Ácido pantotênico e biotina

Ácido pantotênico e biotina

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ÁCIDO PANTOTÊNICO Leiko Asakura

A descoberta do ácido pantotênico ocorreu a partir de pesquisas realizadas com leveduras; a vitamina também foi isolada a partir do fígado e foi considerada essencial para algumas bactérias e para o crescimento e prevenção de dermatite em aves. Em 1947, F. Lipmann e colaboradores de mostraram que a coenzima A (CoA) contém ácido pantotênico na sua estrutura. 1

Características químicas

Os microrganismos sintetizam o ácido pantotênico a partir do ácido pantóico, ligando-o ao aminoácido β-alanina.

O ácido pantotênico, também conhecido como vitamina 85, é relativamente estável em pH neutro, mas o processamento dos alimentos pode causar perdas de até 75% da vitamina.2 A Figura 12.1 mostra a estrutura química do ácido pantotênico e da CoA.

Metabolismo

O ácido pantotênico encontra-se largamente distribuído nos alimentos na forma livre e também na forma conjugada, como CoA ou fosfopanteteíne. As formas conjugadas são hidrolisadas no intestino delgado a pantoteíne, que, sob a ação da pantoteínase, libera o ácido pantotênico.2

Muitas bactérias, bem como os vegetais e as leveduras, são capazes de realizar a biossíntese de novo da CoA a partir do ácido No entanto, os animais dependem totalmente da alimentação como fonte da vitamina. 9

Funções

O ácido pantotênico é um componente da coenzima A (CoA). Estima-se que 4% de todas as enzimas utilizem a (CoA) como co-fator, sendo indispensável para todos os organismos vivos.

A CoA funciona como um carreador do grupo acil em diversas reações bioquímicas, como por exemplo 0 ciclo de Krebs e o metabolismo dos ácidos graxos.

Além disso, o ácido pantotênico protege as células contra os processos de oxidação devido ao

aumento da concentração intracelular de glutationa. 5

A biossintese da Coa a partir do ácido pantotênico ocorre em cinco etapas e está apresentada na Figura 12.3.

Deficiência

De acordo com os primeiros estudos ratos submetidos a dieta pobre em ácido pantotênico apresentavam perda de coloração dos pelos e diminuição da concentração da vitamina nos tecidos.

A deficiência nutricional em seres humanos é rara, pois o ácido pantotênico está largamente distribuído nos alimentos. Há um relato sobre soldados de guerra com desnutrição severa que apresentavam queimar nos pés, atribuído à deficiência de ácido pantotênico, que regrediu após a suplementação de vitaminas do complexo B.6

A concentração tissular de CoA não se altera mesmo quando há deficiência de ácido pantotênico; sugerindo que há mecanismos de aproveitamento da vitamina proveniente do metabolismo de moléculas que a contenham.

Em condições experimentais, a deficiência de biotina pode ser agravada por uma deficiência simultânea de ácido pantotênico, e a adição da primeira à dieta reduz a severidade dos sintomas da deficiência do ácido pantotênico, R como, por exemplo, dificuldades motoras, alteração do crescimento e da maturação dos enterócitos durante o período neonatal e aumento da mortalidade pré-natal.3

Em um estudo realizado no Brasil, 80% das crianças que estavam com doença renal em estágio final em tratamento de hemodiálise consumiam ácido pantotênico em quantidades inferiores às recomendações nutricionais. 9

Toxicidade

O ácido pantotênico tem urna toxicidade mínimo. Estudos relatam diarréia e retenção de água com doses de 10 a 20 g/d.10

Avaliação nutricional

A excreção urinária e a concentração sérica do ácido pantotênico têm sido utilizadas como indicadores do estado nutricional. Entretanto, a taxa da excreção possui melhor correlação com a ingestão alimentar. 2

Em indivíduos saudáveis, as concentrações sanguíneas de ácido pantotênico livre e total são da ordem de 1,52 ng e 160 ng/mL, respectivamente.

Recomendações nutricionais

Recentemente, o Ministério da Saúde e do Bem-Estar do Japão estabeleceu uma categoria de alimentos - alimentos com nutrientes funcionais - na qual o ácido pantotênico é encontrado como um nutriente que contribui para a manutenção da saúde da pele e da mucosa. l2

Não são ainda conhecidos efeitos adversos associados ao consumo de suplementos contendo ácido pantotênico e não estão estabelecidas

Fontes alimentares

O ácido pantotênico encontra-se largamente distribuído na natureza. A cocção pode causar perda de até 50% nos alimentos de origem animal e de até 78% de origem vegetal.

Entre 1920 e l930 verifico se que ratos alimentados com uma dieta rica em clara de ovo crua apresentavam dermatite, alopecia e anormalidades neurológicas, mas que estes sinais poderiam ser evitados por um "fator protetor X" encontrado na batata, no lêvedo, na gema de ovo, no leite e no fígado. A este "fator protetor X" foi dado o nome de vitamina H, posteriormente chamada de biotina.3

A substância encontrada na clara do ovo responsável pelos sintomas mencionados e a avidina, uma glicoproteína que se complexa fortes mente à biotina, impedindo sua absorção.l3 A estrutura química da biotina foi determinada em 1942 e sintetizada após um ano.

Características químicas

A biotina é uma vitamina hidrossolúvel; tem três carbonos assimétricos e oito isômeros.

Apenas a forma d-biotina ocorre na natureza e é enzimaticamente ativa. 14

Metabolismo

A biotina é sintetizada apenas pelos microrganismos e pelos vegetais e largamente encontrada nos alimentos, mas em baixas concentrações. Nos alimentos, a biotina pode ser encontrada na forma livre ou ligada a proteínas, especificamente ao aminoácido lisina. As proteases do suco pancreático quebram a ligação da biotina com a proteína, liberando o complexo biotina-lisina, chamada de biocitina. 15

A biotinidase, enzima liberada pelo pâncreas e pela mucosa intestinal quebra a ligação da biotina com a lisina - absorção da biocitina é ineficiente. A absorção da biotina livre é maior no jejuno, diminui à medida que avança para o íleo 5 e ocorre de forma ativa, dependente de sódio.

Há síntese de biotina pela flora intestinal, mas esta biotina endógena não está disponível para absorção, pois permanece ligada dentro das bactérias, e a síntese ocorre longe do local de absorção da vitamina. 4

No interior das células, a biotina se liga às apocarboxilases por ação da holocarboxilase sintetase (HCS) 6 formando um pool intracelular de holocarboxilase, que é bem maior que aquele de biotina livre. 15 A quantidade de biotina livre na célula é regulada por um balanço entre a captação e a liberação celular, bem como reciclagem da biotina ligada às proteinas.15 A holocarboxilase sofre proteólise e a biocitina é degradada pela biotinidase citoplasmática; a biotina livre é então liberada para novas reações de carboxilação. 16

Aproximadamente 50% da biotina ingerida é excretada na urina; quando administrada por via intravenosa, 41% é excretada na urina. 17

A síntese da Com ocorre no citoplasma. Porém, o local final da síntese é a mitocôndria, onde 95% da Com é encontrada. Não são ainda conhecidos produtos de degradação do ácido pantotênico, o qual é excretado intacto na urina e apresenta boa correlação com a ingestão alimentar. 2

A Figura 12.5 mostra o metabolismo intracelular da biotina.

Funções

A biotina funciona como co-fator no metabolismo intermediário das reações de carboxilação.

Já foram identificadas pelo meros quatro enzimas nas quais a biotina atua como co-fator: acetil-CoA carboxilase, piruvato carboxilase, propionil-CoA carboxilase e metilcrotonil-CoA carboxilase. Estas erizimas estão envolvidas no alongamento dos ácidos graxos, na gliconeogenese e no catabolismo de diversos aminoácidos e de ácidos graxos não-comuns, isto é, que contem 15 ou 17 átomos de carbono. 14

A Figura 12.6 mostra a função das enzimas dependentes de biotina no metabolismo humano.

Deficiência

A deficiência de biotina é muito rara, mas pode ocorrer em casos de consumo prolongado e excessivo de clara de ovo crua, em indivíduos submetidos à nutrição parenteral total por longo tempo, 14 em pacientes epilépticos tratados com drogas anticonvulsivantes, 18 no alcoolismo crônico 5 e por desnutrição energético-protéica severa.19 Na placenta humana, há competição no processo de absorção mediada pelo sódio entre esta vitamina e o ácido pantotênico, o que pode resultar em deficiência dessas vitaminas. 4

Um dos mais importantes resultados da deficiência de biotina é a síntese diminuída de piruvato carboxilase, enzima-chave no processo de gliconeogênese e no suprimento de quantidades adequadas de acetoacetato para o ciclo de Krebs, gerando hipoglicemia em jejum e cetose. Há algumas evidências de que a deficiência de biotina pode ser um fator importante na síndrome da morte súbito na infância, pois estudo mostrou que a concentração da vitamina no fígado dessas crianças foi 25% mais baixa do que nas demais crianças.6

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