Retinol

Retinol
Nome IUPAC (2E, 4E, 6E, 8E) -3,7-dimetil-9- (1-enil-2,6,6-trimetilciclo) nona-2,4,6,8-tetraen-1-ol
Identificadores
Número CAS	11103-57-4
PubChem	1071
Imagens-jmol 3D	Imagem 1
SMILES CC (CC = CC = (C) = CCO) C = CC1 = C (C) CCCC1 (C) C
Propriedades
Fórmula molecular	C 20 H 30 O
Massa molar	286,456 g / mol
Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa)
Referências de Infobox

Retinol (Afaxin), a forma animal de vitamina A, é uma vitamina solúvel em gordura importante na visão e crescimento ósseo. Pertence à família de compostos químicos conhecidos como retinóides. Retinol é ingerida em uma forma precursora; fontes animais ( fígado e ovos ) contêm retinyl ésteres, enquanto que plantas ( cenouras , espinafre) contém pró-vitamina A carotenóides. A hidrólise de ésteres de retinil resultados em retinol enquanto carotenóides pró-vitamina A pode ser clivada para produzir retina. Retina, também conhecido como retinaldeído, podem ser reversivelmente reduzidos para produzir o retinol ou pode ser irreversivelmente oxidado para produzir o ácido retinóico. O melhor descrito metabolitos retinóides são activos 11- cis-retinal e o todo-trans e 9-cis-isómeros do ácido retinóico.

Descoberta

Em 1913, Elmer McCollum, uma bioquímico da Universidade de Wisconsin-Madison, e colega Marguerite Davis identificado um nutriente solúvel em gordura em gorda e óleo de fígado de bacalhau. O trabalho confirmou que de Thomas Osborne e Lafayette Mendel, em Yale, que sugeriu um nutriente solúvel em gordura na manteiga, também em 1913. A vitamina A foi sintetizado pela primeira vez em 1947 por dois químicos holandeses, David Adriaan van Dorp e Jozef Ferdinand Arens.

Estrutura e função química

Muitos isómeros geométricos diferentes de retinol, retinal e ácido retinóico são possíveis, como resultado de qualquer um trans ou configuração cis de quatro dos cinco ligações duplas disponíveis no polyene cadeia. Os isómeros cis são menos estáveis e podem facilmente converter-se à configuração trans todos- (como visto na estrutura de todo-trans -retinol mostrado aqui). No entanto, alguns cis são encontrados naturalmente e executar funções essenciais. Por exemplo, as 11-cis-retinal é o isómero cromóforo de rodopsina, o vertebrado molécula de fotorreceptores. A rodopsina é composto de 11-cis-retinal covalentemente ligados através de um Base de Schiff para o proteína opsina (ou opsina haste ou azuis, vermelhos ou verdes opsinas cone). O processo baseia-se na visão de a isomerização induzida por luz do cromóforo de 11- cis a todos- trans resultando numa alteração da conformação e a activação da molécula de fotorreceptores. Um dos primeiros sinais de deficiência de vitamina A é a cegueira noturna seguida de diminuição da acuidade visual.

George Wald ganhou a 1967 Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina por seu trabalho com retina pigmentos (também chamado de pigmentos visuais), o que levou à compreensão do papel da vitamina A na visão.

Muitas das funções não visuais de vitamina A são mediados por ácido retinóico, que regula a expressão de genes por activação intracelular receptores do ácido retinóico. As funções não visuais de vitamina A são essenciais para a função imunológica, reprodução e desenvolvimento embrionário dos vertebrados como evidenciado pelo crescimento deficiente, susceptibilidade a infecções e defeitos de nascimento que receberam observados nas populações sub-óptima de vitamina A na dieta.

Papel na embriologia

O ácido retinóico, através do receptor do ácido retinóico influencia o processo de diferenciação celular, assim, o crescimento e desenvolvimento de embriões. Durante o desenvolvimento existe um gradiente de concentração de ácido retinóico ao longo da (cabeça-cauda) eixo ântero-posterior. As células no embrião respondem de forma diferente ao ácido retinóico, dependendo da quantidade presente. Por exemplo, em vertebrados o rombencéfalo forma transiente oito rhombomers e cada rhombomere tem um padrão específica de genes a ser expressos. Se o ácido retinóico não está presente nos últimos quatro rhombomeres não se desenvolvem. Em vez disso rhombomeres 1-4 crescer para cobrir a mesma quantidade de espaço como todos os oito que normalmente ocupam. O ácido retinóico tem seus efeitos ativando um padrão diferencial de genes Hox que codificam diferentes fatores de transcrição homeodomain que por sua vez podem se transformar em genes específicos do tipo de célula. A deleção do gene Hox-1 a partir de rhombomere 4 faz com que os neurónios que crescem em que a região se comportam como neurónios de rhombomere 2. A retina também é modelado por ácido retinóico, com um gradiente de concentração que é elevada no lado ventral da retina e em baixo lado dorsal.

Visão

A vitamina A é necessária para a produção de rodopsina, a pigmento visual utilizado em baixos níveis de luz. É por isso que a ingestão de alimentos ricos em vitamina A é dito para permitir que um indivíduo para ver no escuro.

As células epiteliais

A vitamina A é essencial para o correcto funcionamento do células epiteliais. Em Deficiência de vitamina A, células secretoras de muco são substituídos pelos queratina produzir células, levando a xerose.

Síntese da glicoproteína

Glicoproteína síntese requer vitamina A adequado status. Em vitamina A grave deficiência, a falta de glicoproteínas pode levar a úlceras de córnea ou liquefação.

Sistema Imunológico

A vitamina A é essencial para manter intacta tecidos epiteliais como uma barreira física para a infecção; também está envolvido na manutenção de um certo número de tipos de células do sistema imunológico de ambos os sistemas imunes inatas e adquiridas. Estes incluem o (linfócitos As células-B, As células T, e células assassinas naturais), bem como muitos mielócitos ( neutrófilos, macrófagos, e mielóide células dendríticas).

A formação de células vermelhas do sangue (Hematopoiese)

A vitamina A pode ser necessário para o normal hematopoiese; deficiência provoca anormalidades no metabolismo do ferro.

Crescimento

A vitamina A afecta a produção de hormona de crescimento humano.

O uso clínico

Todas as formas de vitamina A retinóides são usados em aplicações cosméticas e médicas aplicados sobre a pele. O ácido retinóico, designado A tretinoína em uso clínico, é utilizado no tratamento de acne e queratose pilar em um creme tópico. Um isómero do ácido retinóico, isotretinoína é também utilizado por via oral (sob os nomes comerciais Accutane e Roacutan), geralmente para acne grave ou recalcitrante.

Nos cosméticos, derivados de vitamina A são utilizadas como anti-envelhecimento chemicals- vitamina A é absorvida através da pele e aumenta a taxa de rotação da pele, e dá um aumento colágeno dando uma aparência mais jovem

A tretinoína, sob o nome alternativo de ácido all-trans retinóico (ATRA), é utilizado como quimioterapia para leucemia promielocítica aguda, um subtipo de leucemia mielogénica aguda. Isto é porque as células de este subtipo de leucemia são sensíveis aos agonistas dos receptores do ácido retinóico (RAR).

Unidades de medida

Quando se refere a subsídios alimentares ou nutricional ciência, retinol geralmente é medido em unidades internacionais (UI). UI refere-se a actividade biológica e, por conseguinte, é único para cada composto individual, no entanto 1 UI de retinol é equivalente a cerca de 0,3 microgramas (300 nanogramas).

Nutrição

Esta vitamina desempenha um papel essencial na visão, particularmente a visão nocturna, osso normal e desenvolvimento dos dentes, reprodução, e a saúde das membranas mucosas e da pele (a camada secretoras de muco que as regiões linhas do corpo, tais como o tracto respiratório). A vitamina A também actua no corpo como um antioxidante, um produto químico de protecção que pode reduzir o risco de certos tipos de cancro.

Existem duas fontes de vitamina A. formas activas alimentares, que são imediatamente disponível para o corpo são obtidos a partir de produtos de origem animal. Estes são conhecidos como retinóides e incluem retinal e retinol. Precursores, também conhecidos como pró-vitaminas, que devem ser convertidos em formas activas pelo corpo, são obtidos a partir de frutos e vegetais que contêm amarelo, laranja e verde escuro pigmentos, conhecidos como carotenóides, sendo o mais bem conhecido beta-caroteno. Por este motivo, quantidades de vitamina A são medidos em retina Equivalentes (RE). Um RE é equivalente a 0,001 mg de retina, ou 0,006 mg de beta-caroteno ou 3,3 Unidades Internacionais de vitamina A.

No intestino, a vitamina A está protegido de ser alterados quimicamente pela vitamina E. A vitamina A é solúvel em gordura e pode ser armazenada no corpo. A maior parte da vitamina A que come é armazenada no fígado. Quando exigido por uma parte específica do corpo, o fígado liberta alguma vitamina A, que é transportado pelo sangue e entregues às células e tecidos alvo.

A ingestão alimentar

O Dietary Reference Intake (DRI) quantidade diária recomendada (DDR) de vitamina A para um de 25 anos do sexo masculino é de 900 microgramas / dia, ou 3000 UI.

O Food Standards Agency afirma que um adulto médio não deve consumir mais de 1500 microgramas (5000 UI) por dia, porque isso aumenta a chance de osteoporose.

Durante o processo de absorção no intestinos, o retinol é incorporada quilomicra como a forma de éster, e são estas partículas que medeiam o transporte para o fígado. As células do fígado ( hepatócitos) armazenam vitamina A como o éster, e quando retinol é necessário em outros tecidos, é de-esterificado e liberada no sangue como o álcool. Retinol, em seguida, atribui a uma transportadora de soro, vinculativo proteína retinol, para o transporte para os tecidos alvo. Uma proteína de ligação no interior das células, proteína ácido retinóico celular vinculativo, serve para armazenar e movimentar o ácido retinóico intracelularmente. Carotenóide biodisponibilidade varia entre 1/5 e 1/10 do retinol da. Os carotenóides são mais bem absorvidos quando ingerido como parte de uma refeição gordurosa. Além disso, os carotenóides em vegetais, especialmente aqueles com paredes celulares resistentes (por exemplo, cenouras), são melhor absorvidos quando estas paredes celulares são quebradas por cozimento ou picados.

Deficiência

A prevalência de deficiência de vitamina A. Fonte: OMS

Deficiência de vitamina A é comum em países em desenvolvimento, mas raramente visto em países desenvolvidos. Cerca de 250.000 a 500.000 crianças desnutridas no mundo em desenvolvimento vão cegar a cada ano a partir de uma deficiência de vitamina A. A cegueira noturna é um dos primeiros sinais de deficiência de vitamina A. Deficiência de vitamina A contribui para cegueira, fazendo a córnea muito seco e danificar a retina e córnea.

Sobredosagem Retinóide (toxicidade)

O Nível Máximo de Ingestão Tolerável (UL) para a vitamina A, para a 25 anos do sexo masculino, é de 3.000 microgramas / dia, ou cerca de 10.000 UI.

O excesso de vitamina A na forma de retinóide pode ser prejudicial ou fatal, resultando no que é conhecido como hipervitaminose A. O corpo converte a forma dimerizada, caroteno, a vitamina A, uma vez que é necessária, por conseguinte, níveis elevados de caroteno não são tóxicos em comparação com as formas de éster (de origem animal). Os fígados de certos animais, especialmente os que são adaptados para ambientes polares, frequentemente contêm quantidades de vitamina A que seriam tóxicos para os seres humanos. Assim, a vitamina A toxicidade é geralmente expressa em exploradores árticos e pessoas que tomam altas doses de vitamina sintética A. A primeira morte documentada devido à vitamina A intoxicação foi Xavier Mertz, uma Swiss cientista que morreu em janeiro 1913 em um Antarctic expedição que havia perdido seus suprimentos de comida e caiu para comer seus cães de trenó. Mertz consumiram quantidades letais de vitamina A por comer fígados dos cães.

Fígado de urso polar

Apenas 0,3 gramas de urso polar fígado contém o nível de ingestão superior. Se consumido em uma refeição, de 30 a 90 gramas é suficiente para matar um ser humano, ou para fazer cães de trenó mesmo muito doente.

O excesso de vitamina A também foi suspeito de ser um contribuinte para osteoporose. Isto parece acontecer em doses muito mais baixas do que as exigidas para induzir a intoxicação aguda. Só pré vitamina A pode causar esses problemas, porque a conversão de carotenóides em vitamina A é regulada negativamente quando o cumprimento dos requisitos fisiológicos. Uma absorção excessiva de carotenóides podem, no entanto, causam carotenosis.

O carotenóide beta-caroteno foi interessante associada com um aumento no câncer de pulmão quando foi estudado num ensaio de prevenção do câncer de pulmão em fumantes do sexo masculino. Em não fumadores, o efeito oposto tem sido notado.

O excesso de vitamina A pré-formada durante a gravidez precoce também tem sido associado com um aumento significativo em defeitos de nascimento. Estes defeitos podem ser graves, mesmo fatais. Mesmo o dobro da quantidade diária recomendada pode causar defeitos congénitos graves. A FDA recomenda atualmente que as mulheres grávidas obter a sua vitamina A de alimentos que contenham betacaroteno e que eles devem garantir que eles não consomem mais de 5.000 UI de vitamina A pré-formada (se houver) por dia. Apesar de vitamina A é necessária para o desenvolvimento fetal, a maioria das mulheres carregam lojas de vitamina A em suas células de gordura, por isso oversupplementation deve ser rigorosamente evitado.

Uma revisão de todos os ensaios clínicos randomizados na literatura científica pela Cochrane Collaboration publicada no JAMA, em 2007, descobriu que a vitamina A aumentou significativamente a mortalidade em 16% (risco relativo 1.16, 95% intervalo de confiança 1,10-1,24).

Visão noturna

Cegueira nocturna-a incapacidade para ver bem na fraca luz está associada com uma deficiência de vitamina A. vitamina Isto é necessário para a formação de rodopsina. Este é um pigmento localizado na retina do olho, que é o revestimento de tecido sensível à luz na parte posterior do olho.

Quando estimulada por luz, a rodopsina se divide em uma proteína e um co-factor: opsina e todo-trans-retinal (uma forma de vitamina A). A regeneração da rodopsina ativa requer opsina e 11-cis-retinal. A regeneração de 11- cis-retinal em vertebrados ocorre através de uma sequência de transformações químicas que constituem "o ciclo visual" e que ocorre principalmente nas células epiteliais pigmentadas da retina.

Sem quantidades adequadas de retina, a regeneração da rodopsina é incompleta e cegueira noturna ocorre. Desde as cenouras são uma boa fonte de beta-caroteno, há verdade na antiga crença de que as cenouras ajudam a ver melhor no escuro.

Produtos químicos estreitamente relacionados

• Tretinoína (nome comercial: Retin-A)
• A isotretinoína (nome comercial: Accutane (EUA), Roacutan)
• Palmitato de retinilo ("vitamina A" ou "pró-vitamina A")

Engenharia genética a vitamina A arroz enriquecido

Devido à elevada prevalência da deficiência de vitamina A em os países em desenvolvimento, há esforços para produzir arroz rico em beta-caroteno geneticamente modificados. A idéia é que isso iria ajudar as pessoas pobres, que não podem pagar uma dieta variada, contendo fontes naturais suficientes de vitamina A, satisfazer as suas necessidades alimentares. O projeto de arroz dourado é um tal esforço, e já está em fase de testes.