Vitamine e ormoni

ACIDO FOLICO

E’ coinvolto nelle:

• reazioni di metilazione
• nella sintesi delle purine e degli acidi nucleici
• nel metabolismo degli amminoacidi
• Sintesi di DNA e RNA
• Insieme alla vitamina B12, è coinvolta nella donazione di gruppi metilici e quindi nella regolazione dell’espressione genica

Carenza-> L’insufficiente apporto di acido folico porta nell’uomo ad una riduzione della sintesi di DNA e RNA, causando così l’anemia megaloblastica. La carenza di folati nelle donne in stato di gravidanza è frequente, e costituisce un fattore di rischio della comparsa della spina bifida nel nascituro, una gravissima turba a carico del midollo spinale.

VITAMINA B12 (Cianocobalamina)

La vitamina B12 può essere sintetizzata solo da batteri, funghi e alghe. Nelle piante superiori è presente in quantità scarse.

Le principali fonti dietetiche di vitamina B12 sono gli alimenti di origine animale (fegato e il tuorlo).

Il fabbisogno di questa vitamina è molto limitato (1 μg al giorno) e la sua distribuzione negli alimenti di origine animale è molto diffusa: improbabile una sua deficienza nutrizionale nell'uomo alimentato con dieta mista.

La deficienza può insorgere invece nei soggetti rigorosamente vegetariani. Occasionalmente questi individui presentano l'anemia perniciosa: sindrome ematologica e neurologica.

Interviene nel:

• Nel metabolismo degli acidi grassi a catena dispari.
• Metabolismo degli amminoacidi quali valina, leucina e treonina.
• La vitamina B12 è importantissima per la sintesi dell'emoglobina.
• La vitamina B12 agisce in combinazione con l'acido folico per una perfetta emopoiesi. La sua carenza è pertanto simile a quella dell'acido folico: quando è grave, produce anemia perniciosa.

VITAMINA C (ACIDO L-ASCORBICO)

• Antiossidante.
• Scavenger di radicali liberi (maggiore stabilità del radicale).

ascorbile).- Azione idrossilante (collagene e catecolamine).- Metabolismo del ferro (Fe3+ a Fe2+): trasferrina, emosiderina, ferritina.Idrossilazione a carico di prolina e lisina (collagene), ma anche idrossilazione di catecolamine (adrenalina enoradrenalina) a partire da tirosina.Lo scorbuto è una grave malattia dovuta da carenza di vitamina C. Comporta l'impossibilità di formare fibrecollagene stabili a causa della mancata idrossilazione della prolina.

VITAMINE LIPOSOLUBILI- Vitamina A, D, E, K- Tutte contengono anelli e lunghe catene alifatiche e sono altamente idrofobiche- Differiscono tra loro dal punto di vista funzionale

VITAMINA A- La vitamina A o retinolo è un alcol primario insaturo a 20 C.- Per ossidazione del gruppo ossidrilico si genera la forma attiva retinale.Funzioni: MECCANISMO DELLA VISIONE: Ruolo essenziale nel funzionamento regolare della retina. DIFFERENZIAZIONE CELLULARE: Necessaria per la crescita e differenziamento del

tessuto epiteliale, crescita delle ossa, riproduzione e sviluppo embrionale

• CO-FATTORE nei sistemi enzimatici.
• RISPOSTA IMMUNITARIA: Rinforza il fisico contro le infezioni polmonari, aumenta le difese immunitarie, riduce le conseguenze di alcune malattie infettive e può proteggere dallo sviluppo dei tumori.
• IN DERMATOLOGIA. Aiuta nel trattamento dell'acne, dei foruncoli e delle ulcere cutanee quando applicata esternamente.

VITAMINA D (Calciferolo)

• Il calciferolo ha notevoli proprietà antirachitiche.
• Il latte è la principale fonte alimentare di calcio e viene consumato in notevole quantità dai bambini. Per questo è stato scelto per l'arricchimento con vitamina D.
• La vitamina D non è una vitamina in senso stretto, poiché il suo precursore, il 7-deidrocolesterolo, viene sintetizzato dall'organismo.
• Il COLESTEROLO è convertito nella pelle a provitamina D per azione della luce solare.

La principale fonte di vitamina D è il colecalciferolo (vitamina D3), che deriva dal colesterolo ed è sintetizzato dagli organismi animali.

Le sue funzioni principali sono:

• la stimolazione dell'assorbimento del calcio e del fosforo a livello intestinale (agisce come un ormone).
• la regolazione, in sinergia con l'ormone paratiroideo, dei livelli plasmatici di calcio (calcitonina, paratormone).
• il mantenimento di una adeguata mineralizzazione dello scheletro.

VITAMINA E (Tocoferoli)

• Viaggiano in circolo legati alle lipoproteine HDL o LDL.
• Antiossidanti biologici.
• Le manifestazioni dovute alla carenza di vitamina E sono le sole evidenze a sostegno del fatto che questa vitamina sia un nutriente essenziale nell'uomo.
• Data l'ubiquitarietà dei tocoferoli è difficile che si manifestino nell'uomo situazioni carenziali.
• Capace di inibire

l'ossidazione degli acidi grassi insaturi, soprattutto quelli costitutivi delle membrane biologiche.

• L'alfa-tocoferolo è uno dei più potenti antiossidanti biologici, inibendo l'ossidazione degli acidi grassi insaturi, soprattutto quelli delle membrane biologiche.
• Inoltre, la vitamina E agisce in sinergismo con altri sistemi antiossidanti (vitamina C) ed in particolare alcuni enzimi.
• La vitamina E è in grado di bloccare l'ossidazione lipidica bloccando di fatto la perossidazione dei lipidi insaturi.

VITAMINA K

Vitamina K come co-fattore della coagulazione- azione antiemorragica. La vitamina K è sintetizzata da batteri intestinali e si concentra nella membrana plasmatica.

L'importanza dell'apporto dei batteri intestinali nel prevenire l'avitaminosi K è stata dimostrata dall'insorgenza di sindromi emorragiche. La sua carenza causa difetti della coagulazione e comparsa di emorragie.

Una carenza

Di vitamina K si può verificare:

1. A causa di una ridotta assunzione negli adulti che subiscono un trauma
2. Un intervento chirurgico maggiore
3. Terapia antibiotica a largo spettro e per lungo tempo.
4. Una carenza di vitamina K si può verificare anche nei neonati.

GLI ORMONI- Cosa sono? Gli ormoni sono messaggeri chimici che generano alterazioni (modificazioni) all'interno dellacellula.

-15 -9- Sono presenti in concentrazioni molto basse (10^-10 M)

- Agiscono sempre tramite recettori

- I ricettori si trovano nella membrana cellulare (ormoni che rimangono fuori) o nel citoplasma o nel nucleo (ormoni che entrano nella cellula)

- Solo il complesso ormone-recettore è biologicamente attivo

- L'interazione ormone-recettore è analoga a quella tra substrato ed enzima

- La risposta agli ormoni dipende dalla densità dei recettori piuttosto che da quella della quantità dell'ormone.

Esistono due tipi di modulatori dell'attività

ormonale: - agonisti, analoghi all'ormone che imitano l'attività biologica - antagonisti, analoghi all'ormone che bloccano l'attività biologica.

Esistono diversi tipi di ormoni: - Ormoni endocrini: origine da una ghiandola e azione su cellula-bersaglio distante - Ormoni paracrini: agiscono su una cellula-bersaglio contigua nella stessa ghiandola (tessuto) - Ormoni autocrini: agiscono sulla stessa ghiandola d'origine (non cellula contigua) - Feromoni: trasmessi tra organismi differenti

PEPTIDICI - Polipeptidi da 3-200 aminoacidi - Sintetizzati come pre-pro-ormoni - Conservati in vescicole di riserva - Rilasciati per esocitosi - Modificati a vario livello da pre-pro-a pro- e poi ormone attivo - Recettori all'esterno della cellula - Emivita breve (secondi-minuti)

AMINOACIDI NON STANDARD - Sintetizzati come ormoni - Conservati in vescicole di riserva - Rilasciati per esocitosi

Recettori all'esterno della cellula Esempi: - Catecolamine (adrenalina e noradrenalina) - Ormoni tiroidei (fT3, fT4) STEROIDI Derivano dal colesterolo; suddivisi in: - Glucocorticoidi - Mineralcorticoidi - Androgeni (da cui derivano gli estrogeni) Esempi principali: - Glucocorticoidi: cortisolo, cortisone - Mineralcorticoidi: aldosterone - Androgeni: testosterone, androstenedione (da cui derivano gli estrogeni: estradiolo, estriolo e estrone) OSSIDO NITRICO - Ormone particolare - Non necessita di recettori - Ad azione principalmente paracrina (Via biologica caratterizzata dalla produzione di una sostanza attiva che si diffonde nello spazio extracellulare per raggiungere una cellula bersaglio localizzata nelle vicinanze della stessa cellula che ha prodotto tale sostanza) TRASDUZIONE DEL SEGNALE Con legame di recettori intracellulari: - Ormone steroideo - Ingresso in cellula e legame al recettore citoplasmatico - Ingresso nel nucleo del

complesso ormone-recettore- Legame al DNA ed azione: aumento o diminuzione espressione genica

Ormone tiroideo- Ingresso dell'ormone nella cellula fino al nucleo- Legame al recettore e formazione complesso- Legame al DNA ed azione: aumento o diminuzione espressione genica

Per entrata diretta in cellula e senza recettori- Esempio ossido nitrico (NO): rilassamento muscolatura liscia, aggregazione piastrinica, adesione deileucociti all'endotelio, modulazione risposta immunitaria.

Con legame a recettori sulla superficie della membrana

Ormoni polipeptidici e aminoacidi- Legame a recettore sulla superficie della membrana cellulare- Attivazione del sistema del secondo messaggero: recettore - trasduttore - effettore - 2° messaggero

Proteina integrale di membrana

Con più domini:- in posizione extracellulare: riconoscimento ormone- in posizione intermembrana: ad azione catalitica

Esempio recettore β-adrenergico

attivato dall'adrenalina esiste in vari tipi/isoforme specifiche per tessuto ed azione.

• Trasduttore Proteina G o GTP-binding protein
• 3 subunità: α, β, γ
• α è la subunità catalitica
• con legato GTP α è attiva
• con legato GDP α è inattiva
• in condizioni normali α lega GDP
• il complesso ormone-recettore fa staccare il GDP e fa attaccare GTP, β e γ si staccano perché meno affini ad α attiva
• α attiva agisce sull'effettore, con effetto stimolatore o inibitore
• l'enzima GTPasi defosforila GTP a GDP riportando α ad inattivo
• β e γ ritornano affini e si riattaccano ad α
• il complesso è