Tiamina

Tiamina
Nome IUPAC 2- [3 - [(4-amino-2-metil- pirimidin-5-il) metil] - 4-metil-tiazol-5-il] etanol
Identificadores
Número CAS	59-43-8
PubChem	1130
MeSH	Tiamina
Imagens-jmol 3D	Imagem 1
SMILES [Cl -]. Cc1c (CCO) sc [n +] 1Cc2cncnc2N
Propriedades
Fórmula molecular	C 12 H 17 N 4 OS +
Massa molar	265,356
Ponto de fusão	248-260 ° C (sal de cloridrato)
Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa)
Referências de Infobox

Tiamina ou tiamina, também conhecido como vitamina B ₁ e cloridrato de aneurina, é uma das vitaminas do complexo B . É químico incolor composto com uma fórmula química C ₁₂ H ₁₇ N ₄ O S . É solúvel em água , metanol , e glicerol e praticamente insolúvel em acetona , éter , clorofórmio, e benzeno . Tiamina se decompõe quando aquecido. A sua estrutura química contém uma e um anel de pirimidina anel tiazole.

Tiamina é essencial para a função neuronal e o metabolismo de hidratos de carbono. Uma grave deficiência resulta em tiamina Beribéri, que é uma doença do sistema nervoso e do coração. Na deficiência menos severa, sinais não específicos incluem mal-estar, perda de peso, irritabilidade e confusão.

História

Tiamina foi descoberto pela primeira vez em 1910 por Umetaro Suzuki no Japão quando pesquisando como arroz farelo de pacientes curados de beribéri . Ele a chamou de ácido aberic (mais tarde oryzanin). Ele não determinar a sua composição química, nem que fosse uma amina . Ele foi cristalizado pela primeira vez por Jansen e Donath em 1926 (ela foi batizada como aneurin, para antineuritic vitamina). Sua composição química e síntese foi finalmente relatado por Robert R. Williams em 1935. Ele também cunhou o nome atual para ele, tiamina.

Antagonistas

Tiamina em alimentos podem ser degradados em uma variedade de formas. Os sulfitos, que são adicionadas aos alimentos geralmente como um conservante, vai atacar tiamina na ponte de metileno na estrutura, a clivagem do anel de pirimidina do anel tiazole. A taxa desta reacção é aumentada sob condições ácidas. Tiamina também pode ser degradado por thiaminases. Alguns thiaminases são produzidos por bactérias. Thiaminases bacterianas são enzimas da superfície da célula que deve dissociar a partir da membrana antes de ser activado. A dissociação pode ocorrer em ruminantes em condições acidóticos. As bactérias ruminais também reduzir sulfato de sulfito, portanto, altas doses ingeridas de sulfato podem ter atividades tiamina-antagônica.

Antagonistas tiamina planta são estáveis ao calor e ocorrem tanto como o orto e hydroxyphenols para. Alguns exemplos destes antagonistas são o ácido cafeico, o ácido clorogénico e ácido tânico. Estes compostos interagem com o tiamina para oxidar o anel de tiazole, tornando-o assim incapaz de ser absorvido. Dois flavonóides quercetina, rutina e, também têm sido implicados como antagonistas de tiamina.

Absorção

Tiamina é libertado pela acção da fosfatase e pirofosfatase no intestino delgado superior. A baixas concentrações, o processo é mediado por transportador e em concentrações mais elevadas, a absorção ocorre através de difusão passiva. Transporte ativo é o maior no jejuno e íleo. As células da mucosa intestinal tem actividade pyrophosphokinase tiamina, mas não é claro se a enzima é ligada a absorção activa. A maioria de tiamina presente no intestino está na forma fosforilada, mas, quando chega tiamina no lado da serosa do intestino é muitas vezes sob a forma livre. A absorção de tiamina pelas células da mucosa é provável acoplado de alguma forma a sua fosforilação / desfosforilação. No lado da serosa do intestino, a evidência mostrou que a descarga da vitamina por estas células é dependente de Na ⁺ dependentes da ATPase.

Transporte

Ligação às proteínas séricas

A maioria de tiamina em soro está ligado às proteínas, principalmente albumina. Aproximadamente 90% do total de tiamina no sangue está em eritrócitos. Uma chamada proteína de ligação a proteína de ligação específica de tiamina (TBP) foi identificado em soro de rato e acredita-se ser uma proteína transportadora regulado hormonalmente que é importante para a distribuição de tecido de tiamina.

Absorção celular

A absorção de tiamina pelas células do sangue e outros tecidos ocorre via transporte ativo. Cerca de 80% de tiamina intracelular é fosforilada e mais está ligado às proteínas. Em alguns tecidos, a absorção de tiamina e secreção parece ser mediada por um transportador de tiamina solúvel que é dependente de Na ⁺ e um gradiente de protões transcelular. A concentração mais elevada do transportador ter sido encontrada em músculo esquelético, o coração, e da placenta.

Distribuição Tecidual

Armazenamento de tiamina humano é de cerca de 25 a 30 mg, com as maiores concentrações no músculo esquelético, o coração, cérebro, fígado, e rins. Monofosfato de tiamina (TMP) e tiamina livre está presente no plasma, leite, líquido cefalorraquidiano, e provavelmente todos os fluidos extracelulares. Ao contrário das formas altamente fosforiladas de tiamina, TMP e tiamina livre são capazes de atravessar as membranas celulares. Conteúdo tiamina em tecidos humanos são menos do que os de outras espécies.

Deficiência

Deficiência de tiamina sistêmica pode levar a inúmeros problemas, incluindo neurodegeneração, emaciação e morte. A falta de tiamina pode ser causada por subnutrição , alcoolismo, uma dieta rica em tiaminase-ricos alimentos (peixe cru, matéria- marisco, samambaias ) e / ou alimentos ricos em fatores anti-tiamina ( chá , café , noz de areca).

Síndromes bem conhecidas causadas por deficiência de tiamina incluem Síndrome de Wernicke-Korsakoff e beribéri , doenças também comuns com alcoolismo crônico.

Polioencefalomalacia (PEM), é o distúrbio de deficiência de tiamina mais comum em jovens ruminantes e não ruminantes animais. Os sintomas da PEM incluem uma diarréia profusa, mas transitória, apatia, movimentos circulando, observar as estrelas ou opisthotonus (cabeça puxados para trás sobre o pescoço), e tremores musculares.

Pensa-se que muitas pessoas com diabetes têm uma deficiência de tiamina e que este pode ser ligado a algumas das complicações que podem ocorrer.

Doença Cérebro alcoólica

Tiamina e enzimas utilizando-tiamina estão presentes em todas as células do corpo, assim, uma deficiência de tiamina parece afectar adversamente todos os sistemas de órgãos. No entanto, o sistema nervoso (e coração) mostra particularmente sensíveis aos efeitos de uma deficiência de tiamina a nível celular.

As células nervosas e outras células de suporte (tais como células gliais) do sistema nervoso exige a tiamina. Exemplos de doenças neurológicas, que estão ligados ao abuso de álcool incluem a encefalopatia de Wernicke ( Síndrome de Wernicke-Korsakoff) e psicose de Korsakoff (álcool distúrbio amnestic), bem como diferentes graus de comprometimento cognitivo.

Como o alcoolismo induzir a deficiência de tiamina? As enzimas transcetolase, piruvato desidrogenase (PDH) e alfa-cetoglutarato desidrogenase (α-KGDH) exigem tiamina como um co-factor, de modo a funcionar no metabolismo de hidratos de carbono. Portanto, uma deficiência de tiamina seria prejudicial para a funcionalidade destas enzimas. Transcetolase é importante na via da pentose fosfato. Função PDH e α-KGDH em vias bioquímicas que resultam na geração de trifosfato de adenosina (ATP), que é uma das principais formas de energia para a célula. PDH também é necessário para a produção de acetilcolina, um neurotransmissor, e para a síntese de mielina. Durante o metabolismo, PDH determina se o processo é aeróbio ou anaeróbio, e α-KGDH é responsável pela determinação da taxa do ciclo do ácido cítrico.

Quais são os mecanismos de deficiência de tiamina induzida pelo álcool? 1) ingestão nutricional inadequada: Alcoólicos tendem a ingestão menor do que a quantidade recomendada de tiamina, no entanto, também é visto que os outros têm um nível extremamente elevado de tiamina livre, o que sugere uma incapacidade desses indivíduos para converter tiamina para a forma biologicamente ativa, fosforilada . 2) A diminuição da absorção de tiamina a partir do tracto GI: O transporte ativo de tiamina no enterócito ocorre principalmente em condições de baixa concentração de tiamina. A absorção é perturbada durante a exposição aguda de álcool, tal como ilustrado pelo menos tiamina a ser convertida na forma contendo fosfato, sugerindo uma disfunção da enzima responsável por esta transformação: diphosphokinase tiamina. 3) Dificuldade utilização tiamina: de magnésio, o qual é necessário para a ligação de tiamina para enzimas utilizando-tiamina dentro da célula, também é deficiente devido ao consumo de álcool crónico. A utilização ineficiente de qualquer tiamina que atinge as células irão agravar ainda mais a deficiência de tiamina.

Na sequência de uma melhor nutrição ea remoção de consumo de álcool, algumas deficiências relacionadas com a deficiência de tiamina são revertidas; funcionalidade do cérebro particularmente pobre.

O teste de diagnóstico

Um teste de diagnóstico positivo para a deficiência de tiamina pode ser determinado medindo a actividade da enzima Transcetolase em eritrócitos. A tiamina também pode ser visto directamente no sangue total na sequência da conversão de tiamina a um fluorescentes thiochrome derivado. No entanto, este teste não pode revelar a deficiência em pacientes diabéticos.

Derivados de fosfato de tiamina

Há quatro derivados de fosfato de tiamina naturais conhecidos: monofosfato de tiamina (ThMP), difosfato de tiamina (ThDP) ou pirofosfato de tiamina (TPP), trifosfato de tiamina (ThTP), eo recentemente descoberto trifosfato de adenosina tiamina (AThTP).

Pirofosfato de tiamina

Pirofosfato de tiamina (PPT), também conhecido como difosfato de tiamina (ThDP), e cocarboxilase é um coenzima para várias enzimas que catalisam a desidrogenação ( descarboxilação e a subsequente conjugação Coenzima A) de ácidos alfa-ceto. Os exemplos incluem:

• Em mamíferos :
  • piruvato desidrogenase e α-cetoglutarato desidrogenase ( metabolismo de hidratos de carbono )
  • de cadeia ramificada-desidrogenase alfa-ceto ácido
  • 2-hydroxyphytanoyl-CoA-liase
  • transcetolase (funções do via das pentoses fosfato para sintetizar NADPH e as pentoses açúcares deoxyribose e ribose)

• Em outras espécies:
  • piruvato descarboxilase (em levedura )
  • vários adicionais bacterianas enzimas

TPP é sintetizado pela enzima pyrophosphokinase tiamina, tiamina livre que requer, de magnésio e trifosfato de adenosina .

Trifosfato de tiamina

Trifosfato de tiamina (ThTP) foi considerado por muito tempo um formulário neuroactive específico de tiamina. No entanto, recentemente foi demonstrado que existe ThTP em bactérias , fungos , plantas e animais , sugerindo um papel celular muito mais geral. Em particular, em E. coli parece desempenhar um papel em resposta à privação de aminoácidos.

Trifosfato de adenosina tiamina

Adenosina trifosfato de tiamina (AThTP) ou thiaminylated trifosfato de adenosina foi recentemente descoberto em Escherichia coli onde se acumula como resultado de jejum de carbono. Em E. coli, AThTP pode representar até 20% do total de tiamina. Também existe em menor quantidade na levedura , raízes de plantas superiores e tecidos animais.

As doenças genéticas

Doenças genéticas de transporte de tiamina são raros, mas graves. Tiamina Responsive megaloblástica da anemia com diabetes mellitus e surdez neurossensorial (TRMA) é uma doença autossômica recessiva causada por mutações no gene SLC19A2, uma alta afinidade de transportador de tiamina. TRMA pacientes não mostram sinais de deficiência de tiamina sistêmica, sugerindo redundância no sistema de transporte de tiamina. Isto levou à descoberta de um segundo transportador de alta afinidade tiamina, SLC19A3.

Pesquisa

Altas doses

O RDA na maioria dos países é fixado em cerca de 1,4 mg. No entanto, os ensaios em voluntários em doses diárias de cerca de 50 mg de ter reivindicado um aumento da acuidade mental.

Tiamina como um repelente de insetos

Alguns estudos sugerem que a tomada de tiamina 25 a 50 mg três vezes por dia é eficaz na redução de picadas de mosquito. Uma grande ingestão de tiamina produz um odor a pele que não é detectável por seres humanos, mas é desagradável para os mosquitos fêmeas. Tiamina leva mais de 2 semanas antes de o odor satura completamente a pele. Com os avanços em preparações tópicas, há um número crescente de tiamina baseado produtos repelentes. Há evidências anedóticas de produtos tiamina sendo eficaz no campo (Austrália, EUA e Canadá), mas um estudo descobriu tiamina não teve nenhum efeito.

Autismo

A 2002 estudo piloto administrada tetrahidrofurfurilo tiamina dissulfeto (TTFD) por via retal a dez crianças do espectro do autismo e encontraram efeito clínico benéfico em oito. Este estudo não foi replicada e uma revisão de 2006 tiamina pelo mesmo autor não mencionou possível efeito da tiamina no autismo .