Aula 2 - Vitamina B1 (Tiamina)

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Resumo da Malu – 2020.1 
Vitamina B1 – Tiamina 
Histórico 
• No final do século XIX, o beribéri acometeu milhares de pessoas 
que tinham como dieta básica, somente o arroz polido, 
basicamente. 
• Beribéri – doença nutricional causada pela carência de 
vitamina B1, resultando em fraqueza muscular, problemas 
gastrointestinais, confusão mental, etc 
- Por tempos, acreditou-se que a doença fosse causada por 
microorganismos 
Características 
• Localizada na cutícula do arroz → quando o arroz passou a ser 
polido era retirada essa cutícula, e observou-se a incidência do 
beribéri 
• Foi a primeira vitamina a se descoberta, no inicio do séc. XX 
• Foi sintetizada pela primeira vez em 1936 após anos de estudo 
• Primeira vitamina a ter sua função metabólica definida como 
coenzima 
• Por possuir uma amina em sua estrutura, foi denominada 
vitamina – amina essencial à vida 
- Termo esse que passou a ser usado de forma genérica para 
outros micronutrientes orgânicos essenciais 
 
→ Características Químicas: 
• Possui um anel de pirimidina + anel de tiazol → importantes 
para a atividade da vitamina 
• São unidos por uma ponte de metileno 
• Há presença de uma cadeia lateral de álcool 
 
• Estável em pH ácido 
• Instável em soluções alcalinas ou quando exposta à luz 
ultravioleta 
• Pode ser perdida por processos que usam calor e alta 
temperatura (cozimento) 
• Conversão da tiamina à tiocromo leva à perda da sua 
atividade biológica 
 
Antagonistas 
• A tiamina possui compostos naturais que vão agir de forma 
antagônica à ela 
• Compostos polifenólicos: 
- Presentes em chás e cafés 
- Podem inativar a tiamina 
• Sulfito: 
- Substâncias que evitam desenvolvimento de microorganismos 
- Ajudam a manter a cor original dos alimentos → muito usado 
na indústria alimentícia e de vinhos 
- Causa a quebra oxidativa da tiamina 
• Tiaminase: 
- Grupos de enzimas 
- Antagonistas naturais da tiamina 
- Descoberta por volta de 1941 a partir de estudos realizados 
em moluscos e crustáceos 
- Degradam a tiamina 
- Podem ser de dois tipos: 
I. Tiaminase tipo 1: 
o Ocorre a clivagem da ponte de metileno da tiamina 
o Há a separação a pirimidina do anel 
o Ocorre a ligação de um nucleófilo (composto básico) 
o A partir disso há a formação de um inibidor da tiamina 
o Enzima presente em peixes crus, algumas plantas, 
microorganismos e insetos 
 
II. Tiaminase tipo 2: 
o Ocorre a clivagem da ponte de metileno da tiamina 
o Há a separação a pirimidina do anel 
o Ocorre a ligação de uma hidroxila, devido à reação com 
a água 
o Enzima presente em bactérias intestinais 
 
Estruturas Químicas 
• A partir de reações de fosforilação e desfosforilação, a tiamina 
pode existir como moléculas distintas, apresentando diferentes 
papéis no metabolismo 
• Tiamina livre: 
- Ocorre a perda de um grupamento fosfato da molécula de TMP 
a partir da ação da enzima TMPase 
- Esse processo usa energia da quebra do H2O em fosfato 
inorgânico 
 
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• Tiamina pirofosfato ou difosfato (TPP): 
- Ocorre o acréscimo de 2 grupamentos fosfatos na molécula de 
tiamina pela enzima tiaminoquinase 
- Esse processo usa a energia da quebra de um ATP em AMP 
- É a forma biologicamente ativa → responsável pelas funções 
biológicas 
- 80% da tiamina existe na forma de TPP 
- Importante para a descarboxilação dos α-cetoácidos 
- Necessária no metabolismo de carboidratos, gorduras e PTNs 
 
 
• Tiamina trifosfato (TTP): 
- Ocorre o acréscimo de um grupamento fosfato na molécula do 
TPP pela enzima TPP-ATP-fosforiltransferase 
- Esse processo usa a energia da quebra de um ATP em ADP 
- Sua função não é completamente conhecida 
- Sabe-se que ela age na transmissão do impulso nervoso 
- 10% da tiamina está na forma de TTP 
- Localizada nas membranas periféricas dos neurônios 
- Importante na biossíntese de acetilcolina e 
- Importante no controle da condutância do sódio pelas 
membranas axonais → há uma maior abertura dos canais de 
sódio permitindo uma maior entrada deles, havendo uma 
despolarização da membrana e todo o processo do potencial 
de ação 
 
 
• Tiamina monofosfato (TMP): 
- Ocorre a retirada de 2 grupamentos fosfatos da molécula de 
TTP pela enzima TTP’ase 
- Esse processo usa a energia da quebra de um H20 em 
pirofosfato inorgânico 
- Não se sabe um papel bioquímico específico da TMP 
- Pode gerar uma tiamina livre pela perda de um grupamento 
fosfato 
 
Absorção e Transporte 
• A maioria das vitaminas hidrossolúveis estão associadas a 
proteínas e fosfatos 
• A partir da alimentação há o fornecimento da vitamina B1 que 
estará associada à proteínas e fosfatos 
• É necessária a ação de proteases e fosfatases para liberar a 
tiamina e possibilitar a sua absorção 
• A absorção ocorre em meio ácido, no duodeno e jejuno do 
intestino delgado 
• O mecanismo de absorção pode ser de duas formas: 
» Transporte Ativo: 
- Ocorre com concentrações baixas de vitamina pois ele é 
facilmente saturável 
- Há limitação na quantidade de tiamina que será absorvida 
» Difusão Passiva: 
- Ocorre frente à altas concentrações de vitamina no lúmen 
intestinal 
- Representa menor contribuição na absorção 
• A tiamina livre que for absorvida precisa ser fosforilada para se 
converter na sua forma ativa (TPP) 
• Ela será fosforilada de 2 formas: 
» Pelo seu próprio transportador: 
- Pois ele possui atividade de tiaminoquinase 
» No citoplasma dos enterócitos: 
- Pela enzima tiaminoquinase citosólica 
• Após a sua conversão em TPP, ela seguirá para a veia porta e 
chegará ao fígado, onde será metabolizada para que seja 
excretada 
 
 → Absorção X Álcool: 
• A ingestão de álcool irá inibir o processo de absorção da 
tiamina 
• O etanol inibe o transporte ativo de tiamina → impedindo a 
saída da vitamina pela membrana basolateral dos 
enterócitos 
• Os danos ao sistema de transporte de saída da vitamina do 
enterócito, relaciona-se com uma queda na atividade da 
bomba de sódio e potássio 
• Acredita-se que a ATPase dependente de sódio e potássio 
seja responsável pelo movimento ativo da vitamina para o 
fluido serosal, ou seja, pela absorção da vitamina 
• Sabendo que o etanol inibe a ATPase dependente de sódio e 
potássio presente na membrana basolateral, pode-se 
entender o porquê ele atrapalha na absorção da tiamina 
 
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Armazenamento 
• Ocorre nos eritrócitos – encontrada na forma de tiamina livre 
e na forma fosforilada 
• Ocorre no plasma – na forma de tiamina livre e TMP 
• 60% da sua quantidade total se encontra na forma de TMP 
circulando no plasma 
• Embora possa se acumular em todas as células, não há um sítio 
de armazenamento propriamente dito 
• Não é armazenado em grande quantidade 
Funções Metabólicas 
• A TPP é cofator para enzimas envolvidas no metabolismo de 
carboidratos. São elas: 
- Transcetolase 
- α-cetoglutarato desidrogenase 
- Piruvato desidrogenase 
- Desidrogenase de cetoácido de cadeia ramificada 
• Essas enzimas estão envolvidas na ligação entre a glicólise e o 
ácido cítrico, o próprio ciclo do ácido cítrico e a via das 
pentoses-fosfato 
• Culminando na produção de ATP, NADPH e ribose-5-fosfato → 
moléculas importantes na geração de energia celular, na síntese 
de aminoácidos e ácidos nucleicos 
 
→ Transcetolase: 
• Possui extrema importância na via das pentose-fosfato 
- Importante via citoplasmática anaeróbia 
- Alternativa à utilização da glicose 
- Tem como principal objetivo a síntese de ribose-5-fosfato 
e NADPH 
• NADPH: 
- Importante agente redutor nas vias relacionadas à síntese 
de ácido graxo esteroide (colesterol e seus derivados) 
- Ou seja, usa a energia para a biossíntese redutora de 
ácidos graxos e colesterol 
- Importante na manutenção da integridade de membranas 
dos eritrócitos, através da participação na Via da 
Glutationa Peroxidase (potente sistema antioxidante)• Ribose-5-fosfato: 
- Pentose utilizada na síntese de nucleotídeos 
- Pois ela é um sacarídeo constituinte dos ácidos nucleicos 
 
 
 
 
 
• Fase Oxidativa: 
- Ocorre a produção das pentoses → ribose-5-fosfato 
- Nessa reação, a transcetolase requer a TPP e o Mg+2 para 
que sua ação seja efetiva 
- Catalisa a transferência de um glicoaldeído da xilulose-5-
fosfato para a ribose-5-fosfato, formando gliceraldeído-
3-fosfato e sedoheptulose-5-fosfato 
 
• Fase Não-Oxidativa: 
- Ocorre a conversão das pentoses que não foram utilizadas 
na síntese dos nucleotídeos em glicose-6-fosfato 
- Essa conversão ocorre em várias reações que envolvem 
duas enzimas: 
▪ Transcetolase – requer a TPP como coenzima 
▪ Transaldolase 
- A transcetolase catalisa a transferência de glicoaldeído da 
xilulose-5-fosfato para a eritrose-4-fosfato, formando o 
gliceraldeído-3-fosfato e frutose-6-fosfato 
- Responsável por regenerar 6 pentoses (ribose-5-fosfato) e 
5 hexoses (glicose-6-fosfato) permitindo uma produção 
contínua de NADPH e intermediários da via glicolítica 
 
 
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→ Complexo Piruvato-desidrogenase (PDH): 
• Complexo enzimático encontrado na mitocôndria 
• Função: Oxidação de seu substrato carboxilado 
• Responsável por promover uma remoção irreversível de CO2 
da molécula de piruvato 
• O piruvato perde CO2 formando um acetil, ao mesmo tempo 
que ocorre a redução de NAD+ a NADPH 
• Na presença de coenzima A, a piruvato desidrogenase oxida 
o piruvato em acetil-coenzima A (acetil-CoA) → substrato 
inicial do Ciclo de Krebs 
• A piruvato desidrogenase requer TPP como uma coenzima 
 
 
 
• O processo de síntese da acetil-CoA ocorre em várias etapas: 
» 1ª etapa: 
- É lenta 
- Limita a velocidade da reação global 
- Possui alta especificidade ao substrato 
- A PDH catalisa a descarboxilação do piruvato dando 
origem a um grupo acetil 
- O grupo acetil se liga à TPP gerando um hidroxietil-TPP 
- A partir dela, o acetil será deslocado e a próxima enzima 
presente no Completo Piruvato-Desidrogenase irá 
promover a ligação do acetil com a CoA 
» 2ª etapa: 
- Elétrons removidos reduzem -S-S- (dissulfeto) de um 
grupo lipoil (E2) a dois grupos tiol (-SH) 
» 3ª etapa: 
- Esterificação do grupo acetil a um dos grupos tiol (-SH) 
+ transesterificação a CoA 
» 4ª e 5ª etapas: 
- Transferência de elétrons (regeneração da ligação 
dissulfeto do grupo lipoil) 
 
→ α-cetoglutarato desidrogenase: 
• Responsável por catalisar a oxidação do α-cetoglutarato 
para formar succinil-CoA (intermediário do C. Krebs) 
• Presentes nas mitocôndrias 
• O TPP será cofator dessa enzima → sem ela a reação não 
ocorre 
 
→ Desidrogenase de cetoácido de cadeia ramificada: 
• Catalisa a oxidação de aminoácidos de cadeia ramificada 
(valina, isoleucina e leucina) para formar acetil CoA 
• Presente nas mitocôndrias 
• Requer a TPP como cofator 
 
 
• Algumas reações podem ocorrer a partir dos aminoácidos de 
cadeia ramificada: 
 
 
• Essas reações podem gerar produtos importantes na 
geração de energia pelo indivíduo: 
- Succinil-CoA – intermediário chave no C. Krebs 
- Acetil-CoA – substrato inicial do C. Krebs 
- Acetoacetato – formado a partir da degradação de ácido 
graxo no fígado 
 
→ 2-hidroxiacil CoA liase 1 (HACL 1): 
• Primeira enzima localizada nos peroxissomos de mamíferos 
• Depende de TPP 
• Funções: Decompor ácido fitânico → ácido graxo de cadeia 
ramificada encontrado nas gorduras presentes no leite de 
cabra, vaca e ovelha, presente na carne e peixe 
• Em uma série de etapas o ácido fitânico será convertido em 
pristanal + formil CoA 
• Esses componentes podem ser oxidados para formar 
derivados de CoA que podem entrar no C. de Krebs, além de 
possibilitar a formação de CO2 
 
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• Nenhuma deficiência dessa enzima foi descrita em humanos 
• Porém, a deficiência de tiamina pode afetar sua atividade 
Excreção 
• A diurese aumenta a excreção da vitamina 
- Pequena quantidade é excretada na urina sem nenhuma 
alteração 
• A maioria são metabólitos resultantes de processos de oxidação 
• A tiamina não ligada a proteínas plasmáticas será rapidamente 
filtrada nos glomérulos 
- Não irá ocorrer nenhum processo de reabsorção 
- Será rapidamente eliminada 
• Um dos maiores produtos de excreção será o tiocromo 
• A urina pode conter quantidades de tiamina de sulfito, que será 
formada pela oxidação da tiamina tiol 
• Pode apresentar cerca de 20 metabólitos → todos resultantes 
dos processos oxidativos da cadeia lateral alcóolica, gerados 
pela quebra das pontes de metileno resultantes de produtos da 
pirimidina e tiazol que foram oxidados ou que sofreram 
processos metabólicos 
• O suor pode conter certa quantidade dessa vitamina, em 
condições climáticas muito quentes 
Fonte 
• Presente em carne de porco magra e outras carnes 
• Germe de trigo e grãos integrais 
• Fígado e outras carnes de órgãos 
• Ovos 
• Feijão e ervilhas 
• Nozes 
Obs: Laticínios, frutas e legumes NÃO são boas fontes 
Recomendações 
• Tabela de valores recomendados de ingestão diária 
recomendada de tiamina: 
 
- EAR (necessidade média estimada) – corresponde ao valor 
de ingestão diária da vitamina B1 que se estima suprir a 
necessidade de 50% dos indivíduos saudáveis de um grupo 
de mesmo sexo e estágio de vida 
- RDA (digestão dietética recomendada) – leva em conta a 
nível de ingestão da vitamina B1 que vai suprir as 
necessidades de quase a totalidade da população de 
determinado grupo de mesmo sexo e estágio de vida 
- AI (ingestão adequada) – valor estimado usado quando não 
há dados suficientes para determinar o EAR e RDA. Usado 
para recém-nascidos. 
→ Esses valores podem variar pois como a tiamina é 
necessária para o metabolismo de carboidratos e 
gorduras, se um indivíduo faz uma ingestão muito grande 
dessas macromoléculas, é provável que seja necessário 
uma ingestão ainda maior da vitamina B1 do que as 
quantidades diárias recomendadas, já que ele possui uma 
necessidade de metabolizar carboidratos e gorduras em 
maior quantidade 
→ Há uma exigência aumentada quando o metabolismo está 
muito acelerado, como em algumas condições normais de 
aumento de atividade muscular, gravidez, lactação, ou 
alguns casos anormais e patológicos, como febre 
prolongada pós um trauma e hipertireoidismo 
Hipovitaminose 
• A deficiência dessa vitamina produz uma serie de sinais clínicos 
envolvendo o sistema nervoso e cardiovascular 
• Nos adultos: Confusão mental, perda de peso, fraqueza muscular 
e anorexia 
• Em crianças: Os sintomas aparecem de forma mais repentina e 
de modo severo, podendo ter uma intensa insuficiência cardíaca 
 
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• A Doença Beribéri é a consequência mais grave → manifesta 
com neuropatias e insuficiência cardíaca 
• Essa deficiência ocorre a partir de dietas inadequadas, 
amplamente dependentes de grãos não enriquecidos ou 
refinados (arroz e trigo) ou pela ingestão de peixe cru (possui 
presença das enzimas tiaminases) 
• Em alcoólicos crônicos: A Síndrome Wernick-Korsakoff se 
manifesta com crise convulsiva, amnésia, paralisia ocular e 
polineurite 
- Sabendo que o abuso na ingestão de álcool, frequentemente 
vai induzir dificuldade na absorção da vitamina 
- O que pode ser tratado como uma alteração metabólica que 
ocorre na deficiência de tiamina, é que a ação da TPP no 
Complexo Piruvato-desidrogenase resulta em prejuízo na 
conversão do piruvato em Acetil CoA, isso ocorre, pois, a ação 
da TPP não ocorre de forma eficiente devido a carência da 
vitamina 
- Portando há uma diminuição na entrada de piruvato no Ciclo 
do Ácido Cítrico, dessa forma, essa deficiência de tiamina 
associado à uma dieta rica em carboidratos, pode levar ao 
aumento das concentrações plasmáticas de lactato e 
piruvato, podendo resultar em uma acidose láctica 
• Deficiência Subclínica – É aquela quese manifesta através de 
sintomas não específicos 
- Altera a capacidade cognitiva, de memória e outras aptidões 
mentais 
- Não será tão profunda quanto o beribéri 
• A deficiência primaria de tiamina é rara → embora possa ser 
encontrada em populações com dieta rica em carboidratos 
• Muitas vezes, a deficiência de vitaminas hidrossolúveis é um 
caso de deficiência multivitamínica → por conta disso é comum 
a manifestação de sintomas subclínicos e inespecíficos 
• Outros casos de deficiência podem ocorrer em pacientes 
submetidos à nutrição parenteral (administração por via 
endovenosa), portadores de má absorção intestinal e pacientes 
dialíticos 
• Uso de antibióticos, sulfa e contraceptivos orais podem diminuir 
seus níveis no organismo 
Hipervitaminose 
• Não há relatos de efeitos adversos resultantes do consumo 
excessivo da vitamina B1, tanto através de alimentos quanto de 
suplementos 
• Suplementos de 50mg por dia são amplamente disponibilizados 
sem precisar de prescrição médica 
Análise Laboratorial 
• Como a função biológica básica da tiamina é a de agir como 
cofator em alguns sistemas enzimáticos, justamente esse 
mecanismo que é explorado para avaliar o seu estado 
• A enzima mais utilizada para esse ensaio é a transcetolase 
• É feita a medição da atividade da enzima transcetolase na sua 
forma holo e hapo, em eritrócitos hemolisados antes e após a 
adição de TPP 
- Forma holo – ativa e completa (enzima + coenzima TPP) 
- Forma hapo – inativa (não há presença de coenzima) 
• O teste de ativação da enzima consiste em medir a atividade 
basal e avaliar o grau na qual a atividade basal é aumentada 
pelo acréscimo da tiamina difosfato exógena 
• Evidencias sugerem que o status de deficiência crônica da 
tiamina pode diminuir a síntese da hapo enzima