Vitamina D: Aspectos bioquímicos y nutricionales en la universidad

Bioquímica de los alimentos

Nutrición 300A Nissi Shaddai Galicia Collado Camila Patiño Aguilar Daniela Araceli Bravo Cuevas

Índice

1. - ANTECEDENTES
2. - ESTRUCTURAS Y FORMAS COENZIMÁTICAS
3. - FUENTES ALIMENTARIAS
4. - IDR
5. - FUNCIÓN METABÓLICA
6. - FUNCIÓN FISIOLÓGICA
7. - ABSORCIÓN
8. - BIODISPONIBILIDAD
9. - VÍAS DE EXCRECIÓN
10. - FORMAS DE EXCRECIÓN
11. - DEFICIENCIAS
12. - TOXICIDAD

Antecedentes históricos

El historiador griego Herodoto (484-425 a.C) planteaba que los cráneos de los egipcios eran más fuertes que el de los persas porque al estar descubiertos se exponían a las radiaciones solares.

Fue descubierta por el médico británico Sir Edward Mellanby, en 1918, experimentando con perros, induciéndoles raquitismo y luego curándolos administrándoles hígado de bacalao.

Antes.En 1919, K. Huldschisnky curó el raquitismo de niños utilizando luz ultravioleta producida artificialmente.

En 1922, Elmer Mc Collum destruyó la vitamina A presente en el hígado de bacalao y demostró que el efecto antiraquitismo no desaparece. Propuso denominar la nueva sustancia vitamina D una sustancia antirraquítica con la "propiedad específica de regular el metabolismo de los huesos" CC a b

Investigación sobre la vitamina D en el INSP

Alrededor del año 2004, investigadores del INSP seleccionaron a la vitamina D para ser estudiada, explica en entrevista el Dr. Mario Flores Aldana, investigador del Centro de Investigación en Nutrición y Salud (CINyS/INSP), por sus propiedades inmunoreguladoras.

Para el año 2005 la revista Nutrition Research Reviews publicó la hipótesis del Dr. Flores Aldana sobre el papel de la vitamina D en la inflamación crónica de baja intensidad.

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Estructuras y formas coenzimaticas

Vitamina D2 (ergocalciferol) que se forma a partir del ergosterol (provitamina D2) de origen vegetal. 7 A H H HO" HO" Ergocalciferol Vitamina D2 Colecalciferol Vitamina D3 - Vitamina D3 (colecalciferol) que es la forma más activa y la más abundante en el organismo. Se sintetiza endógenamente en la epidermis por acción de la radiación ultravioleta de la luz solar (290-315 nm) sobre su precursor 7-dehidrocolesterol (provitamina D3), que a su vez procede del colesterol.

Ambos compuestos tienen una estructura esteroide, diferenciándose entre sí porque el ergocalciferol presenta un doble enlace entre los carbonos 22 y 23.

Síntesis de vitamina D

Figura 1. Estructuras Químicas de la Vitamina D 7-deshidrocolesterol HO Piel V previtamina D3 HO Piel vitamina D2 (ergocalciferol) vitamina D3 (colecalciferol) HO HO Higado CIP2R1 V CIP27A1 OH OH CIP27B1 -> Riñón HO HO 25-hidroxivitamina D3 (calcidiol) 1a,25-dihidroxivitamina D3 (calcitriol)

Síntesis de vitamina D. La previtamina D3 se sintetiza en las capas superiores de la piel a partir del 7-deshidrocolesterol por la acción de la luz ultravioleta (UVB). Mas tarde, se produce una conversion no enzimática de previtamina D3 en vitamina D3 (colecalciferol) en las capas inferiores de la piel. La vitamina D3 se transporta rapidamente al tejido adiposo para su almacenamiento o hacia al hígado para su activación. En las células hepáticas, varias enzimas del citocromo P450 (CIP) pueden catalizar la 25-hidroxilación de la vitamina D3 (o vitamina D2 o ergocalciferol de origen vegetal). El producto de este paso, la 25-hidroxivitamina D3, se convierte en la forma activa de la vitamina D3, 1a,25-dihidroxivitamina D, en una reacción catalizada por CIP27B1. Esta 1 a-hidroxilación tiene lugar principalmente en el riñón.

En el organismo, las Vitaminas D3 y D2, son transportadas al Hígado, donde ambas son hidroxiladas en la posición 25 para formar la 25-Hidroxivitamina D.

Si se quiere conocer la disponibilidad de la Vitamina D, es necesario medir la concentración de 25-Hidroxivitamina D, ya que este metabolito es el depósito más importante en el organismo, con una vida media de dos a tres semanas.

OH OH CIP27B1 -> Riñón HO HO 25-hidroxivitamina D3 (calcidiol) 1a,25-dihidroxivitamina D3 (calcitriol)

Fuentes alimentarias

La vitamina D se encuentra en pescados grasos, hígado, yemas de huevo, hongos, y algunos alimentos fortificados.

Contenido de vitamina D por 100gr

VITAMIN D MEDIDO POR 100GR EN MICROGRAMOS

• Anguila 110
• Leche 0.03
• Salmón 25
• Caballa 110
• Sardinas 17
• Boquerón 8
• Arenque 23
• Hígado 0.60
• Yemas de huevo 1.75
• Queso 0.28
• Atún 25
• Yogur 0.02
• Margarina 0.76

Suplementos multivitamínicos, Suplementos de vitamina D.

El cuerpo también produce vitamina D cuando la luz solar directa convierte un químico en la piel en la forma activa de la vitamina.

La cantidad de vitamina D que produce la piel depende de varios factores, como la hora del día, la estación, la latitud y la pigmentación de la piel.

IDR Recomendado

La cantidad de vitamina D que una persona necesita por día dependerá de su edad. A continuación se indican las cantidades promedio diarias recomendadas en microgramos (mcg) y unidades internacionales (UI):

Cantidad recomendada por etapa de la vida

Etapa de la vida	Cantidad recomendada
Bebés hasta los 12 meses	10 mcg (400 UI)
Niños de 1 a 13 años	15 mcg (600 UI)
Adolescentes de 14 a 18 años	15 mcg (600 UI)
Adultos de 19 a 70 años	15 mcg (600 UI)
Adultos mayores de 71 años	20 mcg (800 UI)
Mujeres y adolescentes embarazadas o en período de lactancia	15 mcg (600 UI)

Consideraciones sobre la IDR

• La IDR se basa en la cantidad de vitamina D necesaria para la salud ósea.
• Tomar un multivitamínico con vitamina D puede alterar el requerimiento estipulado de IDR vitamina D

Función metabólica

1. Absorción y activación

• Fuentes: Exposición solar (síntesis en la piel) y alimentos.
• Conversión en el hígado: La vitamina D se transforma en calcidiol
• Conversión en los riñones: El calcidiol se activa a calcitriol , su forma funcional.

2. Regulación del metabolismo del calcio y fósforo

• Absorción intestinal: Aumenta la absorción de calcio y fósforo en el intestino.
• Regulación en riñones: Reduce la excreción de calcio y fósforo en la orina.
• Movilización ósea: Estimula la liberación de calcio desde los huesos cuando hay deficiencia en sangre.

5. Influencia en el metabolismo energético

• Modula la secreción de insulina y la sensibilidad a esta hormona.
• Regula la inflamación y el metabolismo de los lípidos.

3. Mantenimiento de la homeostasis mineral

• Colabora con la hormona paratiroidea (PTH) para regular el equilibrio del calcio en sangre.
• Previene la hipocalcemia, asegurando suficiente calcio para funciones vitales.

4. Función en el metabolismo óseo

• Favorece la mineralización ósea, asegurando huesos fuertes y resistentes.
• Participa en la remodelación ósea, equilibrando la formación y resorción del hueso.

Función fisiológica

1. Regulación del metabolismo del calcio y fósforo

• La vitamina D favorece la absorción intestinal del calcio y fósforo en el intestino delgado.
• Ayuda a mantener niveles adecuados de estos minerales en la sangre.

Calcium

2. Mineralización ósea

• Es esencial para la formación y mantenimiento de huesos y dientes fuertes.
• Estimula la actividad de los osteoblastos (células formadoras de hueso).
• Regula la resorción ósea, evitando la desmineralización

Función fisiológica adicional

4. Papel en la función muscular

• Contribuye a la contracción y fortalecimiento muscular.
• Previene la debilidad muscular y el riesgo de caídas en personas mayores.

5. Influencia en el sistema nervioso y cardiovascular

• Participa en la transmisión nerviosa y el equilibrio de la presión arterial.
• Se asocia con un menor riesgo de enfermedades cardiovasculares.

Absorción

Absorción intestinal

• La vitamina D de los alimentos se absorbe en el intestino delgado, principalmente en el duodeno y yeyuno.
• Al ser una vitamina liposoluble, su absorción requiere grasas dietéticas y sales biliares que la emulsifiquen, formando micelas que facilitan la entrada de la vitamina D en las células intestinales (enterocitos).
• Dentro de los enterocitos, la vitamina D se incorpora a las lipoproteínas (quilomicrones), que son transportadas por el sistema linfático hacia el torrente sanguíneo.

Transporte en la sangre

• Una vez en la circulación sanguínea, la vitamina D se une a la proteína transportadora de vitamina D (DBP), que la lleva al hígado.

Metabolismo en el hígado

• En el hígado, la vitamina D se convierte en su forma almacenada, calcidiol (25- hidroxivitamina D), a través de la acción de la enzima 25-hidroxilasa.

Activación en los riñones

• El calcidiol es transportado a los riñones, donde se activa a calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D), su forma más activa, mediante la acción de la enzima 1a-hidroxilasa.
• El calcitriol es la forma funcional de la vitamina D, que regula la absorción de calcio y fósforo en el intestino y juega un papel clave en la mineralización ósea y la regulación del metabolismo mineral.

Biodisponibilidad

La vitamina D puede obtenerse a través de la exposición solar, la dieta y suplementos.

• Fuentes dietéticas: La vitamina D se encuentra en alimentos como pescados grasos, hígado de res, yema de huevo y productos lácteos fortificados. La absorción de la vitamina D de estos alimentos puede variar según la matriz alimentaria y la presencia de grasa en la dieta, ya que facilita su incorporación.

V

• Suplementos: La biodisponibilidad de la vitamina D de los suplementos puede depender de la forma de la vitamina D (D2 o D3) y de la formulación del suplemento.
• Factores individuales: La eficiencia de la absorción intestinal de vitamina D puede variar según la fuente alimentaria y la presencia de grasa en la dieta, ya que facilita su incorporación. Además, condiciones que afectan la absorción de grasas, como ciertas enfermedades gastrointestinales, pueden influir negativamente en la absorción de vitamina D.

Vías y formas de excreción

DD DD

1. Biliar: La vitamina D de la dieta se excreta principalmente a través de la bilis.
2. Fecal: la vitamina D3 tambien puede ser excretada en pequeñas cantidades en las heces fecales
3. La leche materna: La vitamina D se puede excretar en la leche materna. Ya que esta vitamina es compatible con la vitamina D Y D3