Vitamina A este numele dat compușilor naturali și sintetici cu structură chimic similară, dar activitate biologică diferită. O nomenclatură unificată a fost propusă de Comisia mixtă IUPAC-IUB pentru nomenclatura biochimică pe baza asemănărilor chimice (1982). Conform cu aceasta, vitamina A este generic termen pentru compuși care nu sunt carotenoide și au activitatea biologică a retinolului vitamina A alcool. Această definiție a termenului este problematică în ceea ce privește acțiunea ortomoleculară, deoarece nu toți derivații de vitamina A (derivați) au activitate completă de vitamina A. Din acest motiv, se recomandă o clasificare în funcție de aspectele biologico-medicale. Potrivit acestuia, denumirea de vitamina A se aplică compușilor care au toate efectele vitaminei. Acești compuși includ esteri de retinol și retinil (esteri ai acizilor grași ai retinolului), cum ar fi acetat de retinil, palmitat și propionat, care sunt metabolizabili în acid retinian și retinoic, precum și carotenoide cu activitate de provitamină A, cum ar fi beta-caroten. Retinoizii - derivați naturali și sintetici ai acidului retinoic - pe de altă parte, nu prezintă activitate completă de vitamina A deoarece nu pot fi metabolizați în substanța mamă retinol. Nu au niciun efect asupra spermatogenezei (formarea de spermă) sau pe ciclul vizual. Efectul biologic al vitaminei A este exprimat în unități internaționale (UI) și echivalenți de retinol (RE), respectiv:
- 1 UI de vitamina A este echivalent cu 0.3 µg de retinol
- 1 RE corespunde 1 µg retinol 6 µg beta-caroten 12 µg altele carotenoide cu efect de provitamina A.
Cu toate acestea, s-a demonstrat că biodisponibilitate a carotenoizilor alimentari (dietetici) ai vitaminei A și bioconversia acestora (conversie enzimatică) în retinol au fost anterior supraestimați semnificativ. Conform descoperirilor recente, carotenoidele din provitamina A prezintă doar 50% din activitatea retinolului asumată anterior. Astfel, factorul de conversie 6, care a fost utilizat pentru a calcula activitatea vitaminei A a beta-caroten, a fost acum corectat în sus. Acum se presupune că 1 pg de retinol.
- 12 µg beta-caroten, respectiv.
- 24 µg de alți carotenoizi cu efect de provitamină A corespund.
Caracteristica structurală a vitaminei A este structura polinesaturată polinesaturată, formată din patru unități izoprenoide cu legături duble conjugate (o caracteristică structurală chimică care alternează o legătură simplă și o legătură dublă). Lanțul lateral izoprenoid este atașat la un inel beta iononă. La sfârșitul părții aciclice există un grup funcțional care poate fi modificat în organism. Astfel, esterificarea (reacția de echilibru în care an alcool reacționează cu un acid) de retinol cu acizi grași duce la retinil esterși oxidarea retinolului reversibil (reversibil) la retinal (aldehidă de vitamina A) și, respectiv, ireversibil (ireversibil) la acid retinoic. Atât inelul beta-iononă, cât și lanțul izoprenoid sunt condiții prealabile moleculare pentru eficacitatea vitaminei A. Modificări ale inelului și ale unui lanț lateral cu <15 atomi de C și respectiv <2 grupări metil, conduce la reduceri de activitate. Astfel, carotenoizii cu un oxigen-inelul purtător sau fără structură inelară nu are activitate de vitamina A. Conversia retinolului all-trans în izomerii săi cis are ca rezultat o schimbare structurală și este, de asemenea, asociată cu o activitate biologică mai mică.
Sinteză
Vitamina A se găsește exclusiv în organismele animale și umane. În acest context, este derivat în mare parte din descompunerea carotenoizilor pe care oamenii și respectiv animalele le ingerează cu alimente. Conversia provitaminelor A are loc în intestin și în ficat. Scindarea descentralizată a beta-carotenului de către enzima 15,15′-dioxigenază - carotenază - a enterocitelor (celule ale intestinului subțire epiteliu) are ca rezultat 8′- 10′- sau 12′-beta-apocaroten, în funcție de locul degradării (descompunerii) moleculei, care este transformată în retină prin degradare ulterioară sau, respectiv, prin scurtarea lanțului. După scindarea centrală a beta-carotenului de către ficat alcool dehidrogenază, două molecule ale retinei sunt regenerate (formate). Retiniana poate fi ulterior fie redusă la retinol activ biologic - proces reversibil - fie oxidată în acid retinoic - conversie ireversibilă. Cu toate acestea, oxidarea retinei în acid retinoic are loc într-o măsură mult mai mică. Conversia beta-carotenului și a altor provitamine A în retinol diferă în diferite specii și depinde de caracteristicile dietetice care afectează intestinele absorbție și pe aprovizionarea individuală cu vitamina A. Aproximativ echivalente în efect cu 1 µg de all-trans-retinol sunt:
- 2 µg beta-caroten în lapte; 4 µg beta-caroten în grăsimi.
- 8 µg beta-caroten în morcovi omogenizați sau legume fierte preparate cu grăsimi.
- 12 µg beta-caroten în morcovi fierți, strecurați.
Absorbție
Ca toate solubile în grăsimi vitamine, vitamina A este absorbită (preluată) în partea superioară intestinului subtire în timpul digestiei grăsimilor, adică a prezenței grăsimilor dietetice ca transportoare de lipofile (liposolubile) molecule, acizi biliari să se solubilizeze (să crească solubilitatea) și să formeze micele (formează mărgele de transport care fac substanțele liposolubile transportabile în soluție apoasă) și esteraze (digestive enzime) pentru scindarea esterilor retinilici este necesară pentru un optim intestinal absorbție (absorbție prin intestin). Vitamina A este absorbită fie sub formă de provitamină - de obicei beta-caroten - din alimente vegetale, fie sub formă de esteri ai acizilor grași - de obicei palmitat de retinil - din produse de origine animală. Esterii retinilici sunt scindați hidrolitic (prin reacție cu de apă) în lumenul intestinal de către colesterilesterază (enzimă digestivă). Retinolul eliberat în acest proces ajunge la membrana de margine a periei membranei mucoase celulele (celulele mucoasei intestinale) ca o componentă a micelelor mixte și sunt interiorizate (absorbite intern) [1-4, 6, 9, 10]. absorbție rata de retinol variază de la 70-90%, în funcție de literatură, și este foarte dependentă de tipul și cantitatea de grăsimi furnizate în același timp. În timp ce este în fiziologic (normal pentru metabolism) concentrare intervalul, absorbția retinolului are loc în conformitate cu cinetica de saturație într-o manieră independentă de energie, corespunzătoare difuziei pasive mediate de purtător, dozele farmacologice sunt absorbite prin difuzie pasivă. În enterocite (celule ale intestinului subțire epiteliu), retinolul este legat de proteina II de legare retinol celulară (CRBPII) și esterificat de enzime lecitină-retinol aciltransferază (LRAT) și acil-CoA-retinol aciltransferază (ARAT) cu acizi grași, în principal acid palmitic. Aceasta este urmată de încorporarea (absorbția) esterilor retinilici în chilomicroni (lipoproteine bogate în lipide), care intră în periferic circulaţie prin intermediul limfă și sunt degradate în resturi de chilomicron (resturi de chilomicron cu conținut scăzut de grăsimi).
Transportul și distribuția în organism
În timpul transportului la ficat, esterii retinilici pot fi preluați într-o mică măsură de enzima lipoproteină lipază (LPL) în diferite țesuturi, de exemplu, mușchi, țesut adipos și glanda mamară. Cu toate acestea, majoritatea retinolului esterificat molecule rămân în resturile de chilomicron, care se leagă de receptori specifici (situsuri de legare) din ficat. Acest lucru are ca rezultat absorbția esterilor de retinil în ficat și hidroliza în retinol în lizozomi (organite celulare) ale celulelor parenchimatoase. În citoplasma celulelor parenchimatoase, retinolul este legat de proteina celulară care leagă retinolul (CRBP). Retinolul legat de CRBP poate, pe de o parte, servi ca stocare pe termen scurt în celulele parenchimatoase, poate fi utilizat funcțional sau metabolizat și, pe de altă parte, poate fi stocat pe termen lung ca exces de retinol de către celulele stelate perisinusoidale ( celule stelate sau Ito care depozitează grăsime; 5-15% din celulele hepatice) după esterificare - mai ales cu acid palmitic - ca esteri retinilici. Esterii retinilici ai celulelor stelate perisinusoidale reprezintă aproximativ 50-80% din cantitatea totală de vitamine A din corp și aproximativ 90% din ficatul total. concentrare. Capacitatea de stocare a celulelor stelate este aproape nelimitată. Astfel, chiar și cu aporturi cronice mari, aceste celule pot deține de multe ori cantitatea obișnuită de stocare. Adulții sănătoși au o medie concentrare de esteri retinilici de 100-300 µg și copii de 20-100 µg per g de ficat. Timpul de înjumătățire plasmatică al esterilor de retinil depozitați în ficat este de 50-100 de zile sau mai puțin în consumul cronic de alcool [1-3, 6, 9]. Pentru a mobiliza vitamina A stocată, esterii retinilici sunt scindați de un retinil specific ester hidrolaza (o enzimă). Retinolul rezultat, inițial legat de CRBP, este eliberat la proteina intracelulară (localizată în interiorul celulei) apo-retinol-legare (apo-RBP), legată și secretată (secretată) în sânge plasmă ca holo-RBP. Deoarece complexul retinol-RBP s-ar pierde rapid în filtratul glomerular al rinichi datorită greutății sale moleculare mici, legarea reversibilă a holo-RBP la transtiretină (TTR, tiroxina-prealbum obligatoriu) apare în sânge. Complexul retinol-RBP-TTR (1: 1: 1) se deplasează către țesuturile extrahepatice (în afara ficatului), cum ar fi retina, testiculul și plămân, unde retinolul este preluat de celule într-o manieră mediată de receptor și legat intracelular de CRBP pentru transport atât în interiorul celulei, cât și prin sânge/ bariere tisulare. În timp ce TTR rămas extracelular este disponibil pentru procesele de transport reînnoite în plasma sanguină, Apo-RBP este catabolizat (degradat) de către rinichi. În metabolismul celulelor, conversiile includ următoarele:
- Deshidrogenare reversibilă (despărțirea de hidrogen) de retinol - retinol ↔ retinian.
- Oxidarea ireversibilă a retinei în acid retinoic - retinal → acid retinoic.
- Izomerizări (conversia moleculei în alt izomer) - trans ↔ cis - ale retinolului, acidului retinian sau retinoic.
- Esterificarea retinolului cu acizi grași - retinol ↔ retinil ester - reducerea unui deficit de aprovizionare pe termen scurt.
Acidul retinoic - all-trans și 9-cis - interacționează în celulele țintă, legate de proteina celulară care leagă acidul retinoic (CRABP), cu receptori ai acidului retinoic nuclear - RAR și RXR cu subtipuri - aparținând hormonului steroid-tiroidian (tiroidian) familia receptorilor. RXR leagă preferențial acidul 9-cis-retinoic și formează heterodimeri (molecule compuse din două subunități diferite) prin contactul cu alți receptori, cum ar fi acidul all-trans-retinoic, triiodotironina (T3; hormonul tiroidian), calcitriol (vitamina D), estrogen sau progesteron receptori. Ca factori de transcripție, receptorii nucleari ai acidului retinoic influențează genă exprimarea prin legarea la secvențe specifice de ADN. Astfel, acidul retinoic este un regulator important al creșterii și diferențierii celulelor și țesuturilor.
Excreţie
Aproximativ 20% din vitamina A administrată oral nu este absorbită și este eliminată prin bilă și fecale sau urină. Pentru a transforma vitamina A într-o formă excretabilă, aceasta suferă biotransformare, la fel ca toate substanțele lipofile (liposolubile). Biotransformarea are loc în ficat și poate fi împărțită în două faze:
- În faza I, vitamina A este hidroxilată (inserarea unei grupări OH) prin sistemul citocromului P-450 pentru a crește solubilitatea.
- În faza II, conjugarea are loc cu substanțe foarte hidrofile (solubile în apă) - în acest scop, acidul glucuronic este transferat în grupul OH de vitamina A inserat anterior cu ajutorul glucuroniltransferazei
O mare parte din metaboliți nu au fost încă elucidați. Cu toate acestea, se poate presupune că produșii de excreție sunt în principal acid returonic glucuronid și liber și respectiv acid 4-ketoretic.
