Tiamina (vitamina B1) este o vitamină solubilă în apă și aparține grupului de vitamine B. Pe baza observației făcute de medicul olandez Christiaan Eijkman la sfârșitul secolului al XIX-lea, că simptomele asemănătoare beriberilor au apărut la găini după ce au fost hrăniți cu orez decojit și lustruit, dar nu după ce li s-a dat orez sau tărâțe neșlefuite și lustruite sau tărâțe de orez, tiamina este cunoscută și sub numele de „vitamina antiberiberi”. După izolarea substanței protectoare beriberi de coji de orez și denumirea vitaminei ca aneurină în 19 de către Jansen și Donath, elucidarea structurală și sinteza vitaminei B1926 prin legarea ambelor structuri inelare a fost realizată în 1 de Williams și Windaus, iar B vitamina a fost numită tiamină. Molecula de tiamină constă dintr-un inel pirimidină și tiazol legat de o grupare metilenă. Tiamina în sine nu găsește aplicații terapeutice, ci doar sărurile lor hidrofile (solubile în apă), cum ar fi clorhidratul de clorură de tiamină, mononitratul de tiamină și disulfura de tiamină, sau derivații lor lipofili (solubili în grăsimi) (alitiamine), cum ar fi benfotiamina (S -benzoylthiamine-o-monophosphate; BTMP), bentiamine (dibenzoilthiamine) și fursultiamine (tiamina tetrahidrofurfuril disulfură). Vitamina B1936 uscată este stabilă la 1 ° C. Soluțiile apoase de vitamina B100 sunt cele mai stabile la pH <1, dar nu în medii neutre sau alcaline. Tiamina este atât termolabilă (sensibilă la căldură), cât și sensibilă la lumină și oxidare și prezintă o specificitate structurală sau constituțională ridicată. Modificările minore ale structurii moleculare sunt asociate cu o reducere a eficacității vitaminelor, a ineficienței sau, în anumite cazuri, a unui mod de acțiune antagonist (opus). Antagoniștii tiaminei, cum ar fi oxitiamina, piritiamina și amproliul, pot inhiba (inhiba) tiaminaza I și II (enzime care scindă tiamina și -inactivează) și inhibă legarea tiamin pirofosfatului biologic activ (TPP; sinonime: tiamin difosfat (TDP), cocarboxilaza) la apoenzima sa și inhibă competitiv decarboxilarea (clivarea unei molecule de dioxid de carbon (CO5.5)) a 2-oxoacidelor, respectiv. Soluțiile de perfuzie care conțin sulfit (SO2) conduc la degradarea completă a vitaminei B2.
Absorbție
Tiamina se găsește atât în alimentele vegetale, cât și în cele de origine animală, dar numai în concentrații scăzute. În timp ce tiamina este prezentă sub formă liberă, nefosforilată în plante, 80-85% din vitamina B apare în țesuturile animale ca TPP și respectiv TDP biologic active și 15-20% ca tiamină monofosfat (TMP) și tiamin trifosfat (TTP) . Vitamina B1 fosforilată ingerată cu alimente este defosforilată de fosfatazele nespecifice ale peretelui intestinal (îndepărtarea enzimatică a fosfat grupuri) și astfel convertite într-o stare absorbabilă. Absorbție de tiamină liberă este mai mare în jejun (intestinul gol), urmată de duoden (duoden) și ileon (ileon). Numai cantități mici sunt absorbite în stomac și colon (intestinul gros). Intestinal absorbție (preluare prin intestin) de tiamină este supusă unei doză-mecanism dual dependent. Cantități fiziologice de vitamina B sub a concentrare de 2 µmol / l sunt absorbite de un agent dependent de energie sodiu-mecanism purtător intermediat. Astfel, transportul vitaminei B1 în celulele mucoasei intestinale (mucoase) este activ și saturabil. Analogii structurali, cum ar fi piritiamina, pot inhiba vitamina B1 activă absorbție prin deplasarea tiaminei din transportul ei proteine localizat în apical (orientat către interiorul intestinului) membrana celulara. Influența alcool or etanol, pe de altă parte, constă într-o inhibare a sodiu-potasiu adenozină trifosfatază (Na + / K + -ATPaza; enzimă care catalizează transportul ionilor Na + din celulă și ionilor K + în celulă prin clivajul ATP) în bazolateral membrana celulara (cu fața îndepărtată de interiorul intestinului), rezultând o reglare descendentă a transportului specific tiaminei proteine. Deasupra unei concentrare de 2 µmol / l, absorbția vitaminei B1 are loc prin difuzie pasivă, care nu este nici una, nici alta sodiu-dependent și nici nu poate fi inhibat de antagoniștii tiaminei sau etanol.Ca aplicat (administrat) doză crește, procentul de tiamină absorbită scade. Acest lucru se datorează, pe de o parte, reglării descendente a transportului transmembranar proteine pentru tiamină în intestin membranei mucoase celule (celule mucoase) dintr-o vitamină B1 doză > 2 µmol / l și, pe de altă parte, la ineficiența căii de absorbție pasivă, comparativ cu mecanismul de transport activ mediat de purtător. Conform studiilor cu tiamină radiomarcată administrată oral, rata de absorbție la un aport de 1 mg este de ~ 50%, de 5 mg ~ 33%, de 20 mg ~ 25% și de 50 mg ~ 5.3%. În total, doar un maxim de 8-15 mg de vitamina B1 pe zi pot fi absorbite. Compararea biopsiilor (probelor de țesut) ale intestinului membranei mucoase dintre pacienții cu și fără deficit de tiamină au prezentat o absorbție intestinală semnificativă mai mare a vitaminei B1 la subiecții cu statut slab de tiamină. Absorbția crescută a vitaminei B1 în stare deficitară rezultă din reglarea ascendentă (reglarea ascendentă) a transportorilor apicali de tiamină din intestin membranei mucoase celule (celule mucoase). Tiamina absorbită este parțial fosforilată în celulele mucoasei intestinale (celule mucoase) prin pirofosfokinază citosolică cu scindare a adenozină trifosfat (ATP) la TPP activ coenzimatic (atașament enzimatic al fosfat grupuri). În plus față de mecanismul purtător mediat de sodiu, pirofosfokinaza intracelulară este, de asemenea, considerată a fi etapa de limitare a vitezei în transportul activ al tiaminei în și peste celula mucoasei. Intră tiamină liberă și fosforilată ficat prin portal nervură, de unde este transportat prin fluxul sanguin către organe și țesuturi țintă în funcție de cerințele lor.
Transportul și distribuția în organism
Transportul vitaminei B1 în întregime sânge apare în principal în celulele sanguine - 75% în eritrocite (celule roșii din sânge) și 15% în leucocite (alb sânge celule). Doar 10% din vitamina B1 în sânge este transportat plasmatic, în primul rând legat de albumină. Aportul de doze mari de vitamina B1 duce la depășirea capacității de legare, astfel încât excesul de tiamină este excretat. Nivelurile totale din sânge variază între 5-12 µg / dl. La organele și țesuturile țintă, tiamina este preluată în celulele țintă și mitocondriile („Centrale energetice” ale celulelor) printr-un transportor de tiamină cu afinitate ridicată (legare rezistenţă). Datorită importanței fiziologice a vitaminei B1 în carbohidrați și metabolismul energetic, mușchiul cardiac (3-8 µg / g), rinichi (2-6 µg / g), ficat (2-8µg / g), creier (1-4 µg / g) și mușchiul scheletic în special au concentrații ridicate de tiamină. În deficitul de tiamină, datorită reglării în sus (reglării în sus) a proteinelor de transport transmembranar, creșterea absorbției de vitamina B1 în celulele țintă. Tiamina liberă poate fi fosforilată la TPP activ biologic în toate organele și țesuturile prin pirofosfokinază intracelulară cu consum de ATP și acumularea a două fosfat reziduuri. Alcool or etanol previne activarea tiaminei libere la coenzima TPP prin inhibarea competitivă a pirofosfokinazei. Transferul unei alte grupe fosfat către TPP prin intermediul unei kinaze cu scindare a ATP duce la TTP, care poate fi convertit înapoi în TPP, TMP sau tiamină liberă, nefosforilată sub acțiunea fosfatazelor. În timp ce vitamina B1 se găsește în plasma sanguină, lapte matern, și lichid cefalorahidian (care afectează creier și măduva spinării) în principal sub formă liberă sau ca TMP, celule sanguine (leucocite; eritrocite) și țesuturile conțin în principal TPP. Pentru TPP intracelular coenzimatic activ, membrana celulara este impermeabil (impermeabil). TPP poate părăsi celula numai după hidroliză (scindare prin reacție cu de apă) prin TMP pentru a elibera tiamina. Fosforilarea intracelulară (atașarea enzimatică a grupărilor fosfat) și scăderea permeabilității membranei (permeabilitatea membranei) pentru tiamina fosforilată servește în cele din urmă ca mecanism de protecție pentru a preveni pierderile de vitamina B1 din dozele fiziologice (1-2 mg / zi). Stocul total de vitamina B1 la persoanele sănătoase este de 25-30 mg, din care aproximativ 40% se găsește în mușchi. Un magazin de tiamină în sens restrâns nu există. Datorită funcției sale de coenzimă, vitamina B1 este întotdeauna asociată (legată) cu enzima corespunzătoare și este păstrată doar (reținută de rinichi) în măsura în care este necesară în prezent. Timpul de înjumătățire biologic al tiaminei este relativ scurt și este raportat a fi de 9.5-18.5 zile la om. Capacitatea limitată de stocare și rata mare de rotație a vitaminei B necesită un aport zilnic de cantități suficiente de tiamină pentru a îndeplini cerințele, în special în cazurile de consum crescut de vitamina B1 ca urmare a metabolismului crescut, cum ar fi în timpul sportului, munca fizică grea sarcină iar alăptarea, cronică alcool abuz, și febră.
Excreţie
Excreția de vitamina B1 este dependentă de doză. În domeniul fiziologic (normal pentru metabolism), aproximativ 25% din tiamină este eliminată pe cale renală (prin rinichi). La doze mari aplicate, excreția de vitamina B1 are loc aproape complet prin rinichi după saturarea țesuturilor, cu o creștere simultană a proporției de tiamină excretată prin bilă și de tiamină neabsorbită în fecale. Acest efect de revărsare renală este o expresie a auto-depresiune a proceselor de eliminare non-renală (procese de excreție) precum și a saturației reabsorbției tubulare (reabsorbție în tubii renali). Aproximativ 50% din tiamină este eliminată sub formă liberă sau esterificată cu o grupare sulfat. Restul de 50% sunt metaboliți încă neidentificați, precum și acid tiaminecarboxilic, acid metiltiazoleacetic și piramină. Cu cât este mai mare aportul de vitamina B1, cu atât este mai mică metabolizarea și cu atât este mai mare excreția tiaminei libere, nemodificate.
Alithiamine
Alithiamine, cum ar fi benfotiamină, bentiamina și fursultiamina, sunt derivați tiaminici lipofili (solubili în grăsimi) care, conform descoperirii grupului de cercetare japonez Fujiwara la începutul anilor 1950, se formează spontan în condiții fiziologice prin combinarea tiaminei cu alicina, ingredientul activ din usturoi si ceapa. În derivații de alitiamină, inelul tiazolic, care este esențial pentru acțiunea vitaminelor, este deschis și sulf atomul este substituit cu o grupare lipofilă. Numai după închiderea inelului tiazolic de către compuși care conțin grupe SH, cum ar fi cisteină și glutation, în celulele mucoasei intestinale (celulele mucoasei) și după fosforilare (adăugarea enzimatică a grupelor fosfat) la pirofosfatul tiamin biologic activ din celulele țintă pot alitiaminele să își exercite efectul vitaminic în organism. Datorită structurii lor apolare, alitiaminele sunt supuse unor condiții de absorbție diferite de cele de apă-derivați de tiamină solubili, care sunt absorbiți conform cineticii de saturație într-o manieră dependentă de energie și sodiu cu ajutorul unui mecanism purtător. Asimilarea alitiaminelor în celulele mucoasei (celulele mucoasei) ale intestinului are loc după defosforilarea prealabilă (îndepărtarea grupelor fosfat) prin fosfataze nespecifice la nivelul mucoasei intestinale (mucoasa intestinală) proporțional cu doza prin difuzie pasivă, prin care alitiaminele trec absorbția intestinală barieră mai rapidă și mai ușor în comparație cu de apă-derivați de tiamină solubili datorită permeabilității mai bune a membranelor (permeabilitatea membranei). biodisponibilitate de lipofil benfotiamină este de aproximativ 5 până la 10 ori mai mare decât cea a disulfurii de tiamină și respectiv a mononitratului de tiamină. În plus, alitiaminele ating niveluri mai ridicate de tiamină și TPP în sângele integral, organele țesute și țesuturile după administrare orală administrare la doze relativ mici și sunt reținute (reținute) în organism mai mult timp. Hilbig și Rahmann (1998), care au studiat țesutul distribuire și soarta radiomarcate benfotiamină și clorhidrat de tiamină din sânge și diferite organe, au măsurat radioactivități semnificativ mai mari în toate organele după benfotiamină administrare, mai ales în ficat și rinichi. Cu 5 până la 25 de ori mai mare concentrare de benfotiamină a fost găsit în creier și mușchii. În toate celelalte organe, conținutul de benfotiamină a fost cu 10-40% mai mare decât cel al clorhidratului de tiamină.
