Artículo especializado: Los procesos metabólicos en la deficiencia de ácido fólico y vitamina B12.

Artículo especializado: Los procesos metabólicos en la deficiencia de ácido fólico y vitamina B12.

Las vitaminas son los compuestos orgánicos que necesita el cuerpo humano y se consideran nutrientes vitales que se requieren en determinadas cantidades. El cuerpo humano no puede sintetizarlos en cantidades suficientes; Por eso deben ingerirse a través de los alimentos. Se conocen trece tipos diferentes de vitaminas, clasificadas según su actividad biológica y química. Cada uno de ellos tiene una función específica en nuestro organismo. El ácido fólico desempeña un papel crucial en el crecimiento y desarrollo celular a través de muchas reacciones y procesos que ocurren en el cuerpo, tales como: B. Ciclo de histidina, ciclo de serina y glicina, ciclo de metionina, ciclo de timidilato y ciclo de purina. Si el cuerpo carece de ácido fólico, todos los ciclos mencionados anteriormente se vuelven ineficaces y provocan muchos problemas, además de otros problemas como anemia megaloblástica, cáncer y defectos del tubo neural. La vitamina B12 desempeña un papel crucial en el crecimiento y desarrollo celular a través de muchas reacciones y procesos que ocurren en el cuerpo. Si el nivel sube o baja de lo normal, todo el proceso se interrumpe porque cada proceso está conectado con otro. Las deficiencias se pueden tratar aumentando el consumo dietético o tomando suplementos.

introducción

Las vitaminas son los compuestos orgánicos que requiere el cuerpo humano y, en determinadas cantidades, se consideran nutrientes esenciales. El cuerpo humano no puede sintetizarlos en cantidades suficientes y, por lo tanto, deben consumirse a través de los alimentos. Se conocen trece tipos diferentes de vitaminas, clasificadas según su actividad biológica y química; Cada uno de ellos tiene un papel específico en nuestro organismo. ^[1]

Las vitaminas se clasifican en solubles en agua o solubles en grasa. De las 13 vitaminas, 4 son liposolubles (A, D, E y K) y las otras 9 son hidrosolubles (8 vitaminas del grupo B y vitamina C). Las vitaminas hidrosolubles son fácilmente solubles en agua y se excretan rápidamente del cuerpo porque, aparte de la vitamina B12, no se almacenan por mucho tiempo. ^[2]Por el contrario, las vitaminas liposolubles se absorben en el intestino en presencia de lípidos y es más probable que se almacenen en el cuerpo. Como se almacenan durante mucho tiempo, pueden provocar más hipervitaminosis que las vitaminas solubles en agua; Algunas vitaminas son vitales para el crecimiento y desarrollo de las células del cuerpo (por ejemplo, el ácido fólico y la B12). El ácido fólico es conocido como vitamina B9, la cual tiene funciones vitales. Nuestro cuerpo necesita ácido fólico para la síntesis, reparación y metilación del ADN. ^[3]Además, actúa como cofactor en muchas reacciones biológicas vitales. El ácido fólico desempeña un papel importante en la división celular y es especialmente necesario durante la infancia y el embarazo. El cuerpo humano necesita ácido fólico para producir glóbulos rojos sanos y prevenir la anemia, mientras que la vitamina B12 desempeña un papel importante al proporcionar grupos metilo esenciales para la síntesis de proteínas y ADN. La vitamina B12 se une a las proteínas de los alimentos y el ácido clorhídrico en el estómago libera B12 de las proteínas durante la digestión. Una vez liberada, la B12 se combina con una sustancia llamada factor intrínseco. ^[4]

revisión de literatura

ácido fólico

¿Qué se considera “ácido fólico”?

El ácido fólico es una vitamina B que ayuda al cuerpo a crear nuevas células sanas. El cuerpo humano necesita ácido fólico, especialmente las mujeres que pueden quedar embarazadas. La ingesta adecuada de ácido fólico antes y durante el embarazo puede prevenir defectos congénitos graves en el cerebro o la columna vertebral del bebé. También se la conoce como vitamina B9, folato o ácido fólico. Todas las vitaminas B ayudan al cuerpo a convertir los alimentos (carbohidratos) en combustible (glucosa), que se utiliza como energía. Estas vitaminas B, a menudo denominadas vitaminas del complejo B, ayudan al cuerpo a utilizar grasas y proteínas. Las vitaminas del complejo B son necesarias para tener una piel, cabello, ojos e hígado sanos. También ayudan al sistema nervioso a funcionar correctamente. El ácido fólico es la forma sintética de B9 que se encuentra en suplementos y alimentos fortificados.^[5]

El ácido fólico es crucial para el correcto funcionamiento del cerebro y juega un papel importante en la salud mental y emocional. Ayuda a producir ADN y ARN, el material genético del cuerpo, especialmente cuando las células y los tejidos crecen rápidamente, como por ejemplo. B. durante la infancia, la adolescencia y el embarazo. El ácido fólico colabora estrechamente con la vitamina B12 en la formación de glóbulos rojos y favorece la función del hierro en el cuerpo. La vitamina B9 actúa junto con las vitaminas B6 y B12 y otros nutrientes para controlar los niveles sanguíneos del aminoácido homocisteína. Los niveles altos de homocisteína se han relacionado con enfermedades cardíacas, aunque algunos investigadores no están seguros de si la homocisteína es una causa de enfermedades cardíacas o simplemente un marcador que indica la presencia de enfermedades cardíacas. ^[6]

Las fuentes ricas en folato incluyen espinacas, vegetales de hojas oscuras, espárragos, remolachas, nabos y hojas de mostaza, coles de Bruselas, habas, soja, hígado de res, levadura de cerveza, tubérculos, cereales integrales, germen de trigo, trigo bulgur, frijoles, frijoles blancos, habas, salmón, jugo de naranja, aguacate y leche. Además, todos los cereales y productos de cereales en los Estados Unidos están fortificados con ácido fólico. ^[7] Las recomendaciones diarias de ácido fólico en la dieta son: Bebés de 0 a 6 meses: 65 mcg (ingesta adecuada), Bebés de 7 a 12 meses: 80 mcg (ingesta adecuada), Niños de 1 a 3 años: 150 mcg (RDA), Niños de 4 a 8 años: 200 mcg (RDA), Niños de 9 a 13 años: 300 mcg (RDA), Adolescentes de 14 a 18 años: 400 mcg (RDA), 19 años y mayores: 400 mcg (RDA), mujeres embarazadas: 600 mcg (RDA) y mujeres en período de lactancia: 500 mcg (RDA). ^[8]

Metabolismo del ácido fólico y modo de acción.

Dado que el ácido fólico es bioquímicamente inactivo, la dihidrofolato reductasa lo convierte en ácido tetrahidrofólico y metiltetrahidrofolato. Estos congéneres del ácido fólico se transportan a través de las células mediante endocitosis mediada por receptores, donde son necesarios para mantener la eritropoyesis normal, interconvertir aminoácidos, metilar ARNt, generar y utilizar formiato y sintetizar ácidos nucleicos de purina y timidilato. Utilizando la vitamina B12 como cofactor, el ácido fólico puede normalizar los niveles altos de homocisteína al remetilar la homocisteína en metionina a través de la metionina sintetasa. ^[3]

Ciclos de deficiencia de ácido fólico.

El ácido fólico juega un papel importante en el cuerpo humano, el crecimiento y el desarrollo celular a través de muchas reacciones y procesos que ocurren dentro de él, incluido el ciclo de la histidina, el ciclo de la serina y la glicina, el ciclo de la metionina, el ciclo del timidilato y el ciclo de la purina. Como el cuerpo carece de ácido fólico, todos los ciclos se vuelven ineficaces y provocan muchos problemas como anemia megaloblástica, cáncer y defectos del tubo neural. ^[9]

ciclo de histidina

Este ciclo implica la desaminación de la histidina en presencia de ácido fólico, lo que da como resultado la formación de ácido urocánico. El ácido urocanoico participa en muchos procesos metabólicos para producir formiminoglutamato, que se conoce como "FIGLU" y participa en la producción de glutamato con la ayuda de la formiminotransferasa. En la deficiencia de ácido fólico, el catabolismo de FIGLU está alterado y no se puede formar glutamato a partir de formiminoglutamato; por lo tanto, el formiminoglutamato se acumula en la sangre y se excreta en mayores cantidades por la orina. ^[10]Este método se puede utilizar para evaluar la deficiencia de ácido fólico, ya que la deficiencia de ácido fólico está implicada en la baja formación de glutamato a partir de sustancias formiminoglutamato “FIGLU”. El ácido glutámico es una sustancia importante en el metabolismo del azúcar y las grasas y participa en el proceso de transporte de potasio; ayuda a transportar K+ al líquido cefalorraquídeo y a través de la barrera hematoencefálica. ^[11]

El glutamato es un neurotransmisor que juega un papel importante en el proceso de aprendizaje y memoria en el cerebro. Los niveles bajos de glutamato aumentan la probabilidad de sufrir esquizofrenia, trastornos cognitivos, trastornos neuropsiquiátricos y de ansiedad. Además, el glutamato juega un papel importante en la eliminación del exceso o desperdicio de nitrógeno por parte del cuerpo. El glutamato sufre una desaminación, una reacción oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa. ^[12]

Ciclo de serina y glicina.

La serina es un aminoácido no esencial que se puede obtener de la glucosa o de los alimentos. Algunos tejidos se consideran productores de glicina, mientras que otros, como el riñón, producen serina a partir de glicina. Tanto la serina como la glicina se transportan rápidamente a través de la membrana mitocondrial. ^[13]El ácido fólico juega un papel importante en esta vía; El 5,10-metilentetrahidrofolato proporciona un grupo hidroximetilo a los residuos de glicina para producir serina, que se sabe que es la fuente principal de un resto de carbono utilizado en las reacciones de folato. ^[14] Cuando hay deficiencia de ácido fólico, la glicina pierde su capacidad de producir serina; Esto conduce a muchos problemas, como disfunción del cerebro y del sistema nervioso central. Muchos procesos internos del cuerpo también se ven afectados, como por ejemplo: B. Trastornos funcionales del ARN y el ADN, el metabolismo de las grasas y los ácidos grasos y el desarrollo muscular. ^[quince]La serina es necesaria para la producción de triptófano, el aminoácido implicado en la producción de serotonina, una sustancia química cerebral que determina el estado de ánimo. Los niveles bajos de serotonina o triptófano se han relacionado con la depresión, la confusión, el insomnio y la ansiedad. Además, un nivel bajo de serina conduce a un rendimiento reducido del sistema inmunológico, ya que la serina participa en la formación de anticuerpos. ^[16]

ciclo de metionina

El folato juega un papel importante en el ciclo de la metionina. Interviene como 5-metiltetrahidrofolato de metionina en el proceso de metilación, en el que el grupo metilo se transfiere a homocisteína para formar metionina en presencia de la enzima metionina sintasa. La metionina sintasa es una de las dos únicas enzimas que se sabe que son enzimas dependientes de B12. Este proceso depende tanto del ácido fólico como de la vitamina B12.^[17] La homocisteína no se encuentra en los alimentos y puede obtenerse de la metionina mediante un proceso que implica la conversión de metionina en S -Adenosilmetionina, también conocida como producto “SAM”. Esta reacción requiere ATP y vitamina B12, así como la presencia de metionina adenosil transferasa [Figura 1]. ^{[6], [18]} En caso de deficiencia de ácido fólico, el cuerpo no puede producir metionina, lo que conduce a muchos problemas, como la baja producción de antioxidantes naturales (glutatión) y aminoácidos que contienen azufre (por ejemplo, cisteína), que intervienen en la eliminación de toxinas del cuerpo, la construcción de tejidos fuertes y sanos y la promoción de la salud cardiovascular. ^[19]Los niveles bajos de metionina provocan una función hepática deficiente como resultado de la acumulación de grasa en el hígado y una producción deficiente de creatina en los músculos, que proporciona al cuerpo la energía que necesita. También se sabe que la metionina es esencial para la formación de colágeno, que participa en la formación de la piel, las uñas y el tejido conectivo, y los niveles bajos de metionina tienen efectos negativos en estos procesos y funciones. ^[20]

ciclo de timidilato

Sin embargo, el folato no está en el de novo – Participa en la síntesis de pirimidina, pero sigue implicada en la formación de timidilato. La timidilato sintasa participa en la catalización de la transferencia de formaldehído del folato al dUMP para formar dTMP. Timidilato sintasa Es una enzima que desempeña un papel en la replicación de células y tejidos. ^[21] Los antagonistas del folato inhiben esta enzima y se han utilizado como agentes anticancerígenos. A partir de este ciclo, el papel del ácido fólico puede estar relacionado con el cáncer. La timidilato sintasa es una toxina metabólica involucrada en el desarrollo de la deficiencia funcional de folato, y las células del cuerpo crecen rápidamente como resultado del aumento de la síntesis de ADN. ^[22]Por esta razón, el folato se conoce como un "preventivo del cáncer". El tetrahidrofolato se puede regenerar a partir del producto de la reacción de la timidilato sintasa; Debido a que las células no pueden regenerar el tetrahidrofolato, sufren una síntesis defectuosa del ADN y eventualmente mueren. Muchos fármacos contra el cáncer actúan indirectamente inhibiendo la DHFR o directamente inhibiendo la timidilato sintasa. ^[23]

ciclo de purina

Los derivados del tetrahidrofolato se producen en dos pasos de reacción. usado de nuevobiosíntesis de purina; Las posiciones C8 y C2 en el anillo de purina también derivan del folato. La purina desempeña muchas funciones importantes en el crecimiento, la división y el desarrollo celular, ya que se la considera junto con la base pirimidina de la hélice del ADN. Con la deficiencia de folato, las funciones de las purinas se alteran, lo que significa un deterioro de la producción de ADN y conduce a muchos problemas dentro del cuerpo, ya que el ADN es la base de todos los procesos. Los defectos del ADN afectan a todas las partes del cuerpo, es decir, la piel, los huesos, los músculos, y pueden provocar la enfermedad de Alzheimer, problemas de memoria, enfermedades cardíacas y musculares, cáncer de mama y de ovario y deterioro del sistema inmunológico. ^{[24], [25]}

Los efectos de la deficiencia de ácido fólico en la salud

La deficiencia de ácido fólico tiene un efecto negativo en el organismo; Las enfermedades más comunes causadas por la deficiencia de B9 son la anemia megaloblástica y los defectos de nacimiento. La anemia megaloblástica se describe como la presencia de glóbulos rojos grandes de forma normal. Resulta de la inhibición de la síntesis de ADN dentro de la producción de glóbulos rojos. El 5-metiltetrahidrofolato sólo puede metabolizarse mediante la metionina sintasa; Por lo tanto, la deficiencia de coenzima de folato conduce a un deterioro de los glóbulos rojos. Debido a que la síntesis de ADN está alterada, el ciclo celular no puede progresar y la célula continúa creciendo sin dividirse, lo que se presenta como macrocitosis. Puede deberse a una deficiencia de vitamina B12 y también al atrapamiento de folato, impidiendo que este realice su función normal. Este defecto es causado por una síntesis defectuosa de timidilato con aumento de tamaño del trifosfato de desoxiuridina.^[24] Las investigaciones muestran la conexión entre la deficiencia de ácido fólico y los defectos del tubo neural en los recién nacidos; Se ha sugerido como mecanismo la deficiencia de homocisteína. También se ha demostrado que la formiltetrahidrofolato sintetasa, conocida como el dominio del gen de la tetrahidrofolato sintetasa C1, está asociada con un alto riesgo de defecto del tubo neural. ^[25]

La deficiencia de vitamina B12 también se considera una causa independiente de defectos del tubo neural. El tipo más conocido de este defecto es la “espina bífida”, que puede provocar muchos problemas y problemas, como: B. debilidad física o parálisis, trastornos emocionales, de inteligencia, de aprendizaje y de memoria. Según la Asociación de Espina Bífida, también puede provocar problemas de aprendizaje, trastornos gastrointestinales, obesidad, depresión, disfunción urinaria e intestinal, tendinitis y alergias. ^[26]

Vitamina B12

¿Qué se considera “vitamina B12”?

La vitamina B12 (comúnmente conocida como cianocobalamina) es la más compleja químicamente de todas las vitaminas. La estructura de la vitamina B12 se basa en un anillo de corrina, que es similar al anillo de porfirina que se encuentra en el hemo, la clorofila y el citocromo, y al que dos de los anillos de pirrol están directamente unidos. La cianocobalamina no puede ser producida por plantas ni animales; Las bacterias y las arqueas son los únicos tipos de organismos que tienen las enzimas necesarias para sintetizar cianocobalamina. Las plantas superiores no concentran la cianocobalamina del suelo y, por lo tanto, son fuentes pobres de la sustancia en comparación con los tejidos animales. La vitamina B12 se encuentra naturalmente en alimentos como la carne (especialmente el hígado y los mariscos), los huevos y los productos lácteos. ^[27]

Ingesta dietética de referencia de vitamina B12: Lactantes (ingesta adecuada) de 0 a 6 meses: 0,4 mcg por día (mcg/día), Lactantes de 7 a 12 meses: 0,5 mcg/día, Niños de 1 a 3 años: 0,9 mcg/día, Niños de 4 a 8 años: 1,2 mcg/día, Niños de 9 a 13 años: 1,8 µg/día, adolescentes y adultos de 14 años y mayores de años: 2,4 µg/día, embarazadas adolescentes y mujeres: 2,6 µg/día y adolescentes y mujeres lactantes: 2,8 µg/día. ^[28]

Metabolismo y mecanismo de acción de la vitamina B12.

El cuerpo utiliza la vitamina B12 en dos formas: como metilcobalamina o como 5-desoxiadenosilcobalamina. La enzima metionina sintasa requiere metilcobalamina como cofactor. Esta enzima normalmente participa en la conversión del aminoácido homocisteína en metionina, mientras que la metionina, a su vez, es necesaria para la metilación del ADN. La 5-desoxiadenosilcobalamina es un cofactor requerido por la enzima que convierte la l-metilmalonil-CoA en succinil-CoA. Esta conversión es un paso importante en la obtención de energía a partir de proteínas y grasas. Además, la succinil-CoA es necesaria para la producción de hemoglobina, que es la sustancia que transporta el oxígeno en los glóbulos rojos. ^[29]

Ciclos de deficiencia de vitamina B12.

La vitamina B12 juega un papel importante en el crecimiento y desarrollo celular del cuerpo humano a través de muchas reacciones y procesos que ocurren en el cuerpo; Como el cuerpo carece de ácido fólico, todos los ciclos mencionados anteriormente se vuelven ineficaces y provocan muchos problemas, además de otros problemas como anemia megaloblástica, cáncer y defectos del tubo neural. ^[26]

ciclo de metionina

La vitamina B12 (cobalamina) juega un papel importante en la conversión de homocisteína en metionina en el ciclo de la metionina, ya que toma el grupo metilo del 5-metiltetrahidrofolato (ácido fólico) y forma metilcobalamina, que luego libera este grupo metilo para convertir la homocisteína en metionina. ^[30]Además, la cobalamina es necesaria en la conversión de metionina en homocisteína, donde la metionina se convierte en el producto "SAM" mediante la metionina adenosiltransferasa en presencia de ATP. Con la deficiencia de vitamina B12, el cuerpo no puede producir metionina, lo que provoca muchos problemas. Además, el cuerpo no puede S -Adenosilmetionina, conocida como producto “SAM”. ^[31] La producción defectuosa del producto SAM conduce a una alteración de la síntesis de carnitina, de la función neuronal, del mantenimiento de la mielina y de la falta de metilación del ADN y el ARN.

Metilmalonil-CoA mutasa

Se requieren dos moléculas de adenosilcobalamina para convertir metilmalonil-CoA en succinil-CoA, que es un intermedio del ciclo del TCA, mediante la enzima metilmalonil-CoA mutasa, mientras que propionil-CoA se convierte en d-metilmalonil-CoA. ^[31] En la deficiencia de vitamina B12, la actividad de la metilmalonil-CoA mutasa se ve afectada y el ácido metilmalónico se acumula en el cuerpo. Estas deficiencias conducen a muchos problemas y problemas. El cuerpo pierde su capacidad de producir el producto intermedio del ciclo del TCA, succinil-CoA, lo que resulta en un deterioro del ciclo del TCA a medida que se reduce la conversión de succinato en fumarato, malato y el producto final del ciclo responsable de proporcionar una pequeña cantidad de energía antes de pasar a la cadena de transporte de electrones responsable de la producción de alta energía.^{[30], [31]} También hay un deterioro de la gluconeogénesis, la vía metabólica responsable de la producción de glucosa a partir de sustancias distintas de los carbohidratos, p. B. la glicerina, los aminoácidos glucogénicos y el lactato, son responsables y ayudan a mantener la normoglucemia durante el ayuno. Cuando el ácido graso se oxida a propionil-CoA, ocurre el papel de succinil-CoA, que se conoce como precursor de succinil-CoA, que luego se convierte en piruvato y entra en el ciclo de gluconeogénesis. ^[32]

Los efectos de la deficiencia de ácido fólico en la salud

La deficiencia de vitamina B12 puede afectar negativamente al organismo. La enfermedad más común causada por la deficiencia de B12 es la anemia perniciosa.

Anemia perniciosa

La anemia perniciosa es un tipo de anemia y el término "anemia" generalmente se refiere a una condición en la que la sangre tiene una cantidad de glóbulos rojos menor de lo normal. En la anemia perniciosa, el cuerpo no puede producir suficientes glóbulos rojos sanos porque no tiene suficiente vitamina B12. Sin suficiente vitamina B12, los glóbulos rojos no se dividen normalmente y son demasiado grandes, y pueden tener dificultades para salir de la médula ósea. No tener suficientes glóbulos rojos para transportar oxígeno al cuerpo puede provocar sensación de fatiga y debilidad. La anemia perniciosa grave o duradera puede dañar el corazón, el cerebro y otros órganos del cuerpo. La anemia perniciosa también puede causar otros problemas, como daño a los nervios, problemas neurológicos (como pérdida de memoria) y problemas del tracto digestivo.^[33]

Los estudios muestran que los niveles de homocisteína aumentan en la anemia perniciosa como resultado de la inhibición de la actividad de la metionina sintasa. La hiperhomocisteinemia es una afección caracterizada por niveles anormalmente elevados de homocisteína en la sangre. Aumenta el riesgo de enfermedades venosas y arteriales. ^[34]Esta enfermedad puede causar anomalías de los vasos sanguíneos, trombosis con estrechamiento y endurecimiento de los vasos sanguíneos, inflamación vascular, enfermedad de las arterias coronarias, aterosclerosis, pérdida ósea asintomática y rabiosa. Los niveles elevados de homocisteína también podrían ser un factor de riesgo para el desarrollo de muchas otras enfermedades, como ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares, osteoporosis, enfermedad de Alzheimer, colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn. La deficiencia de vitamina B12 también puede desempeñar un papel en la anemia megaloblástica y los defectos del tubo neural, como se mencionó anteriormente en relación con el ácido fólico. ^[35]

Conclusión

Las vitaminas son cruciales para el crecimiento y desarrollo celular. Su nivel normal en el organismo ayuda en el proceso de mantenimiento del organismo y mejora el rendimiento. ^[8] Unos niveles de vitaminas superiores o inferiores a lo normal provocan la interrupción de todo el proceso, ya que cada proceso está ligado a otro. ^[26] Las deficiencias se pueden tratar aumentando la ingesta dietética o tomando suplementos. ^[34]