-Composti organici essenziali per la vita

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2 -Composti organici essenziali per la vita -La maggior parte dei vertebrati (tra cui l uomo) non sono in grado di sintetizzarle (come gli amminoacidi essenziali) -Sono assunte con la dieta -Alcune malattie (rachitismo, scorbuto, beriberi, ecc.) sono dovute a carenze dietetiche di specifiche vitamine -Una piccola quota (parte del complesso B, PP, K) è prodotta dalla nostra flora batterica. (i trattamenti antibiotici in parte distruggono la flora batterica, e vanno integrati da complessi vitaminici) -Alcune vitamine entrano direttamente in alcuni importanti processi vitali -Altre vengono trasformate (precursori di coenzimi, ormoni-vit.a e D)

3 VITAMINE LIPOSOLUBILI Vitamina A Vitamina E Vitamina D Vitamina K Apportate dall alimentazione nelle loro diverse forme Assorbite nell intestino tenue prossimale (la vit. K 2 a livello del colon) Raggiungono in seguito il circolo sanguigno. Nel plasma le vit. A e D circolano legate a proteine specifiche, le vit. E e K legate alle lipoproteine HDL o LDL Eliminate nelle feci (la vit. A anche nelle urine)

4 VITAMINE LIPOSOLUBILI -Le vitamine liposolubili vengono immagazzinate nell organismo per lungo tempo -I principali siti di deposito sono: Vit. A: fegato Vit. D: tessuto adiposo e muscoli Vit. E: tessuto adiposo, muscoli e fegato -Non è necessario assumerle frequentemente per mantenere livelli efficaci normali -Hanno un potenziale di tossicità molto elevato

5 Le vitamine liposolubili sono derivate da condensazione di diverse unità isopreniche

6 VITAMINA A La vitamina A o retinolo è un alcol primario presente in forma esterificata nei tessuti degli animali e dei pesci d acqua salata, soprattutto nel fegato

7 Le provitamine A sono dei carotenoidi con un attività biologica paragonabile (dal β-carotene si origina la vitamina A) I retinoidi sono il retinolo e altri derivati a esso strettamente legati. Comprendono anche analoghi sintetici strutturalmente simili al retinolo, ma che non posseggono la sua attività vitaminica

8 Funzioni fisiologiche della Vit A Ruolo essenziale nel funzionamento regolare della retina Necessaria per la crescita e differenziamento del tessuto epiteliale, crescita delle ossa, riproduzione e sviluppo embrionale Co-fattore nei sistemi enzimatici Rinforza il fisico contro le infezioni polmonari, aumenta le funzioni immunitarie, riduce le conseguenze di alcune malattie infettive e può proteggere dallo sviluppo dei tumori Aiuta nel trattamento dell acne, dell impetigine, dei foruncoli e delle ulcere cutanee quando applicata esternamente

9 L adulto medio assume circa la metà della vitamina A sotto forma di retinolo e retinil estere, e il resto come β-carotene La vit. A circola nel sangue legata a proteine specifiche (RBP) La vitamina A è presente nei prodotti di origine animale Il β-carotene si trova nella frutta e nelle verdure gialle o verdi fegato, burro, formaggio, latte intero, tuorlo d uovo, pesce carote, meloni, albicocche, spinaci, foglie verdi di insalata La vitamina A è sensibile all ossidazione, i catalizzatori d ossidazione, la luce e il calore Negli alimenti un ruolo di protezione della vit. A è svolto dalla presenza di materia grassa non ossidata e di vit. E Durante la cottura degli alimenti le perdite di vit. A non dovrebbero superare il 20%

10 Le riserve tissutali di retinoidi nell uomo adulto sono piuttosto elevate, solo un lungo periodo di deprivazione per indurre una carenza carenza di vitamina A si verifica più facilmente nel corso di malattie croniche che influenzano l assorbimento dei grassi l insufficienza biliare e pancreatica, la sprue, il morbo di Crohn, la cirrosi portale dopo gastrectomia parziale o per estrema carenza dietetica cronica Diminuito adattamento alla luce di bassa intensità (emeralopatia) Secchezza della congiuntiva e della cornea (xerolfalmia) Cheratinizzazione e disidratazione della cute Predisposizione alle infezioni virali e alle complicanze polmonari Diarrea, perdita di peso Lenta crescita delle ossa Tra le anomalie riproduttive: difetti della spermatogenesi, degenerazione dei testicoli, aborto, riassorbimento del feto e nascita di figli malformati

11 Una dieta adeguata fornisce il fabbisogno normale di vitamina A Chi necessita di quantità addizionali? Il retinolo viene usato per la terapia della carenza di vitamina A e delle sindromi correlate terapia a lungo termine con retinolo

12 Un apporto di vitamina A molto superiore ai fabbisogni: ipervitaminosi A Intossicazione Acuta quantità 100 volte superiore Intossicazione Cronica quantità 10 volte superiore Rischio teratogeno

13 VITAMINA D3 o COLECALCIFEROLO Deriva dal colesterolo ed è sintetizzato dagli organismi animali Deriva dall ergosterolo ed è presente nelle piante

14 Produzione della Vitamina D dalla radiazione ultraviolette-b (UVB) Le radiazioni UVB ( nm) convertono il 7- deidrocolesterolo in pre-vitamina D (pelle) La Previtamina D3 viene sottoposta a isomerizzazione terminale che comporta la formazione di vitamina D3 (25 idrossivitamina D (25(OH)D)) (pelle) Questa viene convertita a 1,25-diidrossivitamina D3 (1,25(OH) 2 D3) nel fegato e nel rene

15 Dove agisce la 1,25-diidrossivitamina D? Intestino: aumenta l assorbimento del calcio e del fosforo regolando l espressione genica di una proteina che lega il calcio Ossa: mobilizza il calcio e il fosforo e permette la mineralizzazione del tessuto osteoide in associazione con il Paratormone Rene: aumenta il riassorbimento del fosforo e forse anche del calcio Altre funzioni Influenza la maturazione e il differenziamento delle cellule mononucleate nonché la produzione di citochine E necessaria per il buon funzionamento muscolare Inibisce la proliferazione e induce il differenziamento delle cellule tumorali Inibisce la proliferazione delle cellule epidermiche promuovendone il differenziamento (psoriasi volgare)

16 Se alla mancanza di una sintesi endogena si aggiunge una mancanza di apporto esogeno (insufficiente apporto alimentare o diminuito assorbimento) compare la carenza Rachitismo (Insufficiente mineralizzazione del tessuto osseo e della matrice cartilaginea di neoformazione) -incurvamento -gambe arcuate -malformazioni delle -giunture o delle ossa -fratture -lento sviluppo dei denti -debolezza muscolare Osteomalacia (Demineralizzazione delle ossa già formate) Osteoporosi demolizione della matrice osteoide debolezza muscolare fragilità ossea con tendenza alla rottura forti dolori a livello osseo deformità ossea

17 Fonti alimentari olio di fegato di merluzzo, pesci grassi, tuorlo d uovo, fegato, latte intero, burro e formaggi grassi La sintesi cutanea soddisfa quasi tutto il fabbisogno dell organismo La vitamina D circola nel sangue legata a proteine specifiche (DBP)

18 Preparazioni contenenti Vitamina D Ergocalciferolo o calciferolo (Vit. D 2 ) Colecalciferolo (Vit. D 3 ) Diidrotachisterolo (DHT) 1-idrossicolecalciferolo (alfacalcidolo) 1,25-diidrossicolecalciferolo (calcitriolo) Prevenzione della carenza di vitamina D Profilassi e cura del rachitismo nutrizionale Trattamento del rachitismo e dell osteomalacia di origine metabolica Ipocalcemia dell ipoparatiroidismo Prevenzione e trattamento dell osteoporosi post-menopausale (calcitriolo)

19 VITAMINA E -Termine generico per indicare di un gruppo di lipidi: i tocoferoli -Anello aromatico sostituito con una lunga catena isoprenoide -otto tocoferoli naturali (α, β, γ, δ-tocoferoli e tocotrienoli) -a causa della loro idrofobicità si associano alle membrane cellulari, ai lipidi di riserva e alle lipoproteine del sangue -viaggiano in circolo legati alle lipoproteine HDL o LDL -Antiossidanti biologici

20 VITAMINA E L α-tocoferolo è quello più frequente e presenta l attività biologica più elevata I β- e γ-tocoferoli hanno un attività vitaminica ridotta (rispettivamente 30% e 15% circa dell attività della forma α) Il δ-tocoferolo invece è praticamente inattivo

21 L α-tocoferolo è uno dei più potenti antiossidanti biologici, il più importante nel sangue umano -previene la perossidazione degli acidi grassi insaturi delle membrane biologiche in quanto neutralizza i ROS Inoltre, la vitamina E agisce in sinergismo con altri sistemi antiossidanti ed in particolare alcuni enzimi: glutatione perossidasi, catalasi, superossido dismutasi

22 Altri ruoli metabolici minori associati alle sue proprietà antiossidanti Agisce come agente anti-coagulante Promuove la regolare formazione dei globuli rossi Sembra esserci una relazione tra le vitamine A ed E: L assorbimento della vitamina A è potenziato dalla vitamina E ( aumenta la concentrazione nel fegato e in altre cellule): forse l azione antiossidante della vitamina E impedisce la degradazione della vitamina A Sembra che l interazione della vitamina C con il radicale libero del tocoferolo, ricicla il potente antiossidante α-tocoferolo

23 Il fabbisogno di vitamina E è soddisfatto interamente dall alimentazione Buone fonti di vitamina E uova e oli vegetali noci, mandorle, pistacchi grano integrale olio di germe di grano (la più importante fonte di vitamina E) La vitamina. E viaggia in circolo legata alle lipoproteine HDL o LDL

24 Vitamina K come co-fattore della coagulazione Sintetizzato dalle piante verdi ed è l unica vitamina K naturale disponibile per uso terapeutico Sintetizzata nei batteri Gram-positivi e in quelli del tratto intestinale

25 La vitamina K è presente nella maggior parte degli alimenti in quantità variabile spinaci, lattuga, cavoli, broccoli carne, patate, carote La dieta media soddisfa i fabbisogni giornalieri; la vitamina sintetizzata dalla flora batterica intestinale è disponibile anche per l ospite La vitamina K viaggia in circolo legata alle lipoproteine HDL o LDL La vitamina K si usa per correggere la tendenza al sanguinamento o all emorragia associata alla sua carenza

26 VITAMINA FUNZIONE SINTOMI DA DEFICIT RDA mg A retinolo, retinale, ac. retinoico Anti-ossidante, regola proliferazione e differenziamento cellulare, compone il pigmento visivo (rodopsina) Cecità notturna, ipercheratosi, anemia. 6 β-carotene D E colecalciferolo, D 3 7-deidrocol. è attivato a D 3 dalla luce UV. D 3 è attivato per idrossilazione nel fegato e nel rene a 1,25-(OH) 2 D Miscela di composti vegetali: tocoferoli Stimola assorbimento intestinale del Ca 2+, inibisce l escrezione renale e aumenta il riassorbimento di Ca 2+ dall osso (insieme a PTH) Anti-ossidante nelle membrane, lipoproteine e tessuto adiposo; stabilizza CoQ (respirazione mitocon.) Rachitismo nei bambini, osteomalacia nell adulto. Non noti K Sintetizzata dai batteri intestinali Richiesta per la sintesi epatica dei fattori della coagulazione 2, 7, 9 e 10, e di osteocalcina Aumento del tempo di coagulazione; osteoporosi. 0.08