Prof. José Aroldo Filho
VITAMINAS
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As vitaminas são uma classe de compostos orgânicos complexos encontrada em pequenas quantidades na maioria dos alimentos. São essenciais para o bom funcionamento do corpo e possuem funções de coenzima e antioxidante.
Pode reagir com AG, formando ésteres de retinol e oxidarse em aldeído (retinal) ou ácido retinóico.
Com base no fato da deficiência afetar ou não a saúde, vai depender da magnitude, onde tem-se os seguintes estágios de deficiência : 1) Preliminar: quantidade quantidade insuficiente na dieta, dieta, afetada afetada pela biodisponiblidade ou aumento das necessidades; 2) Deficiência bioquímica: redução do conjunto de vitaminas. Detectado por exames bioquímicos; 3) Deficiência fisiológica: aparecimento de sintomas não específicos, como perda de peso, fraqueza e fadiga; 4) Deficiência clinicamente manifesta: associada a sintomas específicos, como anemia.
Características biológicas importantes: - Insolúvel em água; - Degradados pela luz, estáveis no calor e à cocção.
Os três primeiros estágios são conhecidos como deficiência latente ou marginal de vitamina ou desnutrição subclínica. VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS A) VITAMINA A Foi denominada retinol devido sua função específica na retina do olho. È um álcool insaturado e sua estrutura permite a formação de 16 isômeros, mas apenas dois têm importância biológica: trans-retinol (forma biologicamente mais ativa) e o cis-retinol, com ação biológica na retina e ciclo visual (síntese de rodopsina). KRAUSE: O retinal é componente de um pigmento visual dos cones (iodopsina) e bastonetes (rodopsina) da retina, sendo essencial na fotorrecepção.
Pode ser derivada de carotenóides: alfa, beta e gamacarotenos, além da criptoxantina.
A atividade de vitamina A em mamíferos é dada pelo retinol e pelos carotenóides (PP o betacaroteno). KRAUSE: KRAUSE: Medida de ingestão d ietética de referência O teor de vitamina A dos alimentos é medido em equivalentes de retinol. 1 equivalente de retinol = 1mcg de retinol ou 12mcg de betacaroteno ou 3,33UI 3,33UI de ativid ade de vitami na A Os retinil ésteres devem ser hidrolisados pela enzima retinil éster hidrolase na borda em escova, reesterificados no enterócito, transportado via quilomícrons, via linfática, para rins, músculo e fígado. Do retinol absorvido, 80 a 90% ficam depositados nas células de Kupfer no fígado, na forma de éster de retinil. No fígado, o retinil é mobilizado para atender as necessidades fisiológicas, sendo hidrolisado a retinol na circulação. O retinol é mobilizado no fígado pela PTN fixadora de retinol (PFR), dependente de PTN e zinco. Fígado e rins possuem enzimas para converter retinol em ácido retinóico, que é importante para células epiteliais.
Fig. 1: Metabolismo de vitamina A
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Funções: crescimento, visão, integridade estrutural e funcional de tecido epitelial, reprodução e formação de dentes e ossos. Atua ainda na síntese protéica e de membranas celulares, além de proteção de barreira mucosa (ácido retinóico). Visão: fotorrecepção em bastonetes (visão noturna) e reações cromóforas nos cones (sentido da cor à luz brilhante). Nos processos de desintegração da rodopsina e isomerização do retinol, ocorre liberação de energia que ativa o nervo óptico, promovendo excitação nervosa que propicia a visão. Deficiência: quando há diminuição do retinol circulante (<0,35mcmol/L), a reconstituição da rodopsina torna-se mais lenta, ocasionando cegueira noturna (nictalopia), que é a forma mais precoce da hipovitaminose A. A deficiência também causa falha na síntese protéica e na diferenciação de células ósseas. A deficiência de ácido retinóico promove diminuição da diferenciação das células epiteliais basais em células produtoras de muco, deste modo, a carência de vitamina A provoca queratinização das mucosas do TGI e urinário, diminuindo a barreira contra infecções. Estágios de deficiência (COZZOLINO & COMINETTI 2013):
- função hepática anormal e hepatomegalia; - ascite e hipertensão portal. Os sinais de toxicidade são observados quando os níveis de Vitamina A séricos (Retinol sérico) do de 75 – 2000UI RE/100mL. Sinais de hipercarotenemia incluem o depósito de carotenóides nas superfícies mucosas e palmares e plantares (hipercarotenodermia). B) VITAMINA D Entre as várias formas de vitamina D, encontra-se a vitamina D2, ou ergocalciferol, que é formada a partir de alimentos de origem vegetal, e a vitamina D3 ou calciferol, que é sintetizada pelo próprio organismo a partir do colesterol. Precursores naturais: ergosterol e o 7-desidrocolesterol (esteróides). Características biológicas importantes: - Insolúvel em água; - As vitaminas D2 e D3 são destruídas rapidamente pela luz, oxigênio e ácidos. Compostos cristalizados são relativamente estáveis. A vitamina D circulante é proveniente dos alimentos ingeridos, mas também pode ser sintetizada pela pele a partir da ação dos raios UV a partir do 7-desidrocolesterol (presente nas glândulas sebáceas). Tanto vitamina D absorvida pelos alimentos quanto a produzida pela pele são transportadas no plasma pela ação da PTN de ligação de vitamina D (PLD), até o fígado, no qual é transportada em vitamina D ativa. Locais de armazenamento de vitamina D e de suas formas ativas: fígado, pele, cérebro, ossos e outros tecidos.
Fontes: fígado, leite, ovos, queijo, manteiga, frutas (carotenóides), abóbora, cenoura, pimentão, tomate, alface, banana-comprida, manga, mamão, dentre outros.Dos alimentos regionais brasileiros, os mais ricos são pupunha, tucumã e umari (~1500ER/100g). Toxicidade: Ocorre quando uma grande (9000mcg/dia) é ingerida por períodos prolongados.
A maior parte da vitamina D é estocada no fígado como 25-hidroxicolecalciferol [25-OH-D3], que é transportada para os rins para tornar-se BIOLOGICAMENTE ATIVA, chamada 1,25 diidroxicolecalciferol [1,25-(OH)2-D3] ou CALCITRIOL.
dose
Em humanos (WAITZBERG, 2009): irritabilidade, anorexia, cefaléia, diplopia, alopecia, ressecamento de mucosas, descamação, dores ósseas e musculares, alterações hepáticas e hemorragias. VITOLO (2014): (2014): perda mineral óssea óssea em animais. Em humanos existe risco de alteração de densidade óssea e de fraturas de quadril quando em alta ingestão de vitamina A pré-formada (>1,5mg/dia). KRAUSE: Os sinais de toxicidade envolvem: - dor e fragilidade óssea; - hidrocefalia/espinha bífida e vômitos em crianças e adolescentes; - pele seca e fissurada; - unhas quebradiças e queda de cabelo; - gengivite e glossite; - anorexia; - irritabilidade e fadiga;
Fig 2: Metaboli Metaboli smo da Vitamina D. O calcitriol pode ser considerado um hormônio, tendo como tecidos alvo o intestino delgado e os ossos. Papel na homeostase de cálcio: quando os níveis de cálcio caem, as glândulas da paratireóide são estimuladas a secretar PTH (paratormônio), o qual estimula a síntese de vitamina D ativa (calcitriol). Quando os níveis de cálcio aumentam, há inibição da mobilização de cálcio pela 2
calcitonina. Esse mecanismo é fundamental para manter a homeostase do cálcio. KRAUSE: Medida de ingestão d ietética de referência As unidades preferidas para quantificação de vitamina D são os microgramas (mcg) de vitamina D3. As unidades internacionais (UI) são utilizadas para quantificar a vitamina D total. 1mcg Vitami na D3 = 40UI vitamina D3 As DRIs para a vitamina D são estabelecidas para atingir as necessidades corporais quando uma pessoa possui exposição solar inadequada. Supõe-se que o adulto normal obtenha vitamina D suficiente pela exposição solar e ingestão eventual em pequenas quantidades nos alimentos. Funções: mineralização óssea, auxílio na absorção de cálcio (lembrando que a absorção de cálcio também está relacionada ao conteúdo do mineral na dieta). - estimula a absorção ativa de cálcio (estímulo da PTN de ligação do cálcio – PLCa) na borda em escova; a fosfatase alcalina também pode sofrer ação da vitamina D; - estimula o sistema de transporte ativo de fosfato no TGI; - associado ao PTH, regula os níveis de cálcio séricos; - Age na reabsorção renal de cálcio; - Provável papel na regulação das células betapancreáticas e secreção de insulina. WAITZBERG (2009) Casos de deficiência podem desencadear raquitismo e má formação esqueléticas em crianças e osteomalácia em adultos, fraqueza muscular, redução de cálcio e fósforo séricos e aumento de fosfatase alcalina. É considerado deficiente aquele com concentrações <20ng/mL.
densidade óssea e a presença de pseudofraturas, especialmente na coluna vertebral, fêmur e úmero. Prevenção: banho de sol de 10 a 15 minutos, duas a três vezes por semana. Tratamento: doses de 25 – 125mcg/dia. Naqueles com má absorção de lipídeos utiliza-se 1250mcg/d. - Osteoporose: Envolve massa óssea diminuída, mas com aparência histológica normal. Está associada com o envelhecimento e provavelmente a metabolismo alterado de vitamina D. Toxicidade (KRAUSE) – níveis superiores a 150ng/dl. Sinais de toxicidade incluem: - calcificação excessiva do osso; - cálculos renais; - calcificação metastática de tecidos moles (rins, coração, pulmão e membrana timpânica); - hipercalcemia; - cefaléia; - fraqueza; - náusea e vômitos; - constipação. - poliúria e polidipsia. C) VITAMINA E Foram identificadas inicialmente cinco formas de vitamina E: alfa, beta, gama e delta tocoferóis e os tocotrienóis. São insolúveis em água. O acetato de alfa-tocoferol é mais estável no ar, umidade e presença de ácidos e bases fortes. É estável ao calor, mas instável à luz. Os tocoferóis, juntamente com as vitaminas A, C e os carotenóides, possuem ação sinérgica em mecanismo de proteção celular. Principal propriedade química: antioxidante.
Causas de deficiência: baixa exposição à luz solar e, em idosos, alteração de metabolismo renal. Grupos de risco: pacientes em uso de terapia antiepiléptica (fenitoína e fenobarbital). Deficiência (KRAUSE) A deficiência se manifesta como raquitismo nas crianças e animais em crescimento e osteomalácia nos adultos. - Raquitismo: Doença que envolve mineralização prejudicada dos ossos em crescimento. Pode ocorrer não apenas da privação de vitamina D, mas também da deficiência de fósforo e cálcio. Caracteriza-se por anormalidades estruturais dos ossos que sustentam o peso (tíbia, costelas, úmero, rádio e ulna) e está associada a dor óssea, sensibilidade muscular e tetania hipocalcêmica. Os ossos frágeis não suportam os esforços, formando pernas arqueadas, costelas com contas (rosário raquítico), peito de pombo e protuberância frontal do crânio. Tratamento: concentrados de óleo de peixe (4mL de óleo de fígado de bacalhau = 360Ui de vitamina D). - Osteomalácia: Se desenvolve em adultos cujos espaços epifisários tornam aquela porção do osso resistente à deficiência de vitamina D. A doença envolve reduções generalizadas na
Possui processo de digestão semelhante às outras vitaminas lipossolúveis. É transportada nas lipoproteínas e distribuídas nelas, deste modo, é fundamental para proteção das lipoproteínas, em função de estresse oxidativo presente. Possui importante efeito antioxidante sobre a vitamina A e sobre os PUFAS, em especial o alfa-linolênico. Esta função antioxidante, em especial inativando peróxidos, preserva as funções de comunicação celular (intra e intercelular), de receptores e de mensageiros de sinais celulares como o AMPc. Quando associada à vitamina C, possui efeito antioxidante ainda mais estável (pois possuem características de solubilidade diferentes). O armazenamento é maior em tecido adiposo que no hepático, diferindo das demais vitaminas lipossolúveis. As glândulas adrenal e hipófise (pituitária) possuem reservatório desta vitamina. Defesa endógena antioxidante: vitamina E, selênio e AA sulfurados (cisteína e cistina). A vitamina E também pode inibir a enzima ciclooxigenase, responsável pela síntese de prostaglandinas e, deste modo, modular o processo inflamatório.
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Fontes: óleos vegetais (obtidos da soja, milho e gérmen de trigo, principalmente), manteiga, ovos, oleaginosas e algumas hortaliças.
e formação de trombina. Existem outros fatores nutricionais envolvidos: PUFAs, vitamina E e o mineral cálcio.
KRAUSE: Medida de ingestão d ietética de referência
Deficiência: hemólise e anemia em RNPT, em adultos, alterações em tecido muscular, coordenação, reflexo, visão e fala (sinais de neuropatia periférica).
Os fatores de coagulação dependentes de vitamina K e o fator X circulam na corrente sanguínea em sua forma inativa, passando à sua forma ativa após atividade extrínseca (combinação de lipoproteínas do tecido lesado com um componente das plaquetas sanguíneas – mediado pelo fator VII) ou após atividade intrínseca (mediante contato das plaquetas com o colágeno exposto – mediado pelo fator IX). O fator X converte a protrombina em trombina. Outra função da vitamina K é, após interagir com as vitaminas do complexo B, poder participar da cadeia respiratória.
Deficiência: agregação plaquetária, anemia hemolítica, degeneração neuronal e redução da creatinina sérica.
Fontes: repolho, brócolis, couve, nabo, alface. Fontes variáveis queijo, gema de ovo e fígado.
Depleção prolongada lesões musculares e esqueléticas e alterações hepáticas.
Deficiência: ocorre em casos de disbiose, uso crônico de antibióticos e carência dietética. Pode ser avaliada bioquimicamente pelo tempo de protrombina.
É quantificada em termos de equivalentes de tocoferol (alfa-TE) e suas ingestões estão associadas ao consumo de ácidos graxos polinsaturados, sendo então definidos para a população americana 0,4mg de alfa-TE/mg de AGPI.
Toxicidade: alterações nos mecanismos de coagulação. D) VITAMINA K Esta vitamina existe na natureza em duas séries: filoquinona (K1) – presentes nos vegetais verdes - e menaquinona (K2) – produzida pelas bactérias do cólon. As menadionas (K3) são compostos sintéticos que possuem atividade biológica superior a K1 e K2 (3 a 20 vezes superior que as vitaminas K1 e K2) e sua absorção não depende dos sais biliares e normalmente é trabalhada na ração animal.
Toxicidade - WAITZBERG (2009) doença hepática, anemia hemolítica e hiperbilirrubinemia em recémnascidos, com tratamento com doses 5 – 10 vezes superior à DRI. Especificidades da Vitamina K – VITOLO, 2014: Possui função coagulante que pode eliminar o efeito de drogas anticoagulantes cumarínicas (warfarina). Após estabelecimento da dosagem de warfarina, o paciente deve manter seu padrão alimentar constante, e mudanças no uso de suplementos ou alterações alimentares/alimentos enriquecidos em vitamina K devem ser comunicadas à equipe. VITAMINAS HIDROSSOLÚVEIS A) TIAMINA (B1) A tiamina (ou aneurina) age principalmente como tiamina pirofosfato (TPP), envolvida da ação das enzimas piruvato desidrogenase (glicólise e oxidação do piruvato), da alfacetoglutarato desidrogenase (Ciclo de Krebs) e na transcetolase (via das pentoses). É destruída em alta temperatura, a menos que o pH seja inferior a 5. pH > 7 perda de atividade biológica. É denominada vitamina antineurítica (ação no SNC).
Fig. 3: Metabolismo de vitamina K É sensível à luz e lentamente destruída pelo oxigênio, relativamente estável ao calor e é decomposta por alcoóis. Função: coagulação. È um fator essencial a carboxilases que convertem resíduos de ácido glutâmico de PTN em novos AA, o ácido alfa-carboxiglutâmico das PTNs completas, o que demonstra sua atuação no metabolismo ósseo. Fatores de coagulação dependentes de vitamina K: protrombina (fator II) e os fatores VII, IX e X. Lembrando que a coagulação ocorre em três etapas: vasoconstricção (diminui a afluência do sangue), aglutinação de plaquetas
A presença da enzima tiaminase (presente em peixes e frutos do mar crus) provoca perda de até 50% do teor de tiamina do alimento. Chás, café, farelo de arroz, mirtilo e morangos podem disponibilizar fatores antitiamina (polifenóis e antagonistas de tiamina). Calor destruição dos fatores antinutricionais. A absorção de tiamina depende de transporte ativo específico em intestino delgado proximal. Após ser absorvida no intestino delgado e transformada em coenzima ativa, o que ocorre principalmente em fígado. Sua desfosforilação ocorre principalmente no tecido renal, onde é excretada. Função: metabolismo energético. É importante no desdobramento do ácido pirúvico e respiração tecidual. Ela combina-se com o fósforo para formar a coenzima TPP. A TPP é necessária para a conversão do piruvato em Acetil-CoA e também na descarboxilação de alfacetoácidos, como o ácido alfa-cetoglutarato e dos 4
cetoácidos do metabolismo da metionina, leucina, isoleucina e valina. A TPP também é coenzima da via das pentoses fosfato. Nas células nervosas, a tiamina é necessária para deslocar os íons sódio na membrana. Parece regular ainda a neurotransmissão colinérgica. Deficiência: beribéri, que pode se apresentar na forma seca, úmida, aguda ou mista. Manifestação: insuficiência cardíaca e nervosa, com neurite. Nutrizes com consumo insuficiente deficiente lactente com beribéri. Tab 1: Deficiência de TIAMINA KRAUSE: Tipo de deficiência Estágio inicial da carência
–
leite materno
Função: coenzima da oxidação de intermediários de metabolismo de CHO e LIP. É importante para ativação da B6 e na preservação do folato. Participa da gliconeogênese, produção corticoesteróides e formação de hemácias.
de
Fontes: leite, queijo, ovos, carnes e hortaliças verdes. resumo segundo
Características anorexia; indigestão e constipação; peso e fraqueza nas pernas; hipersensibilidade muscular em MMIIs; entorpecimento em pernas; anestesia da pele (tíbia principalmente); velocidade de pulsão aumentada e palpitações. edema nas pernas, face e tronco; tensão nos músculos das panturrilhas; pulso acelerado; distensão das veias do pescoço; PA elevada; Volume urinário diminuído. Agravamento da polineurite inicial; Dificuldade para andar; Síndrome de Wernicke-Korsakoff – encefalopatia (confusão leve a coma). Agudo: - débito urinário diminuído; - choro excessivo, gemido fraco e queixoso; - insuficiência cardíaca. Crônico: - constipação e vômitos; - irritabilidade; - músculos sem tônus; - palidez da pele com cianose.
Deficiência: inflamação e quebra tissular, alterações visuais (perda da acuidade), fotofobia e lacrimejamento.
Beribéri úmido
Sua absorção aumenta na presença de alimentos (60% de eficiência) e, quando administrada isoladamente, apenas 15% é absorvido eficientemente.
KRAUSE: Os sintomas mais avançados incluem glossite e queilose (fissura nos lábios), estomatite angular (rachaduras na pele e cantos da boca), língua roxa e inchada, crescimento excessivo de capilar em torno da córnea e neuropatia periférica, além de anemia normocítica normocrômica. A fototerapia em lactentes com hiperbilirrubinemia (icterícia mononuclear) pode levar a deficiência de riboflavina. C) NIACINA (ÁCIDO NICOTÍNICO – B3 OU PP)
Beribéri seco
Beribéri infantil (2 – 5 meses)
Fontes: carne de porco magra, germe de trigo (principais fontes), vísceras, carnes magras, feijões, ervilhas, gema de ovo e peixes. Toxicidade WAITZBERG (2009) rara. Hipersensibilidade e reações anafiláticas são possíveis quando a tiamina é dada em doses excessivas, repetidamente, via parenteral. B) RIBOFLAVINA (B2) Atua como as coenzimas flavina-adenina-dinucleotídeo (FAD) e flavina-mononucleotídeo (FMN), utilizadas em reações de oxidação e redução.
É uma das principais coenzimas de metabolismo energético, pois participa de reações de oxidação e redução. A niacina é um ácido facilmente convertido em nicotinamida (composto biologicamente ativo). A niacina possui alta solubilidade e ponto de fusão alto (236°C). A niacina é absorvida no intestino, a qual é convertida em nicotinamida-adenina dinucleotídeo (NAD) e nicotinamidaadenina dinucleotídeo fosfato (NADP) no fígado Aproximadamente 60% do NAD formado pode ser encontrado no interior das células. Funções: As desidrogenases que participam das reações de glicólise, oxidação de cetoácidos, AG e AA dependem dos co-fatores NAD e NADP. COZZOLINO & COMINETTI (2013) O ácido nicot ínic o tem sido utilizado em megadoses (100 a 200 vezes a RDA) como agente hipolipidemiante (reduz colesterol), pela atuação como inibidor de síntese e secreção de VLDL, redução de LpA, aumento de HDL e inibição de lipólise de tecido adiposo. Deficiência: Foram inicialmente denominada “mal da rosa”, que depois foi denominada pelagra. Os sinais iniciais incluíam eritema, despigmentação em membros inferiores (MMIIs) e superiores (MMSSs), conhecidos como luvas de pelagra.
Utilizada na cadeia de transportes de eletros e na ação da P-450 hidroxilase.
Na mucosa gástrica provoca acloridria, gastrite, estomatite, glossite, interferindo diretamente no processo digestivo e absortivo desse órgãos, exibindo sinais clínicos como vômitos, alternâncias entre constipação e diarréia.
É um pigmento de cor amarela, isolada primeiramente em tecidos animais, leite e ovos.
No sistema nervoso causa cefaléia, tremores até demência profunda.
É estável ao calor e oxidada em meio ácido. Possui baixa solubilidade em água e pode ser perdida adicionando bicarbonato na cocção ou exposta ao UV.
OBS.: caso o consumo de álcool esteja associado, aumenta a necessidade da niacina podendo causar doença mental.
É fosforilada na absorção e estocada no fígado, baço, rins e músculo cardíaco.
KRAUSE: Os sintomas iniciais são fraqueza muscular, anorexia, indigestão e erupções cutâneas. A def iciência 5
grave leva à pelagra, caracterizam como síndrome 3D (demência, dermatite e diarréia), tremores e língua sensível (ou língua carnosa). As alterações dermatológicas são as mais proeminentes. A pele exposta ao sol desenvolve dermatite rachada, pigmentada e descamativa. COZZOLINO & COMINETTI (2013) Casos raros são observado em pacientes em uso de isoniazida ou azatioprina, pois são medicamentos que interferem no metabolismo do triptofano. Fontes: carnes, aves, peixes e oleaginosas (amendoim). Nozes e grãos integrais também são boas fontes. Leite e derivados são boas fontes de triptofano (precursor de niacina 60mg de triptofano = 1mg de niacina).
10 a 50mg/dia) e redução do risco de litíase renal por áicod oxálico (reduz a hiperoxalúria, em doses de 50 a 100mg/dia). Atua no metabolismo de lipídeos, na estrutura da fosforilase e no transporte de AA através da membrana celular. Há diminuição do teor de ácido araquidônico nas membranas plasmáticas, em especial em hepatócitos, quando há deficiência de piridoxina. Atenção: excesso de leucina pode aumentar as necessidades de piridoxina. Caso não aconteça pode levar a deficiência de niacina também (e desenvolvimento de pelagra).
Toxicidade: WAITZBERG (2009) hepatite, arritmia, náuseas, vômitos, diarréia, ulcera péptica, hiperuricemia, intolerância à glicose, miopatia. Há possibilidade de flushing (rubor em face e liberação de histamina).
- contraceptivos orais e álcool de B6.
D) ÁCIDO PANTOTÊNICO (B5)
Fontes: germe de trigo, levedura e produtos cárneos (carne de porco e frango), vísceras (pp fígado), cereais integrais, legumes, batatas, bananas e aveia.
predispõe
à deficiência
É razoavelmente estável na cocção e armazenamento, mas perdido no refino.
KRAUSE: Medida de ingestão d ietética de referênci a
Está amplamente distribuído nos alimentos (vegetais e animais).
O estado adequado da vitamina B6 é mantido quando a ingestão for de 0,016mg vitamina B6/g de proteína.
Função: faz parte da CoA, que atua nos processo de acetilação, em reações bioquímicas, essencial no metabolismo dos macronutrientes. Atua ainda como coenzima da proteína acil carreadora (ACP), responsável pela síntese de AG.
Deficiência (KRAUSE) Se manifesta por alterações neurológicas, que incluem: - fraqueza; - insônia; - neuropatia periférica; - queilose, glossite e estomatite;
Deficiência: rara. Sintomas associados: dores de cabeça, fadiga, redução da coordenação motora, câimbras musculares e distúrbios GI. Fontes: leveduras e vísceras, ovos, leite, vegetais, legumes e cereais integrais. E) PIRIDOXINA (B6) A piridoxina é uma vitamina que envolve preferencialmente o metabolismo de AA, como transaminação, descarboxilação, oxidação do grupo amina e desaminação. É o grupo prostético de transaminases, que removem o grupo alfa-amino de alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, isoleucina, lisina, fenilalanina, triptofano, tirosina e valina. É um conjunto de três fatores: piridoxina e seus derivados piridoxamina e piridoxal. É estável ao calor em meio ácido, relativamente instável em meio alcalino e muito instável na presença de luz. Congelamento perdas de até 20% no teor. Absorvida por difusão simples e quanto menor o pH, melhor a retenção e absorção. Função: papel no SNC. A vitamina B6 é cofator para síntese de neurotrasnimssores dopamina, serotonina e GABA. COZZOLINO & COMINETTI (2013) Parece ter efeito benéfico no estresse oxidativo, por neutralizar o radical livre oxigênio singlet; possui atividade neurológica e de apoio em algumas doenças como na epilepsia sensível à piridoxina; auxiliar no controle da êmese, em especial a hiperêmese gravídica (doses de
dermatológicas
e
Deficiência - WAITZBERG (2009): anemia microcítica, distúrbios de SNC (irritabilidade, depressão e demência), estomatite, glossite e seborréia nasolabial. Os casos de deficiência estão associados principalmente nas reações com drogas, por exemplo: - reação com tuberculostáticos (isoniazida): interfere no metabolismo da B6; - reação com anti-parkinsonianos (levodopa):diminuem a concentração sérica da B6. COZZOLINO & COMINETTI (2013) O con sum o de medicamentos que objetivam aumentar o pH de estômago, como os inibidores de bomba de prótons, como o omeprazol, pode prejudicar a biodisponibilidade desta vitamina (a B6 depende do meio ácido para dissociar-se e ficar solúvel para absorção i ntestinal). Pelo fato da B6 estar associada À ação de múltiplos sistemas, sua deficiência pode se manifestar por uma gama de sintomas e pode estar até relacionada a algumas doenças, como síndrome do túnel do carpo, TPM e distúrbios cognit ivos. Toxicidade (KRAUSE) A toxicidade é muito rara e está relacionada a sinais de neuropatia sensorial. Toxicidade - WAITZBERG (2009): neurotoxicidade e fotossensibilidade com doses >500mg/dia (500 – 1000mg).
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F) ÁCIDO FÓLICO (B9) A folacina ou ácido fólico é um precursor do tetrahidrofolato (THF), doador de carbonos em reações biológicas. THF formação de purinas e consequentemente DNA e RNA. Folacina e B12 são necessários em células de alta atividade celular, ou seja, de alto poder de replicação, como células de medula óssea. Assim, tanto a deficiência de folacina quanto de B12 podem ocasionar anemia megaloblástica. O ácido fólico é a forma mais simples dos folatos. A ativação é dependente de niacina. Problemas de absorção, como doença celíaca e o excesso de consumo de álcool podem afetar diretamente a retenção desta vitamina e sua biodisponibilidade. O ácido fólico está presente na forma poliglutamato, e deve ser quebrado por enzimas pancreáticas e de mucosa, formando compostos na forma monoglutamato, assim, a folacina pode ser absorvida pela mucosa por transporte ativo, dependente de glicose ou por difusão. Deficiência: Observa-se quando os níveis de folato em soro são inferiores a 7nmol/L. Tem-se anemia megaloblástica e alterações em TGI. Podem ser observadas alterações no metabolismo do DNA, resultando em conseqüências morfológicas múltiplas em células, envolvendo células de medula, enterócitos, vagina e colo uterino. WAITZBERG (2009): alcoólatras, pacientes em uso de drogas (anticonvulsivantes, antituberculose e contraceptivos orais), portadores de queimaduras, hepatopatias, câncer, anemia hemolítica crônica e doença inflamatória intestinal são grupos de risco para deficiência de B6. Fontes: feijões, fígado e vegetais folhosos verdes frescos, carne magra, cereais integrais e grãos secos. KRAUSE: Medida de ingestão d ietética de referência DRI para folato são expressas como equivalentes de folato da dieta (DFE). 1 DFE = 1mcg folato alimentar = 0,6mcg de folato consumido com o alimento ou 0,5mcg de folato na forma de suplemento ingerido c om o estômago v azio – é 100% biodisponível.
É uma coenzima de reações de reorganização e metilação. O parâmetro bioquímico para verificar deficiência de B12 é o acúmulo de ácido metilmalônico. Outro fator é a elevação de homocisteína no plasma, mas que pode ser decorrente de deficiência de B12, folato ou ambos. A deficiência de Fator Intrínseco (FI), por produção de anticorpos contra esta glicoproteína, observado pelo Teste de Schiling também pode levar a deficiência de B12. A B12 pode ser absorvida por dois mecanismos: - baixa absorção no intestino delgado, dependendo apenas dos níveis da dieta; - por meio de mecanismo específico (transporte ativo) que envolve FI (Fator Intrínseco secretado pelas células gástricas), dependente de cálcio, na região de íleo (em pH acima de 6). Uma vez absorvida, ela se desliga do FI e se liga a duas proteínas transcobalamina 1 e 2, direcionando ao fígado. Fontes: alimentos protéicos, vísceras, leite, ovos, peixe e queijo. Segundo VITOLO, considera-se que 10 a 30% das pessoas de mais de 50 anos apresentam absorção diminuída de B12 (em razão da gastrite atrófica) e aproximadamente 1 a 2% apresentam ausência de FI (anemia perniciosa). Altas doses são efetivas mesmo na anemia perniciosa (ausência de FI), porque 1% da B12 é absorvido passivamente sem necessidade de FI. COZZOLINO & COMINETTI (2013) A deficiênci a de cobalamina é verificada quando os níveis séricos são inferiores a 200pg/ml. As causas são por redução da capacidade absortiva, aumento das necessidades e consumo insuficiente. H) BIOTINA É uma coenzima de carboxilases. Transporta CO2 ativado. É facilmente absorvida no TGI, para sofrer hidrólise na parede intestinal. Pode ser armazenada em pequenas concentrações no fígado e rins, podendo ser excretada em fezes e urina. Deficiência: alterações cutâneas (dermatite seborréia e alopecia em crianças menores de seis meses). Anorexia, náuseas, vômitos, depressão mental, perda de memória, dor muscular, queda de cabelo e hipercolesterolemia. Pode ser por não ingestão ou ingestão do fator antinutricional avidina, presente na clara do ovo crua.
O excesso de ingestão de ácido fólico pode exacerbar os prejuízos de deficiência de B12 (progressões de complicações neurológicas de indivíduos com deficiência de B12 que recebiam suplemento de ácido fólico).
Fontes: vísceras, fígado, gema de ovo, leite, frutas, hortaliças e cereais integrais.
COZZOLINO & COMINETTI (2013) tox ici dade: embor a baixa, doses superiores a 800 a 1000mcg representam risco de efeitos adversos.
É um composto facilmente oxidado quanto exposto à luz e calor. Ocorre maior preservação na cocção rápida, em vapor ou em utensílios tampados.
G) CIANOCOBALAMINA (B12)
Congelamento rápido e resfriamento ajudam a reter a vitamina.
I) VITAMINA C (ÁCIDO ASCÓRBICO)
É fator extrínseco contra anemia perniciosa.
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Funções: destaca-se a função antioxidante e na conversão da prolina do colágeno em hidroxiprolina (ligação cruzada). Demais funções incluem: - produção e manutenção do colágeno; - reduz a suscetibilidade de infecções; - participa do processo de cicatrização; - essencial pára oxidação da fenilalanina em tirosina; - participa da conversão da folacina em THF; - redução do ferro férrico em ferroso; - síntese de serotonina; - hidroxilação de certos esteróides sintetizados pela suprarenal. Estresse metabólico altas perdas de vitamina C; - ação antioxidante, sinérgica à vitamina E e carotenóides; - efeito sobre doenças respiratórias e reações alérgicas (diminuição da síntese de histamina), mas ainda sem conclusão e recomendação precisa; - em fumantes, pelo excesso de radicais livres (RL) não apresentam resposta da vitamina como não fumantes. Fontes: frutas e hortaliças frescas. Teor depende da forma de cultivo, colheita, forma de maturação e condições de armazenamento. Consegue manter estabilidade em sucos e polpas concentradas, pela interação com compostos fenólicos e carotenóides. Deficiência - WAITZBERG (2009): anorexia, fadiga, dor muscular e suscetibilidade a infecções. Escorbuto (distúrbios psicológicos, depressão, histeria, manifestações hemorrágicas, petequias e equimoses, anemia, prejuízo de cicatrização, edemas, eritemas e queratinização folicular).
A depleção tecidual foi observado em adultos submetidos à hemodiálise, pacientes com doença hepática e prematuros. Parece ser efetiva em DCV e DM. MIOINOSITOL Serve como âncora de proteínas em mebrana plasmática, fornecendo suporte estrutural. Como fosfatidilinositol é considerado fonte importante de sianis celulares secundários em resposta à estímulos hormonais. Obtido de frutas, grãos, vegetais, nbozes, leguminosas e vísceras. UBIQUINONAS (Coenzim a Q10) Componentes essenciais de cadeia respiratória e oxidação de compostos. Possui capacidade antioxidante importante, semelhante à vitamina E. Sua suplementação é útil no tratamento de ICC e cardiomoipatias. É encontrada em óleos, nozes, peixes e carnes. BIOFLAVONÓIDES Não possuem função metabólica imediata. Sugere-se que possam reduzir a fragilidade capilar e potencializar a atividade antiescorbuto da vitamina C, por quelar metais divalentes (cobre e ferro). ESTABILIDADE, INTERAÇÕES E APLICAÇÕES GERAIS DAS VITAMINAS A adequação da dieta para atingir esse conceito deve considerar três fatores: Concentração das vitaminas a serem consumidas; Várias estruturas e formas das vitaminas; Biodisponibilidade dessas formas de vitaminas que se apresentam nos alimentos e refeições a serem consumidas.
Toxicidade: elevação do risco de litíase renal por urato, cistina e oxalato. Doses além do recomendado podem levar a teste falso positivo para glicosúria. Especificidades da Vitamina C – VITOLO 2014: A quantidade adicional que uma pessoa tabagista precisa é de 35mg/dia a mais que a RDA. Não há evidências que a vitamina C seja cancerígena ou teratogênica.
Porém, podem acontecer fatores que podem interferir nessa biodisponibilidade de vitaminas, que incluem: Composição da dieta, a qual poderá interferir no tempo de trânsito intestinal, viscosidade, características de emulsão e pH; Forma da vitamina (formas que podem apresentar caminhos e extensões distintas de absorção para conversão na sua forma ativa (coenzima); Interações entre as vitaminas e os componentes da dieta que podem interferir na absorção intestinal destas; Efeitos do processamento e armazenamento de vitaminas.
Além disso, altas doses possuem baixa toxicidade, foram observados efeitos adversos com doses superiores a 3g/dia (diarréia, distúrbios TGI, aumento da excreção de oxalato e urato, risco de cálculo renal, efeitos de abstinência, efeitos pró-oxidativos). FATORES SEMELHANTES A VITAMINAS COLINA Componente rico em metil e essencial para os tecidos animais. Ë estrutural para lecitina dos fosfolipídios de membrana plasmática e para síntese de acetilcolina (neurotrasnmissor). Pode ser sintetizada a partir da etanolamina. Fontes incluem soja, ovos, fígado, caqrne bovina, leite e amendoins. Em adultos, a suplementação de colina tem sido utilizada para melhorar memória de curto prazo (como no tratamento de Alzheimer e na Doença de Huntington), em doses de até 20g/dia UL é de 3,5g/dia. CARNITINA
CATEGORIA Não tóxicos (>20 vezes a DRI)
NUTRIENTE Vitamina K cido pantotênico Tiamina Riboflavina Piridoxina Vitamina E Vitamina C Biotina
NOAEL 313 167 143 125 100 80 17 17
Toxicidade baixa (10 – 20 vezes a DRI) Potencialmente Folato 5 tóxico (5 – 10 vezes a DRI) Tabela 2: NOAEL: nível máximo de segurança de ingestão.
Auxilia no transporte mitocondrial de AGCC e oxidação. É sintetizada a partir de lisina, em processo dependente de vitamina C. 8
RESUMO DAS VITAMINAS (KRAUSE, 2013)
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FUNÇÃO FISIOLÓGICA E DEFICIÊNCIA DE MINERAIS
Prof. José Aroldo Filho
[email protected]
MACROMINERAIS São essenciais para os seres humanos adultos em quantidades de >100mg/dia. Com exceção do enxofre, esses minerais são encontrados tipicamente no estado iônico como componentes inorgânicos no corpo. CÁLCIO Constitui cerca de 1,5 – 2% do peso corporal e 39% dos minerais do corpo humano. Aproximadamente 99% está presente nos ossos e dentes, sendo o cálcio dos dentes não-permutável. O 1% restante está no sangue e nos fluidos extracelulares e dentro das células de todos os tecidos, o qual regula funções metabólicas importantes. O cálcio é absorvido por todas as partes do intestino delgado, porém a absorção mais rápida ocorre no duodeno em meio ácido. A absorção é mais lenta em meio alcalino, no restante do intestino delgado, onde a quantidade absorvida é também maior. O cálcio é absorvido por dois mecanismos: 1) transporte ativo (em baixas concentrações intraluminais de cálcio); que é saturável, ocorre no duodeno e no jejuno e é controlado pela vitamina D. 2) transporte passivo (em altas concentrações). O cálcio sérico total consiste em três frações: a) ionizado – 47,6%; b) complexos entre cálcio e ânions – 6,4%; c) ligado à albumina – 46%. A concentração de cálcio sérico ionizado é regulado principalmente pelo PTH. Os valores de cálcio sério situam-se entre 8,8 e 10,8mg/dL, na qual as concentrações do cálcio ionizado variam de 4,4 a 5,2mg/dL.
O cálcio ósseo está em equilíbrio com o cálcio sérico. Quando o cálcio sérico cai, ocorre estímulo à secreção do PTH e reabsorção óssea, reabsorção tubular renal de cálcio e estímulo à absorção entérica via vitamina D. Outros mecanismos hormonais de regulação da homeostase do cálcio: - glicorticóides em excesso promovem perda óssea; - os hormônios tireoidianos promovem reabsorção óssea e condições hipertireoidianas promovem perda de massa óssea; - o declínio da concentração de estrógenos na menopausa promove perda óssea; - a testosterona promove inibição da reabsorção óssea. Funções As funções incluem: - formação de massa óssea e dentária; - influencia as funções de transporte de membrana e estabilidade; - transporte de íons através de organelas celulares; - liberação de neurotransmissores nas ligações sinápticas; - liberação ou ativação de enzimas intra e extracelulares; - é necessário na transmissão nervosa e regulação da função cardíaca; - são co-fatores necessários nas reações enzimáticas, incluindo a formação de trombina, polimerização do fibrinogênio em fibrina e coagulação. Fontes As hortaliças de folhas verdes escuras (couve, folhas de mostarda e brócolis), sardinha, salmão enlatado, moluscos e ostras são boas fontes de cálcio. A soja e o tofu também. O ácido oxálico limita a disponibilidade de espinafre, acelga e folhas de beterraba. Os suplementos de cálcio, como o carbonato de cálcio e o citrato de cálcio constituem boas fontes. As fontes mais comuns da dieta são leite e derivados.
Tab. 1: Taxa de absorção e biodisponibilidade em relação ao leite - COZZOLINO & COMINETTI (2013). Alimentos Porção (g) Ca (mg) Absorção (%) Porções necessárias para equivalência ao leite Leite 260 300 32,1 1 Feijão
177
50
15,6
12,3
Brócolis
71
35
61,3
4,5
Couve
65
47
58,8
3,5
Espinafre
90
122
5,1
15,5
Deficiência O desenvolvimento de massa óssea máxima necessita de quantidades adequadas de cálcio e fósforo, vitamina D e outros nutrientes. Demonstrou-se que uma ingestão inadequada de cálcio juntamente com a de vitamina D, contribui para a osteomalacia. Uma baixa ingestão de cálcio pode ser um fator importante em várias doenças crônicas, tais como no câncer de cólon e hipertensão. DAN WAITZBERG, 2009: A deficiência de cálcio, hipocalcemia, é definida quando os valores de cálcio sérico total são inferiores a 8,6mg/dL.
Sinais clínicos: hipotensão com alterações cardiovasculares, alterações neuromusculares, parestesia de extremidades, diarréia, perda de peso, edema papilar. Toxicidade DAN WAITZBERG, 2009: Uma ingestão muito alta de cálcio (>2000mg/dia) especialmente em pessoas com alta ingestão de vitamina D é uma causa potencial de hipercalcemia. Hipercalcemia é definida com níveis superiores a 10,2 mg/dL.Tal toxicidade pode levar a calcificação de tecidos moles, especialmente os rins. Sintomas: fadiga, náuseas e vômitos, anorexia, arritmias cardíacas, coma e morte. 11
Altas ingestões de cálcio podem interferir na absorção de ferro, zinco e magnésio. Um outro adverso da toxicidade é a constipação, comum entre mulheres idosas que utilizam suplementos de cálcio. ESPECIFICIDADES DO CÁLCIO (VITOLO, 2014) A biodisponibilidade de cálcio depende de vários fatores dietéticos, como presença de oxalatos e fitatos nos alimentos e se a fonte de cálcio é derivada ou não de alimentos lácteos. É mais factível ingerir 250mg de cálcio presente em 200mL de leite que de origem vegetal. A eficiência de absorção de cálcio de suplementos é maior quando o cálcio é dado em doses de até 500mg. A cafeína induz aumento da excreção urinária de cálcio, em especial quando a ingestão diária de cálcio for inferior a 800mg. FÓSFORO Os sais de fosfato também estão presentes de forma abundante no organismo. A taxa de absorção varia de 55 – 90%, de acordo com a idade, e o estado nutricional do indivíduo. Cerca de 85% presente na massa óssea e dental, os 15% restantes existem em um pool metabolicamente ativo. Os níveis de fósforo sérico inorgânico varia de 3 a 4mg/dL em adultos e são regulados pelo PTH. Em geral, cerca de 60 a 70% do fósforo da dieta é absorvido. Funções Como fosfato, o fósforo participa de várias funções essenciais do corpo. O DNA e o RNA são baseados no fosfato. A principal forma de energia (o ATP) contém ligações fosfato, assim como a fosfocreatina e o fosfoenolpiruvato. É componente de segundo mensageiro de sinais celulares, o AMPc. Está presente nos fosfolipídios das membranas celulares. Além disso, o fosfato auxilia na regulação da homeostase sérica, como tampão fosfato, auxiliando na excreção do íon hidrogênio. Por fim, os íons fosfato se ligam as sais de cálcio, formando a hidroxiapatita, a principal molécula inorgânica da massa óssea e dental. Fontes Em geral, as boas fontes de proteína são boas fontes de fósforo e incluem carnes, aves, peixes e ovos. Leite e derivados, cereais, leguminosas e grãos também são boas fontes. COZZOLINO & COMINETTI (2013) Feijões, nozes e cereais possuem ácido fítico, uma forma de estocagem de fósforo não biodisp onível para mamíferos (ausência da enzima fi tase). Deficiência A deficiência não é freqüente, mas poderia desenvolver caso um indivíduo ingerisse medicamentos denominados quelantes de fósforo. Entretanto, entre idosos ela pode se desenvolver.
Os sintomas resultam primariamente da síntese diminuída de ATP e de outras moléculas orgânicas de fosfato. Ocorrem anormalidades neurológicas, musculares, esqueléticas, hematológicas e renais. Tab. 2: Sinais clínicos causados pela deficiência de fós for o - COZZOLINO & COMINETTI (2013). Neurais Tremor Ataxia Parestesia Confusão mental Convulsão Coma
Musculoesqueleticas Fraqueza Rigidez articular Dores ósseas Osteomalacia
Hematológicas Anemia hemolítica Problemas de coagulação Hemorragias Disfunção de células brancas
A hipofosfatemia é definida quando concentrações séricas são menores do que 2,7mg/dL. Toxicidade Uma elevação de PTH crônica pode estar associada ao consumo crônico de dietas de baixo teor de cálcio e ricas em fosfato, podendo ocorrer fraturas por fragilidade devido a reabsorção excessiva e afinamento das lâminas trabeculares em pontos dos ossos ao longo do esqueleto. A hiperfosfatemia é definida com níveis superiores a 4,5mg/dL, com parestesias de extremidades, confusão mental, sensação de peso nas pernas, hipertensão arterial, arritmia e parada cardíaca. Além disso, os níveis persistentemente elevados de PTH contribui tanto para a mineralização óssea limitada no crescimento e perda de massa óssea em adultos. MAGNÉSIO Cerca de 60% do magnésio está presente nos ossos, 26% nos músculos e o restante em fluidos e tecidos moles. Os níveis séricos normais variam de 1,5 a 2,1mEq/L. Funções A principal função do magnésio é estabilizar a estrutura do ATP nas reações enzimáticas dependentes de ATP. O magnésio é co-fator enzimático no metabolismo de componentes alimentares e na síntese de muitos produtos. Entre as reações que necessitam de magnésio estão a síntese de ácidos graxos e proteínas, a fosforilação de glicose e seus derivados na via glicolítica e nas reações da transcetolase. É importante na formação do AMPc, desempenha função na transmissão e atividade neuromuscular. Atua como relaxante muscular, efeito oposto aos do cálcio e potássio e parece ainda ser um bloqueador do canal de cálcio “natural”, o que poderia impedir a aterogênese e uso
no tratamento da ICC. COZZOLINO & COMINETTI (2013) para que ocorr a a fosforilação do receptor de insulina e ativação da via de captação de glicose, é necessária a presença de magnésio, deste modo, a deficiência de magnésio poderia está relacionada a prejuízo de controle glicêmico.
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Fontes Boas fontes são as sementes, nozes, leguminosas e cereais integrais moídos, assim como as hortaliças de folhas verde-escuras (o magnésio é constituinte da clorofila). O magnésio presente em cereais é perdido no refinamento e altas ingestões de cálcio, vitamina D, álcool e proteínas aumentam as necessidades de magnésio.
È componente da heparina e da condroitina (ossos e cartilagens). È componente essencial de três vitaminas: tiamina, biotina e ácido pantotênico. As fontes alimentares de enxofre englobam carne, aves, peixes, ovos, feijões secos, brócolis e couve-flor. A deficiência e toxicidade é improvável. MICROMINERAIS (ELEMENTOS TRAÇO)
COZZOLINO & COMINETTI (2013) A absorção do magnésio ocorre em jejuno e íleo, sendo que o cólon também participa desse processo em situações especiais. Cerca de 90% do magnésio é absorvido por via paracelular, mecanismo de absorção passiva dependente do gradiente de concentração do elemento. Em condições de baixa ingestão, o transporte é ativo, realizado por transportadores de membrana do tipo melastatina. Deficiência Apesar de muito rara, são sinais de deficiência de magnésio tremores, espasmos musculares, mudanças de personalidade, anorexia, náuseas e vômitos. A hipomagnesemia é definida quando concentrações séricas são menores do que 1,8mg/dL. A tetania, movimentos abruptos, convulsões e coma também forma relatados em indivíduos com deficiência de magnésio. ATENÇÃO - COZZOLINO & COMINETTI (2013) Os déficits de magnésio podem também ser um fator na osteoporose. Na deficiência de magnésio, o aumento da produção de substância P esquelética estimula a redução do número de osteoblastos em contraposição com aumento de osteoclastos, o que promoveria declínio e perda de massa óssea. O aumento de substância P predispõe à resposta neurogênica, tendo-se estímulo à produção de e IL-1), citocinas pró-inflamatórias (TNF-α desencadeando desequilíbrio no balanço oxidativo, que predispõe ao desenvolvimento de DM2, síndrome metabólic a e DCV. Toxicidade Apesar do excesso de magnésio poder inibir a calcificação óssea, os excessos de magnésio por fontes alimentares, inclusive suplementos, é muito improvável que resulte em toxicidade. A hipermagnesemia é definida com níveis superiores a 2,3mg/dL. Os sintomas incluem náuseas, vômitos, sensação de calor, dor muscular, hipotensão, bradicardia, intervalos prolongados de P-R, QRS e onda T elevada ao ECG.
Necessidade <15mg/dia. Existem tipicamente em duas formas: 1.como íons carregados; ou 2. ligados a proteínas ou complexados nas moléculas. FERRO O corpo humano contém ferro em dois pools principais: 1) ferro funcional na hemoglobina, mioglobina e enzimas; 2) ferro armazenado na ferritina, transferrina e hemossiderina. Duas considerações a respeito do estado nutricional de ferro: a incidência de anemia por conta de sua deficiência e o papel da ingestão excessiva na doença cardíaca coronária e no câncer. Em razão da fortificação de alimento (no Brasil, as farinhas de milho e trigo) por homens e mulheres pós-menopausa podem contribuir para o risco destas doenças. O ferro da dieta está presente em duas formas químicas: heme e não-heme. Funções As funções do ferro se relacionam à sua habilidade de participar de reações de oxidação e redução. Quimicamente, é altamente reativo às espécies de oxigênio. Por suas atividades em reações de redox, o ferro possui importante papel no transporte de gases no sangue. È um componente dos citocromos envolvidos no processo de respiração celular e geração de ATP. Parece estar envolvido nas reações imunológicas e no desempenho cognitivo. È componente da hemoglobina e da mioglobina, sendo esta última um reservatório de oxigênio das células musculares. Fontes A melhor fonte de ferro é o fígado, órgão de armazenamento, seguida por frutos do mar, rim, coração, carne magra e aves. Os feijões secos e as hortaliças verdes são as melhores fontes vegetais. Alguns outros alimentos que fornecem ferro são ovos (gema), frutas secas, melaço escuro, pães de grão integral e enriquecidos, vinhos e cereais.
ENXOFRE O enxofre é encontrado como constituinte de três aminoácidos: cistina, cisteína e metionina. È constituinte de enzimas, da insulina e outras proteínas. Os grupos sulfidril das proteínas também participam de várias reações celulares, dentre eles, na fotossíntese, fixação de nitrogênio e fosforilação oxidativa. A glutationa atua como doador de equivalentes redutores de peróxido de hidrogênio e peróxidos orgânicos.
As antigas caçarolas de ferro usadas para cocção fornecem ferro adicional. O ferro alimentar pode ser de dois tipos, heme (10% proveniente de alimentos protéicos ricos em hemoglobina) e não-heme (90% - demais alimentos). O ferro heme é absorvido na forma intacta no enterócito sendo hidrolisado para a forma ferrosa (Fe+2). O ferro nãoheme liberado pelos alimentos na forma férrica (Fe+3) sofre solubilização e redução pelo suco gástrico. A 13
presença da enzima ferriredutase (Dcytb) o reduz para o estado ferroso (Fe+2) – esse processo é mantido pela vitamina C, ácido málico, cisteína e presença de açúcares, carne e peixe (fator MFP). A presença de oxalato, fitato, tanino, fibras, soja, café, chá, chocolate, cálcio, zinco e manganês estão associados à redução da absorção de ferro.
Deficiência A deficiência de ferro, precursora da anemia por deficiência de ferro, é a mais comum das deficiências nutricionais. Os estágios finais da deficiência de ferro englobam anemia microcítica hipocrômica, que pode ser corrigida com suplementos na forma de sulfato ferroso. A deficiência de ferro pode ser causada por lesão, hemorragia ou enfermidade (enteroparasitoses, má absorção) e pode ser agravada por uma dieta desbalanceada, contendo baixas quantidades de ferro, folato, proteína e vitamina C. Toxicidade A principal causa de sobrecarga de ferro é a hemocromatose hereditária. Outras incluem talassemia maior e anemia falciforme, uma vez que em seu tratamento estão incluídas sessões de hemotransfusão. São sintomas de hemocromatose: acúmulo anormal de ferro no fígado, níveis de ferritina tecidual excessivos, níveis de transferrina séricos elevadas, oxidação do LDL colesterol e complicações cardiovasculares. A saturação de apoferritina tecidual com ferro é seguida do aparecimento de hemossiderina, que é similar à ferritina, porém contém muito mais ferro e é insolúvel. A hemossiderose é uma condição de armazenamento de ferro que ocorre naqueles que consumem grandes quantidades ou tem absorção excessiva deste mineral. Se a hemossiderose for associada ao dano tecidual, é chamada hemocromatose. Lesões cutâneas e hepáticas estão associadas ao excesso de ferro.
Fig 1: Absorção de Ferro – Fe3+: ferro não heme ou férrico; Fe2+: ferro ferroso; HCP1: proteína carreadora do heme; DMT1: transpo rtador de metal divalente 1.
ESPECIFICIDADES DO FERRO (VITOLO, 2014) As recomendações de ferro em adultos são de 8mg/dia para homens e 18mg/dia para mulheres em idade fértil. A UL de adultos sadios é de 45mg/dia. Quando a concentração de ferritina for inferior a 12, significa depleção dos estoques de ferro. Estimativas clássicas indicam que 25% do ferro heme e apenas 10% do ferro não-heme são adequadamente absorvidos. Indivíduos vegetarianos dif icilmente ingerem ferro com adequada biodisponibilidade, deste modo o requeriment o de ferro pod e ser 1,8 vezes maior. ZINCO Funções Funciona em associação a 300 enzimas diferentes. Participa de reações que envolvem síntese ou degradação de metabólitos de carboidratos, lipídeos e proteínas. Também funciona como um sinal intracelular nas células cerebrais. Está envolvido na estabilização de estruturas de proteínas e ácidos nucléicos e na integridade de organelas subcelulares.
Fig 2: Turnover de ferro sistêmico, processos e locais de util ização, armazenamento e excr eção.
A metalotioneína é a proteína mais abundante, não enzimática, que contém zinco. Pode funcionar como um reservatório intracelular que pode doar íons zinco para outras proteínas, ou ter um papel que reduz o estresse oxidativo. O zinco pode reduzir o estresse oxidativo 14
através da inibição da NADPH redutase, como cofator da Superóxido dismutase, além da metalotioneína. Reduz a doença degenerativa macular relacionada à idade. Além disso, possui ação na imunidade celular, é necessário na atividade osteoblástica adequada (formação óssea), formação enzimática e calcificação.
proposto para o efeito do zinco na redução da hiperglicemia seria por aumento da expressão da leptina com a consequente interação desta com a insulina, promovendo melhor sinalização de insulina. Além disso, o zinco parece regular o apetite. A suplementação com este mineral promove efeito orexigênico.
COZZOLINO & COMINETTI (2013) O zinco parece melhorar a resistência à insulina. O provável mecanismo
Fig 3: Absorção de zinco. Quase todo o zinco da dieta é absorvido pelo enterócito, uma vez que o zinco possui função de redução de estresse oxidativo e divisão celular e o enterócito poss ui rápida replicação. A ab sorç ão é mediada por car reador (quand o em baix a concentração luminal) ou difus ional (alta concentração na luz intestinal). Estando presente no enterócito, é adiconado à metalotioneína (proteína de reserva de zinco), utilizado na síntese de código genético ou de enzimas estruturais ric as em zinco, necessárias ao enterócito. Após digestão lisoss omal ou esf oliação celul ar, parte do zinco é excretado. O zinco é carreado no plasma ligado à albumina, logo, pacientes desnutridos com hipoalbuminemia possuem níveis séricos baixos de zinco. Fontes As principais fontes alimentares são as carnes, peixe, aves, cereais fortificados com zinco e leite e derivados. Ostras e mariscos, grãos e cereais integrais e feijões secos e nozes também são boas fontes de zinco. Inibidores de absorção de zinco incluem cálcio, ferro e cobre, ácido fítico, fibras e uso de álcool. Deficiência
É definida quando a concentração sérica é menor do que 70mcg/dL. Os sinais clínicos de deficiência de zinco incluem baixa estatura, hipogonadismo, leve anemia e baixos níveis plasmáticos de zinco. A anemia observada pode ser reflexo de uma deficiência de ferro coexistente pela mesma causa. São sintomas adicionais a hipogeusia (perda do paladar), demora para cura de ferimentos, alopecia e lesões de pele. A acrodermite enteropática – deficiência de zinco causada por má absorção e de etiologia genética – resulta em lesões de pele eczematosas, alopecia, diarréia e infecções fúngicas e bacterianas. A deficiência moderada está associada a anergia e atividade diminuída de células NK e diminuição seletiva de linfócitos T4 helper. As baixas ingestões de zinco estão associadas a baixas concentrações de IGF-1 (marcador de crescimento estatural). Toxicidade O excesso de zinco provoca náuseas, vômitos, dores abdominais, gosto metálico, cefaléia, deficiência de cobre e anemia. A suplementação excessiva promove deficiência de cobre, por diminuir a absorção deste mineral. Uma forma principal de toxicidade é em pacientes IRC em hemodiálise e é caracterizada por anemia, febre e distúrbios do SNC. 15
ESPECIFICIDADES DO ZINCO (VITOLO, 2014) O processamento de grãos pode levar a perda de até 80% do conteúdo de zinco. Segundo o IOM, dietas ricas em cálcio não afetam significativamente a absorção de zinco, quando este é ingerido em quantidades adequadas. O efeito do zinco na absorção de cobre pode ser um adjuvante na Doença de Wilson (acúmulo de cobre por deficiência genética de ceruloplasmina). O zinco é mais bem absorvido em dietas com PTN animal, deste modo, vegetarianos podem ter requerimentos 50% maiores. O consumo de álcool está associado a menor absorção e maior excreção de zinco. A deficiência é observada e, 30 a 50% dos usuários de álcool. A deficiência de zinco afeta o hormônio do crescimento, podendo ser um limitante no mecanismo de regulação do crescimento infantil. FLÚOR Funções O flúor é benéfico na saúde dental (formação do esmalte), conferindo resistência máxima contra a cárie dental. È um
agente antibacteriano na cavidade oral, servindo como inibidor enzimático. O flúor substitui o grupo hidroxila na estrutura de treliça da hidroxiapatita, conferindo maior resistência. Fontes Basicamente água fluoretada (e alimentos preparados ou processados como refrigerantes). Frutos do mar e peixes de água salgada são boas fontes. Deficiência - Desconhecida. Toxicidade Uma fluorose dental leve pode ocorrer com doses diárias de 0,1mg/kg, com resultante descoloração dos dentes ou manhcas claras. As ingestões maiores provocam lascas nos dentes. COBRE Funções O cobre é um componente de muitas enzimas e as manifestações clínicas da deficiência de cobre são atribuídas às falhas enzimáticas.
Fig. 3: Funções das proteínas e enzimas contendo cobre - COZZOLINO & COMINETTI (2013)
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Fontes
ELEMENTOS ULTRA-TRAÇO
Os alimentos ricos em cobre são mariscos (ostras), vísceras (fígado e rim), carnes com músculos, chocolate, nozes, grãos de cereais, leguminosas secas e frutas secas.
IODO
COZZOLINO & COMINETTI (2013) A água é boa fonte de cobre. Os elementos zinco, ferro, molibdênio e cádmio influenciam de forma negativa a absorção do cobre dos alimentos, principalmente o zinco, que compete pelo mesmo carreador celular. A absorção é, em media de 50 a 75% e que esse percentual decresce com o aumento da in gestão. Deficiência Caracterizada por anemia, neutropenia e anormalidades esqueléticas, principalmente desmineralização. Outras alterações incluem hemorragias subperiosteais, despigmentação do cabelo e pele e formação de elastina defeituosa. A falha na eritropoiese, assim como a degeneração cerebral e cerebelar, podem levar à morte. A Síndrome de Menkes ou do cabelo pixaim é um defeito recessivo ligado ao sexo que resulta em má absorção, perda urinária aumentada e anormalidade do transporte intracelular, que causa uma distribuição anormal deste mineral. È caracterizada por retardo do crescimento, ceratinização e pigmentação do cabelo defeituosa, hipotermia e anormalidades das metáfises de ossos longos. Excesso de fibra da dieta ou dieta láctea pode diminuir a absorção de cobre. Toxicidade Ocorre cirrose hepática e anormalidades na formação de hemácias em indivíduos com altas ingestões de cobre (ingestões tóxicas). As concentrações séricas de cobre também são elevadas em pacientes com infecções agudas e crônicas, doença hepática e pelagra. A Doença de Wilson (degeneração hepatolenticular) é caracterizada por acúmulo de cobre em excesso nos tecidos por deficiência genética na síntese hepática de ceruloplasmina. Uma dieta vegetariana pode ser benéfica no tratamento uma vez que vegetais e frutas possuem baixo conteúdo de cobre. COZZOLINO & COMINETTI (2013) algum as doenças neurológicas poderiam ter seu curso evolutivo associado com a tox icidade de cobre. Na Doença de Alzheimer, grandes quantidades de cobre foram encontradas nas placas belta-amilóide, características da doença, também aumentando a toxicidade da proteína amiloide, por estresse oxidativo. Na Doença de Parkinson, assim como na esclerose lateral amiotrófica, altas concentrações de cobre livre estão relacionadas ao aumento do estresse oxidativo e ao pior prognóstico dos pacientes.
Funções O iodo é armazenado na glândula tireóide, onde é usado na síntese de triiodotironina (T3) e tireoxina (T4). A captação de íons iodeto pela células da tireóide pode ser inibida por bociogênicos. O selênio é importante no metabolismo de iodo em razão da sua presença na única enzima responsável pela formação de T3 ativo a partir de tireoglobulina armazenada na tireóide. Fontes O iodo é encontrado nos alimentos e na água potável. A concentração de iodo nos alimentos é variável por conta do solo de cultivo. Os frutos do mar, como moluscos, lagostas, ostras, sardinhas e outros peixes de água salgada são as fontes mais ricas de iodo. As ingestões de iodo parecem ser adequadas a maioria da população por conta da iodação do sal. Deficiência Em crianças a deficiência de iodo causa cognição precária e a deficiência de iodo é causa mais evitável de retardo precário no mundo. As ingestões muito baixas de iodo estão associadas ao desenvolvimento de bócio endêmico ou simples. Os bociogênicos podem causar bócio por bloquear a captação de iodo no sangue pelas células da tireóide. Estão entre os alimentos que contém bociogênicos (ricos em glicosinolatos) o repolho, o nabo, sementes de couve, amendoins, mandioca, batata-doce, algas de grande porte e soja. COZZOLINO & COMINETTI (2013) adici ona ainda feijão, brócolis e couve-flor como fontes de bociogêncios. Os bociogênicos são inativados pelo cozimento. A deficiência grave de iodo durante a gestação e o crescimento pós-natal resulta em cretininsmo, caracterizado por deficiência mental, surdo-mudez, displegia espástica ou quadriplegia e disartria, pequena estatura e hipotireoidismo. Toxicidade O bócio se desenvolve lentamente com a ingestão de iodo em excesso (>1100mcg/d em adultos) a longo prazo. SELÊNIO Funções O selênio é constituinte de enzimas que atuam na inativação de espécies reativas de oxigênio, como a glutationa peroxidase celular. Está presente também na iodotironina 5’ -desiodinase tipo I,
capaz de converter tiroxina em triiodotironina.
Outra enzima antioxidante e a selenoproteína P que pode atuar como varredora de radicais livres.
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Fontes As concentraç ões de s elênio depende do teor p res ente no solo e na água onde foram cultivados. As principais fontes de selênio são castanhas do Pará, frutos do mar, rins, fígado, carne vermelha e aves. Frutas e vegetais são fontes pobres de selênio. COZZOLINO & COMINETTI (2013) a selenoci steína é a forma orgânica presente nos alimentos de origem animal. A selenomet io nina é a form a orgâni ca present e nos alimentos de origem vegetal, animal e suplementos, ao passo que a s elênio-metilselenocisteína é o compo sto orgânico presente no alho, cebola, caules e flores de brócolis e alho-poró. O selenito e o selenato são as forma inorgânicas encontradas nos suplementos alimentares. Deficiência Em vista da ampla variedade de alimentos fonte, a deficiência de selênio é rara. A deficiência grave de selênio na população foi identificada na China. A doença de Keshan, uma forma de cardiomiopatia que afeta principalmente crianças e mulheres. A segunda doença de deficiência de selênio, descoberta na Mongólia, é conhecida como doença de Kashin-Beck e é comum em pré-adolescentes e adolescentes e envolve rigidez simétrica, inchaço, dor nas articulações interfalangianas dos dedos nas mãos, seguida de osteoartrite generalizada nos cotovelos, joelhos e tornozelos. A doença de Kashin-Beck também pode ter a deficiência de iodo como fator de risco. A deficiência de selênio foi inicialmente relatada em pacientes desnutridos que receberam NPT a longo prazo. Além disso, pacientes com alguns tipos de câncer apresentaram baixos níveis séricos de selênio, bem como em pacientes com cirrose, que podem, predispô-los ao câncer. Toxicidade Sinais de selenose incluem alterações cutâneas e unhas, cárie dental e anormalidades neurológicas, além de vômitos, alterações em esmalte de dentes e edema de pulmão em casos mais graves.
Nenhuma evidência de deficiência em humanos. Em animais causa problemas na reprodução. Toxicidade Notificado em mineradores que exalaram manganês. Seu excesso acumula no fígado e SNC produzindo sintomas semelhantes ao Parkinson. A toxicidade também foi relata em indivíduos que receberam NPT com manganês causando cefaléias, tonturas, imagens anormais na ressonância magnética e disfunção hepática. CROMO Funções Potencializa a ação da insulina e influencia o metabolismo energético, entretanto,o papel proposto do cromo com um fator de tolerância à glicose é controverso. O cromo pode regular a síntese de uma molécula que potencializa a ação da insulina. COZZOLINO & COMINETTI (2013) O GTF (fato r de tolerância à glicose) é constituído de cromo t rivalente, glicina, glutamato, cisteína e acido nicotínico. Parece potencializar as funções norm ais de insulina, incluindo a promoção da entrada da glicose no interior das células. Fontes O levedo de cerveja, ostras, fígado e batatas possuem altas concentrações de cromo; os frutos do mar, grãos integrais, queijos, frangos, carnes e farelos concentrações médias. COZZOLINO & COMINETTI (2013) a absorção do cromo ocorre por difusão e a forma orgânica possui melhor absorção que a inorgânica. Após a absorção o cromo trivalente entra na circulação por meio da transferrina e do seu receptor, sendo então transferido para a cromodulina, peptídeo contendo glicina, cisteina, glutamato e aspartato. Pelo menos 80% do cormo absorvido é excretado pelso rins. Os mecanismos detalhadas da excreção urinária de cromo não são conhecidos, mas situações onde tem-se diurese excessiva predispõe a perda urinária aumentada deste mineral. Parece que a vitamina C, o oxalato, aminoácidos e amido melhoram a absorção deste mineral, bem como a niacina. Ao passo que zinco, ferro e vanádio podem prejudicar sua absorção.
MANGANÊS Funções O manganês é um componente de muitas enzimas, inclusive glutamina sintetase, piruvato carboxilase e superoxido dismutase mitocondrial. Ativa muitas enzimas e está associado à formação do tecido conjuntivo e esquelético, crescimento, reprodução e metabolismo de carboidratos e lipídios. Fontes As fontes mais ricas são grãos integrais, leguminosas, nozes e chás. São fontes moderadamente boas as frutas e hortaliças.
Deficiência A deficiência resulta em resistência periférica à insulina e anormalidades lipídicas, melhoradas com suplementação de cromo. Entre os sinais de deficiência de cromo tem-se crescimento prejudicado, concentrações de lipídios séricos elevadas (colesterol e triglicerídeos), incidência aumentada de aterosclerose, fertilidade e espermograma diminuídos. Toxicidade Lesões de pele foram relatadas entre levantadores de peso e atletas que utilizavam suplementos á base de cromo.
Deficiência 18
ESPECIFICIDADES DO CROMO (VITOLO, 2014)
BORO
A adição de 250mcg de cromo na solução de NPT por duas semanas melhorou a taxa de remoção de glicose. Pacientes DM2 que receberam 200mcg tiveram a hemoglobina glicada reduzida.
Funções O boro está associado às membranas celulares. A resposta à privação de boro é intensificada quando outros nutrientes que atuam na função das membranas também estão deficientes. A privação de boro afeta principalmente dois órgãos: cérebros e ossos. A deficiência de boro altera a composição e funcionamento cerebral e reduz a composição, força e estrutura ósseas.
Dietas com alta concentração de CHO simples (açúcares), 35% do VET, aumentaram a taxa de excreção urinária de cromo em adultos. A AI é de 35mcg/dia em homens e 25mcg/dia em mulheres adultos. MOLIBDÊNIO Funções A xantina oxidase, aldeído oxidase e sulfito oxidase (enzimas que catalisam reações redox) necessitam de um grupamento prostético com molibdênio. A sulfito oxidase é importante para degradação de metionina e cisteína e também catalisam a formação de sulfato a partir de sulfito. A deficiência de sulfito oxidase é fatal. Fontes Encontrado em leguminosas, cereais de grãos integrais, leite e seus derivados e vegetais folhosos verdes escuros. Deficiência Encontrada somente em pacientes em NPT e sinais de deficiência incluem anormalidades no metabolismo de enxofre e purinas. Toxicidade Uma ingestão superior a 10 – 15mg/d sintomas de gota.
Fontes Vegetais e frutas não cítricas, nozes e leguminosas são boas fontes de boro. Incluindo vinho, cidra e cerveja. COBALTO Funções O cobalto é componente da vitamina B12. Além disso, uma enzima, a metionina aminopeptidase (regulação da translação de DNA para RNA) possui necessidade deste elemento ultra-traço. Fontes - Alimentos protéicos de origem animal. Deficiência A deficiência ocorre somente em relação à deficiência de B12, exibindo sinais de deficiência de B12. Toxicidade Uma alta ingestão de cobalto inorgânico produz hiperplasia de medula óssea, policitemia, reticulocitose e volume sangüíneo aumentado.
RESUMO DOS MINERAIS (KRAUSE, 2013)
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NECESSIDADES DE VITAMINAS SEGUNDO DRI 2002.
NECESSIDADES DE MINERAIS SEGUNDO DRI 2002
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