nucleares e 60 % é dividida entre as membranas lisossomais, mitocondriais e outras. A fração quinona dos tocoferóis é capaz de desativar radicais livres, como os radicais de hidrogênio (H·), radicais superóxido (O2·), radicais hidroxila (OH·) e outros radicais derivados de lipídeos (LOO·). Vitamina E ou tocoferol Lipídeos de membrana estão constantemente envolvidos nos processos de turnover e reparação. A vitamina E está presente na região hidrofóbica da membrana celular. Quando ocorre a peroxidação lipídica pelos radicais livres, a vitamina E doa seus elétrons livres para neutralizar radicais livres. A vitamina E oxidada será reciclada pela vitamina C, localizada no região hidrofílica da membrana celular. Assim a vitamina E continua sua atividade antioxidante enquanto a vitamina C oxidada é metabolismo e excretada do corpo. Alta ingestão de ácidos graxos poliinsaturados aumenta o requerimento de vitamina E, devido a seu eventual depósito nas membranas celulares e aumenta da suscetibilidade à oxidação. Vitamina E ou Tocoferol Lipossolúvel Funções no organismo: Protege células e tecidos de danos derivados da oxidação Promove a fertilidade e previne o aborto → importante na gravidez Antioxidante: atua na remoção de radicais livres do oxigênio, que causam o envelhecimento precoce, doenças do coração e outros problemas. Avitaminose (carência) → difícil de ocorrer Esterilidade masculina Aborto Vitamina E ou Tocoferol Vitamina K Nas plantas como fitoquinona (vitamina K1) Nas bactérias da flora intestinal como menaquinona (vitamina K2). Para a terapia, está disponível um derivado sintético da vitamina K, a menadiona. Vitamina K ou Filoquinona Lipossolúvel Grande parte da vitamina K é sintetizada por bactérias intestinais Funções no organismo: Coagulação sanguínea Avitaminose (carência) Hemorragias recorrentes Principais fontes: Vegetais em folha Tomate Amêndoas e castanhas Produzida por bactérias da flora intestinal Vitamina K O principal papel → modificação pós-traducional de vários fatores de coagulação sanguínea, em que essa vitamina serve como coenzima na carboxilação de certos resíduos de ácido glutâmico presentes nessas proteínas. A vitamina K é necessária para a síntese hepática de protrombina e dos fatores de coagulação sanguínea II, VII, IX e X. Vitamina K ou Filoquinona Muitos antagonistas da vitamina K funcionam como inibidores das enzimas redutases importantes para a regeneração da vitamina K. A warfarina inibe a formação da protrombina ativa, é um potente rodenticida e uma droga anticoagulante para tratar pacientes em risco por coagulação excessiva, como pacientes cirúrgicos e trombose. Deficiência de vitamina K É incomum → quantidades adequadas são produzidas pelas bactérias intestinais ou obtidas pela dieta sob a forma K2 (menaquinona). hipoprotrombinemia Pode ser causada por desnutrição e uso de antibióticos (cefalosporinas de segunda geração)) A deficiência de vitamina K costuma estar associada a síndromes de má absorção ou ao uso de anticoagulantes farmacológicos. Toxicidade da vitamina K Poucos perigos são atribuídos à ingestão de vitamina K por longo tempo e em doses de 10- 100 mg por kg na dieta sob a forma filoquinona. Menadiona em doses de 10-100 μg por kg na dieta podem agir como pró-oxidantes, e sua alta concentração na dieta pode produzir hemólise. Vitamina A ou Retinol Vitamina A é encontrada na natureza nos alimentos de origem animal (fígado, leite, ovos, óleo de peixe) na forma de retinol e nos alimentos de origem vegetal (vegetais folhosos verde-escuros, legumes e frutas amarelados e/ou verde- escuros) na forma de carotenoides Estruturalmente, todas as formas de vitamina A possuem anelβ-ionona que está ligado a uma cadeia isoprenóide (grupo retinil - com cadeia lateral insaturada), ambas as porções estruturais são essenciais para a vitamina exercer atividade biológica É um álcool insaturado e sua estrutura permite a formação de 16 isômeros, mas apenas o trans-retinol (mais ativo) e o cis-retinol (com ação na retina e ciclo visual – síntese de rodopsina) apresentam importância biológica Vitamina A ou Retinol oxidação oxidação Entre os carotenoides o β- caroteno apresenta maior atividade pró- vitamínica A. Embora haja a possibilidade de duas moléculas de vitamina A serem produzidas a partir de cada molécula de β-caroteno, a ineficiência desse processo contribui para o fato de que o β- caroteno exibe apenas 50% da atividade de vitamina A Após absorção, são transportados através do sistema linfático até o fígado, onde são estocados em grande quantidade. No sangue, circulam ligados à proteína carreadora de retinol e a transtirretina. Como é uma vitamina lipossolúvel, pode ocorrer déficit por baixa ingestão de gorduras, assim como por síndromes disabsortivas ocasionadas por doenças hepáticas, pancreáticas, vias biliares e intestinais. Muitos tecidos possuem uma proteína celular ligadora de retinol que transporta o retinol para sítios no núcleo. As proteínas receptoras específicas do ácido retinoico são parte da superfamília dos reguladores transcricionais, que incluem os hormônios esteroides e da tireoide e o 1,25-diidroxicolecalciferol, que funcionam de maneira similar. Os retinoides controlam a expressão do gene da queratina na maior parte dos tecidos epiteliais do corpo. Vitamina A ou Retinol Lipossolúvel Funções no organismo: Mantém saudáveis a pele e as mucosas → proteção contra infecções Desenvolvimento da retina → bom funcionamento da visão Avitaminose (carência) Infecções recorrentes Cegueira noturna e xeroftalmia (olhos secos) → podem levar à cegueira definitiva Importância do retinol ou vitamina a Desenvolvimento da visão Mantém saudáveis a pele e as mucosas Desenvolvimento dos ossos e dentes é componente dos pigmentos visuais das células cones e bastonetes. Cegueira noturna Xeroftalmia a carência da vitamina A pode causar também queratinização epitelial. Em resposta a níveis baixos de retinoides, as células perdem sua forma colunar, se tornam chatas e escamosas, logo aumentam seu conteúdo citosólico de queratina. Na derme, esse processo resultauma sobrecamada escamosa. Essa superfície leva à perda da funcionalidade da célula epitelial. Nos pulmões, a ausência da secreção mucosa facilita o estabelecimento de infecções. No intestino, a queratinização induz à perda de função prematura dos enterócitos e mal-absorção. O uso excessivo de vitamina A pode ser prejudicial. Ele pode levar a náusea, icterícia, irritabilidade, anorexia, vômitos, visão turva, cefaleia, perda de cabelo, dor muscular e abdominal, fraqueza, sonolência e alterações do estado mental. A toxicidade aguda ocorre em doses até 25.000 UI/kg de peso corpóreo, enquanto toxicidade crônica ocorre com ingestão de até 4.000 UI/kg de peso corpóreo, diariamente por 6 a 15 meses Toxicidade dos retinoides Resumindo – vitaminas lipossolúveis
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