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VITAMINA A Le Vitamine Liposolubili Definizione Con il termine di vitamine Liposolubili si intendono un gruppo di nutrienti essenziali appunto solubili in ambienti lipofilici Calssificazione: Le vitamine Liposolubili sono le seguenti: Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K Vitamina A La vitamina A fu la prima vitamina liposolubile ad essere identificata Tre forme possiedono l’attività della vitamina A nel nostro organismo: il retinolo, Il retinale, e l’acido retinoico; che nel loro insieme sono riconosciuti con il nome di Vitamina A. C’e’ possibilità d’interconversione tra le prime due forme, ma una volta formato, l’acido non può più essere convertito. Struttura chimica delle tre forme che possiedono l’attività della vitamina A nel nostro organismo Metabolismo La vitamina A, introdotta nell’organismo sia come vitamina A preformata che come derivato dei carotenoidi, viene assorbita con un meccanismo simile a quello dell’assorbimento dei lipidi. Il retinil estere, che è la forma con cui viene generalmente assunta la vitamina attraverso gli alimenti, è sottoposto nell’intestino a idrolisi dalla lipasi pancreatica e da un enzima situato sull’orletto a spazzola. Il beta-carotene viene invece trasformato in retinolo direttamente all’interno dell’enterocita attraverso l’azione di una diossigenasi Vitamina A, Assorbimento, Trasporto, Metabolismo VITAMINA A o RETINOLO L’attività biologica della Vitamina A è attribuibile sia al retinolo sia ai suoi analoghi, detti retinoidi. Nei vegetali si trovano i suoi precursori, i carotenoidi, pigmenti di colore giallo-rosso largamente diffusi in natura (600 tipi). Di questi solo il 10% possiede un’attività provitaminica ed il β-carotene è il più diffuso ed attivo. La qualità delle due fonti di vitamina A non si equivale, poiché l’efficienza con cui il retinolo viene assorbito dall’organismo a partire dagli esteri dei grassi animali è di circa l’80-90%, mentre l’effcenza di assorbimento dei carotenoidi dalle fonti vegetali è di solo il 50-60%, ma soprattutto la loro trasformazione in retinolo è poco efficente Fonti Alimentari di Vitamina A Gli alimenti di origine animale contengono soprattutto retinolo, mentre gli alimenti di origine vegetale contengono carotenoidi. Il fegato è particolarmente ricco di vitamina A Anche il latte, i formaggi, le uova, e il burro contengono quantitativi apprezzabili della vitamina. I carotenoidi, inoltre, sono responsabili della colorazione giallo arancione di determinati tessuti vegetali; particolarmente ricchi sono quindi i frutti e gli ortaggi di colore gialloarancione. Concentrazione di Vitamina A in vari Alimenti (µg per 100 g di parte edibile) Fegato Latte Burro Carote Melone Zucca 16500 37 930 1148 189 599 RE “” “” “” “” “” 1 RE=1µg di retinolo/6µg β-carotene/12µg di altri carotenoidi Attività dell’acido retinoico Mentre il retinolo è la forma in cui la vitamina A viene assorbita, trasportata e immagazzinata, l’acido retinoico è il metabolita attivo che esplica le funzioni della vitamina, ad eccezione del processo visivo che viene mediato dal retinale Attività biologiche della Vitamin A Inoltre I retinoidi hanno attirato un grande interesse per la loro attività antiossidante. Processo Visivo Nei bastoncelli il retinolo derivante dall’idrolisi degli esteri viene ossidato a retinale trans, che si trasforma, spontaneamente o ad opera di un’isomerasi, nel suo isomero 11-cis. L’11-cis retinaldeide si unisce all’opsina formando il pigmento visivo rodopsina. Quando l’11 cis retinaldeide assorbe un fotone luminoso si trasforma nell’isomero tutto trans: questo cambiamento della conformazione della rodopsina determina la generazione di impulsi nervosi Rodopsina: Proteina integrale di membrana 7 segmenti transmembrana, analoga al recettore βadrenergico Parte proteica: opsina Gruppo cromoforo: retinale Nella membrana del disco, non della cellula hν Rodopsina lega Δ11-cis-retinale ma non all-trans-retinale • L’isomerizzazione di Δ11-cis-retinale a all-trans-retinale causa un cambiamento conformazionale della rodopsina (metarodopsina II) Accrescimento Per un normale accrescimentodel nostro organismo è necessaria la presenza di vitamina A. Insieme al ruolo svolto nella differenziazione dell’epitelio, la vitamina A regola il rimodellamento dell’osso, richiesti per la sua crescita lineare In condizioni di deficienza si verifica un’ispessimento dell’osso come conseguenza della perdita di funzionalità delle cellule riassorbenti, l’ispessimento delle ossa del cranio può causare compressioni del cervello e dei nervi della testa Differenziamento cellulare La vitamina A determina il differenziamento delle cellule epiteliali e la loro capacità di secernere il muco Siti corporei diversi, come la congiuntiva dell’occhio, la trachea e i polmoni, il tratto di rivestimento dell’apparato digerente, l’uretra e la vescica sono tutti dipendenti da un’adeguata quantità di vitamina A al fine di mantenere la loro integrità e funzionalità Vitamina A e funzione immunitaria Da molti anni è noto che uno stato di malnutrizione incrementa la severità delle infezioni e d’altra parte che gravi e/o ripetute infezioni incrementano il rischio di malnutrizione. Questo è in gran parte dovuto alla vitamina A. Nel 1928, non lontano dalla sua identificazione, la vitamina A fu denominata “ la Vitamina anti-infezione”. Un lavoro scientifico successivo dimostrò che la vitamina A era più efficace nell’aumentare il recupero da patologie di tipo infettivo piuttosto che nel prevenirle. Forse fu proprio per questa osservazione che l’uso terapeutico della Vitamina A divenne un’area di grande interesse durante il 1930. L’avvento degli antibiotici negli anni 40 raffreddò l’interesse in questa area per molto tempo, che venne riacceso nel 1980 quando fu dimostrato il ruolo critico che svolgeva la Vitamina A nel prevenire la mortalità nelle malattie infettive. Da un punto di vista immunologico la carenza di vitamina A può compromettere sia la risposta immunitaria innata, come le funzioni della barriera epiteliale (pelle e tessuti in contatto con l’ambiente esterno come l’epitelio intestinale e il tessuto respiratorio), fagociti circolanti (come neutrofili e macrofagi) e altre cellule citotossiche, che quella acquisita cioè quella patogeno specifica mediata dai linfociti B e T. E’ stato dimostrato che una carenza di Vitamina A può compromettere la barriera mucosale della congiuntiva dell’occhio così come quella del tratto urogenitale respiratorio e gastrointesinale. Una delle alterazioni chiave causate dalla deficienza di Vitamina A è la perdita di cellule secernenti muco. Questa perdita di muco protettivo può impedire che i microorganismi patogeni possano essere intrappolati nel muco ed essere trasportati al di fuori del corpo. Inoltre la deficienza di Vitamina A può impedire o rallentare la rigenerazione di tessuti danneggiati da infezioni di varia natura, favorendo così la penetrazione di agenti patogeni. la deficienza di vitamina A diminuisce il rapporto Th1/Th2 e quindi aumenta la produzione di INF-γ e di IL-2 (secrete dalle popolazione di Th1) e diminuisce la produzione di IL-4, IL-5 e di IL-10 (secrete dalle Th2 e cellule regolatorie Tr). Per contro ovviamente, il trattamento con alte dose di retinoidi può incrementare la produzione di citochine Th2 e diminuire quelle tipiche del fenotipo Th1 che potrebbe portare effetti benefici in patologie come la sclerosi multipla, dove esiste uno sbilanciamento verso le sottopopolazioni Th1. L’acido retinoico regola l’espressione genica mediante l’interazione con recettori nucleari specifici Il recettore nucleare RXR può dimerizzare con il recettore nucleare che fa parte dei Peroxisome proliferator activated receptor (PPAR) Lo sviluppo dei neutrofili e di altri granulociti da cellule staminali nel tessuto mieloide nel midollo osseo sono in parte sotto il controllo di recettori nucleari RAR i cui ligandi sono riconosciuti essere metaboliti del retinolo, Pazienti con leucemia promielocitica acuta mostrano una traslocazione che fonde il gene dell’RAR-α con un gene conosciuto come PML (Leucemia promielocitica). Questa fusione distrugge la normale maturazione dei neutrofili, facendo scattare la proliferazione dei promielociti. La terapia a base di acido retinoico in pazienti con questa patologia può causare una reversione della patologia attraverso l’azione della vitamina A che permette la maturazione dei promielociti in neutrofili. Acido retinoico ed espressione genica Esiste una preferenza di legame verso i recettori nucleari il recettore nucleare RAR lega preferibilmente l’acido retinoico tutto trans Il recettore nucleare RXR lega preferibilmente l’acido retinoico 9 cis La deficenza di vitamina A determina: Inibizione della crescia Deformazione delle ossa Degenerazione degli organi riproduttivi Cecità notturna Xeroftalmia Disfunzioni della risposta immunitaria Un’eccesso di vitamina A determina: Perdita di capelli (alopecia) Anemia Inappetenza Emicrania Disturbi visivi Dolori muscolari Vari sintomi neurologici Disfunzioni della risposta immunitaria Malformazioni del feto in gravidanza (teratogenesi) GRUPPI A RISCHIO NELLA POPOLAZIONE ITALIANA E ALTRE OSSERVAZIONI DI INTERESSE Nel caso delle donne in menopausa e a rischio di fratture ossee e osteoporosi l’assunzione di vitamina A non dovrebbe mai superare i 1500 microg RE die. L’introduzione di supplementi di vitamina A e il consumo regolare di fegato è sconsigliato alle donne che pianificano o sono già in stato di gravidanza a meno di prescrizione medica. Inoltre alcuni autori suggeriscono che anche gli anziani potrebbero essere considerati un gruppo di popolazione a rischio, soprattutto se in condizioni di alimentazione inadeguata. Il consumo di alcol comporta una deplezione delle riserve di vitamina A nel fegato e sembra che tuttavia aumenti la tossicità della vitamina Inoltre le carenze di zinco e ferro potrebbero influenzare negativamente lo stato vitaminico. Dato che gli apporti nutrizionali di vitamina A (da fonti animali e vegetali) nella popolazione italiana potrebbero essere anche al di sopra dei livelli di assunzione di riferimento si ritiene inopportuno lo sviluppo di integratori vitaminici o prodotti fortificati con vitamina A. Ciò è particolarmente importante in considerazione dei risultati ottenuti in alcuni trial clinici per la prevenzione primaria e secondaria, riguardo alla supplementazione con vitamina A e beta-carotene singolarmente o in combinazione (anche ad altre vitamine). Da questi studi è emerso che in generale la supplementazione non ha effetto protettivo, anzi in alcune elaborazioni statistiche è associata ad un aumento di rischio della mortalità (Bjelakovic et al, 2007). Pertanto l’uso di supplementi di vitamina A o dei suoi precursori è sconsigliato nella popolazione sana. Al contrario sembra auspicabile un aumento del contributo attraverso il consumo di frutta e verdura fonti di carotenoidi. Adeguatezza delle VITAMINE Risultati dell’Indagine INRAN ‘96 LARN INRAN Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione.