Artigo especializado: Os processos metabólicos na deficiência de ácido fólico e vitamina B12

Artigo especializado: Os processos metabólicos na deficiência de ácido fólico e vitamina B12

As vitaminas são os compostos orgânicos exigidos pelo corpo humano e são considerados nutrientes vitais que são necessários em certas quantidades. Não podem ser sintetizados em quantidades suficientes pelo corpo humano; Portanto, eles devem ser ingeridos através da alimentação. São conhecidos treze tipos diferentes de vitaminas, classificadas de acordo com sua atividade biológica e química. Cada um deles tem uma função específica em nosso corpo. O ácido fólico desempenha um papel crucial no crescimento e desenvolvimento celular através de muitas reações e processos que ocorrem no corpo, tais como: B. Ciclo da histidina, ciclo da serina e glicina, ciclo da metionina, ciclo do timidilato e ciclo da purina. Se o corpo carece de ácido fólico, todos os ciclos mencionados acima tornam-se ineficazes e levam a muitos problemas, além de outros problemas como anemia megaloblástica, câncer e defeitos do tubo neural. A vitamina B12 desempenha um papel crucial no crescimento e desenvolvimento celular através de muitas reações e processos que ocorrem no corpo. Se o nível ficar mais alto ou mais baixo do que o normal, todo o processo é interrompido porque cada processo está conectado a outro. As deficiências podem ser tratadas aumentando o consumo alimentar ou tomando suplementos.

introdução

As vitaminas são os compostos orgânicos exigidos pelo corpo humano e, em certas quantidades, são consideradas nutrientes essenciais. Eles não podem ser sintetizados em quantidades suficientes pelo corpo humano e, portanto, devem ser consumidos através dos alimentos. São conhecidos treze tipos diferentes de vitaminas, classificadas de acordo com sua atividade biológica e química; Cada um deles tem uma função específica em nosso corpo. ^[1]

As vitaminas são classificadas como solúveis em água ou solúveis em gordura. Das 13 vitaminas, 4 são solúveis em gordura (A, D, E e K) e as outras 9 são solúveis em água (8 vitaminas B e vitamina C). As vitaminas hidrossolúveis são facilmente solúveis em água e são rapidamente excretadas do corpo porque, além da vitamina B12, não são armazenadas por muito tempo. ^[2]Em contraste, as vitaminas lipossolúveis são absorvidas no intestino na presença de lipídios e têm maior probabilidade de serem armazenadas no corpo. Por serem armazenados por muito tempo, podem causar mais hipervitaminose do que as vitaminas hidrossolúveis; Algumas vitaminas são vitais para o crescimento e desenvolvimento das células do corpo (por exemplo, ácido fólico e B12). O ácido fólico é conhecido como vitamina B9, que tem funções vitais. Nossos corpos precisam de ácido fólico para a síntese, reparo e metilação do DNA. ^[3]Além disso, atua como cofator em muitas reações biológicas vitais. O ácido fólico desempenha um papel importante na divisão celular e é particularmente necessário durante a infância e a gravidez. O corpo humano necessita de ácido fólico para produzir glóbulos vermelhos saudáveis ​​e prevenir a anemia, enquanto a vitamina B12 desempenha um papel importante no fornecimento de grupos metil essenciais para a síntese de proteínas e DNA. A vitamina B12 se liga às proteínas dos alimentos e o ácido clorídrico no estômago libera B12 das proteínas durante a digestão. Uma vez liberada, a B12 combina-se com uma substância chamada fator intrínseco. ^[4]

revisão da literatura

Ácido fólico

O que é considerado “ácido fólico”?

O ácido fólico é uma vitamina B que ajuda o corpo a criar novas células saudáveis. O corpo humano precisa de ácido fólico, especialmente mulheres que podem engravidar. A ingestão adequada de ácido fólico antes e durante a gravidez pode prevenir defeitos congênitos graves no cérebro ou na coluna do bebê. Também é conhecido como vitamina B9, folato ou ácido fólico. Todas as vitaminas B ajudam o corpo a converter alimentos (carboidratos) em combustível (glicose), que é usado como energia. Essas vitaminas B, muitas vezes chamadas de vitaminas do complexo B, ajudam o corpo a utilizar gorduras e proteínas. As vitaminas do complexo B são necessárias para uma pele, cabelos, olhos e fígado saudáveis. Eles também ajudam o sistema nervoso a funcionar corretamente. O ácido fólico é a forma sintética da vitamina B9 encontrada em suplementos e alimentos fortificados.^[5]

O ácido fólico é crucial para o bom funcionamento do cérebro e desempenha um papel importante na saúde mental e emocional. Ajuda a produzir DNA e RNA, o material genético do corpo, especialmente quando células e tecidos crescem rapidamente, como. B. durante a infância, adolescência e gravidez. O ácido fólico trabalha em estreita colaboração com a vitamina B12 na formação de glóbulos vermelhos e apoia a função do ferro no corpo. A vitamina B9 atua junto com as vitaminas B6 e B12 e outros nutrientes para controlar os níveis sanguíneos do aminoácido homocisteína. Altos níveis de homocisteína têm sido associados a doenças cardíacas, embora alguns pesquisadores não tenham certeza se a homocisteína é uma causa de doenças cardíacas ou apenas um marcador que indica a presença de doenças cardíacas. ^[6]

Fontes ricas de folato incluem espinafre, vegetais de folhas escuras, aspargos, beterraba, nabo e mostarda, couve de Bruxelas, feijão, soja, fígado bovino, levedura de cerveja, raízes vegetais, grãos integrais, gérmen de trigo, trigo bulgur, feijão, feijão branco, feijão, salmão, suco de laranja, abacate e leite. Além disso, todos os grãos e produtos à base de cereais nos Estados Unidos são enriquecidos com ácido fólico. ^[7] As recomendações diárias de ácido fólico na dieta são: Bebês de 0 a 6 meses: 65 mcg (ingestão adequada), Bebês de 7 a 12 meses: 80 mcg (ingestão adequada), Crianças de 1 a 3 anos: 150 mcg (RDA), Crianças de 4 a 8 anos: 200 mcg (RDA), Crianças de 9 a 13 anos: 300 mcg (RDA), Adolescentes de 14 a 18 anos. anos: 400 mcg (RDA), 19 anos e idosos: 400 mcg (RDA), gestantes: 600 mcg (RDA) e lactantes: 500 mcg (RDA). ^[8]

Metabolismo do ácido fólico e modo de ação

Como o ácido fólico é bioquimicamente inativo, ele é convertido em ácido tetraidrofólico e metiltetrahidrofolato pela diidrofolato redutase. Esses congêneres de ácido fólico são transportados através das células por endocitose mediada por receptor, onde são necessários para manter a eritropoiese normal, interconverter aminoácidos, metilar tRNA, gerar e utilizar formato e sintetizar ácidos nucleicos de purina e timidilato. Usando a vitamina B12 como cofator, o ácido fólico pode normalizar os níveis elevados de homocisteína ao remetilar a homocisteína em metionina por meio da metionina sintetase. ^[3]

Ciclos de deficiência de ácido fólico

O ácido fólico desempenha um papel importante no corpo humano, no crescimento e desenvolvimento celular através de muitas reações e processos que ocorrem dentro dele, incluindo ciclo de histidina, ciclo de serina e glicina, ciclo de metionina, ciclo de timidilato e ciclo de purina. Como o corpo carece de ácido fólico, todos os ciclos tornam-se ineficazes e levam a muitos problemas, como anemia megaloblástica, câncer e defeitos do tubo neural. ^[9]

Ciclo de histidina

Este ciclo envolve a desaminação da histidina na presença de ácido fólico, resultando na formação de ácido urocânico. O ácido urocanóico está envolvido em muitos processos metabólicos para produzir formiminoglutamato, que é conhecido como “FIGLU” e está envolvido na produção de glutamato com a ajuda da formiminotransferase. Na deficiência de ácido fólico, o catabolismo do FIGLU é prejudicado e o glutamato não pode ser formado a partir do formiminoglutamato; portanto, o formiminoglutamato se acumula no sangue e é excretado em quantidades aumentadas na urina. ^[10]Este método pode ser usado para avaliar a deficiência de ácido fólico, uma vez que a deficiência de ácido fólico está envolvida na baixa formação de glutamato a partir de substâncias formiminoglutamato “FIGLU”. O ácido glutâmico é uma substância importante no metabolismo do açúcar e da gordura e está envolvido no processo de transporte de potássio; ajuda a transportar K+ para o líquido espinhal e através da barreira hematoencefálica. ^[11]

O glutamato é um neurotransmissor que desempenha um papel importante no processo de aprendizagem e memória do cérebro. Níveis baixos de glutamato aumentam a probabilidade de esquizofrenia, distúrbios cognitivos, distúrbios neuropsiquiátricos e de ansiedade. Além disso, o glutamato desempenha um papel importante na eliminação do excesso ou desperdício de nitrogênio pelo corpo. O glutamato sofre desaminação, uma reação oxidativa catalisada pela glutamato desidrogenase. ^[12]

Ciclo de serina e glicina

A serina é um aminoácido não essencial que pode ser obtido a partir da glicose ou dos alimentos. Alguns tecidos são considerados produtores de glicina, enquanto outros, como o rim, produzem serina a partir da glicina. Tanto a serina quanto a glicina são rapidamente transportadas através da membrana mitocondrial. ^[13]O ácido fólico desempenha um papel importante nesta via; O 5,10-metilenotetrahidrofolato fornece um grupo hidroximetil aos resíduos de glicina para produzir serina, que é conhecida por ser a fonte primária de uma porção de carbono usada nas reações de folato. ^[14] Quando o ácido fólico é deficiente, a glicina perde a capacidade de produzir serina; Isso leva a muitos problemas, como disfunções cerebrais e do sistema nervoso central. Muitos processos dentro do corpo também são prejudicados, como: B. Distúrbios funcionais de RNA e DNA, metabolismo de gorduras e ácidos graxos e desenvolvimento muscular. ^[quinze]A serina é necessária para a produção de triptofano, o aminoácido envolvido na produção de serotonina, uma substância química cerebral que determina o humor. Baixos níveis de serotonina ou triptofano têm sido associados à depressão, confusão, insônia e ansiedade. Além disso, um baixo nível de serina leva a um desempenho reduzido do sistema imunológico, uma vez que a serina está envolvida na formação de anticorpos. ^[16]

Ciclo da metionina

O folato desempenha um papel importante no ciclo da metionina. Está envolvido como 5-metiltetrahidrofolato metionina no processo de metilação, no qual o grupo metil é transferido para a homocisteína para formar metionina na presença da enzima metionina sintase. A metionina sintase é uma das duas únicas enzimas conhecidas por serem enzimas dependentes de B12. Este processo depende tanto do ácido fólico quanto da vitamina B12.^[17] A homocisteína não é encontrada nos alimentos e pode ser obtida a partir da metionina através de um processo que envolve a conversão da metionina em S -Adenosilmetionina, também conhecida como produto “SAM”. Esta reação requer ATP e vitamina B12, bem como a presença de metionina adenosil transferase [Figura 1]. ^{[6], [18]} Em caso de deficiência de ácido fólico, o corpo é incapaz de produzir metionina, o que leva a muitos problemas, como a baixa produção de antioxidantes naturais (glutationa) e aminoácidos contendo enxofre (por exemplo, cisteína), que estão envolvidos na eliminação de toxinas no corpo, na construção de tecidos fortes e saudáveis ​​e na promoção da saúde cardiovascular. ^[19]Níveis baixos de metionina levam ao comprometimento da função hepática como resultado do acúmulo de gordura no fígado e à produção prejudicada de creatina nos músculos, que fornece ao corpo a energia necessária. A metionina também é conhecida por ser essencial para a formação de colágeno, que está envolvido na formação da pele, das unhas e do tecido conjuntivo, e baixos níveis de metionina têm efeitos negativos nesses processos e funções. ^[20]

Ciclo do timidilato

No entanto, o folato não está no de novo – Síntese de pirimidina envolvida, mas ainda envolvida na formação de timidilato. A timidilato sintase está envolvida na catalisação da transferência de formaldeído do folato para dUMP para formar dTMP. Timidilato sintase É uma enzima que desempenha um papel na replicação de células e tecidos. ^[21] Os antagonistas do folato inibem esta enzima e têm sido utilizados como agentes anticancerígenos. A partir deste ciclo, o papel do ácido fólico pode estar ligado ao câncer. A timidilato sintase é uma toxina metabólica envolvida no desenvolvimento da deficiência funcional de folato, e as células do corpo crescem rapidamente como resultado do aumento da síntese de DNA. ^[22]Por esse motivo, o folato é conhecido como “preventivo do câncer”. O tetrahidrofolato pode ser regenerado a partir do produto da reação da timidilato sintase; Como as células são incapazes de regenerar o tetrahidrofolato, elas sofrem de síntese defeituosa de DNA e eventualmente morrem. Muitos medicamentos anticâncer atuam indiretamente inibindo o DHFR ou diretamente inibindo a timidilato sintase. ^[23]

Ciclo da purina

Os derivados de tetrahidrofolato são produzidos em duas etapas de reação usado de novobiossíntese de purina; As posições C8 e C2 no anel de purina também são derivadas do folato. A purina desempenha muitos papéis importantes no crescimento, divisão e desenvolvimento celular, pois é considerada juntamente com a base pirimidina da hélice do DNA. Com a deficiência de folato, as funções das purinas ficam prejudicadas, o que significa comprometimento da produção de DNA e leva a muitos problemas no interior do corpo, uma vez que o DNA é a base de todos os processos. Os defeitos do ADN afectam todas as partes do corpo, ou seja, pele, ossos, músculos, e podem levar à doença de Alzheimer, problemas de memória, doenças cardíacas e musculares, cancro da mama e dos ovários e deficiência do sistema imunitário. ^{[24], [25]}

Os efeitos da deficiência de ácido fólico na saúde

A deficiência de ácido fólico tem um efeito negativo no corpo; As doenças mais comuns causadas pela deficiência de B9 são anemia megaloblástica e defeitos congênitos. A anemia megaloblástica é descrita como a presença de glóbulos vermelhos grandes normalmente. Resulta da inibição da síntese de DNA na produção de glóbulos vermelhos. O 5-metiltetrahidrofolato só pode ser metabolizado pela metionina sintase; Portanto, a deficiência da coenzima folato leva ao comprometimento dos glóbulos vermelhos. Como a síntese de DNA está prejudicada, o ciclo celular não consegue progredir e a célula continua a crescer sem se dividir, o que se apresenta como macrocitose. Pode ser devido à deficiência de vitamina B12 e também à retenção de folato, impedindo-o de desempenhar sua função normal. Este defeito é causado pela síntese defeituosa do timidilato com aumento do trifosfato de desoxiuridina.^[24] A pesquisa mostra a ligação entre a deficiência de ácido fólico e defeitos do tubo neural em recém-nascidos; A deficiência de homocisteína foi sugerida como o mecanismo. A formiltetrahidrofolato sintetase, conhecida como domínio do gene C1 tetrahidrofolato sintetase, também demonstrou estar associada a um alto risco de defeito do tubo neural. ^[25]

A deficiência de vitamina B12 também é considerada uma causa independente de defeitos do tubo neural. O tipo mais conhecido desse defeito é a “espinha bífida”, que pode levar a muitos problemas e problemas, como: B. fraqueza física ou paralisia, distúrbios emocionais, de inteligência, de aprendizagem e de memória. Segundo a Associação Spina Bifida, também pode causar dificuldades de aprendizagem, distúrbios gastrointestinais, obesidade, depressão, disfunções urinárias e intestinais, tendinites e alergias. ^[26]

Vitamina B12

O que é considerado “vitamina B12”?

A vitamina B12 (comumente conhecida como cianocobalamina) é a mais complexa quimicamente de todas as vitaminas. A estrutura da vitamina B12 é baseada em um anel de corrina, que é semelhante ao anel de porfirina encontrado no heme, clorofila e citocromo, e ao qual dois dos anéis de pirrol estão diretamente ligados. A cianocobalamina não pode ser produzida por plantas ou animais; Bactérias e archaea são os únicos tipos de organismos que possuem as enzimas necessárias para sintetizar a cianocobalamina. As plantas superiores não concentram a cianocobalamina do solo e são, portanto, fontes pobres da substância em comparação com os tecidos animais. A vitamina B12 ocorre naturalmente em alimentos como carne (especialmente fígado e marisco), ovos e laticínios. ^[27]

Ingestão dietética de referência para vitamina B12: Bebês (ingestão adequada) 0-6 meses: 0,4 mcg por dia (mcg/dia), Bebês 7-12 meses: 0,5 mcg/dia, Crianças 1-3 anos: 0,9 mcg/dia, Crianças 4-8 anos: 1,2 mcg/dia, Crianças 9-13 anos: 1,8 µg/dia, adolescentes e adultos de 14 anos e mais anos: 2,4 µg/dia, grávida adolescentes e mulheres: 2,6 µg/dia e adolescentes e mulheres lactantes: 2,8 µg/dia. ^[28]

Metabolismo e mecanismo de ação da vitamina B12

A vitamina B12 é utilizada pelo organismo em duas formas, como metilcobalamina ou como 5-desoxiadenosilcobalamina. A enzima metionina sintase requer metilcobalamina como cofator. Esta enzima normalmente está envolvida na conversão do aminoácido homocisteína em metionina, enquanto a metionina, por sua vez, é necessária para a metilação do DNA. 5-desoxiadenosilcobalamina é um cofator exigido pela enzima que converte l-metilmalonil-CoA em succinil-CoA. Esta conversão é uma etapa importante na obtenção de energia a partir de proteínas e gorduras. Além disso, a succinil-CoA é necessária para a produção de hemoglobina, que é a substância que transporta oxigênio nas células vermelhas do sangue. ^[29]

Ciclos de deficiência de vitamina B12

A vitamina B12 desempenha um papel importante no crescimento e desenvolvimento celular do corpo humano através de muitas reações e processos que ocorrem no corpo; Como o corpo carece de ácido fólico, todos os ciclos acima mencionados tornam-se ineficazes e levam a muitos problemas, além de outros problemas como anemia megaloblástica, câncer e defeitos do tubo neural. ^[26]

Ciclo da metionina

A vitamina B12 (cobalamina) desempenha um papel importante na conversão da homocisteína em metionina no ciclo da metionina, pois pega o grupo metil do 5-metiltetrahidrofolato (ácido fólico) e forma a metilcobalamina, que então libera esse grupo metil para converter a homocisteína em metionina. ^[30]Além disso, a cobalamina é necessária na conversão de metionina em homocisteína, onde a metionina é convertida no produto “SAM” pela metionina adenosiltransferase na presença de ATP. Com a deficiência de vitamina B12, o corpo não consegue produzir metionina, o que leva a muitos problemas. Além disso, o corpo não consegue S -Adenosilmetionina, conhecida como produto “SAM”. ^[31] A produção defeituosa do produto SAM leva à síntese prejudicada de carnitina, à função neural prejudicada, à manutenção da mielina e à falta de metilação do DNA e do RNA.

Metilmalonil-CoA mutase

Duas moléculas de adenosilcobalamina são necessárias para converter metilmalonil-CoA em succinil-CoA, que é um intermediário do ciclo do TCA, pela enzima metilmalonil-CoA mutase, enquanto propionil-CoA é convertido em d-metilmalonil-CoA. ^[31] Na deficiência de vitamina B12, a atividade da metilmalonil-CoA mutase é prejudicada e o ácido metilmalônico se acumula no corpo. Essas deficiências levam a muitos problemas e problemas. O corpo perde a capacidade de produzir o produto intermediário do ciclo do TCA, o succinil-CoA, resultando no comprometimento do ciclo do TCA, pois a conversão do succinato em fumarato, malato e o produto final do ciclo responsável por fornecer uma pequena quantidade de energia é reduzida antes de ir para a cadeia de transporte de elétrons responsável pela alta produção de energia.^{[30], [31]} Há também comprometimento da gliconeogênese, a via metabólica responsável pela produção de glicose a partir de substâncias não carboidratos, por ex. B. glicerina, aminoácidos glicogênicos e lactato, é responsável e ajuda a manter a normoglicemia durante o jejum. Quando o ácido graxo é oxidado a propionil-CoA, ocorre o papel do succinil-CoA, conhecido como precursor do succinil-CoA, que é então convertido em piruvato e entra no ciclo de gliconeogênese. ^[32]

Os efeitos da deficiência de ácido fólico na saúde

A deficiência de vitamina B12 pode afetar negativamente o corpo. A doença mais comum causada pela deficiência de vitamina B12 é a anemia perniciosa.

Anemia perniciosa

A anemia perniciosa é um tipo de anemia cujo termo “anemia” geralmente se refere a uma condição em que o sangue apresenta um número menor de glóbulos vermelhos do que o normal. Na anemia perniciosa, o corpo é incapaz de produzir glóbulos vermelhos saudáveis ​​em quantidade suficiente porque não possui vitamina B12 suficiente. Sem vitamina B12 suficiente, os glóbulos vermelhos não se dividem normalmente e são demasiado grandes, podendo ter dificuldade em sair da medula óssea. Não ter glóbulos vermelhos suficientes para transportar oxigênio para o corpo pode causar sensação de fadiga e fraqueza. A anemia perniciosa grave ou duradoura pode danificar o coração, o cérebro e outros órgãos do corpo. A anemia perniciosa também pode causar outros problemas, como danos nos nervos, problemas neurológicos (como perda de memória) e problemas no trato digestivo.^[33]

Estudos mostram que os níveis de homocisteína estão aumentados na anemia perniciosa como resultado da inibição da atividade da metionina sintase. A hiper-homocisteinemia é uma condição caracterizada por níveis anormalmente elevados de homocisteína no sangue. Aumenta o risco de doenças venosas e arteriais. ^[34]Esta doença pode causar anomalias nos vasos sanguíneos, trombose com estreitamento e endurecimento dos vasos sanguíneos, inflamação vascular, doença arterial coronariana, aterosclerose, perda óssea assintomática e raivosa. Níveis elevados de homocisteína também podem ser um fator de risco para o desenvolvimento de muitas outras doenças, como ataques cardíacos e derrames, osteoporose, doença de Alzheimer, colite ulcerosa e doença de Crohn. A deficiência de vitamina B12 também pode desempenhar um papel na anemia megaloblástica e nos defeitos do tubo neural, como mencionado acima em relação ao ácido fólico. ^[35]

Conclusão

As vitaminas são cruciais para o crescimento e desenvolvimento celular. Seu nível normal no corpo auxilia no processo de manutenção do corpo e melhora o desempenho. ^[8] Níveis de vitaminas aumentados ou inferiores ao normal levam à quebra de todo o processo, pois cada processo está ligado a outro. ^[26] As deficiências podem ser tratadas aumentando a ingestão alimentar ou tomando suplementos. ^[34]