Vitamina B6
La vitamina B6 es una de las vitaminas B y, por lo tanto, un nutriente esencial. El término se refiere a un grupo de seis compuestos químicamente similares, es decir, "vitámeros", que pueden interconvertirse en sistemas biológicos. Su forma activa, piridoxal 5′-fosfato, sirve como coenzima en más de 140 reacciones enzimáticas en el metabolismo de aminoácidos, glucosa y lípidos.
Las plantas sintetizan piridoxina como medio de protección contra la radiación ultravioleta-B de la luz solar y para participar en la síntesis de clorofila. Los animales no pueden sintetizar ninguna de las diversas formas de la vitamina y, por lo tanto, deben obtenerla a través de la dieta, ya sea de plantas o de otros animales. Hay cierta absorción de la vitamina producida por las bacterias intestinales, pero esto no es suficiente para satisfacer las necesidades. Para humanos adultos, recomendaciones de varios países' las agencias reguladoras de alimentos están en el rango de 1,0 a 2,0 miligramos (mg) por día. Estas mismas agencias también reconocen los efectos nocivos de ingestas demasiado altas y, por lo tanto, establecen límites superiores seguros, que van desde un mínimo de 25 mg/día hasta un máximo de 100 mg/día, según el país. La carne de res, cerdo, aves y pescado son generalmente buenas fuentes; los lácteos, los huevos, los moluscos y los crustáceos también contienen vitamina B6, pero en niveles más bajos. Hay suficiente en una amplia variedad de alimentos vegetales para que una dieta vegetariana o vegana no ponga a los consumidores en riesgo de deficiencia.
La deficiencia en la dieta es rara. Los síntomas clínicos clásicos incluyen erupción e inflamación alrededor de la boca y los ojos, además de efectos neurológicos que incluyen somnolencia y neuropatía periférica que afecta los nervios sensoriales y motores de las manos y los pies. Además del déficit dietético, la deficiencia puede ser el resultado de medicamentos antivitamínicos. También existen defectos genéticos raros que pueden desencadenar ataques epilépticos dependientes de la deficiencia de vitamina B6 en los bebés. Estos responden a la terapia con piridoxal 5'-fosfato.
Definición
La vitamina B6 es una vitamina hidrosoluble, una de las vitaminas B. La vitamina en realidad comprende un grupo de seis compuestos químicamente relacionados, es decir, vitámeros, que contienen un anillo de piridina como núcleo. Estos son piridoxina, piridoxal, piridoxamina y sus respectivos derivados fosforilados piridoxina 5'-fosfato, piridoxal 5'-fosfato y piridoxamina 5'-fosfato. El piridoxal 5'-fosfato tiene la actividad biológica más alta, pero los demás son convertibles a esa forma. La vitamina B6 actúa como cofactor en más de 140 reacciones celulares, en su mayoría relacionadas con la biosíntesis y el catabolismo de aminoácidos, pero también participa en la biosíntesis de ácidos grasos y otras funciones fisiológicas.
Formularios
Debido a su estabilidad química, el clorhidrato de piridoxina es la forma más comúnmente administrada como suplemento dietético de vitamina B6. La piridoxina (PN) absorbida se convierte en piridoxamina 5'-fosfato (PMP) por la enzima piridoxal quinasa, y la PMP se convierte además en piridoxal 5'-fosfato (PLP), la forma metabólicamente activa, por las enzimas piridoxamina- fosfato transaminasa o piridoxina 5'-fosfato oxidasa, la última de las cuales también cataliza la conversión de piridoxina 5'-fosfato (PNP) a PLP. La piridoxina 5'-fosfato oxidasa depende del mononucleótido de flavina (FMN) como cofactor producido a partir de la riboflavina (vitamina B2). Para la degradación, en una reacción irreversible, el PLP se cataboliza a ácido 4-piridóxico, que se excreta en la orina.
Síntesis
Biosíntesis
Actualmente se conocen dos vías para PLP: una requiere desoxixilulosa 5-fosfato (DXP), mientras que la otra no, por lo que se conocen como dependientes de DXP e independientes de DXP. Estas vías se han estudiado ampliamente en Escherichia coli y Bacillus subtilis, respectivamente. A pesar de la disparidad en los compuestos de partida y el diferente número de pasos necesarios, las dos vías tienen muchos puntos en común. La vía dependiente de DXP:
Síntesis comercial
El material de partida es el aminoácido alanina o el ácido propiónico convertido en alanina mediante halogenación y aminación. Luego, el procedimiento logra la conversión del aminoácido en piridoxina a través de la formación de un intermedio de oxazol seguido de una reacción de Diels-Alder, y todo el proceso se denomina "método de oxazol". El producto utilizado en suplementos dietéticos y fortificación de alimentos es el clorhidrato de piridoxina, la sal de clorhidrato de piridoxina químicamente estable. La piridoxina se convierte en el hígado en la forma de coenzima metabólicamente activa piridoxal 5'-fosfato. En la actualidad, aunque la industria utiliza principalmente el método del oxazol, existen investigaciones que exploran formas de utilizar reactivos menos tóxicos y peligrosos en el proceso. También se están explorando métodos de biosíntesis bacteriana fermentativa, pero aún no se han ampliado para la producción comercial.
Funciones
PLP está involucrado en muchos aspectos del metabolismo de los macronutrientes, la síntesis de neurotransmisores, la síntesis de histamina, la síntesis y función de la hemoglobina y la expresión génica. El PLP generalmente sirve como coenzima (cofactor) para muchas reacciones, incluidas la descarboxilación, la transaminación, la racemización, la eliminación, el reemplazo y la interconversión de grupos beta.
Metabolismo de aminoácidos
- Las transaminas descomponen los aminoácidos con PLP como cofactor. La actividad adecuada de estas enzimas es crucial para el proceso de mover grupos de amina de un aminoácido a otro. Para funcionar como una coenzima transaminasa, PLP ligada a una lisina de la enzima entonces se une a un aminoácido libre mediante la formación de una base de Schiff. El proceso luego disocia el grupo de amina del aminoácido, liberando un ácido keto, luego transfiere el grupo de amina a un ácido keto diferente para crear un nuevo aminoácido.
- Serine racemase que sintetiza el neuromodulador D-serine de su enantiómero es una enzima dependiente de PLP.
- PLP es una coenzima necesaria para la función adecuada de las enzimas cistationina sintasa y cistationa. Estas enzimas catalizan reacciones en el catabolismo de la metionina. Parte de este camino (la reacción catalizada por cystathionase) también produce cisteína.
- Selenomethionina es la forma dietética primaria de selenio. PLP es necesario como cofactor para las enzimas que permiten que el selenio se use de la forma dietética. PLP también juega un papel cofactor en la liberación de selenio de selenohomocysteine para producir selenida de hidrógeno, que puede ser utilizado para incorporar selenio en selenoproteínas.
- PLP es necesario para la conversión de triptófano a niacina, tan baja vitamina B6 estatus menoscaba esta conversión.
Neurotransmisores
- PLP es un cofactor en la biosíntesis de cinco neurotransmisores importantes: serotonina, dopamina, epinefrina, norepinefrina y ácido gamma-aminobutírico.
Metabolismo de la glucosa
PLP es una coenzima necesaria de la glucógeno fosforilasa, la enzima necesaria para la glucogenólisis. El glucógeno sirve como una molécula de almacenamiento de carbohidratos, que se encuentra principalmente en los músculos, el hígado y el cerebro. Su descomposición libera glucosa para obtener energía. PLP también cataliza reacciones de transaminación que son esenciales para proporcionar aminoácidos como sustrato para la gluconeogénesis, la biosíntesis de glucosa.
Metabolismo de los lípidos
PLP es un componente esencial de las enzimas que facilitan la biosíntesis de esfingolípidos. Particularmente, la síntesis de ceramida requiere PLP. En esta reacción, la serina se descarboxila y se combina con palmitoil-CoA para formar esfinganina, que se combina con un acil-CoA graso para formar dihidroceramida. Luego, este compuesto se desatura aún más para formar ceramida. Además, la descomposición de los esfingolípidos también depende de la vitamina B6 porque la esfingosina-1-fosfato liasa, la enzima responsable de la descomposición de la esfingosina-1-fosfato, también depende de la PLP.
Síntesis y función de la hemoglobina
PLP ayuda en la síntesis de hemoglobina, sirviendo como coenzima para la enzima ácido aminolevulínico sintasa. También se une a dos sitios en la hemoglobina para mejorar la unión de oxígeno de la hemoglobina.
Expresión génica
PLP se ha implicado en el aumento o disminución de la expresión de ciertos genes. El aumento de los niveles intracelulares de la vitamina conduce a una disminución de la transcripción de glucocorticoides. La deficiencia de vitamina B6 conduce a un aumento de la expresión génica del ARNm de la albúmina. Además, PLP influye en la expresión de la glicoproteína IIb al interactuar con varios factores de transcripción; el resultado es la inhibición de la agregación plaquetaria.
En plantas
La síntesis vegetal de vitamina B6 contribuye a la protección frente a la luz solar. La radiación ultravioleta-B (UV-B) de la luz solar estimula el crecimiento de las plantas, pero en grandes cantidades puede aumentar la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) que dañan los tejidos, es decir, oxidantes. Utilizando Arabidopsis thaliana (nombre común: thale cress), los investigadores demostraron que la exposición a los rayos UV-B aumentaba la biosíntesis de piridoxina, pero en una variedad mutante, la capacidad de biosíntesis de piridoxina no era inducible y, como consecuencia, los niveles de ROS, la peroxidación lipídica y las proteínas celulares asociadas con el daño tisular estaban todas elevadas. La biosíntesis de la clorofila depende de la sintasa del ácido aminolevulínico, una enzima dependiente de PLP que utiliza succinil-CoA y glicina para generar ácido aminolevulínico, un precursor de la clorofila. Además, las plantas mutantes con una capacidad severamente limitada para sintetizar vitamina B6 han atrofiado el crecimiento de las raíces, porque la síntesis de hormonas vegetales como la auxina requiere la vitamina como cofactor enzimático.
Usos médicos
La isoniazida es un antibiótico utilizado para el tratamiento de la tuberculosis. El efecto secundario común incluye entumecimiento en las manos y los pies, también conocido como neuropatía periférica. El cotratamiento con vitamina B6 alivia el entumecimiento.
El consumo excesivo de semillas de Ginkgo biloba puede agotar la vitamina B6, porque la ginkgotoxina es un antivitamínico (antagonista de la vitamina). Los síntomas incluyen vómitos y convulsiones generalizadas. La intoxicación por semillas de ginkgo se puede tratar con vitamina B6.
Recomendaciones dietéticas
La Academia Nacional de Medicina de EE. UU. actualizó la Ingesta Dietética de Referencia para muchas vitaminas en 1998. Las Ingestas Dietéticas Recomendadas (RDA), expresadas como miligramos por día, aumentan con la edad de 1,2 a 1,5 mg/día para las mujeres y de 1,3 a 1,7 mg /día para hombres. La dosis diaria recomendada para el embarazo es de 1,9 mg/día, para la lactancia, 2,0 mg/día. Para niños de 1 a 13 años, la RDA aumenta con la edad de 0,5 a 1,0 mg/día. En cuanto a la seguridad, los niveles máximos de ingesta tolerable (UL) para vitaminas y minerales se identifican cuando la evidencia es suficiente. En el caso de la vitamina B6 la UL para adultos se establece en 100 mg/día.
La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) se refiere al conjunto colectivo de información como Valores dietéticos de referencia, con Ingesta de referencia de la población (PRI) en lugar de RDA. Para mujeres y hombres mayores de 15 años, el PRI se establece en 1,6 y 1,7 mg/día, respectivamente; para embarazo 1,8 mg/día, para lactancia 1,7 mg/día. Para niños de 1 a 14 años, los PRI aumentan con la edad de 0,6 a 1,4 mg/día. La EFSA también revisó la pregunta de seguridad y fijó su UL en 25 mg/día.
El Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar de Japón actualizó sus recomendaciones de vitaminas y minerales en 2015. Las dosis diarias recomendadas para adultos son de 1,2 mg/día para las mujeres y 1,4 mg/día para los hombres. La dosis diaria recomendada para el embarazo es de 1,4 mg/día, para la lactancia es de 1,5 mg/día. Para niños de 1 a 17 años, la dosis diaria recomendada aumenta con la edad de 0,5 a 1,5 mg/día. La UL para adultos se fijó en 40-45 mg/día para mujeres y 50-60 mg/día para hombres, con los valores más bajos en esos rangos para adultos mayores de 70 años.
Seguridad
Se han documentado efectos adversos de suplementos dietéticos de vitamina B6, pero nunca de fuentes alimenticias. Aunque es una vitamina soluble en agua y se excreta en la orina, las dosis de piridoxina que exceden el límite superior de la dieta (UL) durante períodos prolongados causan problemas neurológicos dolorosos y, en última instancia, irreversibles. Los síntomas principales son dolor y entumecimiento de las extremidades. En casos severos, la neuropatía motora puede ocurrir con "disminución de las velocidades de conducción motora, latencias prolongadas de ondas F y latencias sensoriales prolongadas en ambas extremidades inferiores", causando dificultad para caminar. La neuropatía sensorial generalmente se desarrolla con dosis de piridoxina superiores a 1000 mg por día, pero los efectos adversos pueden ocurrir con mucho menos, por lo que las ingestas superiores a 200 mg/día no se consideran seguras. Los ensayos con cantidades iguales o inferiores a 200 mg/día lo establecieron como un "nivel sin efectos adversos observados", es decir, la cantidad más alta en la que no se observaron efectos adversos. Esto se dividió en dos para tener en cuenta a las personas que podrían ser más sensibles a la vitamina, lo que se conoce como un "factor de incertidumbre", lo que da como resultado la UL para adultos mencionada anteriormente de 100 mg/día.
Etiquetado
Para fines de etiquetado de alimentos y suplementos dietéticos de EE. UU., la cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario. Para fines de etiquetado de vitamina B6, el 100 % del valor diario era 2,0 mg, pero a partir del 27 de mayo de 2016 se revisó a 1,7 mg para que coincida con la dosis diaria recomendada para adultos. Se proporciona una tabla de los valores diarios para adultos antiguos y nuevos en la Ingesta diaria de referencia.
Absorción, metabolismo y excreción
La vitamina B6 se absorbe en el yeyuno del intestino delgado por difusión pasiva. Incluso cantidades extremadamente grandes se absorben bien. La absorción de las formas de fosfato implica su desfosforilación catalizada por la enzima fosfatasa alcalina. La mayor parte de la vitamina es absorbida por el hígado. Allí, las vitaminas desfosforiladas se convierten en PLP, PNP y PMP fosforiladas, y las dos últimas se convierten en PLP. En el hígado, la PLP se une a proteínas, principalmente a la albúmina. El complejo PLP-albúmina es lo que libera el hígado para que circule en el plasma. La capacidad de unión a proteínas es el factor limitante para el almacenamiento de vitaminas. Las reservas corporales totales, la mayoría en el músculo, con una cantidad menor en el hígado, se han estimado en el rango de 61 a 167 mg.
Deficiencia
Signos y síntomas
Historia
Investigación
Estudios observacionales sugirieron una correlación inversa entre una mayor ingesta de vitamina B6 y todos los tipos de cáncer, con la evidencia más sólida para los cánceres gastrointestinales. Sin embargo, la evidencia de una revisión de ensayos clínicos aleatorios no apoyó un efecto protector. Los autores señalaron que una ingesta alta de B6 puede ser un indicador de un mayor consumo de otros micronutrientes protectores de la dieta. Una revisión y dos ensayos observacionales que informaron el riesgo de cáncer de pulmón informaron que la vitamina B6 sérica fue más baja en personas con cáncer de pulmón en comparación con personas sin cáncer de pulmón, pero no incorporaron ningún ensayo de intervención o prevención.