Aula 9 - Vitamina B7 ou H (Biotina)

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Resumo da Malu – 2020.1 
Biotina – Vitamina B7 ou H 
Histórico 
→ 1901: 
• Eugene Wildiers – realizou pesquisas com leveduras, e foi 
observado que essas leveduras necessitavam de uma 
substancia orgânica acessória para se desenvolverem 
adequadamente 
• Essa substância foi denominada de fator bios 
 
→ 1927: 
• Margaret Boas – descobriu a doença da clara do ovo 
• Doença da clara do ovo – foi descoberta a partir de um 
experimento com ratos alimentados por 21 dias apenas 
com clara de ovo crua como fonte de proteína, e esses 
animais apresentaram perda de peso, dermatite, alopecia 
e desordens neuromusculares 
 
→ 1936: 
• Fritz Kogl e Brenno Tonnis – isolaram uma substancia 
cristalina proveniente de gemas de ovos de patas, a qual 
denominaram de biotina → acreditavam que se tratava 
de um dos componentes do fator bios 
 
→ 1939: 
• Paul Gyorgy – denominou a substancia cristalina que 
evitava a “doença da clara de ovo” de vitamina H 
• O nome da vitamina H foi dado em referência a palavra 
pele em alemão (haut) 
• Concluiu-se que a vitamina H e a biotina eram o mesmo 
composto 
 
→ 1943: 
• Merck and Company – foi possível a produção de biotina 
sintética pela primeira vez 
 
→ 1960: 
• Foi reconhecido o papel da biotina como vitamina 
Características Químicas 
• Sua estrutura química é bicíclica 
• Composta por um anel imidazólico contendo um grupo ureído 
(NH – C – NH) + anel tetrahidrotiofeno contendo uma ligação 
tio éster (R-S-R) + cadeia lateral de ácido valérico 
 
• O grupo ureído é fundamental pra que essa vitamina efetue 
sua função de coenzima no transporte de CO2 
Absorção, Transporte e Excreção 
• Está presente nos alimentos na sua forma livre ou conjugada 
a proteínas 
• Quando conjugada a proteínas, sofrerá ação de proteases 
gastrointestinais para possibilitar sua absorção 
• Após a hidrólise da proteína é liberado um composto chamado 
biocitina (biotina + 1 resíduo de lisina) 
• A biocitina sofrerá hidrólise pela ação da enzima biotinidase 
(enzima altamente específica encontrada no suco pancreático 
e na mucosa intestinal) liberando a biotina livre que poderá 
ser absorvida na mucosa intestinal 
• A biotinidase também pode atuar como proteína carreadora 
da biotina realizando o transporte dessa vitamina no sangue 
e no meio intracelular 
 
→ Absorção Intestinal: 
• Na borda em escova, vai ocorrer por transporte ativo 
dependente de sódio contra o gradiente de concentração 
• Na membrana basolateral do enterócito, ocorre por 
transporte passivo a favor do gradiente de concentração, 
sendo eficaz no jejuno e lenta no íleo e cólon 
• A maior absorção ocorre na porção superior do intestino 
delgado, ou seja, no duodeno e jejuno, reduzindo de forma 
progressiva em direção ao intestino grosso 
• Na mucosa do cólon, também há absorção de quantidades 
consideráveis de biotina, por conta da síntese de biotina 
feita pela flora intestinal → mas essa absorção é menor 
do que do duodeno e jejuno 
 
→ Transporte: 
• Na circulação sanguínea, aproximadamente 80% circula na 
sua forma livre, dissolvida no plasma, ou conjugada à 
enzima biotinidase, ligada à albumina ou a globulinas 
 
→ Excreção: 
• Ocorre na sua forma de 3-hidroxi-isovalérico 
 
 
 Resumo da Malu – 2020.1 
Funções Metabólicas 
• Sua principal função participar de reações de carboxilação e 
descarboxilação 
• Age como coenzima de diferentes carboxilases – realizam o 
transporte e fixação de CO2 em reações de diversas vias 
metabólicas (gliconeogênese, síntese e degradação de ácidos 
graxos, síntese de PTNs, degradação de AAs específicos) 
• A biotina se liga às carboxilases através de uma ligação amida 
feita entre o grupo carboxila presente no ácido valérico da 
estrutura da biotina, e o grupo amino presente em um resíduo 
de lisina da carboxilase (que até então está inativa) 
• Quando a biotina se liga ao sítio ativo da carboxilase é 
formado a enzima carboxibiotina – intermediário responsável 
pela transferência do CO2 
 
→ Piruvato Carboxilase: 
• É uma enzima da via da gliconeogênese – via metabólica 
responsável por produzir glicose a partir de precursores 
que não são carboidratos (lactato, piruvato, glicerol e 
aminoácidos glicogênicos) 
• Tem como coenzima a biotina 
• Responsável por catalisar a conversão do piruvato em 
oxalacetato 
• Enzima reguladora da via da gliconeogênese (responsável 
pela primeira reação da via) 
• A reação ocorre, inicialmente com o CO2 vindo de uma 
molécula de bicarbonato sendo ligado à biotina, formando 
a carboxibiotina 
• Em seguida, esse CO2 da carboxibiotina é transferido ao 
piruvato formando o oxalacetato em uma reação que 
requer gasto de energia 
• O oxalacetato será transformado em fosfoenolpiruvato, 
seguindo na via da gliconeogênese até a síntese da glicose 
 
 
→ Acetil-CoA Carboxilase: 
• Participa da síntese de ácidos graxos 
• Catalisa a primeira etapa da biossíntese de ácidos graxos 
atuando como enzima reguladora dessa via metabólica 
• Catalisa a síntese reversível de malonil-CoA a partir de 
acetil-CoA 
 
• A reação de carboxilação ocorre em 2 passos: 
- Primeiramente, o CO2 proveniente de uma molécula de 
bicarbonato é transferido para a biotina em uma reação 
dependente de ATP, formando a carboxibiotina 
- Em seguida, a carboxibiotina transfere seu CO2 para o 
acetil-CoA formando o malonil-CoA, que vai entrar em um 
processo de condensação catalisado pela enzima ácido 
graxo sintase, resultando na formação de ácidos graxos 
 
→ Propionil-CoA Carboxilase: 
• Enzima fundamental para a oxidação de ácidos graxos 
com número ímpar de carbonos 
• O propionato é um ácido graxo com 3 carbonos, sofrendo 
um processo de esterificação no fígado, pela ação da 
enzima acil-CoA sintetase, resultando em propionil-CoA 
• Em seguida, esse propionil-CoA vai ser carboxilado pela 
propionil-CoA carboxilase, resultando D-metilmalonil-CoA 
- Ocorre através da carboxilação da biotina pelo íon 
bicarbonato mediante o gasto de ATP formando o 
carboxibiotina, que vai transferir o seu CO2 para o 
propionil-CoA transformando-o em D-metilmalonil-CoA 
• A enzima metilmalonil-CoA racemase catalisa a conversão 
do D-metilmalonil-CoA em L-metilmalonil-CoA, 
• O L-metilmalonil-CoA servirá de substrato para a enzima 
metilmalonil-CoA mutase que irá converter esse composto 
em succinil-CoA (intermediário do C. Krebs) 
 
• A propionil-CoA carboxilase é 
uma enzima fundamental no 
metabolismo de aminoácidos 
isoleucina, metionina e valina 
• Estes AAs possuem rotas 
metabólicas de degradação 
extremamente complexas, 
resultando na produção de 
propionil-CoA 
 Resumo da Malu – 2020.1 
• Essa enzima promove a conversão dos ácidos graxos de 
cadeia impar e os aminoácidos metionina, isoleucina e 
valina em succinil-CoA (intermediário do C. Krebs) 
 
→ 𝛽-metilcrotonil-CoA Carboxilase (MCC): 
• Participa do catabolismo da leucina 
• Consiste na conversão da leucina em acetoacetato ou em 
acetil-CoA 
• A leucina é um aminoácido cetogênico, uma vez que o 
acetoacetato é um corpo cetônico e o acetil-CoA é um 
precursor para a síntese de corpos cetônicos 
• O processo de catabolismo da leucina envolve uma série 
de reações enzimáticas, e dentre elas destaca-se a etapa 
de carboxilação 
• É uma carboxilação reversível do 𝜷-metilprotonil-CoA em 
𝜷-metilglutaconil-CoA, é catalisada pela metilcrotonil-CoA 
carboxilase, que é uma enzima mitocondrial cuja atividade 
depende da biotina e de ATP 
 
Fontes e Recomendações 
• Cereais integrais, cerne vermelha, couve, frutas oleaginosas e 
vermelhas, peixes e cenoura 
• Recomendações diárias: 
- AI – ingestão adequada 
 
Hipovitaminose 
• Pode ser causada por: 
- Baixa ingestão da vitamina 
- Deficiência de biotinidase 
- Consumo de ovo cru de forma exagerada – visto que a clara 
do ovo contém avidina, uma glicoproteína que se complexa 
com a biotinae impede sua absorção interferindo na sua 
biodisponibilidade 
• Sintomas: 
- Dermatite esfoliativa, alopecia, conjuntivite, cetoacidose, 
hipotonia, ataxia e retardo de desenvolvimento em bebes e 
crianças 
Hipervitaminose 
• Rara em humanos levando em consideração que ela é uma 
vitamina hidrossolúvel 
Análise Laboratorial 
→ Excreção Urinária de Biotina: 
• A concentração dessa vitamina excretada é muito baixa 
• Essa baixa concentração pode ser dosada por meio de 
ensaios microbiológicos ou a capacidade de ligação com a 
avidina 
• Será separado e quantificado por HPLC (high performance 
liquid chromatography) 
 
→ Excreção urinária de Ácido 3-hidroxi-isovalérico (3-HIA): 
Outras informações 
• O Ministério da Saúde possui o Programa de Triagem Neonatal 
(PNTN) 
• Dentre os principais objetivos desse programa pode-se 
destacar a triagem de diferentes patologias, como: 
- Fenilcetonúria e outras aminoacidopatias 
- Hipotireoidismo congênito 
- Anemia falciforme e outras hemoglobinopatias 
- Fibrose Cística 
- Hiperplasia adrenal congênita 
- Atividade da biotinidase → sua deficiência é considerada 
um erro do metabolismo, de herança autossômica recessiva, 
influenciando na absorção e biodisponibilidade da vitamina