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Vitamina B3 – Niacina Histórico → 1867: • Ácido Niacínico – foi isolado e purificado pela primeira vez • Foi a primeira vitamina identificada como resultado da busca pela cura da pelagra – doença comum na Espanha e Itália durante o séc. XVIII e que devastou o sul dos EUA no séc. XX → Antes de 1937: • A pelagra foi associada a deficiência de triptofano no milho • O ácido niacínico foi designado anteriormente como vitamina PP (fator de prevenção da pelagra) Características Químicas • Niacina – termo genérico para denominar a niacinamida ou nicotinamida (amida do ácido niacínico ou nicotínico) e o ácido niacínico ou nicotínico (piridina-3-ácido carboxílico) • Conhecida como vitamina B3 • É hidrossolúvel • Ácido nicotínico foi identificado pela primeira vez a partir da oxidação da nicotina • Única vitamina que possui um aminoácido como precursor • Pode ser sintetizada a partir do triptofano (aminoácido aromático essencial) → sua ingestão diária é obrigatória pois por ser essencial, não é sintetizado pelo metabolismo humano • 60 mg de triptofano = 1 mg de niacina → esse processo não é eficiente, mas ocorre, pois, uma parte desse triptofano é convertido biologicamente em niacina - Embora não seja eficiente, a ingestão de triptofano através da dieta é importante para o estado geral da niacina no corpo • Estrutura da pirimidina: • O anel de pirimidina pode estar presente com: - Substituinte 𝛽-carboxílico: - Amida na posição 3: • A presença desses 2 substituintes é o que compõe a atividade vitamínica, e qualquer estrutura diferente dessas duas interfere na ação como vitamina Absorção e Transporte • A niacinamida e ácido niacínico são rapidamente absorvidos nas mucosas do estômago e intestino delgado • Concentrações altas: - Ocorre por difusão simples • Concentrações fisiológicas ou normais: - Ocorre mediada por um transportador específico e não- dependente de sódio, localizado no fígado e células epiteliais intestinais humanas • As coenzimas NAD+ e NADP+ sofrem hidrólise enzimática por NAD glicohidrolases intestinais ou proteases, sendo o ácido niacínico e a niacinamida absorvidos posteriormente • Niacinamida: - É a forma predominante no sangue - Oriunda da hidrólise das coenzimas no fígado e intestino delgado - Esses órgãos possuem uma grande quantidade de enzimas NAD glicohidrolases → fundamental para que ocorre a hidrolise enzimática que impulsiona a absorção Excreção • Existem diversos produtos de excreção • Urina: - São encontrados o óxido de N-metilniacinamida, 4-piridona, N-metil-4-piridona-3-carboxamida e N-metil-2-piridona-5- carboxamida - A niacinamida pode ser metabolizada por outra via, onde o ácido niacínico vai se conjugar com a glicina formando um novo metabólito chamado ácido niacinúrico, encontrado na urina - A distribuição desses catabólitos na urina depende da quantidade e do tipo de niacina que foi absorvido, e a quantidade (estado metabólico) de niacina no indivíduo • Metabolismo geral da niacina: Funções Metabólicas → Ação Coenzímica: • A niacina é essencial na forma das coenzimas NAD+/NADH + H e NADP+/NADPH, na qual a parcela representada pela niacinamida funciona como: » Aceptor de elétrons em reações catabólicas – aquelas onde ocorre a transferência de átomos de hidrogênio do substrato íon hidreto para a niacinamida do NAD ♥ Reação da Gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase: - Ocorre na fase de compensação da via glicolítica, onde a enzima gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase usa o NAD como aceptor de elétrons - Nesse processo ela converte o gliceraldeído-3-fosfato em 1,3-bifosfoglicerato para desencadear processos até a formação de piruvato para produzir ATP ♥ Reação da Piruvato Desidrogenase: - É um complexo formado por 3 enzimas: ▪ Piruvato desidrogenase ▪ Diidrolipoil-transacetilase ▪ Diidrolipoil-desidrogenase - Esse complexo promove a remoção irreversível de íons CO2 e CoA formando o acetil-CoA - O NAD ao ser reduzido, irá oxidar o FADH restaurando a enzima diidrolipoil-desidrogenase ♥ Reação 𝛼-cetoglutarato: - O α-cetoglutarato é um intermediário do C. Krebs - É um precursor imediato do succinil-CoA - O Ciclo de Krebs é uma via metabólica que tem como objetivo oxidar as moléculas de acetil-CoA vindas da degradação dos carboidratos, ác. graxos e AAs - Esse processo tem como aceptor de elétrons o NAD ♥ Reação da Acil-CoA desidrogenase: - Essa enzima participa da 𝛽-oxidação de ác. graxos - A enzima 𝛽-hidroxiacil-CoA desidrogenase usa o NAD como aceptor de elétrons dessa via » Doador de elétrons em reações anabólicas – as enzimas reduzidas da niacina são usadas por enzimas que catalisam a transferência simultânea de 2 elétrons ♥ Reação da Ácido graxo sintase: - Essa enzima possui função de catalisar a síntese de palmitato a partir de acetil-CoA e malonil-CoA tendo como doador de elétrons o NADH - Gera longas cadeias de ácidos graxos saturados → Síntese de NADPH: • Via das Pentoses Fosfato é uma via alternativa importante para a utilização da glicose e tem como objetivo a síntese de ribose-5-fosfato e de NADH • Esse NADH sintetizado age como agente redutor em vias de biossíntese (ex: síntese de ác. graxo) e na manutenção da integridade da membrana dos eritrócitos através da participação na Via da Glutationa Peroxidase que é um potente sistema antioxidante → Ação Farmacológica: • Possui função de ser um fármaco hipolipidêmico (diminui os lipídios séricos) • Dose recomendada: 1-4 gramas/dia • Função principal: Diminuir o colesterol total, triglicerídeo, VLDL, LDL-colesterol e lipoproteína a (LP(a)) • Correlacionado ao aumento do HDL-colesterol (colesterol bom) • A ação hipolipidêmica do ácido niacínico: 1. A terapia com o ácido niacínico reduz a síntese de triacilgliceróis hepáticos através da inibição da enzima diacilglicerol aciltransferase-2 (DGAT2) responsável por catalisar a reação final da via metabólica de síntese de triacilgliceróis - Sugere que o fígado é o alvo majoritário do fármaco na regulação da secreção de lipoproteínas (VLDL e LDL) contendo apoproteínas-B - O ácido niacínico aumenta a degradação intracelular de apo-B - Ou seja, a inibição dessa enzima resulta na diminuição da síntese de triacilgliceróis e dos teores de lipoproteínas contendo apo-B 2. Diminuição do catabolismo da HDL-apolipoproteína AI, de forma geral, sem alterar a taxa de síntese da apo A1 - Isso ocorre em função da diminuição da expressão gênica da enzima 𝛽-cadeia da adenosina trifosfato sintase presente na superfície de células hepáticas - Essa enzima possui uma função pelo catabolismo de moléculas de apolipoproteína AI, que é a sub-fração mais eficiente no transporte reverso de colesterol - Com isso, ocorre um aumento do HDL circulante no plasma - Sendo importante ressaltar que os teores elevados de HDL-apo AI circulante estão associados intimamente com o menor risco de doença coronariana - Efeitos colaterais: O uso em doses farmacológicas produz uma série de efeitos adversos característicos à hipervitaminose. Tais efeitos aliados ao desconhecimento da ação da niacina em nível molecular, bem como o aparecimento de novos fármacos, como as estatinas, restringiram o uso do ácido niacínico como fármaco Fontes e Recomendações • Amplamente distribuída em alimentos de origem vegetal e animal - Carnes, peixes, levedura de cerveja, cereais integrais, amêndoas, amendoins, nozes, vísceras de animais - Leite e ovos – são pobres em niacina, porém, ricos em triptofano sendo fonte indireta de niacina - Nas plantas (cereais) – a niacina está associada por ligação covalente a polissacarídeos e proteínas sendo chamado de niacitina - A niacina conjugada possui biodisponibilidadereduzida, tendo baixo valor nutricional - Milho – o pré-tratamento com hidróxido de cálcio aumenta a biodisponibilidade da niacina, reduzindo esse fator anti- nutricional (procedimento usado no México e América Central para preparar a tortilha, um pão não fermentado) • Recomendações diárias: Hipovitaminose • A deficiência de niacina é caracterizada com sintomas de: - Fraqueza muscular, anorexia, indigestão e erupção cutânea • A forma mais grave de deficiência é a chamada pelagra – doença associada a pobreza e ao alcoolismo, e vai acometer indivíduos com uma monotonia alimentar, ou seja, alimentação com base em um único cereal - Restrita a regiões onde a pobreza absoluta é prevalente, como na África e Ásia - Sintomas – dermatite, demência e diarreia (Os 3 D’s), além de tremores, língua avermelhada, inchada e sensível - Essa doença passou a existir a partir do séc. XVIII na Europa a partir da introdução do milho na dieta, principalmente na Itália, Espanha e França - SNC – causa confusão, desorientação, depressão, neurite, apatia, com casos de perda de memória - Causa anormalidades digestivas – inflamação e irritação das mucosas da boca e TGI - Pode ser fatal - Lesões na pele são comumente observadas, principalmente nas áreas com maior exposição ao sol (mãos, antebraços, pescoço e pernas) • Existem síndromes idênticas a pelagra, observadas quando há deficiência de outros nutrientes que vão funcionar como cofator das enzimas da Via Metabólica de Conversão do triptofano até niacina - Como ferro, riboflavina (B2), piridoxina (B6) • É necessária a análise laboratorial para saber o que está causando as lesões exatamente, e se é a pelagra • Pacientes com AIDS possuem deficiência de niacina, pois existe uma depressão de triptofano no plasma e de NAD nos linfócitos • Recentemente, foram descritos casos clínicos de pelagra em pacientes com câncer de esôfago e alcoolismo - Essa síndrome carcinoide, é uma condição de aumento da secreção de seratonina e catecolamina por tumores carcinoides pode provocar pelagra pois há um desvio de triptofano da dieta para a síntese de seratonina em detrimento da síntese de niacina Hipervitaminose • É rara, mas pode acontecer quando o ácido nicotínico é usado como fármaco • Toxicidade: 1-2 g de ácido niacínico 3 vezes ao dia levando a hipervitaminose • Leva ao aumento da liberação de histamina, causando rubor • É prejudicial para pessoas asmáticas e com úlcera Análise Laboratorial • Avaliação do estado bioquímico de niacina no organismo: » Ocorre por medição da excreção urinária de nucleotídeos piridínicos majoritários (N1-metilniacinamida e 2-piridona) • A concentração plasmática de niacina e dos seus metabolitos é muito baixa → não é um marcador útil para monitorar o estado bioquímico da vitamina • A concentração plasmática de 2-piridona cai abaixo do limite de detecção quando a ingestão de niacina é muito baixa
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