Retinol

Retinol
Nombre IUPAC (2E, 4E, 6E, 8E) -3,7-dimetil-9- (1-enil-2,6,6-trimetilciclohex) nona-2,4,6,8-tetraen-1-ol
Identificadores
CAS	11103-57-4
PubChem	1071
Imágenes-Jmol 3D	Image 1
SONRISAS CC (CC = CC = (C) = CCO) C = CC1 = C (C) cccc1 (C) C
Propiedades
Fórmula molecular	C 20 H 30 O
Masa molar	286.456 g / mol
Excepto cuando se indique lo contrario, los datos se den materiales en su condiciones normales (25 ° C, 100 kPa)
Exenciones y referencias

Retinol (Afaxin), la forma animal de la vitamina A, es una vitamina soluble en grasa importante en visión y el crecimiento del hueso. Pertenece a la familia de compuestos químicos conocidos como retinoides. El retinol se ingiere en forma de precursores; fuentes animales ( hígado y huevos ) contener retinilo ésteres, mientras que las plantas ( zanahorias , espinaca) contiene provitamina A carotenoides. La hidrólisis de ésteres de retinilo resultados en retinol, mientras que los carotenoides pro-vitamina A puede ser escindido para producir retinal. Retina, también conocido como retinaldehido, se puede reducir de forma reversible para producir retinol o puede ser oxidado de manera irreversible para producir ácido retinoico. La mejor describe retinoides metabolitos activos son 11- cis retinal y el 9-cis-isómeros todo trans y de ácido retinoico.

Descubrimiento

En 1913, Elmer McCollum, una bioquímico de la Universidad de Wisconsin-Madison, y su colega Marguerite Davis identificó un nutriente soluble en grasa en butírica y aceite de hígado de bacalao. Su trabajo confirmó que de Thomas Osborne y Lafayette Mendel, en Yale, que sugirió un nutriente soluble en grasa butírica, también en 1913. La vitamina A se sintetizó por primera vez en 1947 por dos químicos holandeses, David Adriaan van Dorp y Jozef Ferdinand Arens.

La estructura y la función química

Son posibles muchas diferentes isómeros geométricos de retinol, retinal y el ácido retinoico como resultado de ya sea una trans o configuración cis de cuatro de los cinco enlaces dobles se encuentran en el cadena de polieno. Los isómeros cis son menos estables y que se pueden convertir fácilmente a la configuración trans todo- (como se ve en la estructura de todo- trans -retinol se muestra aquí). Sin embargo, algunos isómeros cis se encuentran naturalmente y llevar a cabo las funciones esenciales. Por ejemplo, los 11- cis retinal es el isómero cromóforo de rodopsina, el vertebrado molécula de fotorreceptores. La rodopsina se compone de la 11-cis-retinal unido covalentemente a través de una Base de Schiff a la proteína opsina (ya sea opsina varilla o azul, rojo o verde opsinas cono). El proceso de la visión se basa en la isomerización inducida por la luz del cromóforo de 11- cis a todos- resultante trans en un cambio de la conformación y la activación de la molécula de fotorreceptores. Uno de los primeros signos de deficiencia de vitamina A es la ceguera nocturna seguida de disminución de la agudeza visual.

George Wald ganó el 1967 Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su trabajo con la retina pigmentos (también llamados pigmentos visuales), que condujo a la comprensión del papel de la vitamina A en la visión.

Muchas de las funciones no visuales de vitamina A están mediadas por el ácido retinoico, que regula la expresión génica mediante la activación intracelular receptores de ácido retinoico. Las funciones no visuales de vitamina A son esenciales en la función inmunológica, la reproducción y el desarrollo embrionario de los vertebrados como lo demuestra el retraso del crecimiento, la susceptibilidad a la infección y defectos de nacimiento observados en las poblaciones que reciben subóptima vitamina A en su dieta.

Papel en la embriología

El ácido retinoico a través del receptor de ácido retinoico influye en el proceso de diferenciación celular, por lo tanto, el crecimiento y desarrollo de los embriones. Durante el desarrollo hay un gradiente de concentración de ácido retinoico lo largo del eje (cabeza-cola) anterior-posterior. Las células en el embrión responden de manera diferente al ácido retinoico en función de la cantidad presente. Por ejemplo, en los vertebrados el cerebro posterior forma transitoria ocho rhombomers y cada rhombomere tiene un patrón específico de genes se expresa. Si el ácido retinoico no está presente en los últimos cuatro rombómeros no se desarrollan. En lugar rhombomeres 1-4 crecen para cubrir la misma cantidad de espacio que los ocho normalmente ocuparía. El ácido retinoico tiene sus efectos activando un patrón diferencial de los genes Hox que codifican diferentes factores de transcripción homeodominio que a su vez pueden convertirse en genes específicos del tipo de célula. La deleción del gen Hox-1 de rhombomere 4 hace que las neuronas que crecen en esa región se comportan como neuronas de rhombomere 2. La retina también se modela por el ácido retinoico, con un gradiente de concentración que es alta en el lado ventral de la retina y bajo en el lado dorsal.

Visión

La vitamina A es necesaria en la producción de rodopsina, la pigmento visual utilizado en bajos niveles de luz. Es por esto que el consumo de alimentos ricos en vitamina A se dice que permitir que un individuo para ver en la oscuridad.

Células Epiteliales

La vitamina A es esencial para el correcto funcionamiento de células epiteliales. En deficiencia de vitamina A, secretora de mucosa células se sustituyen por células productoras de queratina, que conduce a xerosis.

Síntesis de glucoproteínas

Glicoproteína síntesis requiere vitamina A adecuada de estado. En La vitamina A severa deficiencia, falta de glicoproteínas puede conducir a úlceras corneales o la licuefacción.

Sistema Inmune

La vitamina A es esencial para mantener intacta tejidos epiteliales como una barrera física a la infección; también está implicado en el mantenimiento de un número de tipos de células inmunes tanto de los sistemas inmunes innatos y adquiridos. Estos incluyen la (linfocitos Las células B, Las células T, y las células naturales asesinas), así como muchos mielocitos ( neutrófilos, macrófagos, y mieloide células dendríticas).

La formación de las células rojas de la sangre (Hematopoyesis)

La vitamina A puede ser necesaria para el normal hematopoyesis; deficiencia provoca anomalías en el metabolismo del hierro.

Crecimiento

La vitamina A afecta a la producción de hormona de crecimiento humana.

El uso clínico

Todas las formas de retinoides de la vitamina A se usan en aplicaciones cosméticas y médicas aplicadas a la piel. El ácido retinoico, llamada Tretinoína en el uso clínico, se utiliza en el tratamiento de acné y queratosis pilar en una crema tópica. Un isómero de la tretinoína, isotretinoína también se utiliza por vía oral (con los nombres comerciales Accutane y Roaccutane), generalmente para el acné severo o recalcitrante.

En los cosméticos, derivados de la vitamina A se usan como anti-envejecimiento con productos químicos vitamina A se absorbe a través de la piel y aumenta la tasa de recambio de la piel, y le da un aumento de la colágeno dando una apariencia más juvenil

Tretinoína, bajo el nombre alternativo de ácido trans-retinoico (ATRA), se utiliza como la quimioterapia para el leucemia promielocítica aguda, un subtipo de leucemia mielógena aguda. Esto es porque las células de este subtipo de leucemia son sensibles a los agonistas de los receptores del ácido retinoico (RAR).

Unidades de medida

Al referirse a los aportes dietéticos o nutricionales ciencia, retinol se mide generalmente en unidades internacionales (UI). IU se refiere a la actividad biológica y por lo tanto es única para cada compuesto individual, sin embargo 1 UI de retinol es equivalente a aproximadamente 0,3 microgramos (300 nanogramos).

Nutrición

Esta vitamina juega un papel esencial en la visión, particularmente la visión nocturna, el hueso normal y desarrollo de los dientes, la reproducción y la salud de la piel y membranas mucosas (la capa secretoras de moco que las regiones líneas corporales tales como el tracto respiratorio). La vitamina A también actúa en el cuerpo como un antioxidante, una sustancia química protectora que puede reducir el riesgo de ciertos cánceres.

Hay dos fuentes de la dieta de vitamina A. Las formas activas, que son de inmediato a disposición del cuerpo se obtienen a partir de productos de origen animal. Estos son conocidos como retinoides e incluyen la retina y el retinol. Precursores, también conocidos como provitaminas, que deben ser convertidos a formas activas por el cuerpo, se obtienen a partir de frutas y verduras que contienen amarillo, naranja y oscuros pigmentos verdes, conocidos como carotenoides, el más conocido es el beta-caroteno. Por esta razón, cantidades de vitamina A se miden en la retina Equivalentes (RE). Una RE es equivalente a 0,001 mg de la retina, o 0.006 mg de beta-caroteno, o 3,3 unidades internacionales de vitamina A.

En el intestino, la vitamina A está protegida de ser cambiado químicamente por la vitamina E. La vitamina A es soluble en grasa y puede ser almacenado en el cuerpo. La mayor parte de la vitamina A que usted come se almacena en el hígado. Cuando es requerido por una parte particular del cuerpo, el hígado libera algo de vitamina A, que es transportado por la sangre y entregado a las células y tejidos diana.

La ingesta dietética

La Consumo de Referencia Alimenticio (DRI) Cantidad Diaria Recomendada (CDR) de vitamina A para un varón de 25 años es de 900 microgramos / día, o 3.000 UI.

La Agencia de Normas Alimentarias señala que un adulto promedio no debería consumir más de 1,500 microgramos (5000 UI) por día, ya que esto aumenta el riesgo de osteoporosis.

Durante el proceso de absorción en el intestinos, retinol se incorpora en quilomicrones como la forma de éster, y son estas partículas que median el transporte a la hígado. Las células del hígado ( hepatocitos) tienda de la vitamina A en forma de éster, y cuando se necesita retinol en otros tejidos, se-esterificado DE y libera en la sangre como el alcohol. El retinol se adhiere a un portador de suero, proteína de unión a retinol, para el transporte a los tejidos diana. Una proteína de unión dentro de las células, proteína de unión a ácido retinoico celular, sirve para almacenar y mover el ácido retinoico intracelularmente. Carotenoides biodisponibilidad oscila entre 1.5 a 1.10 de retinol de. Los carotenoides se absorben mejor cuando se ingiere como parte de una comida grasa. Además, los carotenoides en los vegetales, especialmente los que tienen paredes celulares difíciles (por ejemplo, zanahorias), se absorben mejor cuando estas paredes celulares se rompen con la cocción o picado.

Deficiencia

La prevalencia de la deficiencia de vitamina A. Fuente: OMS

Deficiencia de vitamina A es común en los países en desarrollo, pero rara vez se ve en los países desarrollados. Aproximadamente 250.000 a 500.000 niños desnutridos en el mundo en desarrollo se quedan ciegos cada año por una deficiencia de vitamina A. La ceguera nocturna es uno de los primeros signos de deficiencia de vitamina A. Deficiencia de vitamina A contribuye a la ceguera haciendo que la córnea muy seco y dañar la retina y la córnea.

Sobredosis retinoide (toxicidad)

La Nivel superior de ingesta tolerable (UL) para la vitamina A, para un varón de 25 años, es de 3.000 microgramos / día, o alrededor de 10.000 UI.

Un exceso de vitamina A en forma de retinoides puede ser dañino o fatal, dando como resultado lo que se conoce como hipervitaminosis A. El cuerpo convierte la forma dimerizada, caroteno, en vitamina A ya que se necesita, por lo tanto altos niveles de caroteno no son tóxicos en comparación con las formas (Animal) éster. El hígado de ciertos animales, especialmente las adaptadas a los ambientes polares, a menudo contienen cantidades de vitamina A que serían tóxicos para los humanos. Por lo tanto, la vitamina A toxicidad se informó típicamente en exploradores del Ártico y las personas que toman grandes dosis de vitamina A sintética A. La primera muerte documentada debido a la intoxicación por vitamina A era Xavier Mertz, un suizo científico que murió en enero de 1913 en una Antártida expedición que había perdido a sus suministros de alimentos y se quedó a comer sus perros de trineo. Mertz consume cantidades letales de vitamina A por el consumo de los hígados de los perros.

Hígado de oso polar

A tan sólo 0,3 gramos de oso polar hígado contiene el nivel máximo de consumo. Si se come en una comida, de 30 a 90 gramos es suficiente para matar a un ser humano, o para hacer incluso perros de trineo muy enfermo.

El exceso de vitamina A también se ha sospechado de ser un contribuyente a osteoporosis. Esto parece ocurrir a dosis mucho más bajas que las requeridas para inducir la intoxicación aguda. Sólo vitamina A preformada puede causar estos problemas, porque la conversión de los carotenoides en vitamina A es downregulated cuando se cumplen los requisitos fisiológicos. Una absorción excesiva de carotenoides puede, sin embargo, causa carotenosis.

El carotenoide caroteno beta fue curiosamente asocia con un aumento en el cáncer de pulmón cuando se estudió en un ensayo de prevención de cáncer de pulmón en los hombres fumadores. En los no fumadores, el efecto contrario se ha notado.

El exceso de vitamina A preformada durante el embarazo temprano también se ha asociado con un aumento significativo en los defectos de nacimiento. Estos defectos pueden ser graves, incluso mortales. Incluso el doble de la cantidad recomendada diaria puede causar defectos de nacimiento graves. Actualmente, la FDA recomienda que las mujeres embarazadas reciben su vitamina A de los alimentos que contienen beta caroteno y que deben asegurarse de que no consuman más de 5.000 UI de vitamina A preformada (si los hay) por día. Aunque la vitamina A es necesaria para el desarrollo del feto, la mayoría de las mujeres llevan a las tiendas de la vitamina A en sus células de grasa, por lo complementación excesiva deben ser estrictamente evitados.

Una revisión de todos los ensayos controlados aleatorios en la literatura científica por parte de la Colaboración Cochrane publicada en JAMA en 2007 encontró que la vitamina A aumentó significativamente la mortalidad en un 16% (riesgo relativo 1,16, IC del 95% 1.10 a 1.24).

Vision nocturna

Ceguera la Noche incapacidad de ver bien en la tenue luz se asocia con una deficiencia de vitamina A. Esta vitamina es necesaria para la formación de rodopsina. Este es un pigmento situado en la retina del ojo, que es el forro de tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo.

Cuando son estimulados por la luz, la rodopsina se divide en una proteína y un cofactor: opsina y todo-trans retinal (una forma de vitamina A). La regeneración de la rodopsina activa requiere opsin y 11- cis retinal. La regeneración de 11- cis retinal se produce en los vertebrados a través de una secuencia de transformaciones químicas que constituyen "el ciclo visual" y que se produce principalmente en las células epiteliales pigmentadas de la retina.

Sin cantidades adecuadas de la retina, la regeneración de la rodopsina es incompleta y la ceguera nocturna se produce. Desde las zanahorias son una buena fuente de beta-caroteno, hay algo de verdad en la antigua creencia de que las zanahorias ayudan a ver mejor en la oscuridad.

Productos químicos estrechamente relacionados

• La tretinoína (nombre comercial: Retin-A)
• La isotretinoína (nombre comercial: Accutane (US), Roaccutane)
• Palmitato de retinol ("vitamina A" o "provitamina A")

Ingeniería genética vitamina A arroz enriquecido

Debido a la alta prevalencia de deficiencia de vitamina A en los países en desarrollo, hay esfuerzos para producir arroz rico en beta caroteno genéticamente modificado. La idea es que esto ayudaría a los pobres, que no pueden permitirse una dieta variada que contenga fuentes naturales suficientes de vitamina A, satisfacer sus necesidades alimenticias. La proyecto de arroz dorado es uno de esos esfuerzos, y ya está siendo sometido a ensayos.