Vitamine A, D, K

VITAMINA A

si può trovare in diverse forme e con il termine vitamina A si

intendono tutti i vitameri e quello più importante è il retinolo, che

con tutti gli altri derivati che fanno capo alla vitamina A vengono

chiamati retinoidi.

Il retinolo è una molecola formata da un ciclo esenile al quale è

legata una catena laterale isoprenica formata da 11 C, 4 doppi

legami che sono tutti in trans, complessivamente è composto da 20C

Retinolo quindi al termine della catena isoprenica è presente la funzione alcolica.

Il retinolo nel nostro organismo può essere trasformato per intervento di una deidrogenasi NAD dipendente

+

nell'aldeide corrispondente il retinale, la reazione è

reversibile.

Dalla retinale per azione di un'altra deidrogenasi sempre

NADP+ dipendente e in presenza di acqua andiamo a

creare un gruppo funzionale ancora più ossidato che è il

gruppo carbossilico a formare l'acido retinoico, la reazione

è irreversibile e non posso più tornare indietro.

Esiste anche una provitamina A che può essere introdotta con

la dieta che fa parte del gruppo dei caroteni, il più importante che introduco è il β-carotene,formato da 2

molecola di vitamina A legate tra di loro, quindi una molecola

speculare.

La numerazione degli atomi del beta carotene parte dai 2

anelli cicloesenilici.

A metà avrò 15 e 15' che si legano tra di loro, e a livello di

questo doppio legame va ad agire un enzima per formare la

vitamina A, l'enzima è una diossigenasi, che lavorano

usando ossigeno molecolare e introducono entrambi gli atomi

di ossigeno nei prodotti, quindi si rompe il doppio legame, si

introduce un atomo di ossigeno a livello del carbonio 15 e 15'

e la molecola esce sotto forma di retinale, e poiché l'ossigeno

è terminale si andrà a formare un doppio legame con l'atomo

di carbonio, gruppo aldeidico, che tramite Deidrogenasi che

andrà a ridurre l’aldeide in alcol otterrò il retinolo .

Distribuzione

il retinolo come estere fosfato o come estere palmitato si trova negli alimenti di origine animale abbondante

in fegato, burro formaggio, latte intero tuorlo d'uovo e pesce.

Il beta carotene, cioè la provitamina A si trova invece negli alimenti di origine vegetale, frutta e ortaggi gialli e

verdi.

Assorbimento e trasporto

per quanto riguarda le vitamine liposolubili vanno di pari passo con il metabolismo dei lipidi e quindi con

l'assorbimento e trasporto dei lipidi.

A livello del lume dell’intestino se il retinolo è presente come estere verrà idrolizzato per permettergli di poter

permeare dentro l'enterocita.

Il β-carotene invece viene assorbito tale e quale.

Dentro l'enterocita troverò che parte del beta carotene verrà trasformata in retinolo, il quale verrà

riesterificato. Verranno quindi inseriti nei chilomicroni.

I chilomicroni in circolo subiscono il metabolismo vasale venendo trasformati in remnants che vengono

recuperati dal fegato.

Nel fegato, arriva l'estere del retinolo che viene idrolizzato e il retinolo libero viene legato ad una proteina,

una binding proteins(RBP) specifica presente a questo livello, riconosce il retinolo, lo lega a sé e attraverso

un meccanismo di esocitosi il retinolo legato alla proteina viene immesso in circolo.

Le vitamine liposolubili non girano libere ma sono a delle proteine.

Il beta carotene invece viene inserito nelle VLDL quindi avranno un elevata quota di antiossidanti tra le

lipoproteine circolanti.

Fabbisogno

retinolo 1mg/die

beta carotene 25mg/die

Per le vitamine idrosolubili non esiste tossicità, mentre per quanto riguarda quelle liposolubili, le dosi

eccessive di vitamina vanno a saturare la binding proteins specifica, la vit A si trova quindi libera creando un

danno : cefalea e dermatite.

La vit A è anche teratogena cioè se assunta in grandi quantità in gravidanza può portare ad una

malformazione permanente a livello del feto

LA deficienza

si manifesta subito con una cecità a livello della luce crepuscolare quando cambia intensità della

luce,l'individuo vede meno in quanto l'impegno primario di questa vitamina è nel meccanismo della visione.

Come acido retinoico è coinvolto nei processi di proliferazione e di differenziamento degli epiteli in più si può

avere a causa di deficienza della vitamina la xeroftalmia, secchezza degli occhi in quando i dotti lacrimali

non sono sviluppati al meglio e non viene prodotto un quantitativo di lacrime sufficienti.

Ritardo dell'accrescimento perchè l'acido retinoico è coinvolto nei processi di differenziamento e quindi una

sua carenza porta anche a questo

FUNZIONI

come retinale interviene nel meccanismo della visione come cofattore dei fotorecettori a livello della retina,

come retinolo o acido retinoico ha una attività ormono simile, perchè a livello cellulare esistono dei recettori

che riconoscono queste molecole e favoriscono i processi di trascrizione, quindi induzione della sintesi

proteica e si favorisce l'accrescimento osseo e differenziazione degli epiteli.

Il retinolo P invece interviene nella sintesi delle glicoproteine.

Funzione visiva

Coni e bastoncelli, sistemi membanosi che formano dischi, a livello di queste membrane è presente la

rodopsina che è una proteina integrale di membrana che ha 7 eliche transmembrana ed è stato la prima

proteina facente parte dei recettori 7TM scoperta.

( per quanto rguarda il recettore questo può interagire con un ligando, ma il ligando può essere diverso da

una molecola chimica vera e propria, in questo caso il 7TM è sollecitato a lavorare solo se colpito dalla luce,

quindi una radiazione ultravioletta può fungere da ligando e determinare un cambiamento conformazionale

in modo tale che il recettore imponga una risposta a livello cellulare; a livello cutaneo i recettori 7TM colpiti

dalla luce ultravioletta innescano la risposta a livello dei melanociti andando a fabbricare la melanina che è il

pigmento colorato, di protezione della nostra superficie

corporea)

la rodopsina è formata da una parte proteica + il

cofattore che è il retinale e quindi l'opsina che è la

proteina 7TM, che si legherà al retinale.

Il retinale è in forma Trans, tramite isomerasi viene

modificata la configurazione di un doppio legame in c11

da trans a cis e quindi lo trasformiamo nel retinale 11cis,

è sotto questa forma che il retinale va a legarsi

covalentemente all'opsina.

In particolare esiste un residuo di lisina caratteristico, la

catena laterale della lisina mette a disposizione il gruppo

amminico che va ad interagire con il gruppo aldeidico del

retinale si perde una molecola di acqua e si forma un

legame covalente doppio tra il carbonio aldeidico e

l'azoto amminico, formando una base di shiff, così

l'opsina risulta legata al retinale 11cis.

Fototrasduzione:

− il segnale luminoso, che si trasformain un

segnale chimico, che si trasforma in un segnale

elettrico

La rodopsina viene colpita dalla luce, e ora i fotoni derivanti dalla luce causano la isomerizzazione di quel

doppio legame che avevamo trasformato in 11cis, andando a formare il retinale tutto trans.

La trasformazione dell'11cis in tutto trans comporta un cambiamento conformazionale del retinale che si

ripercuote sull’ opsina, quindi la rodopsina complessivamente cambia conformazione.

La conformazione viene cambiata perchè il carbonio del retinale si sposta rispetto all'azoto della lisina, ma di

conseguenza anche l'azoto della lisina si sposta.

E’ stata scoperta la prima proteina G, che ha il compito di trasdurre il segnale luminoso a elettrico, poiché

questa proteina G aveva il compito di trasdurre il segnale le è stato dato il nome di trasducina.

E’ proteina G eterodimerica, la luce che va ad agire sulla rodopsina opera un cambiamento conformazionale

che si ripercuote sulla trasducina, la subunità alfa, si sgancia dalla beta gamma e può andare a d attivare

l'effettore, che è una fosfodiesterasi che idrolizza il cGMP (se è presente ad elevata concentrazione i canali

del Na sono aperti, se invece è presente in basse concentrazione, non riesce più ad interagire con i canali

del sodio e allora questi si chiudono),chiusura quindi dei canali del sodio e si ha una iperpolarizzazione.

Quando il retinale da 11 cis passa a tutto trans succede che la rodopsina perde la sua affinità nel legare il

retinale e si idrolizza il legame tra il carbonio del retinale e l'azoto della lisina, si libera il retinale tutto trans e

l'opsina, che immediatamente vengono recuperati, in quanto il retinale tutto trans viene nuovamente

trasformato in retinale 11cis che andrà ad interagire nuovamente con l'opsina formando la rodopsina.

VITAMINA D

indica 2 vitameri D3 e D2.

Il punto di partenza per ottenere il CALCIFEROLO è la

biosintesi del colesterolo, questo intermedio viene

aggredito a livello dell'anello B, si ha la rottura del legame

covalente tra il C10 e C9, e la formaazione di un doppio

legame.

La vitamina D3 prende il nome di colecalciferolo, si

forma nella pelle dei mammiferi per reazione con la luce

ultravioletta, la luce sul 7 deidrocolesterolo(intermedio)

rompe l'anello B e forma il doppio legame tra il carbonio

10 e il carbonio 9.

la vitamina D2 ergocalciferolo è di origine vegetale

sempre per azione della luce ultravioletta, la differenza è

la presenza di un doppio legame tra c22-c23.

Distribuzione

D3 di origine animale in olio di fegato di merluzzo, nei

pesci grassi come salmone e arringa, latte e derivati ,

tuorlo d'uovo e fegato

D2 alimenti di origine vegetale nelle verdure verdi.

Assorbimento e trasporto

a livello del lume dell'intestino, percorso parallelo alla digestione dei lipidi, la vit D viene assorbita così come

è a livello intestinale e inserita nei chilomicroni che in circolo subiscono il metabolismo intravasale

diventando remants che vanno a finire nel fegato, che ha il compito di fabbricare un binding protein specifica

che lega la vitamina D.

Fabbisogno

differisce a secondo dell'età e dello stato dell'individuo, il bambino e la donna in gravidanza necessitano di

un quantitativo maggiore 10mg/die, rispetto all'adulto 5microgrammi/die

tossicità

eccesso di vitamina comporta un elevato metabolismo nei confronti del calcio e un conseguente rilascio

elevato dello ione che può portare ad una ipertensione, ad una calcinosi in quanto in abbondanza il calcio

tende a depositarsi dove non deve, quindi depositi anomali e calcificazione dei tessuti molli.

Deficienza

comporta a seconda dell'età:

− rachitismo nei bambini perchè non c'è un adeguato sviluppo osseo

− osteomalacia negli adulti, le ossa già sviluppate diventano fragili, demineralizzate.

Funzioni

mantenimento di adeguate concentrazione di calcio e fosfati nel sangue, i tessuti bersaglio per questa

funzione sono intestino ossa e rene, la vitamina comporta un'azione calcemica??

Può svolgere altre funzioni e i tessuti bersaglio sono diversi encefalo, prostata, seno colon, pancreas dove

svolge un'azione non calcemica,