VITAMINE IDROSOLUBILI

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1 VITAMINE IDROSOLUBILI

2 VITAMINA B1 o TIAMINA formula di struttura Stabile in soluzione acida Sensibile al calore, alle basi e alla luce UV

3 VITAMINA B1 assorbimento Sito di assorbimento: duodeno tramite trasporto attivo Na-dip saturabile (2.5 mg/l).

4 VITAMINA B1 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: nessuno TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: FORMA ATTIVA: RUOLO METABOLICO: nel plasma come B1 o TMP legata all albumina negli RBC come TPP nelle urine, come metaboliti o in forma libera TPP, fosforilata dal fegato cofattore di decarbossilasi di α-chetoacidi cofattore di transchetolasi (via dei pentosi)

5 VITAMINA B1 forma attiva Decarbossilasi che hanno la TPP come cofattore: piruvato deidrogenasi: catalizza la reazione di decarbossilazione del piruvato ad acetilcoa α-chetoglutarato carbossilasi: catalizza la decarbossilazione dell achetoglutarato a succinato (ciclo di Krebs) Decarbossilasi di AA ramificati nel muscolo (VAL, LEU, ILE).

6 VITAMINA B1 ruolo metabolico

7 VITAMINA B1 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: dosaggio ematico di B1 e forme fosforilate attività della transchetolasi eritrocitaria CARENZA MALATTIA ASSOCIATA: BERI-BERI neurite associata a insufficienza cardiaca Segni clinici: forma secca: neuropatia periferica con disturbi di andatura forma umida: miocardite associata a tachicardia forma cerebrale: encefalopatia con associati segni neurologici e psichici.

8 Beri-beri nel mondo Il beri-beri rimane la principale causa di morte nei paesi in via di sviluppo soprattutto nei bambini allattati al seno di madri carenti di vitamina B 1. Nei paesi industrializzati sono soggetti a rischio: Alcolisti cronici (alcol deidrogenasi è B1-dip) Soggetti con malassorbimento, anziani, alimentati con nutrizione parenterale.

9 VITAMINA B1 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Pericarpo e germe di cereali e legumi Prodotti animali come carne e pesce LIVELLI RACCOMANDATI UOMINI: 1.2 mg/die DONNE: 0.9 mg/die BAMBINI: 0.9 mg/die

10 VITAMINA B1 fonti alimentari

11 VITAMINA B2 o RIBOFLAVINA formula di struttura Stabile al calore Sensibile alla luce (circa 85% distrutto nel latte esposto alla luce) e alle basi.

12 VITAMINA B2 assorbimento Sito di assorbimento duodeno tramite trasporto attivo ATP-dip saturabile (25 mg/l).

13 VITAMINA B2 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: nessuno TRASPORTO NEL SANGUE: nel plasma come B2 o FMN legata all albumina negli RBC come FAD ESCREZIONE: nelle urine, come metaboliti o in forma libera FORMA ATTIVA: FMN e FAD convertita in tutte le cellule RUOLO METABOLICO: cofattore di deidrogenasi e delle ossidasi catabolismo di AA, lipidi, purine ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni rigenerazione GSSG

14 VITAMINA B2 meccanismo di azione Reazione di ossidazione: deidrogenasi: agiscono in condizioni anaerobie trasferendo 2H dal substrato direttamente ai coenzimi flavinici ossidasi: agiscono in condizioni aerobie trasferendo l H dal substrato all O 2.

16 VITAMINA B2 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: CARENZA dosaggio ematico ed eritrocitario della B2 attività della GSH-reduttasi eritrocitaria MALATTIA ASSOCIATA: NESSUNA Sindrome simile alla pellagra con: lesioni cutanee in forma di dermatiti seborroidi lesioni alla bocca segni oculari con fotofobia e lacrimazione Soggetti a rischio nei paesi industrializzati: Alcolisti per insufficiente apporto alimentare Anziani con ridotto consumo di latte e latticini Vegetariani stretti (vegani).

17 VITAMINA B2 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Latte e derivati, uova, fegato, vegetali a foglia LIVELLI RACCOMANDATI UOMINI: 1.6 mg/die DONNE: 1.3 mg/die BAMBINI: 1.2 mg/die

19 VITAMINA B3 o PP o NIACINA formula di struttura E la più stabile del gruppo B Perdite sono dovute alla sua solubilità.

20 VITAMINA B3 assorbimento Sito di assorbimento: duodeno tramite trasporto facilitato Na-dip a basse conc., mentre per diffusione passiva ad alte conc.

21 DEPOSITO: nessuno TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: FORMA ATTIVA: VITAMINA B3 metabolismo e ruolo metabolico RUOLO METABOLICO nel plasma come B3 negli RBC come NAD e NADP nelle urine, dopo metilazione della nicotinamide nel fegato NAD e NADP convertita in tutte le cellule, ma soprattutto nel fegato reazioni di ox/red NAD cofattore delle deidrogenasi mitocondriali nelle reazioni che liberano energia (glicolisi, lipolisi, ciclo di Krebs) NADP cofattore delle reduttasi citoplasmatiche nelle reazioni di sintesi che richiedono energia (lipidi e steroli).

22 VITAMINA B3 meccanismo di azione Trasferimento ph-dip di un ione idruro (1H e 2 e - ) da un substrato al coenzima.

24 VITAMINA B3 sintesi endogena acido nicotinico può essere convertito a partire da TRP il catabolismo del TRP porta a acetilcoa quando questa via è satura si orienta verso la sintesi di acido nicotinico, poi nicotinamide e poi NAD la conversione avviene in presenza di B6 la quota convertita dipende da alcuni fattori: AA essenziali (LEU, ILE, VAL, THR, LYS) vitamine B1, B6 e B8 cofattori ferro 60 mg di TRP = 1 mg di acido nicotinico Esiste inoltre una sintesi batterica che non copre i fabbisogni.

25 VITAMINA B3 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: CARENZA dosaggio urinario della metilnicotinamide dosaggio eritrocitario del NAD MALATTIA ASSOCIATA: PELLAGRA (4D: diarrea, dermatite, demenza, morte [death]) Vari stadi clinici: apparato digerente: glossite (lingua rossa), stomatite e diarrea dermatite: simmetrica da fotosensibilizzazione encefalopatia: associata a deliri, allucinazioni e confusione mentale.

26 Soggetti a rischio nei paesi industrializzati: alcolisti perché il NAD è cofattore sia dell alcol che dell aldeide deigrogenasi anziani con ridotta introduzione. Pellegra nel mondo Soggetti a rischio nei paesi in via di sviluppo: popolazioni con ridotto apporto di B3 o di proteine diete monofagiche di ridotta qualità come mais e miglio che contengono B3 esterificato, poco TRP e inoltre il miglio è ricco di LEU che richiede niacina per la degrazazione.

27 VITAMINA B3 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Prodotti proteici come carne, pesce, cereali, latte (TRP) LIVELLI RACCOMANDATI UOMINI: 18 mg/die DONNE: 14 mg/die BAMBINI: 13 mg/die

29 VITAMINA B6 o PIRIDOSSINA formula di struttura Stabile al calore e O 2 Sensibile alla luce UV in soluzione alcalina.

30 VITAMINA B6 assorbimento Sito di assorbimento: digiuno prossimale per diffusione passiva non saturabile.

31 VITAMINA B6 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: scarso, nel muscolo legato alla glicogeno fosforilasi TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: FORMA ATTIVA: RUOLO METABOLICO nel plasma come B6 o piridossal fosfato legati all albumina negli RBC come piridossal fosfato legato all emoglobina nelle urine, come derivato (ac. 4-piridossico) piridossal-fosfato convertito soprattutto nel fegato molte reazioni del metabolismo degli AA (cofattore di transaminasi, decarbossilasi, transferasi ) sintesi dell EME metabolismo del glicogeno

32 VITAMINA B6 conversione nella forma attiva Passaggi di conversione: 1. Fosforilazione delle varie forme per azione di una chinasi 2. Formazione del coenzima attivo per azione della piridossina ossidasi. Questo enzima è presente solo nel fegato e è B2-dip.

33 VITAMINA B6 meccanismo di azione

35 VITAMINA B6 metabolismo della metionina

36 VITAMINA B6 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: dosaggio ematico del piridossal-p dosaggio urinario del ac. 4 piridossico attività degli enzimi B6-dipendenti eritrocitari (transaminasi) CARENZA MALATTIA ASSOCIATA: NESSUNA Sintomi di carenza: cutanei: dermatiti, glossite neuropsichici: astenia, depressione ematologici: anemia microcitica Soggetti a rischio: ridotta introduzione alimentare nel caso di paesi in via di sviluppo alcolisti per ridotta sintesi del piridossal-p per azione dell alcol gravidanza e allattamento.

37 VITAMINA B6 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Alimenti proteici come carni e pesce LIVELLI RACCOMANDATI UOMINI: 1.5 mg/die DONNE: 1.1 mg/die BAMBINI: 1.1 mg/die

39 VITAMINA B5 o ACIDO PANTOTENICO formula di struttura Sensibile al calore, agli acidi e alle basi Otticamente attivo (D)

40 VITAMINA B5 metabolismo ASSORBIMENTO: duodenale, probabilmente per trasporto attivo Na-dip DEPOSITO: nessuno, anche se il fegato è l organo più ricco TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: FORMA ATTIVA: nel plasma come B5 negli RBC come CoA nelle urine, come B5 CoA convertita nei mitocondri ACP convertita nel citoplasma

41 RUOLO METABOLICO VITAMINA B5 ruolo metabolico acetil CoA catabolismo glucidi, AA, lipidi, ciclo di Krebs, sintesi di colesterolo e acidi grassi ACP sintesi di acidi grassi donatore di gruppi acetili e acili alle proteine. Sistemi navetta: carnitina e citrato

42 VITAMINA B5 ruolo metabolico Formazione del legame altoenergetico tra il gruppo tiolico (-SH) della cisteamina e un acido organico RCOOH RCOOH + coa-sh RCO-S-coA + ACP-SH RCO-S-coA + H 2 O RCO-S-ACP + coa-sh

44 VITAMINA B5 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: CARENZA dosaggio ematico e urinario MALATTIA ASSOCIATA: NESSUNA Sintomi di carenza: astenia, nausea, vomito, dolori addominali Popolazioni a rischio: nei paesi in via di sviluppo soggetti malnutriti nei paesi industrializzati soggetti alimentati per parenterale.

45 VITAMINA B5 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Ubiquitario, soprattutto fegato, rosso d uovo, cereali e legumi. LIVELLI RACCOMANDATI Non esistono informazioni sufficienti per stabilire i livelli di assunzione. L intervallo di sicurezza è ADULTI: 3-12 mg/die

47 VITAMINA B8 o BIOTINA formula di struttura Stabile al calore Sensibile alla luce UV, O 2 Otticamente attiva (D).

48 VITAMINA B8 assorbimento Sito di assorbimento preferenziale duodeno e digiuno per trasporto attivo Na-dip. a basse conc. e per diffusione passiva a alte conc.

49 VITAMINA B8 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: nessuno, il fegato è l organo più ricco TRASPORTO NEL SANGUE: libera (20%), legata alle biotinidasi (80%) ESCREZIONE: urinaria, soprattutto in forma libera presente anche nelle feci per l origine microbica FORMA ATTIVA: biotinil-amp attivata nelle cellule RUOLO METABOLICO: coenzima delle carbossilasi metabolismo dei glucidi, acidi grassi e alcuni AA

50 VITAMINA B8 metabolismo cellulare La biotina è cofattore di carbossilasi che catalizzano l incorporazione della CO 2 nei substrati secondo 2 reazioni: 1. Fissazione della CO 2 a livello dell N in posizione 1 della biotina 2. L oloenzima carbossilato trasferisce la CO 2 al substrato accettore.

51 VITAMINA B8 ruolo metabolico Piruvato carbossilasi: enzima mitocondriale che catalizza la reazione di carbossilazione del piruvato ad ossalacetato nel ciclio di Krebs Acetil coa carbossilasi: enzima che catalizza la reazione acetil coa a malonil coa nella sintesi degli acidi grassi Propionil coa carbossilasi: enzima che catalizza la reazione propionil coa che deriva dall ox di acidi grassi a catena dispari e da alcuni AA, a metilmalonil coa che a sua volta è convertito a succinato (ciclo di Krebs).

52 VITAMINA B8 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: dosaggio ematico o urinario funzionalità delle carbossilasi CARENZA MALATTIA ASSOCIATA: NESSUNA Sintomi di carenza: astenia, anoressia, dermatite, depressione... Soggetti a rischio nei paesi industrializzati: Malattie ereditarie: 1. Deficit dell olocarbossilasi sintetasi che fissa la biotina sulle carbossilasi 2. Deficit di biotinidasi che libera la B8 dagli alimenti, la trasporta nel sangue e la ricicla a livello cellulare.

53 VITAMINA B8 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Tutti gli alimenti vegetali e animali, soprattutto fegato, tuorlo d uovo, lievito LIVELLI RACCOMANDATI Non esistono informazioni sufficienti per stabilire i livelli di assunzione. L intervallo di sicurezza è: ADULTO: µg/die

55 VITAMINA B9 o FOLATI formula di struttura Stabile al calore Sensibile alla luce UV e agli agenti ox e red

56 VITAMINA B9 assorbimento Sito di assorbimento preferenziale digiuno per trasporto attivo phdipendente (optimum tra 5 e 6) o per diffusione passiva a elevate conc.

57 VITAMINA B9 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: nel fegato, come pentaglutammati dell acido folico TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: FORMA ATTIVA: principalmente come CH 3 THF legata all albumina feci e urina RUOLO METABOLICO: THF convertita nei tessuti in presenza di vit C trasportatore di unità monocarboniose (-CHO, - CH 3, -CH 2..) metabolismo AA sintesi delle proteine sintesi delle basi puriniche e pirimidiniche metabolismo della metionina

58 VITAMINA B9 metabolismo della metionina 1. La MET si attiva in presenza di ATP a S-adenosil-metionina (SAM) 2. Cede un gruppo -CH 3 trasformandosi in S-adenosil-omocisteina 3. S-adenosil-omocisteina si scinde in adenosina e omocisteina 4. Il donatore di CH 3 è THF che lo cede alla B12 che lo cede all omocisteina.

59 VITAMINA B9 gruppi trasferiti dai coenzimi folici

60 VITAMINA B9 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: CARENZA dosaggio ematico eritrocitario, più attendibile MALATTIA ASSOCIATA: ANEMIA MACROCITICA Causa: ridotta sintesi di basi puriniche e pirimidiniche nelle cellule eritropoietiche con comparsa di RBC grandi e fragili Altri sintomi di carenza: alterazioni cutanee e disturbi gastrointestinali. Soggetti a rischio nei paesi industrializzati: Donne gravide il cui fabbisogno aumenta molto nel 1 trimestre (alterazione del differenziamento del tubulo neurale) Prematuri, anziani per ridotto apporto alimentare, alcolisti cronici Soggetti carenti di B12 che determina anomalia nel metabolismo dei folati e accumulo di folati metilati.

61 VITAMINA B9 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Vegetali a foglia, fegato, uova, legumi. LIVELLI RACCOMANDATI BAMBINO: 150 µg/die ADULTO: 200 µg/die GRAVIDANZA: 400 µg/die ALLATTAMENTO: 350 µg/die

63 VITAMINA B12 formula di struttura Sensibile alla luce, O 2 e agenti riducenti.

64 VITAMINA B12 assorbimento Attivo, altamente specifico in presenza di FI e saturabile. Sito preferenziale ileo distale. Assorbimento lento circa 8-12 h.

65 VITAMINA B12 metabolismo e ruolo metabolico DEPOSITO: nel fegato (fino a 2-5 anni) TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: principalmente B12 legata alle transcobalamine (TCI) attraverso la bile con un importante ricircolo enteroepatico FORMA ATTIVA: metilcobalamina convertita nel citoplasma adenosilcobalamina convertita nei mitocondri RUOLO METABOLICO: reazioni di transmetilazione reazioni di isomerizzazione

66 VITAMINA B12 distribuzione nella cellula

67 CARENZA VITAMINA B12 stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: dosaggio plasmatico dosaggio urinario dell ac. metilmalonico MALATTIA ASSOCIATA: ANEMIA PERNICIOSA Causa: arresto della maturazione dei RBC e nei casi più gravi anche demielinizzazione delle fibre nervose del midollo spinale. Quadro ematico: simile a quello della carenza di B9 e la somministrazione di questa vitamina può mascherare la carenza di B12. Soggetti a rischio nei paesi: in via di sviluppo: malnutrizione e vegetariani stretti (Indù) industrializzati: vegetariani stretti soggetti con patologie digestive (gastriti acloridriche, morbo celiaco, resezione dell ileo )

68 VITAMINA B12 fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Fonte vegetale non presente Fonte animale presente come cobalamina in prodotti animali come fegato, cuore, reni e pesce. LIVELLI RACCOMANDATI BAMBINO: 1.4 µg/die ADULTO: 2 µg/die

70 VITAMINA C o ACIDO ASCORBICO formula di struttura Sensibile al calore, alla luce UV e all O 2.

71 VITAMINA C metabolismo e livelli plasmatici ASSORBIMENTO: trasporto facilitato Na-dip soprattutto a livello ileale. DEPOSITO: accumulata nel fegato (4 mesi) TRASPORTO NEL SANGUE: ESCREZIONE: principalmente come acido ascorbico, il deidro tra 5-20% urine nella stessa forma o come metaboliti (ossalato) LIVELLI PLASMATICI: tra 6-14 mg/l

72 VITAMINA C ruolo metabolico RUOLO METABOLICO: Reazioni di red/ox Biosintesi del collagene Biosintesi delle catecolamine Biosintesi della carnitina Biosintesi degli acidi biliari e eliminazione delle sostanze esogene Metabolismo del ferro Inibizione della formazione di nitrosamine Attività antiossidante.

73 VITAMINA C meccanismo di azione Il deidroascorbico è riconvertito a ascorbato da una reduttasi GSH-dip.

74 VITAMINA C ruolo metabolico La sintesi del collagene avviene nei fibroblasti e inizia con la sintesi del procollagene che richiede idrossilazioni a cui partecipa la vitamina C.

75 VITAMINA C ruolo metabolico Le catecolamine (adrenalina, noraadrenalina, dopamina) sono sintetizzate a partire da LYS e PHE attraverso passaggi che richiedono vitamina C.

76 VITAMINA C ruolo metabolico La biosintesi della carnitina avviene nel fegato e richiede vitamina C. Liberata nel circolo è assunta dai tessuti periferici quali muscolo scheletrico e cuore. Funzioni: 1. Trasportatore di gruppi acili all interno del mitocondri per la β-ossidazione 2. Trasportatore di acetilcoa prodotto dalla β-ossidazione all esterno del mitocondrio.

77 VITAMINA C stato di nutrizione e di carenza STATO DI NUTRIZIONE Parametri da analizzare: CARENZA dosaggio ematico dosaggio nei leucociti (più attendibile) MALATTIA ASSOCIATA: SCORBUTO Segni clinici: a carico dei tessuti di sostegno (ossa, cartilagini..) per mancata formazione di collagene cutanei: emorragie cutanee e difficoltà di cicatrizzazione. morte per arresto cardiaco. Soggetti a rischio nei paesi industrializzati: Alcolisti, anziani, soggetti con malassorbimento cronico Attualmente ci può essere carenza marginale con astenia, anoressia, dolori muscolari, tachicardia.

78 VITAMINA C fonti alimentari e livelli raccomandati FONTI ALIMENTARI Vegetali freschi e agrumi, ma anche fegato, latte, carni e pesce. LIVELLI RACCOMANDATI La quantità minima giornaliera per prevenire lo scorbuto è di 10 mg. ADULTO: 60 mg/die GRAVIDANZA, ALLATTAMENTO, VECCHIAIA: mg/die

79 VITAMINA C fonti alimentari