1 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΒΙΤΑΜΙΝΩΝ Β: B1-B2 ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΑΞΗΣ 6η

2 Σύμπλεγμα Βιτ. Β που προσεγγίζεται στην παρούσα παρουσίαση Β-1 (Θειαμίνη) & Β-2 (Ριβοφλαβίνη) Άλλες Βιταμίνες Β Βιταμίνη B3 (νιασίνη ή νικοτιναμίδιο) Βιταμίνη B5 (παντοθενικό οξύ) Βιταμίνη B6 (πυριδοξίνη) Βιταμίνη Β7 (βιοτίνη) Βιταμίνη B9 (φολικό οξύ) Βιταμίνη B12 (κυανοκοβαλαμίνη)

3 Βιταμίνη Β1 – Θειαμίνη Η θειαµίνη είναι υδατοδιαλυτή βιταµίνη του συµπλέγµατος Β. Είναι επίσης γνωστή και ως Β1 ή ανευρίνη. Απομονώθηκε το 1926 από ρύζι. Λειτουργεί ως συνένζυµο στην οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση των α-κετοξέων (παραγωγή ενέργειας) και στην αντίδραση τρανσακετολάσης της οδού της φωσφορικής πεντόζης (µεταβολισµός των υδατανθράκων). Επίσης, είναι σηµαντική για τη διαβίβαση νευρικών ερεθισµάτων.

4 Πυριμιδίνη Θειαζόλη Ελεύθερη μορφή

5 Το 95% της βιταμίνης στα ζώα σε αυτή τη μορφή

6 Ρόλοι θειαμίνης Ενεργειακός μεταβολισμός (συνένζυμο) - σύμπλοκο δεϋδρογενάσης πυροσταφυλικού - σύμπλοκο δεϋδρογενάσης α-κετογλουταρικού Σύνθεση πεντοζών και ΝΑDPH (συνένζυμο) - τρανσακετολάση Αγωγιμότητα μεμβρανών και νεύρων, μεταφορά ιόντων Cl -

7 Μηχανισμός δράσης πυροσταφυλικής δεϋδρογενάσης (αντιδράσεις: Ε) Πυροφωσφορική θειαμίνη (TPP) – E1 (Συνιστώσα πυροσταφυλικης αφυδρογονάσης) Λιπαμίδιο - E2 (Διυδρολιποϋλοτρανσακετυλάση) FAD - E3 (Διυδρο-λιποϋλο- δεϋδρογενάση) CoA και NAD+

8 ΤΑ ΔΥΟ ΠΥΡΟΣΤΑΦΥΛΙΚΑ ΜΕΤΑΤΡΕΠΟΜΕΝΑ ΣΕ AcCoA ΑΠΟΔΙΔΟΥΝ ΔΥΟ CO 2 ΚΑΙ ΔΥΟ NADH.

9 Δράση δεϋδρογενάσης α-κετογλουταρικού ΤΡΡ Η ΔΡΑΣΗ ΤΗΣ TPP ΕΔΩ ΕΙΝΑΙ ΠΑΡΟΜΟΙΑ ΜΕ ΤΗ ΔΡΑΣΗ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΟΥ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟΥ ΣΕ AcCoA.

10 Δράση τρανσκετολάσης

11 ΘΕΙΑΜΙΝΗ (Βιταμίνη Β1) Οι κύριες πηγές θειαμίνης στη διατροφή είναι το ψωμί, τα δημητριακά, οι πατάτες, το γάλα και το κρέας. Είναι ευαίσθητη στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Καταστρέφεται πολύ με το μαγείρεμα ή την απόψυξη, πιο ταχέως σε αλκαλικό περιβάλλον (π.χ. σόδα) και από το φως. Επιπλέον, την καταστρέφουν τα θειώδη συντηρητικά.

12

13 Παρουσία Βιταμίνης Β1 στα τρόφιμα

14 Απορρόφηση θειαμίνης από τα τρόφιμα Η βιοδιαθεσιµότητα της µπορεί να ελαττωθεί µε τη χρήση αλκοόλ. Οι απαιτήσεις σε θειαµίνη αυξάνονται ανάλογα µε την πρόσληψη υδατανθράκων. Οι ανταγωνιστές της θειαµίνης στον καφέ, στο τσάι, στο ωµό ψάρι, στους ξηρούς καρπούς και σε µερικά λαχανικά µπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφή της θειαµίνης κατά την παρασκευή φαγητών, ή στο έντερο κατά την πέψη.

15 Ανταγωνιστές της θειαμίνης: Προκαλούν απόπτωση και έχουν αντικαρκινική δράση. Προβλήματα ανεπάρκειας Β1 σε καρκινοπαθείς. Metab Brain Dis Dec ;18 (4): Cit:2Metab Brain Dis Dec ;18 (4):245-63Cit:2 Three thiamine analogues differently alter thiamine transport and metabolism in nervous tissue: an in vivo kinetic study using rats.Three thiamine analogues differently alter thiamine transport and metabolism in nervous tissue: an in vivo kinetic study using rats. G Rindi, C Patrini, A Nauti, R Bellazzi, P MagniG RindiC PatriniA NautiR BellazziP Magni Department of Experimental Medicine, Section of Human Physiology, University of Pavia, Pavia, Italy. Thiamine (T) analogues pyrithiamine, oxythiamine or amprolium in amounts times higher than labelled T, were i.p. injected into rats together with 14C-T (30 microg; KBq). The radioactivity associated with T and its phosphoesters in the plasma and cerebral cortex, brainstem, cerebellum, and sciatic nerve were determined at time intervals from 0.25 to 240 h from injection. The experimental data obtained were processed with a mathematical compartmental model that calculated the fractional rate constants. These are the amount of content in a given compartment that is replaced in 1 h and expressed in per hour. The results showed that all three analogues inhibited thiamine entry from plasma. Instead, oxythiamine enhanced T phosphorylation to T pyrophosphate (TPP); amprolium and oxythiamine enhanced TPP dephosphorylation to monophosphate (TMP); pyrithiamine reduced TPP dephosphorylation and TMP formation, while none of the analogues modified TMP dephosphorylation to T. In conclusion, in living rats, the action of T analogues was much more complex than could be expected from their structure and action in vitro.

16 Θειαμινάσες Οι θειαμινάσες είναι ένζυμα που βρέθηκαν, σε ορισμένα φυτά, στο ακατέργαστο κρέας και στα εντόσθια ορισμένων ψαριών και οστρακοειδών. Pteridum aquilinum, fern, ΦΤΕΡΗ ΚΥΠΡΙΝΟΣ Ή ΓΡΙΒΑΔΙ ΘΕΙΑΜΙΝΑΣΕΣ ΣΤΑ ΕΝΤΟΣΘΙΑ ΤΟΥ

17 Η δράση των θειαμινασών

18 Μεταβολισμός θειαμίνης Η απορρόφηση γίνεται κυρίως στη νήστιδα και στον ειλεό. Η θειαµίνη µεταφέρεται µέσω της αλβουµίνης στο πλάσµα και αποθηκεύεται στην καρδιά, στο ήπαρ, στους µύες (περίπου η μισή), στα νεφρά και στον εγκέφαλο. Μόνο µικρές ποσότητες αποθηκεύονται (συνολικά ≈ 30mg), για αυτόν το λόγο είναι απαραίτητη η συνεχής λήψη. Η θειαµίνη µετατρέπεται στην βιολογικά ενεργή µορφή της, την πυροφωσφορική θειαµίνη (TPP). Η θειαµίνη αποβάλλεται κυρίως στα ούρα.

19 Ημερήσιες ανάγκες Βιταμίνης Β1 Οι απαιτήσεις σε θειαµίνη εξαρτώνται από την προσλαµβανόµενη ενέργεια και εκφράζονται σε mg/1000 kcal, αλλά και ως ολικές τιµές βασισµένες στις εκτιµώµενες µέσες ενεργειακές απαιτήσεις, για την πλειοψηφία του πληθυσµού. Αλκοόλ: η υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ προάγει την ανεπάρκεια θειαµίνης. Φουροσεµίδη (διουρητικό): µπορεί να αυξήσει την απώλεια θειαµίνης µέσω των ούρων. Η θεραπεία για µεγάλο χρονικό διάστηµα µε φουροσεµίδη µπορεί να προάγει την ανεπάρκεια θειαµίνης.

20 Ημερήσιες ανάγκες Βιταμίνης Β1 Οι ημερήσιες ανάγκες σε βιταμίνη Β1 στους άνδρες είναι 1,2mg και στις γυναίκες 1,1mg. Για κάθε θερμίδες απαιτούνται 0,5 mg βιτ. Β1. Το πίτουρο σιταριού, ένα φθηνό τρόφιμο πλούσιο σε διαιτητικές ίνες, στη συνιστώμενη ημερήσια δόση των 30 γρ (περίπου 3 κουταλιές της σούπας), καλύπτει τουλάχιστον το 25% της ημερήσιες ανάγκες σε βιταμίνη Β1 και το 45% από τις ημερήσιες ανάγκες σε φολικό οξύ.

21

22

23 Έλλειψη βιταμίνης Β1 Στο Δυτικό Κόσμο σπανίως. Η έλλειψη της θειαµίνης µπορεί να προκαλέσει την ασθένεια «µπέρι-µπέρι». Τα πρώτα είναι ανορεξία, νευρικότητα και απώλεια βάρους. Αργότερα, εµφανίζονται πονοκέφαλοι, αδυναµία, ταχυκαρδία και περιφερική νευροπάθεια. Η βαρεία ανεπάρκεια χαρακτηρίζεται από επιπλοκές: Στο καρδιαγγειακό (υγρό µπέρι-µπέρι) και στο νευρικό σύστηµα (ξηρό µπέρι-µπέρι, εγκεφαλοπάθεια του Wernicke και ψύχωση του Korsakoff).

24 Έλλειψη βιταμίνης Β1 Στα συµπτώµατα του υγρού µπέρι-µπέρι περιλαµβάνονται µεγαλοκαρδία και περιφερικό οίδηµα. Στα συµπτώµατα του ξηρού µπέρι-µπέρι αναφέρονται η διανοητική σύγχυση, η ανορεξία, η µυική αδυναµία και ατροφία και η οφθαλµοπληγία. Έλλειψη θειαµίνης έχει παρατηρηθεί σε φορείς ιού HIV, ασθενείς που πάσχουν από σύνδροµο χρόνιας κοπώσεως και νοσηλευόµενους ηλικιωµένους ασθενείς. Το σύνδροµο Wernicke-Korsakoff έχει επίσης συσχετισθεί µε την παρουσία µιας γενετικής παραλλαγής της τρανσακετολάσης.

25

26

27 Σύνδροµο Wernicke-Korsakoff

28 Σύνδροµο Wernicke-Korsakoff

29 Συμπληρώματα Βιταμίνης Β1 Συµπληρώµατα θειαµίνης µπορεί να είναι ευεργετικά σε άτοµα άνω των 65 χρονών, σε ανθρώπους που καταναλώνουν ποσότητες αλκοόλ περισσότερο από δύο µονάδες ηµερησίως, καπνιστές και φορείς του ιού HIV.

30 Συμπληρώματα Βιταμίνης Β1 Η έλλειψη B1 έχει συσχετισθεί µε στοµατικά έλκη. Είναι πιο ενδεδειγµένη η λήψη ενός πολλαπλού συµπληρώµατος βιταµινών B παρά µόνο Β1. Υψηλές δόσεις θειαµίνης (25 mg ηµερησίως) είναι ευεργετικές κατά της διαβητικής νευροπάθειας.

31 Βιταμίνη Β2 - Ριβοφλαβίνη Υδατοδιαλυτή βιταµίνη του συµπλέγµατοςΒ. Λειτουργεί ως συστατικό δύο φλάβινο-συνενζύµων: του φλάβινο µονονουκλεοτιδίου (FMN) και του φλάβινο-αδένινο-δινουκλεοτιδίου (FAD). Αξιοσηµείωτα σταθερή στη θέρµανση, κονσερβοποίηση, αφυδάτωση, εξάτµιση και παστερίωση.

32 Βιταμίνη Β2 - Ριβοφλαβίνη Ο βρασµός οδηγεί σε διασπορά της βιταµίνης στο νερό, σε σούπες και σάλτσες. Αξιόλογες απώλειες κυρίως εάν το τρόφιμο ή το φαγητό εκτεθεί στο φως. Η ζωικής προέλευσης απορροφάται καλύτερα και είναι πιο διαθέσιμη από τη φυτικής προέλευσης.

33

34

35 Η ικανότητα της ισοαλλοξαζίνης, στη ριβοφλαβίνη, να ανάγεται

36 Ρόλοι ριβοφλαβίνης Συµµετέχει στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις σε µεγάλο αριθµό µεταβολικών οδών και στην παραγωγή ενέργειας (οξείδωση γλυκόζης, αµινοξέων, λιπαρών οξέων), µετατροπή της πυριδοξίνης στο ενεργό της συνένζυµο, µετατροπή τρυπτοφάνης σε νιασίνη, αντιδράσεις κύκλου Krebs. Η ριβοφλαβίνη παίζει και ρόλο αντιοξειδωτικού. Παίζει ρόλο στη διατήρηση της ακεραιότητας των ερυθροκυττάρων (αναγωγή γλουταθειόνης).

37 Πηγές Β2 στη διατροφή Συκώτι, βασιλικός πολτός, γάλα, τυριά, αυγά, όσπρια, δημητριακά, μαγιά μπύρας, σουσάμι, κρέας, πουλερικά, σκούρα πράσινα φυλλώδη λαχανικά όπως λάχανο και σπανάκι, γιαούρτι, ψωμί, σόγια, μαυρομάτικα φασόλια, μπιζέλια, ρεβίθια, φασόλια, φιστίκια, και μπρόκολο.

38 Πηγές Β2 στη διατροφή

39 Απορρόφηση και Μεταβολισμός Β2 Απορρόφηση. Απορροφάται εύκολα με σύστηµα ενεργού µεταφοράς (κυρίως στο δωδεκαδάκτυλο). Κατανοµή. Ένα µέρος, στην κυκλοφορία, συνδέεται χαλαρά µε την αλβουµίνη του πλάσµατος, άλλα σηµαντικά ποσά συνδέονται µε άλλες πρωτεΐνες. Η µετατροπή της ριβοφλαβίνης στα συνένζυµά της γίνεται κυρίως στο ήπαρ, καρδιά, νεφρούς). Απέκκριση. Από τα ούρα (κυρίως µε µορφές µεταβολιτών της).

40

41 Ημερήσιες ανάγκες Β2 Για ενήλικες άρρενες 1,3 και 1,1 mg για θήλεις – 1,5 mg για έγγυες/θηλάζουσες. Τα παιδιά χρειάζονται 0,6 έως 0,9 mg B2 ανά ημέρα. Αλκοόλ: Μεγάλη κατανάλωση αλκοόλ προκαλεί έλλειψη ριβοφλαβίνης. Βαρβιτουρικά: Μακροχρόνια χρήση µπορεί να προκαλέσει έλλειψη ριβοφλαβίνης. Φαινοθειαζίνες (αντιψυχωσικά): Μπορεί να αυξήσουν τις ανάγκες σε ριβοφλαβίνη. Τρικυκλικά αντικαταθλιπτικά: Μπορεί να αυξήσουν τις ανάγκες σε ριβοφλαβίνη.

42 Έλλειψη Βιταμίνης Β2 Μεµονωµένη έλλειψη ριβοφλαβίνης, ανεξάρτητη από ελλείψεις άλλων βιταµινών του συµπλέγµατος Β, είναι σπάνια. Ηπατικές νόσοι και διάρροιες. Τα πρώτα συµπτώµατα περιλαµβάνουν πόνο στο στόµα και το λαιµό, κνησµό και ερεθισµό των µατιών καθώς και προβλήµατα στη συµπεριφορά του ατόµου.

43

44 Έλλειψη Βιταμίνης Β2 Προχωρηµένη έλλειψη µπορεί να οδηγήσει σε χείλωση, σε γωνιώδη στοµατίτιδα, γλωσσίτιδα, αγγείωση του κερατοειδούς, σµηγµατοροική δερµατίτιδα (στο πρόσωπο, στον κορµό και στα άκρα), νορµοχρωµική και νορµοκυτταρική αναιµία, λευκοπενία και θροµβοκυττοπενία.

45 Γωνιώδης στοµατίτιδα, γλωσσίτιδα

46 Η Β2 αυξάνει την ικανότητα δέσμευσης σιδήρου της αιμοσφαιρίνης ΑΝΑΙΜΙΑ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟ

47 Συμπληρώματα Β2 Δεν υπάρχουν επαρκή στοιχεία που να συνιστούν τη χρήση της ριβοφλαβίνης, άνω των φυσιολογικών δόσεων, εκτός από την περίπτωση που έχει παρουσιαστεί έλλειψή της. Υπάρχουν κάποιες µαρτυρίες, ότι υψηλότερες δόσεις µπορεί να είναι χρήσιµες στην ηµικρανία και στην γαλακτική οξέωση που προκαλείται από την αντιρετροϊκή θεραπεία.

48 Συμπληρώματα Β2 Η ριβοφλαβίνη µπορεί να βοηθήσει στη θεραπεία της ακµής, των στοµατικών ελκών και των µυϊκών κραµπών. Δεν υπάρχουν πειστικές µαρτυρίες, που να υποστηρίζουν τη χρήση της κατά του καρκίνου. Συµπληρώµατα ίσως να χρειάζονται σε περιπτώσεις αυστηρά χορτοφάγων (που δεν καταναλώνουν γάλα ή γαλακτοκοµικά προϊόντα).