1 Vitamine Idrosolubili Vit. C (acido ascorbico) Vit. B1 (tiamina) Vit. B2 (riboflavina) Vit. B3...

1

Vitamine

Idrosolubili Idrosolubili

Vit. C (acido ascorbico)

Vit. B1 (tiamina)Vit. B2 (riboflavina)

Vit. B3 (niacina)Vit. B5 (acido pantotenico)Vit. B6 (piridossina)

Vit. B9 (acido folico)

Vit. A (retinolo)Vit. A (retinolo)

Vit. D (7-deidrocolesterolo)7-deidrocolesterolo)Vit. D (7-deidrocolesterolo)7-deidrocolesterolo)

Vit. E (tocoferolo)Vit. E (tocoferolo)

Vit. K (fillochinone)Vit. K (fillochinone)

Vit. B12 (cobalammina)

LiposolubiliLiposolubili

Vit. B7 (biotina)Acido lipoico (lipoillisina)

Le principali fonti alimentari di vitamina B1 sono:Le principali fonti alimentari di vitamina B1 sono:cereali integrali, latte, carne, pesce cereali integrali, latte, carne, pesce

2

Vitamina B1 (Tiamina) (1)

N

NH3C NH2

CH2

N

S

CH3

CH2 CH2OH+

Vitamina B1 (tiamina)Vitamina B1 (tiamina)

3

Anello tiazolico

Vitamina B1 (Tiamina) (2)

La carenza di vitamina B1 induce anoressia nervosa, costipazione, sensodi affaticamento, nausea e vomito, depressione, ipertrofia cardiaca, debolezza che conduce fino ad atassia e, in caso di deficienza eccessiva, al beriberiberiberi. Il beriberi è (era) una malattia diffusa in Asia, in seguito ad una alimentazione quasi esclusivamente basata sul consumo di riso raffinato (brillato).

La tiamina contenuta nei cibi viene persa nelle acque di cottura se questa viene eccessivamente protratta. A parte questa considerazione, assumendo

una dieta standard occidentale, è difficile incorrere nella avitaminosi B1

*Nicholaas Tulp (1593-1674) *Nicholaas Tulp (1593-1674) più che per la sua attività più che per la sua attività scientifica è ricordato per scientifica è ricordato per

essere stato immortalato da essere stato immortalato da Rembrandt nel 1632 al centro Rembrandt nel 1632 al centro

della famosa tela della famosa tela “La lezione di Anatomia”.“La lezione di Anatomia”.

La prima descrizione medica del beriberi è stata fatta da due medici olandesi: Bontius (1642) e Nicolaas Tulp (1652)*.

Tulp visitò un giovane olandese che era tornato dalle Indie con la malattie che gli indigeni chiamavano beriberi. Tulp fece una descrizione molto dettagliata del beriberi, senza però capire che l’origine della malattia era nutrizionale.

Questa scoperta avvenne 200 anni più tardi.

4

Vitamina B1 (Tiamina) (3)

5

Vitamina B1 (Tiamina) (4)

La forma attiva della vitamina B1 è la tiamina pirofosfato, coenzima delle decarbossilasidecarbossilasi che catalizzano la

decarbossilazione di alcuni chetoacidi

(piruvato, -chetoglutarato)

Es:. Piruvato decarbossilasi (conversione di piruvato in acetaldeide)

6

Vitamina B1 (Tiamina) (5)

7

Vitamina B2 (Riboflavina) (1)

Le principali fonti di vitamina B2 sono: cereali, noci, latte, uova, vegetali a foglia verde, carne magra

La vitamina B2 o Riboflavina è costituita da isoallossazina legata tramite un atomo di N al ribitolo (polialcool a 5C)

E’ termostabile ma si decompone alla luce

8

Vitamina B2 (Riboflavina) (2)

Isoallossazina

Ribitolo

9

Vitamina B2 (Riboflavina) (3)

Riboflavina

La riboflavina fa parte del coenzima di alcune deidrogenasideidrogenasi sotto forma di Flavina MonoNucleotide (FMN) o

Flavina Adenina Dinucleotide (FAD)

Spesso le deidrogenasi FAD dipendentisono legate covalentemente all’enzima

10

Le reazioni di deidrogenazione con enzimi che utilizzano il FAD come cofattore (deidrogenasi FAD dipendenti) consistono quasi sempre nella rottura di due legami

C-H con formazione di un doppio legame C=CLa reazione è reversibile La reazione è reversibile

Vitamina B2 (Riboflavina) (4)

H-C-H + FADH-C-H

C + FADH2

C

H

H

11

Vitamina B2 (Riboflavina) (5)

Es 1: 1a reazione della ossidazione acidi grassi (-ossidazione)

Es 2: 6a reazione del ciclo di Krebs

COOHH-C-HH-C-H COOH

C C

H

H

COOH

HOOC

FAD FADH2

succinato deidrogenasi

Succinato Fumarato

Le principali fonti di vitamina B3 sono:latticini, pollame, pesce, carne magra, noci, uova

Vitamina B3 (Niacina) (1)

12

13

niacinaniacina nicotinammidenicotinammide vitamina PPvitamina PP

N

C

O

NH2

N

C

O

NH2

Vitamina B3 (Niacina) (2)

La nicotinammide fa parte del coenzima di alcune ossidoreduttasi sotto forma di nicotinammide adenin

dinucleotide (NAD)

+ H+

O

N

CONH

+

2

N

CONH2+ 2H+ 2H++ + 2e + 2e--

- 2H- 2H++ - 2e - 2e--

dinucleotideNicotinammide adenin

14

N

NH2

N

N

N

O

OHOH

H-O-P-O-CH2

O

Vitamina B3 (Niacina) (3)

O

OHOH

H-O-P-O-CH2

O NAD+ NADH + H+

15

Le reazioni di deidrogenazione con enzimi che utilizzano il NAD come cofattore (deidrogenasi NAD dipendenti)

coinvolgono quasi sempre l’ossidazione di un gruppo alcolico primario o secondario con formazione

di un gruppo aldeidico o chetonico rispettivamente La reazione è reversibile La reazione è reversibile

H -- C -- O -- H

H – C – O -- H

C=O C=O

H

Vitamina B3 (Niacina) (4)

H

+ NAD+ + NADH + H+

COO-

H-C-O-HH-C-H COO-

NAD NADH + H+ H-C-O-H

malato deidrogenasi

16

Vitamina B3 (Niacina) (5)

Es 1: fermentazione lattica

Es 2: ultima reazione del ciclo di Krebs

Malato Ossalacetato

COO-

C=OH-C-H COO-

COO-

C=O CH3

NADH + H+ NAD+

lattato deidrogenasi

COO-

H-C-O-H CH3

Piruvato Lattato

Nell’organismo la nicotinammide può essere sintetizzata a partire dall’amminoacido triptofano. Questa via di sintesi tuttavia non è sufficiente per sopperire al fabbisogno giornaliero della vitamina.

Sono peraltro richieste altre vitamine per un’efficiente sintesi

N N

H

CH2

C HH2N

COOH

N

C

O

NH2

Tiamina

Piridossina

Riboflavina

17

Vitamina B3 (Niacina) (6)

Un’alimentazione povera di nicotinammide e di triptofano o l’incapacità di assorbire la

vitamina portano a sviluppare nell’uomo la pellagra, una forma di dermatite che si

associa sempre a sindromi neurologiche, diarrea,

demenza.Oggi la pellagra è diventata una rarità, anche nei paesi

meno sviluppati. 18

Vitamina B3 (Niacina) (7)

L’acido pantotenico è un olio necessario per la vita degli animali superiori e di alcuni micro-organismi.

E’ presente nel latte, carne, verdure, incluse le patate

19

Vitamina B5 (Acido pantotenico) (1)

Acido pantotenico

La forma attiva della vitamina è il coenzima A (CoA-SH)

20

Vitamina B5 (Acido pantotenico) (2)

CoA-SHCoA-SH

H H CH3

HO– C -- CH2- - CH2 - - N- -- C--- C--- C---- CH2 -- OH O O OH CH3

.

21

Vitamina B5 (Acido pantotenico) (3)

Es: ultima reazione della -ossidazione

Il coenzima A è implicato in reazioni di

trasferimento dei gruppi acilici (vedi metabolismo degli

acidi grassi e degli zuccheri)

N

HOH2C

CH2OH

OH

CH3

H

+

PiridossinaPiridossina

N

HOH2C

CH2NH2

OH

CH3

H

+

PiridossamminaPiridossammina

N

HOH2C

C

OH

CH3

H

HO

+

22

Vitamina B6 (Piridossina) (1)

Per vitamina B6 si intende una famiglia di composti interconvertibili.La maggior parte della vitamina B6 è

sotto forma di piridossammina epiridossale presenti nella carne, pesce,

pollame, patate, vegetali e frutta

PiridossalePiridossale

La richiesta di vitamina B6 è proporzionale alla attività del metabolismo proteico. E’ importante durante la

gravidanza e l’allattamento23

Vitamina B6 (Piridossina) (2)

+N

OH2C

C

OH

CH3

H

HO

P

O

HO

OH

-

La forma attiva della vitamina B6 è il coenzima piridossalfosfato (PLP)

PLP

PLP

PLP

PLP

Vitamina idrosolubile sintetizzata da molte specie di microrganismi, alghe e piante.

Nell’organismo la flora batterica intestinale sintetizza biotina ma, essendo la vitamina assorbita nell’intestino tenue, la maggior

parte della biotina sintetizzata è eliminata con le feci

N N

S

O

HH

COOH

Vitamina B7 (Biotina) (1)

E’ presente nella maggior parte degli alimenti

24

Biocitina

Vitamina B7 (Biotina) (2)

Le funzioni biochimiche della biotina sono collegate al suo

ruolo come gruppo prostetico di enzimi (ligasi) che catalizzano le

reazioni di carbossilazionereazioni di carbossilazioneLa biotina è legata

covalentemente all’enzima tramite legame carbammidico

con un residuo di lisina

25

26

Vitamina B7 (Biotina) (3)

Carbossilasi che utilizzano biotina come cofattore

Le carbossilasi hanno due siti: uno per l’ATP (1° fase)e uno per la lo ione bicarbonato (2° fase)

(vedi esempio successivo)

27

Vitamina B7 (Biotina) (4)

Es: piruvato carbossilasi

La deficienza di biotina è molto raraL’unica possibilità di ipovitaminosi da biotina si avrebbe soltanto assumendo in

maniera continuativa albume d’uovo crudo. Nell’albume è infatti contenuta avidina, una glicoproteina che lega la biotina e non ne consente

l’assorbimento intestinale.Nella rara eventualità di ipovitaminosi da biotina insorgono dolori muscolari e

parestesia, accompagnati da dermatite esfoliativa e perdita di capelli.

Vitamina B7 (Biotina) (5)

Deficienza di biotina

Anche l’ipervitaminosi è molto improbabile perché la ridotta capacità di assorbimento intestinale e l’escrezione urinaria possono compensare

ampiamente una eventuale assunzione eccessiva della vitamina.

28

N

N

N

NH2N

OH

CH2 NH C

O

NH CH COOH

CH2

CH2

COOH

Pteridina sostituitaPteridina sostituitaAcido Acido

pp-amminobenzoico-amminobenzoicoAcido Acido

glutammicoglutammico

La funzione coenzimatica dell’acido folico richiede La funzione coenzimatica dell’acido folico richiede una doppia idrogenazione del nucleo pteridinico una doppia idrogenazione del nucleo pteridinico

ad opera del NADPHad opera del NADPH

29

Vitamina B9 (Acido folico) (1)

N

N

N

NH2N

OH

H

CH2 NH C

O

NH CH COOH

CH2

CH2

COOH

nAcido diidrofolico

N

N

N

NH2N

OH

H

CH2 NH C

O

NH CH COOH

CH2

CH2

COOH

H Acido tetraidrofolico n

NADPHNADPH

30

Vitamina B9 (Acido folico) (2)

NADPHNADPH

Funzione metabolicaFunzione metabolica

Trasferimento di frammenti monocarboniosi

31

Vitamina B9 (Acido folico) (3)

-

-

-

-

-

-

=

metile

idrossimetile

metilene

metenile

formile

CH3

CH2OH

CH2

CH

CH

O

ANTIFOLICIANTIFOLICI

Sono analoghi chimici che agiscono da “antivitamina”

N

N

N

NH2N

NH2

H

CH2 N C

O

NH CH COOH

CH2

CH2

COOH

HCH3

MetotrexatoMetotrexato

N

N

N

NH2N

CH2 R

NH2 32

AminopterinaAminopterina

Vitamina B9 (Acido folico) (4)

ANTIFOLICIANTIFOLICI

Gli antifolici agiscono da “antibiotici e antitumorali” inibendo l’attività della diidropterato sintetasi e della diidrofolato reduttasi rispettivamente. Viene così inibita la sintesi dei nucleotidi purinici che comporta un arresto della mitosi e quindi della divisione cellulare.

33

Vitamina B9 (Acido folico) (5)

34

Vitamina B12 (Cobalammina) (1)E’ caratterizzata dalla presenza di 4 anelli pirrolici simili a quelli dell’eme con

il Fe sostituito da Co (anello corrinico)

La vitamina B12 negli animali è prodotta esclusivamente dalla flora batterica intestinale. Per questo i conigli, mangiano periodicamente le proprie feci

E’ presente E’ presente nella carne, nella carne,

pesce, pollame, pesce, pollame, molluschi, latte, molluschi, latte, uova, formaggiuova, formaggi

La vitamina è rilasciata dalle proteine alimentari che la contengono quando viene a contatto con l’ambiente acido dello stomaco, sotto l’azione della pepsina. La vitamina è assorbita a livello intestinale grazie ad una proteina (fattore intrinseco, IF)L’assorbimento intestinale può essere ridotto da: metalli pesanti, alcool e carenza di calcioSintomi da carenza di vitamina B12: Sintomi da carenza di vitamina B12: bassi livelli di emoglobina, basso numero di eritrociti, debolezza, letargia, palpitazioni, cefalea, affanno (anemia anemia perniciosaperniciosa)La vitamina B12 è stata l’ultima delle vitamine ad essere isolata (dal fegato, nel 1948).Già nel 1926 si consigliava però di mangiare fegato crudo per curare l’anemia

Assorbimento della vitamina B12 dagli alimenti

35

Vitamina B12 (Cobalammina) (2)

metabolismo degli amminoacidi (A)

metabolismo ossidativo acidi grassi a numero dispari atomi di C (B)

fermentazione propionica nei ruminanti (B)

sintesi degli acidi nucleici metabolismo del calcio

Ruolo metabolico della vitamina B12

36

Vitamina B12 (Cobalammina) (3)

La vitamina C è stabile allo stato secco ma si ossida facilmente quando è in

soluzione, a meno che la soluzione non sia

debolmente acida (pH 4-6)37

Vitamina C (acido ascorbico) (1)

La vitamina C è presente nella frutta

(agrumi), patate, peperoni e nelle

verdure fresche in foglia

La vitamina C è sintetizzata nei

mammiferi a partire dal D-glucoronato.

Nell’uomo e nei primati la reazione finale non avviene

Mantiene allo stato ridotto gli ioni Fe2+ e Cu+, funzionando quindi da cofattore delle mono-ossigenasi attive nelle reazioni di:• idrossilazione della prolina e lisina, durante il processo di

maturazione del collagene;• idrossilazione della tirosina• sintesi della carnitina• sintesi delle catecolammine• sintesi di ormoni peptidici

Agisce da “scavenger” di radicali liberi

• E’ coinvolta nella mobilizzazione del ferro dai depositi di ferritina e emosiderina

38

Vitamina C (acido ascorbico) (2)

Ruolo della vitamina C

AssorbimentoLa vitamina C è assorbita a livello dell’intestino tenue. Il processo•è stereospecifico•ha le caratteristiche del trasporto attivo (e quindi saturabile)•è accompagnato dalla captazione di ioni Na+

•il pool aumenta, fino al raggiungimento della soglia renale.

39

Vitamina C (acido ascorbico) (3)

+

++assunzione alimentare

capacitàdi

assorbimentometabolismometabolismo

escrezione urinaria

Vit. CVit. Cemivitaemivita16-20 16-20 giornigiorni

-

-

Deficienza di vitamina C

Sintomi•Perdita dell’appetito Perdita dell’appetito •Affaticabilità Affaticabilità •Debolezza Debolezza •Lenta cicatrizzazione delle ferite Lenta cicatrizzazione delle ferite •Diminuito assorbimento di ferroDiminuito assorbimento di ferro

40

Vitamina C (acido ascorbico) (4)

Cause•SottonutrizioneSottonutrizione•Gravidanza Gravidanza •Allattamento Allattamento •Terapie farmacologiche prolungate Terapie farmacologiche prolungate •Abuso di alcoolAbuso di alcool•Abuso di fumo Abuso di fumo

ProfondaSintomi

•Emorragie petecchialiEmorragie petecchiali•IpercheratosiIpercheratosi•Congestione follicolareCongestione follicolare•AffaticabilitàAffaticabilità•Alterazioni gengivaliAlterazioni gengivali• Dolori articolari Dolori articolari •EdemaEdema

ScorbutoScorbuto

Lieve

41

Vitamine liposolubili A,D,E,K

La struttura delle quattro vitamine A, D, E, K è costituita da anelli e da lunghe catene laterali alifatiche che conferiscono insolubilità in acqua

e solubilità in ambienti idrofobici come i lipidi.Proprio per questo sono più difficili da studiare

e quindi il ruolo che rivestono è meno noto rispetto a quelle liposolubili

retinoloretinolo retinaleretinale

Acido retinoicoAcido retinoico42

Vitamina A (Retinolo) (1)

Attualmente si conoscono tre forme di vitamina A distinte in base allo stato di ossidazione del gruppo funzionale terminale

Fegato, uova, burro, latte e latticini sono le principali sorgenti alimentari di vitamina A

nella dieta occidentale

43

Vitamina A (Retinolo) (2)

Le verdure fresche di colore giallo o verde scuro sono sorgenti alimentari di -carotene un “lipide” vegetale con 30 C da cui per scissione ossidativa si ottiene la

vitamina A (15 C)

-carotene-carotene

-carotenediossigenasi-carotenediossigenasi

retinaleretinale

44

Vitamina A (Retinolo) (3)

La vitamina A è un fattore essenziale nel La vitamina A è un fattore essenziale nel processo biochimico su cui si basa la vistaprocesso biochimico su cui si basa la vista

45

Vitamina A (Retinolo) (4)

CH3

CH3

CH3 CH O

CH3

H3C

RetinaleRetinaleisomerasiisomerasi

trans-retinale

cis-retinale rodopsina

opsina

fotonefotone

nella retinanella retina

CH3

CH3

CH3

CH3

C

CH3 H

O

46

Vitamina A (Retinolo) (5)

La carenza di vitamina A causaopacità della cornea

La carenza di Vitamina A provoca nella cornea una epitelizzazione difettosa e cheratomalacia

(uno stato patologico che porta all’indebolimento e all’opacizzazione della cornea)

L’avitaminosi A è la causa più comune di cecità

La vitamina A è infatti coinvolta nella crescita e nel differenziamento

delle cellule epiteliali

47

Vitamina A (Retinolo) (6)

La vitamina A è essenziale nella conversione del colesterolo in estrogeni nella femmina e in

androgeni nel maschio

48

Vitamina A (Retinolo) (7)

49

Vitamina A (Retinolo) (8)

Segni della carenza di vitamina A

Unghie fragili, cirrosi epatica, ulcerazioni della cornea, diarrea, pelle ruvida, secca o prematuramente invecchiata, affaticamento frequente, assenza di

secrezione lacrimale, perdita dell’odorato, perdita dell’appetito, cecità notturna, ostruzione dei dotti biliari, crescita scarsa dell’osso

suscettibilità alle infezioni respiratorie, colite ulcerativa

50

Vitamina A (Retinolo) (9)

Ipervitaminosi A

È praticamente impossibile assumere un eccesso di vitamina A con gli alimenti. Gli accumuli di vitamina A nel fegato derivano sempre dall’assunzione eccessiva di farmaci o “integratori alimentari”.

I sintomi che accompagnano questa ipervitaminosi sono: dolori alle ossa, dolori alle ossa, dermatiti, nausea, diarrea. dermatiti, nausea, diarrea.

L’eccesso di vitamina A è teratogeno e va evitato in gravidanza

HO

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH3

CH3

CH3CH

Vitamina D Vitamina D (7-deidrocolesterolo)(7-deidrocolesterolo)

Il colesterolo epatico è il precursore della vitamina D

51

Vitamina D (1)

Metabolismo del calcio e vitamina DMetabolismo del calcio e vitamina D

L’idrossiapatite, un fosfato di calcio modificato, va a

costituire la parte inorganica del tessuto scheletrico

attraverso un processo di mineralizzazione

52

Vitamina D (2)

[Ca3(PO4)2]•Ca(OH)2

sintetizzano:sintetizzano: collagene di tipo 1, osteocalcina, fibronectina, trombospondina, sialoproteina ossea, osteopontina.

Osteoblasti

controllano:controllano: la mineralizzazione dell’osso

53

Vitamina D (3)

Il 7-deidrocolesterolo, sintetizzatonel fegato, viene trasferito alla

pelle dove, per esposizione alla luce, si converte in colecalciferolo

HO

CH2

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH

CH3

CH3

ColecalciferoloColecalciferolo54

Vitamina D (4)

Il colecalciferolo torna al fegatodove viene idrossilato

a 25-idrossicolecalciferolo

25-idrossicolecalciferolo25-idrossicolecalciferoloHO

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH2

C OH

CH3

CH3

55

Vitamina D (5)

Nel rene il 25-idrossicolecalciferoloviene nuovamente idrossilatoa 1,25-diidrossicolecalciferolo

1,25-diidrossicolecalciferolo1,25-diidrossicolecalciferoloHO

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH2

C OH

CH3

CH3OH

56

Vitamina D (6)

Il ruolo di 1,25-diidrossicolecalciferolo è quello di mantenere nel sangue una concentrazione fisiologica

di Ca2+, attivandone il rilascio dal tessuto osseo

HO

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH2

C OH

CH3

CH3OH

HO

CH3

CH (CH2)3

CH3

CH2

C OH

CH3

CH3OH

Ca2+

57

Vitamina D (7)

Uno stato di intossicazione (ipercalcemia/ipercalciuria) da Vitamina D si osserva soltanto con l’assunzione di una

quantità 10 volte superiore a quella raccomandata(è la vitamina più tossica)

CaCa2+2+

Calcolosi renale, artriti, Calcolosi renale, artriti, nausea, perdita di appetitonausea, perdita di appetito

58

Vitamina D (8)

Il rachitismo che si instaura per carenza nella dieta di vitamina D è

dovuto a ...

difettosa mineralizzazione dell’osso causata dalla carenza di calcio

formazione continua di osteoni e cartilagine

ingrossamento delle giunzioni costo- condrali (rosario rachitico) ed

arcuamento degli arti inferiori

59

Vitamina D (9)

60

Nell’adulto la carenza di vitamina D causa osteoporosi e osteomalacia

Vitamina D (10)

-tocoferolo: R-tocoferolo: R11, R, R22, R, R33 = metile = metile

-tocoferolo: R1, R3 = metile-tocoferolo: R2, R3 = metileRR44 è una catena isoprenoide è una catena isoprenoide

O

HO

R2

R3

R1

R4

CH3

La vitamina E è instabilealla luce, al caldo, all’aria

61

Vitamina E (Tocoferolo) (1)

La vitamina E proviene dalla dieta nella forma di una miscela di vari composti

fra loro correlati, chiamati tocoferoli

Viene immagazzinata nel tessuto adiposo, fegato, muscolo, globuli rossi, piastrine, testicolo, ovaio

62

Le fonti più ricche di vitamina E sono gli oli vegetali e la frutta secca

Vitamina E (Tocoferolo) (2)

La vitamina E ha un ruolo importante nel proteggere i tessuti dal danno causato dai radicali liberi che si formano durante le normali funzioni metaboliche.

O2• radicale superossido

OH• radicale idrossilico

ROO• radicale perossilico

RO• radicale alcossilico

HOO• radicale idroperossilico

NO• radicale monossido di azoto

NO2• radicale diossido di azoto

63

Vitamina E (Tocoferolo) (3)

La vitamina E previene l’insorgenza del diabete mellito insulino dipendente La vitamina E previene l’insorgenza del diabete mellito insulino dipendente ((IDDLIDDL dall’inglese, Insulin Dependent Diabetes Mellitus) )

indotto da radicali liberi indotto da radicali liberi (ROS, Reactive Oxygen Species )

ROSROS

Morte delle cellule

Morte delle cellule

IperglicemiaIperglicemia

IDDMIDDM

Deficit genetico di enzimi

Contaminantiambientali

Rispostaimmunitaria

Deficitnutrizionale

64

Vitamina E (Tocoferolo) (4)

Non si conoscono stati carenziali di vitamina E

Però :In gravidanza un basso apporto alimentare della

vitamina può causare anemia emolitica. La stessa patologia può insorgere nei neonati

prematuri alimentati con latte artificiale non sufficientemente supplementato di vitamina E

(Il nome tocoferolo deriva dalla primitivaosservazione che la vitamina E è essenziale nella fecondazione e nell’impianto dell’uovo)

65

Vitamina E (Tocoferolo) (5)

Con il termine di Vitamina KVitamina K si indica un gruppo di composti che hanno la stessa struttura

aromatica e differiscono per la lunghezza della catena poliisoprenoide a questa ancorata

66

Vitamina K (1)

Si chiama vitamina K1 il fillochinone contenente 4 unità isoprenoidi, che viene assunto da alimenti

di origine vegetale

Vengono chiamate vitamina Kn gli analoghi (menachinoni) che hanno catena composta di un

diverso numero n di unità isoprenoidi. I menachinoni sono di origine animale o batterica

(n può essere 6, 7, 9)

La vitamina K è necessaria per la modificazione post-traduzionale di varie proteine, quali la protrombina (fattore II),

coinvolte nella cascata della coagulazione del sangue (gli altri fattori sono VII, IX, X)

Questi fattori, sintetizzati nel fegato come precursori inattivi, sono attivati mediante carbossilazione di specifici residui di acido glutammico. Tali reazioni sono catalizzate da un enzima che

richiede vitamina K come cofattore.

Una volta avvenuta la modificazione dell’acido glutammico, le proteine assumono una grande affinità per il calcio

67

Vitamina K (2)

La vitamina K è largamente diffusa negli alimenti naturali ed è anche prodotta dalla flora batterica intestinale.

Di conseguenza, è difficile andare in ipovitaminosi K.Casi di avitaminosi K possono derivare da disfunzioni

epatiche, nei neonati ed in individui che abbiano un non efficiente assorbimento dei grassi alimentari.

Nei neonati si ha un calo del contenuto ematico di vitamina K perché l’assunzione alimentare della vitamina è insufficiente a sopperire l’ assenza di produzione nell’intestino (l’intestino

del neonato non ha flora batterica). Particolarmente a rischio sono i neonati prematuri.

68

Vitamina K (3)

69

Acido lipoico (1)

70

Acido lipoico (2)

Complesso multienzimatico della piruvico deidrogenasi: tre enzimi, tre coenzimi

Metallo Zn2+, Fe2+, ...

CoenzimaTPP (B1, tiamina)FMN, FAD (B2, riboflavina)NAD, NADP (B3, niacina)CoA –SH (B5, ac. pantotenico)PLP (B6, piridossina)CobalamminaAcido folico

Gruppo prostetico (legato covalentemente)FAD (B2, riboflavina)Biocitina (B7, biotina)Lipoillisina (ac. lipoico)

In parentesi è riportato il precursore vitaminico

Alcuni enzimi per la loro attività hanno bisogno di cofattori

Cofattori enzimatici & vitamine

Enzima

71

Vitamina Coenzima Funzione

B1 (tiamina) Tiamina pirofosfato (TPP)Trasferimento gruppi aldeidici (decarbossilazioni)

B2 (riboflavina)Flavin mononucleotide (FMN)Flavin adenindinucleotide (FAD)

Trasferimento atomi di H(deidrogenazioni)

B3 (niacina) Nicotinamide adenin dinucleotide (NAD+, NADP+)

Trasferimento atomi di H(deidrogenazioni)

B5 (pantotenato) Coenzima A (CoA-SH) Trasferimento gruppi acilici

B6 (piridossina) Piridossal fosfato Trasferimento gruppi NH3

B7 (Biotina) BiocitinaTrasferimento gruppi carbossilici (carbossilazione)

B9 (Acido folico) Acido tetraidrofolicoTrasferimento di gruppi –CH3, -CH2OH

B12 Cobalammina Trasferimento gruppi R con H

Acido lipoico* Lipoillisina Trasferimento di H e acili

72

Schema riassuntivo dei coenzimi derivati dalle vitamine

*liposolubile

73

Schema riassuntivo delle funzioni delle vitamine

Cofattori enzimatici (Coenzimi o gruppi prostetici) (vitamine gruppo B, ac. lipoico)

Ormoni (vitamina A, vitamina D)

Modulatori o regolatori della crescita

(ac. folico, vitamina A,)

Antiossidanti (vitamina C, vitamina E)

74

http://www.sinu.it/larn/http://www.biomedica.macgraw-hill.it

Siti internet di interesse

http://bcs.whfreeman.com/lehninger/