Inositol

Inositol, principalmente el isómero myo-inositol, es un azúcar carbocíclico que es abundante en el cerebro y otros tejidos mamíferos; media la transducción de señal celular en respuesta a una variedad de hormonas, neurotransmisores y factores de crecimiento y participa en la osmoregulación. En cuanto a la regulación de la osmosis, en la mayoría de las células mamíferas las concentraciones intracelulares de myo-inositol son 5 a 500 veces mayor que las concentraciones extracelulares.

Es un alcohol de azúcar con la mitad de dulzor que la sacarosa (azúcar de mesa). Alguna vez se consideró que el inositol era una vitamina B8 antes de descubrir que se produce naturalmente en el cuerpo humano a partir de la glucosa y, por lo tanto, no puede ser una vitamina. Un riñón humano produce alrededor de dos gramos por día. Otros tejidos también lo sintetizan, y la concentración más alta se encuentra en el cerebro, donde juega un papel importante al hacer que otros neurotransmisores y algunas hormonas esteroides se unan a sus receptores.

El inositol se promociona como suplemento dietético en el tratamiento del síndrome de ovario poliquístico (SOP). Sin embargo, sólo hay evidencia de muy baja calidad sobre su eficacia para aumentar la fertilidad mediante FIV en mujeres con SOP.

Descripción general

El mio-inositol desempeña un papel importante como base estructural de varios mensajeros secundarios en las células eucariotas, los distintos fosfatos de inositol. Además, el inositol sirve como un componente importante de los lípidos estructurales fosfatidilinositol (PI) y sus diversos fosfatos, los lípidos de fosfatidilinositol fosfato (PIP).

El inositol o sus fosfatos y lípidos asociados se encuentran en muchos alimentos, en particular en frutas, especialmente melón y naranjas. En las plantas, el hexafosfato de inositol, el ácido fítico o sus sales, los fitatos, sirven como reservas de fosfato en las semillas, por ejemplo en las nueces y las judías. El ácido fítico también se encuentra en cereales con alto contenido de salvado. Sin embargo, el fitato no está directamente biodisponible para los humanos en la dieta, ya que no es digerible. Algunas técnicas de preparación de alimentos descomponen parcialmente los fitatos para cambiar esto. Sin embargo, el inositol en forma de glicerofosfolípidos, como se encuentra en ciertas sustancias de origen vegetal como las lecitinas, se absorbe bien y es relativamente biodisponible.

El mio-inositol (libre de fosfato) alguna vez fue considerado un miembro del complejo vitamínico B, llamado en este contexto vitamina B8. Sin embargo, debido a que el cuerpo humano lo produce a partir de glucosa, no es un nutriente esencial.

Isómeros y estructura

myo-Inositol es la forma biológicamente importante de ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol. Es un compuesto meso, lo que significa que es ópticamente inactivo porque tiene un plano de simetría. Anteriormente se llamaba meso-inositol, pero debido a que hay otros isómeros meso, mio-inositol es ahora el nombre preferido. Además myo-inositol, los otros estereoisómeros naturales son scyllo-, muco-, D-chiro-, L-chiro- y neo-inositol, aunque ocurren en cantidades mínimas en la naturaleza. Los otros isómeros posibles son allo-, epi-, y cis-inositol. Como denotan sus nombres, L- y D-Chiro inositol son el único par de enantiómeros (formas de espejo-imagen). Todos los demás son compuestos de meso.

myo-	Scyllo-	muco-	Chiro-
neo-	allo-	epi-	cis-

En su conformación más estable, el isómero mio-inositol asume la conformación de silla, que mueve el número máximo de hidroxilos a la posición ecuatorial, donde están más separados unos de otros. En esta conformación, el isómero mio natural tiene una estructura en la que cinco de los seis hidroxilos (el primero, tercero, cuarto, quinto y sexto) son ecuatoriales, mientras que el segundo grupo hidroxilo es axial.

Biosíntesis

En humanos, el myo-inositol se sintetiza de novo pero D-chiro- el inositol no lo es. El mio-inositol se sintetiza a partir de glucosa 6-fosfato (G6P) en dos pasos. Primero, G6P es isomerizado por una enzima inositol-3-fosfato sintasa (por ejemplo, ISYNA1) a mio-inositol 1-fosfato, que luego es desfosforilado por una enzima inositol monofosfatasa (por ejemplo, IMPA1) para darle mio-inositol gratis. En los seres humanos, la mayor parte del inositol se sintetiza en los riñones, seguidos de los testículos, normalmente en cantidades de unos pocos gramos por día.

A nivel periférico, el mio-inositol se convierte en D-chiro- inositol por una epimerasa específica. Sólo una pequeña fracción de mio-inositol se convierte en D-chiro-inositol. La actividad de esta epimerasa es insulinodependiente, provocando una reducción del D-quiro-inositol en músculo, grasa e hígado. cuando hay resistencia a la insulina. El D-chiro-inositol reduce la conversión de testosterona en estrógeno, aumentando así los niveles de testosterona y empeorando el síndrome de ovario poliquístico.

Ácido fítico en plantas

El hexafosfato de Inositol, también llamado ácido fítico o IP6, es un fitoquímico y la forma principal de almacenamiento de fósforo en muchos tejidos vegetales, especialmente el salvado y la semilla. El fósforo y el inositol en forma de fitato no son generalmente biodisponibles a animales no iluminantes porque estos animales carecen de la enzima digestiva fitosanitaria necesaria para eliminar los grupos de fosfato. Los rumiantes son fácilmente capaces de digerir el fitato debido a la fitosanía producida por microorganismos en el rumen. Por otra parte, el ácido fético también quilate minerales importantes como el calcio, el magnesio, el hierro y el cinc, por lo que son inalcanzables y contribuyen a deficiencias minerales en personas cuyas dietas dependen en gran medida de salvado y semillas para su consumo de minerales, como ocurre en países en desarrollo.

El inositol penta- (IP5), tetra- (IP4) y trifosfato (IP3) también se denominan "fitatos".

Función biológica

El inositol, el fosfatidilinositol y algunos de sus mono y polifosfatos funcionan como mensajeros secundarios en varias vías de transducción de señales intracelulares. Están involucrados en una serie de procesos biológicos, que incluyen:

• Transducción de señal de insulina
• Montaje de Cytoskeleton
• Nerve guidance (epsin)
• calcio intracelular (Ca²⁺) control de concentración
• Mantenimiento potencial de membrana celular
• Desglose de grasas
• Expresión genética

En una importante familia de vías, el fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP₂) se almacena en las membranas celulares hasta que es liberado por una serie de proteínas de señalización y se transforma en varios mensajeros secundarios. , por ejemplo diacilglicerol y trifosfato de inositol.

Usos industriales

Industria de explosivos

En la reunión de 1936 de la Sociedad Química Estadounidense, el profesor Edward Bartow de la Universidad de Iowa presentó un medio comercialmente viable para extraer grandes cantidades de inositol del ácido fítico presente naturalmente en los residuos de maíz. Como posible uso de la sustancia química, sugirió 'nitrato de inositol' como una alternativa más estable a la nitroglicerina. Hoy en día, el nitrato de inositol se utiliza para gelatinizar la nitrocelulosa en muchos explosivos modernos y propulsores sólidos de cohetes.

Sal del camino

Cuando las plantas se exponen a concentraciones cada vez mayores de sal de carretera, las células vegetales se vuelven disfuncionales y sufren apoptosis, lo que lleva a un crecimiento inhibido. El tratamiento previo con inositol podría revertir estos efectos.

Investigación y aplicaciones clínicas

Psiquiatría

Depresión

Se han estudiado grandes dosis de inositol para el tratamiento de la depresión, pero se necesitan más estudios para determinar si es un tratamiento eficaz.

Trastorno de pánico y trastorno obsesivo-compulsivo

Se ha descubierto que el inositol tiene efectos de modestos a moderados en pacientes con trastorno de pánico o trastorno obsesivo-compulsivo.

Tricotilomanía

A veces se utilizan dosis altas de inositol para tratar la tricotilomanía (tirarse compulsivamente del cabello) y trastornos relacionados, pero un pequeño ensayo doble ciego controlado con placebo (N=38) no encontró una mejora estadísticamente significativa con el inositol.

Otras enfermedades

El D-quiro-inositol es una importante molécula mensajera en la señalización de la insulina. Se ha demostrado que la suplementación con inositol disminuye significativamente los triglicéridos y el colesterol LDL en pacientes con enfermedades metabólicas.

El mio-inositol es importante para la síntesis de la hormona tiroidea. El agotamiento del mio-inositol puede predisponer al desarrollo de hipotiroidismo. Los pacientes con hipotiroidismo tienen una mayor demanda de mio-inositol que los sujetos sanos.

El inositol no debe implementarse de forma rutinaria para el tratamiento de bebés prematuros que tienen o corren riesgo de sufrir síndrome de dificultad respiratoria infantil (SDR). El mio-inositol ayuda a prevenir defectos del tubo neural con especial eficacia en combinación con ácido fólico.

El inositol se considera un tratamiento seguro y eficaz para el síndrome de ovario poliquístico (SOP). Actúa aumentando la sensibilidad a la insulina, lo que ayuda a mejorar la función ovárica y reducir el hiperandrogenismo. También se ha demostrado que reduce el riesgo de enfermedad metabólica en mujeres con síndrome de ovario poliquístico. Además, gracias a su papel como segundo mensajero de la FSH, el mio-inositol es eficaz para restablecer el ratio FSH/LH y regularizar el ciclo menstrual. El papel del mio-inositol como segundo mensajero de la FSH conduce a una correcta maduración del folículo ovárico y en consecuencia a una mayor calidad de los ovocitos. Al mejorar la calidad de los ovocitos en mujeres con o sin SOP, el mio-inositol puede considerarse como un posible enfoque para aumentar las posibilidades de éxito en las tecnologías de reproducción asistida. Por el contrario, el D-chiro-inositol puede afectar la calidad de los ovocitos de una manera dependiente de la dosis. El alto nivel de DCI parece estar relacionado con niveles elevados de insulina recuperados en aproximadamente el 70% de las mujeres con SOP. En este sentido, la insulina estimula la conversión irreversible de mio-inositol en D-chiro- inositol provocando una reducción drástica del mio-inositol. El agotamiento del mio-inositol es particularmente dañino para los folículos ováricos porque participa en la señalización de FSH, que se ve afectada debido al agotamiento del mio-inositol. La evidencia reciente informa una mejora más rápida de los parámetros metabólicos y hormonales cuando estos dos isómeros se administran en su proporción fisiológica. La proporción plasmática de mio-inositol y D-quiro-inositol en sujetos sanos es de 40 :1 de myo- y D-chiro-inositol respectivamente. El uso de la proporción 40:1 muestra la misma eficacia que el mio-inositol solo pero en un tiempo más corto. Además, la proporción fisiológica no afecta la calidad de los ovocitos.

El uso de inositoles en el SOP está ganando cada vez más importancia y se reporta una eficacia superior al 70% con un fuerte perfil de seguridad. Por otro lado, alrededor del 30% de los pacientes podrían mostrarse resistentes al inositol. Nuevas evidencias sobre la etiopatogenia del SOP describen una alteración en las especies y la cantidad de cada cepa que caracteriza la flora gastrointestinal normal. Esta alteración podría provocar inflamación crónica de bajo nivel y malabsorción. Una posible solución podría estar representada por la combinación de mio-inositol y α-lactoalbúmina. Esta combinación muestra un efecto sinérgico al aumentar la absorción de mioinositol. Un estudio reciente informó que la combinación de mio-inositol y α-lactoalbúmina es capaz de aumentar el contenido plasmático de mio-inositol en pacientes resistentes al inositol con una mejora relativa de los niveles hormonales y metabólicos. parámetros.

A pesar de su efecto antinutrientes, el ácido fítico tiene usos potenciales en endodoncia, odontología adhesiva, preventiva y regenerativa, y en la mejora de las características y el rendimiento de los materiales dentales.

Utilizar como agente de corte

El inositol se ha utilizado como adulterante o agente cortante para muchas drogas ilegales, como la cocaína, la metanfetamina y, a veces, la heroína, probablemente debido a su solubilidad, textura en polvo o dulzor reducido (50%) en comparación con los azúcares más comunes.

El inositol también se utiliza como sustituto de la cocaína en el cine.

Fuentes nutricionales

myo-El inositol está naturalmente presente en una variedad de alimentos, aunque las tablas de composición alimentaria no siempre distinguen entre la lecitina, la forma lipídica relativamente biodisponible y la forma de fitato/fosfato biodisponible. Alimentos que contienen las concentraciones más altas de myo-inositol y sus compuestos incluyen frutas, frijoles, granos y nueces. Frutas en particular, especialmente naranjas y melón, contienen las cantidades más altas de myo-inositol. También está presente en frijoles, nueces y granos, sin embargo, estos contienen grandes cantidades de myo-inositol en la forma de fitato, que no es biodisponible sin transformación por enzimas fitosanitarias. Bacillus subtilis, el microorganismo que produce el natto de alimentos fermentados, produce enzimas de fitosanía que pueden convertir el ácido fítico a una forma más biodisponible de polifosfato inositol en el intestino. Además, Bacteroides especies en las vesículas secretas intestinales que contienen una enzima activa que convierte la molécula de fitato en fósforo biodisponible y polifosfato inositol, que es una importante molécula de señalización en el cuerpo humano.

El mio-inositol también se puede encontrar como ingrediente en bebidas energéticas, ya sea junto con la glucosa o como sustituto de ella.

En los seres humanos, el mioinositol se produce naturalmente a partir de glucosa-6-fosfato mediante desfosforilación enzimática.