Le Vitamine

A cura del Dr. Sandro Magnanelli
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INDICE

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Cenni Storici

La scoperta delle vitamine fu una vera e propria rivoluzione.

In effetti, l'era moderna della ricerca vitaminica comincia alla fine del XIX secolo, in un'epoca in cui i lavori di Pasteur mettono in evidenza che la presenza di agenti esogeni (microbi o tossine microbiche) è responsabile di alcune malattie.

Per le vitamine, i ricercatori dovranno attenersi ad un modo di procedere inverso in quanto è l'assenza di un fattore nutrizionale che è all'origine delle grandi malattie carenziali: beri-beri, scorbuto, rachitismo, pellagra.

Queste ricerche, i cui primi frutti sono spesso molto antichi, hanno avuto diverse fasi.

• L'era descrittiva

È stata trovata una descrizione clinica del beri-beri in scritti cinesi che risalgono al 2600 a.C. e quella dello scorbuto nel papiro di Eber del 1150 a.C.

• L'era empirica

Già nell'antichità, gli uomini sospettano l'origine nutrizionale di alcune malattie. In alcuni papiri egizi che risalgono al 1500 a.C., si consiglia di applicare del succo di fegato sugli occhi dei malati colpiti da cecità crepuscolare.

Più vicino a noi, nel XVI secolo, dei marinai scoprono l'efficacia dei decotti di ago di pino e del succo di limone per trattare o prevenire lo scorbuto che devasta gli equipaggi di lungo corso.

• L'era sperimentale

Nel 1890, C. Eijkmann mette in evidenza un fattore nutrizionale estratto dalla cuticola di riso in grado di guarire il beri-beri.

Questo fattore nutrizionale verrà chiamato da C. Punk vitamina (amina della vita) nel 1911, creando in tal modo un concetto rivoluzionario: la nozione di fattore nutrizionale indispensabile alla vita che l'uomo deve trovare nella propria alimentazione quotidiana.

• L'era dei chimici

Dal 1910 al 1950, i fattori responsabili delle malattie carenziali vengono isolati, identificati, quindi sintetizzati da équipe eccezionali i cui lavori saranno coronati da una quindicina di premi Nobel.

• L'era industriale

Con T. Reichstein comincia nel 1933 una fase decisiva, quella del passaggio dal laboratorio di ricerca allo stabilimento di produzione.

Questo ricercatore propone alla P. Ploffmann-La Roche di produrre su scala industriale la vitamina C secondo un procedimento originale da lui messo a punto.

• L'era attuale

È contrassegnata dalla messa in evidenza di nuove proprietà delle vitamine e dei loro derivati.

Nel 1955, si scopre l'esistenza di un'azione farmacologica dell'acido nicotinico a dosi elevate (effetto ipolipemizzante) quindi, nel 1968, di quella dei derivati della vitamina A (retinoidi e differenziazione cellulare).

Infine, negli anni Ottanta, viene messo in evidenza come uno stato vitaminico deficitario possa essere un fattore di rischio di alcune malattie: tumori, malattie cardiovascolari, disturbi immunitari, cataratta, patologia ossea, malformazioni fefali. Le vitamine possono quindi svolgere un ruolo di protezione.

• DEFINIZIONE

Le vitamine sono sostanze organiche, senza valore energetico proprio, necessarie per l'organismo e che l'uomo non può sintetizzare in quantità sufficiente. Devono quindi essere fornite dall'alimentazione.

Tredici sostanze rispondono a questa definizione.

Le tredici vitamine

Nomi chimici

Vitamina A retinolo, beta-carotene (provitamina)
Vitamina D colecalciferoio (D3), ergocaiciferolo (D2)
Vitamina E tocoferoli
Vitamina K fillochinone (K1), menachinone (K2)
Vitamina B1 Tiamina
Vitamina B2 riboflavina
Vitamina PP o B3 acido nicotinico, nicotinamide
Vitamina B5 acido pantotenico
Vitamina B6 piridossina, piridossale, piridossamina
Vitamina B8 o H biotina
Vitamina B9 acido folico, poliglutammati
Vitamina B12 cobalamine
Vitamina C acido ascorbico, acido deidroascorbico

 

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Struttura Chimica

Le vitamine costituiscono un gruppo di molecole chimicamente molto eterogeneo.

Sono sostanze a basso peso molecolare; da 122 per la nicotinamide (vitamina PP) a 1.355 per la cianocobalamina (vitamina B12).

Alcune di esse hanno strutture che assomigliano a quelle di altri composti organici: vitamina C e zuccheri, vitamina D ed ormoni steroidei, vitamina B12 e porfirine.

 

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Proprietà Fisico-Chimiche

Le vitamine sono classicamente divise in due gruppi in funzione della loro solubilità nei solventi organici (vitamine liposolubili) o in acqua (vitamine idrosolubili).

Vitamine liposolubili

A, D, E, K

Vitamine idrosolubili

B1, B2, PP, B5, B6, B8, B9, B12, C

Le vitamine possono essere più o meno sensibili agli agenti fisici e chimici.

 

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Metabolismo


Le vitamine sono apportate dall'alimentazione nelle loro diverse forme.

Vengono assorbite, entrano in circolo per arrivare ai tessuti in cui svolgono il loro ruolo, quindi vengono eliminate.

Vi sono delle differenze specifiche a seconda delle diverse vitamine.

Assorbimento

Nello stomaco, le diverse forme vitaminiche vengono liberate dagli alimenti ed i complessi derivati sono degradati in vitamine libere.

■ Sede

Le vitamine sono assorbite nell'intestino tenue, principalmente a livello del duodeno e del digiuno.

Soltanto la vitamina C e la vitamina B12 sono assorbite a livello dell'ileo; per quest'ultima, si tratta di una sede estremamente specifica. I menachinoni (vitamina K2) possono essere assorbiti a livello del colon.

Principale sede di assorbimento delle vitamine
Tenue prossimale (duodeno e digiuno) Tenue distale (ileo) Colon
Vitamine liposolubili A, βc, D, E, K1 K2
Vitamine idrosolubili Bl, B2, PP, B5, B6, B8, B9 C, B12
βc = beta-carotene
K1 = fillochinone
K2 = menachinoni

■ Meccanismo

Esistono diversi meccanismi di assorbimento.

• La diffusione passiva

L'assorbimento non si avvale di alcun sistema specializzato ed il passaggio è proporzionale al gradiente di concentrazione della vitamina da una parte e dall'altra della membrana della cellula intestinale.

• La diffusione facilitata

Si tratta di un processo similare, ma l'assorbimento è "facilitato" dall'esistenza di un trasportatore di membrana.

• Il trasporto attivo

È un sistema specializzato che consente di trasportare la vitamina contro un gradiente di concentrazione. Richiede l'associazione di un trasportatore di membrana e di un meccanismo che fornisca l'energia.

Principali meccanismi di assorbimento delle vitamine

Trasporto attivo Diffusione facilitata Diffusione passiva
Vitamine liposolubili A,K D,E
Vitamine idrosolubili B1, B2, B5, B8, B9, B12, C PP B6, B8

Le vitamine liposolubili sono assorbite sotto forma di micelle per via linfatica.

Distribuzione

Le vitamine raggiungono in seguito il circolo sanguigno.

Nel plasma, possono circolare in diverse forme:

- libere,

- legate ad una proteina specifica,

- legate ad una proteina aspecifica come l'albumina,

- legate alle lipoproteine, HDL o LDL.

Per alcune vitamine, la concentrazione aU'interno delle cellule ematiche è molto superiore a quella del plasma. I globuli rossi costituiscono quindi la principale forma di circolazione delle vitamine.

Principale forma di circolazione delle vitamine

Sotto forma libera nel plasma Legate ad una proteina specifica Legate ad una proteina aspecifica Legate alle lipoproteine All’interno dei globuli rossi
Vitamine liposolubili A,D E,K
Vitamine idrosolubili C B6, B12 B9 B1, B2, PP, B5, B6

Le vitamine per la maggior parte devono essere trasformate in forme biologicamente attive.

Per alcune vitamine, questa attivazione può avvenire in tutte le cellule (vitamine B2, B5 e B9) mentre per altre, alcuni organi hanno un ruolo essenziale per la loro attivazione (fegato e rene per la vitamina D) o per la loro ridistribuzione (fegato per le vitamine A, B1, PP, B9, Bq e B12).

Le vitamine E, C ed una forma di vitamina K (il menachinone 4) sono attive senza trasformazione.

Forme biologicamente attive delle vitamine

Vitamine liposolubili
A retinolo, retinaie, acido retinoico
D diidrossicolecalciferolo [1,25(OH)2D3], diidrossiergocalciferolo [1,25(OH)2D2]
E α-tocoferolo
K fillochinone (K1), menachinoni (K2)
Vitamine idrosolubili
tiamina pirofosfato (TPP), tiamina trifosfato (TTP)
B2 flavinmononucleotide (FMN), flavin-adenin-dinucleotide (PAD)
PP nicotinamide-adenin-dinucleotide (NAD), nicotinamide-adenin-dinucleotide fosfato (NADP)
B5 coenzima A (CoA), proteina trasportatrice di acili (ACP)
B6 piridossal-fosfato
B8 biotinil-AMP
B9 tetraidrofolati
B12 metilcobalamina, adenosilcobalamina
C acido ascorbico, acido deidroascorbico

Alcune vitamine possono essere sintetizzate dall'uomo o dai batteri intestinali. Tuttavia, si ritiene che questa sintesi sia insufficiente per coprire i fabbisogni.

Tre di esse non sono attive in alcune situazioni:

- mancanza di irradiazione solare per la vitamina D,

- carenza proteica per la vitamina PP,

- terapia antibiotica prolungata per la vitamina K.

Vitamine sintetizzate nell’organismo
Sintesi endogena Sintesi batterica
Vitamine liposolubili D (a livello della pelle partendo dal 7-deidrocolesterolo) K2
Vitamine idrosolubili PP (partendo dal triptofano) B1, B2, B8

La distribuzione nell'organismo avviene a concentrazioni molto variabili a seconda delle vitamine ed a seconda degli organi.

Alcune vitamine possono essere immagazzinate nell'organismo: A, D, E e B12.

Le altre vitamine non sono immagazzinate in modo significativo e devono essere apportate regolarmente tramite l'alimentazione.

Per le vitamine B12, A e B9, le riserve possono coprire il fabbisogno, rispettivamente per una durata da tre a cinque anni, da uno a due anni e da tre a quattro mesi.

Sede di deposito delle vitamine
Vitamine liposolubili
A fegato
D tessuto adiposo, muscoli
E tessuto adiposo, muscoii, fegato
Vitamine idrosolubili
B12 fegato

Eliminazione

A seconda delle vitamine, l'eliminazione avviene nelle feci e/o nelle urine.

Le vitamine liposolubili vengono tutte eliminate nelle feci ma la vitamina A viene eliminata anche nelle urine.

Le vitamine idrosolubili vengono tutte eliminate nelle urine ma le vitamine B9 e B12 vengono eliminate principalmente nelle feci.

Questa eliminazione può avvenire sotto forma di vitamina libera o di metaboliti.

Principale via di eliminazione delle vitamine
Eliminazione nelle urine Eiiminazione nelle feci
Vitamine liposolubili A A, D, E, K
Vitamine idrosolubili B1, B2, PP, B5, B6, B8, C B9, B12

 

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Fisiologia

Le vitamine sono implicate in quattro principali tipi di funzioni:

• la funzione coenzimatica,

• il trasferimento di protoni e di elettroni,

• la stabilizzazione delle membrane,

• una funzione di tipo ormonale.

Alcune vitamine associano diverse funzioni.

Funzione coenzimatica

Un coenzima è una sostanza che partecipa ad una reazione enzimatica:

substrato --> prodotto

e ritrova il proprio stato iniziale alla fine della reazione.

• Questa reazione si svolge in diverse fasi.

Il coenzima si fissa all'apoenzima per formare l'oloenzima che è la forma biologicamente attiva dell'enzima:

Alcuni coenzimi sono fortemente legati ai loro apoenzimi (formano un gruppo prostetico) mentre altri se ne staccano molto facilmente per ritrovare il loro stato iniziale (sono dei cosubstrati).

L'oloenzima reagisce con il substrato e forma il prodotto:

• Questa reazione si svolge in modo diverso per i due tipi di coenzima.

11 gruppo prostetico è modificato nel corso della reazione ma ritrova il suo stato iniziale restando legato all'apoenzima.

Il cosubstrato è modificato nel corso della reazione e si stacca dall'apoenzima. Ritrova il proprio stato iniziale grazie ad una seconda reazione che fa intervenire un altro apoenzima.

Vitamine con un ruolo coenzimatico

Vitamine liposolubili

A

Funzionamento del pigmento visivo, Glicosilazione delle proteine ?

K

Carbossilazione dell’acido glutammico: fattori della coagulazione, osteocalcina...

Vitamine idrosolubili

Decarbossilazione degli (x-chetoacidi. Transchetolazione: via dei pentoso fosfati.

B2

Ossidoriduzione: catabolismo degii acidi grassi, di alcuni aminoacidi e delle basi puriniche, ciclo di Krebs e catena respiratoria.

PP

Ossidoriduzione: catabolismo dei glucidi e dei lipidi, ciclo di Krebs, sintesi degli acidi grassi.

B5

Struttura del coenzima A e dell’ACP (acyl carrier protein).

• Coenzima A: catabolismo dei glucidi, dei lipidi e di alcuni aminoacidi.

• ACP: sintesi degli acidi grassi.

B6

Metabolismo degli aminoacidi: transaminazione, deidratazione, transulfurazione, racemizzazione, decarbossilazione...

B8

Carbossilazione: catabolismo dei glucidi, degli acidi grassi dispari e di alcuni aminoacidi, sintesi degli acidi grassi.

B9

Metabolismo delle unità monocarboniose: metabolismo di alcuni aminoacidi, sintesi delle proteine e delle basi puriniche e pirimidiniche.

B12

Trasferimento di gruppi metile ed isomerizzazione: metabolismo delle unità monocarboniose, catabolismo degli acidi grassi dispari e di alcuni aminoacidi.

C

Ossidoriduzione.

Idrossilazione: sintesi del collagene, delle catecolamine, della carnitina e degli acidi biliari.

Catabolismo di alcuni aminoacidi e di xenobioti.

Le vitamine che hanno una funzione di coenzima partecipano ad un altissimo numero di reazioni biochimiche del metabolismo cellulare.


Le funzioni dei coenzimi sono estremamente complesse in quanto una stessa via metabolica può richiedere l'intervento di più coenzimi:

• B9, B12 nel metabolismo delle unità monocarboniose,

• PP, B5, B9 nella sintesi degli acidi grassi, ecc.

Trasferimento di protoni e di elettroni

Queste reazioni trasferiscono idrogeno, sotto forma di protoni (H+) ed elettroni (ed, da un donatore ad un accettore.

Diverse vitamine svolgono questo ruolo di trasferimento ed alcune hanno anche dei metabolismi complessi:

• B2, PP nel ciclo di Krebs e nella catena respiratoria,

• E, C nella neutralizzazione dei radicali liberi.

Vitamine che hanno un ruolo di trasferimento

Vitamine liposolubili

E

Captazione di radicali liberi e trasformazione in radicale tocoferossile quindi in tocoferilchinone.

K

Epossidazione della diidrossivitamina K nella carbossilazione dell’acido glutammico.

Vitamine idrosolubili

B2

Interconversione FMN-FMNH-FMNH2 e FAD-FADH-FADH2 nelle deidrogenazioni e nelle ossidazioni.

PP

Interconversione NAD+-NADH e NADP+-NADPH nelle deidrogenazioni e nelle riduzioni.

B5

Ossidazione del coenzima A nel metabolismo degli acidi grassi.

C

Ossidazione dell’acido ascorbico nelle reazioni di idrossilazione

Stabilizzazione delle membrane

La vitamina E ha questa proprietà in quanto protegge daH'ossidazione gli acidi grassi poliinsaturi delle membrane.

Funzione ormonale

La vitamina D è un vero e proprio pro-ormone. In effetti, la forma biologicamente attiva, 1,25(0H)2D, è sintetizzata mediante idrossilazione della vitamina D a livello prima del fegato e quindi del rene prima di svolgere il suo ruolo sugli organi-bersaglio (intestino, ossa, rene). Agisce come un ormone steroideo avviando la sintesi di una proteina specifica da parte della cellula.

 

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Fonti, Unità, Apporti, Stato

Fonti alimentari

Gli apporti vitaminici dipendono più o meno esclusivamente dall'alimentazione. Alcune vitamine sono ampiamente distribuite negli alimenti (vitamina B5), mentre altre sono presenti ad una concentrazione significativa soltanto in alcuni tipi di alimenti: verdure verdi (vitamina B9), prodotti di origine animale (vitamina B12), materie grasse (vitamina E).

Le fonti principali per gruppo di alimenti sono le seguenti:

Carne, pesce, uova Latticini Pane, cereali Frutta e verdura Materie grasse
Vitamine liposolubili A,D A,D βc, K A,D,E
Vitamine idrosolubili B1,B2,PP,B5,B6,B12 B1,B2,B5,B6,B8,B12 B1,PP,B5,B6,B8,B9 B9,C

Nell'alimentazione corrente, gli alimenti più ricchi di una data vitamina non costituiscono necessariamente una fonte importante se non sono consumati abitualmente (olio di fegato di pesce e vitamina A). Viceversa, alcuni alimenti meno ricchi, consumati regolarmente, possono rappresentare una parte importante degli apporti (patate e vitamina C).

La conservazione e la preparazione degli alimenti, la cottura come pure il riscaldamento 0 il mantenimento al caldo provocano perdite inevitabili di vitamine. In effetti, le vitamine sono più o meno sensibili alla temperatura, all'ossigeno e ad altri fattori di ossidazione, al pH, alla luce ...

Questo porta ad un impoverimento degli alimenti. La vitamina C è la più labile, la vitamina PP è la più stabile. Inoltre, una parte delle vitamine idrosolubili può essere persa nell'acqua di lavaggio e di cottura.

Unità

Il contenuto vitaminico è stato per molto tempo espresso in due modi: le unità ponderali e le unità internazionali. Oggi gli esperti raccomandano l'uso delle unità ponderali (mg oμg) o delle unità molari (pmol).

Nel caso delle vitamine A ed E per le quali esistono dei derivati aventi attività diverse, si usa il retinolo-equivalente (RE) e l'α-tocoferolo-equivalente (α-TE). Questi equivalenti corrispondono all'attività di un'unità ponderale di uno dei derivati e permettono di rendere omogenee le diverse espressioni.

Viene anche usato il niacinα-equivalente (NE) per tener conto degli apporti rappresentati dalla sintesi endogena partendo dal triptofano (un niacinα-equivalente corrisponde a 60 mg di triptofano).

Vitamine liposolubili
A Retinolo-equivalente: • 1μg di retinolo • 3,3 unità internazionali • 6μg di p-carotene
D μg di calciferolo: • 40 unità internazionali
E α-tocoferolo-equivalente: • 1 mg di d-α-tocoferolo • 1,49 unità internazionali
K μg di fillochinone

Vitamine idrosolubili
B1 mg di tiamina ?
B2 mg di riboflavina
PP o B3 niacina-equivalente: 1 mg di acido nicotinico o di nicotinamide
B5 mg di acido pantotenico
B6 mg di piridossina
B8 μg di biotina
B9 μg di acido folico
B12 μg di cianocobalamina
C mg di acido ascorbico o di acido deidroascorbico

Apporti consigliati

Gli apporti consigliati sono definiti come le quantità medie di ciascuno dei nutrimenti, che devono essere fornite per persona e per giorno, per soddisfare il fabbisogno di un gruppo di individui o di una popolazione in buona salute. La nozione di fabbisogno è molto complessa, in quanto diversi criteri possono essere presi in considerazione per la sua valutazione:

- prevenzione delle manifestazioni cliniche carenziali,

- mantenimento di uno stato biologico ottimale,

- saturazione delle riserve deirorganismo,

- prevenzione di certe patologie non carenziali.

NeU'uomo, il fabbisogno è difficile da valutare ed è importante la variabilità individuale. Inoltre, dipende dallo stato fisiologico (età, sesso, gravidanza, allattamento, ...), dall'attività fisica e dalla composizione della dieta (il fabbisogno di tiamina varia in funzione degli apporti di glucidi).

In Francia, l'apporto nutrizionale consigliato è indicato da un gruppo di esperti che tengono conto, non soltanto dei dati scientifici relativi al fabbisogno nutrizionale, ma anche delle motivazioni e delle abitudini alimentari delle persone interessate (nella misura in cui queste abitudini non siano nocive per la salute). Questi apporti nutrizionali consigliati sono destinati a soddisfare i fabbisogni del 95%-97,5% della popolazione generale.

Apporti nutrizionali consigliati giornalieri

Vitamine liposolubili Vitamine idrosolubili
A D E K B1 B2 PP B5 B6 B9 B12 C
μg RE μg Ul mg Ul μg mg mg NE (mg) acido panto- tenico (mg) mg acido folico (μg) μg mg
Bambini da 1 a 3 anni 400 10 400 5 7 15 0,7 0,8 9 3 0,8 100 2 35
Bambini da 4 a 9 anni 600 10 400 7 10 25 0,8 1,0 12 5 1,4 200 2 50
Ragazzi da 10 a 12 anni 800 10 400 10 15 30 1,2 1,4 14 8 1.6 200 2 60
Ragazze da 10 a 12 anni 800 10 400 10 15 30 1,2 1,4 14 8 1,6 200 2 60
Adolescenti maschi da 13 a 19 anni 1000 10 400 12 18 35 1,5 1,8 18 10 2,2 300 3 80
Adolescenti femmine da 13 a 19 anni 800 10 400 12 18 35 1,3 1,5 15 10 2,0 300 3 80
Uomini aduiti 1000 10 400 12 18 45 1,5 1,8 18 10 2,2 300 3 80
Donne adulte 800 10 400 12 18 35 1,3 1,5 15 10 2,0 300 3 80
Donne gravide 1000 20 800 12 18 45 1,8 1,8 20 10 2,5 500 4 90
Donne che allattano 1300 15 600 12 18 55 1,8 1,8 20 10 2,5 500 4 90
Persone anziane-valide 800 12 480 12 18 40 1,4 1,8 15 10 2 300 3 80

CNRS/CNERNA, 1992

Il beta-carotene dovrebbe rappresentare almeno il 60% dell'apporto di vitamina A. n fabbisogno di biotina non è ben definito. Si stima che le quantità necessarie da apportare con gli alimenti dovrebbero essere nell'ordine di 50-90μg al giorno nel bambino e da 100 a 300μg al giorno nell'adulto.

Alcune situazioni patologiche possono modificare notevolmente il fabbisogno: prematuri, disturbi cronici dell'assorbimento, interazioni farmacologiche, etilismo, malattie metaboliche.

Stato nutrizionale

Lo stato vitaminico può essere valutato mediante dosaggi biochimici.

Questi dosaggi danno informazioni preziose a livello dei gruppi di popolazione ma non danno informazioni molto precise sullo stato vitaminico individuale. La classificazione dei risultati biologici in marginali o carenti è difficile e varia a seconda degli autori.

Per un determinato gruppo di popolazione, la valutazione biochimica è completata da un'indagine dietetica.

La ricerca dei segni clinici specifici da carenza potrebbe essere un ulteriore mezzo di valutazione dello stato vitaminico. Tuttavia, la maggior parte delle carenze non dà segni specifici e allorquando ne esistono, sopravvengono molto tardivamente nella storia clinica.

Alcuni esami paraclinici, per esempio l'esame oftalmologico o lo striscio congiuntivale nella carenza di vitamina A, possono tuttavia permettere una diagnosi un po' meno tardiva.

• Apporti alimentari

Le indagini alimentari danno informazioni sugli apporti vitaminici. Gli studi condotti dimostrano che una percentuale importante di persone ha apporti inferiori ai livelli nutrizionali consigliati.

Lo studio Val-de-Marne, il più rappresentativo di tutte le età, dimostra che alcuni gruppi di popolazione hanno un rischio elevato di mancata copertura del loro fabbisogno per diverse vitamine:

- le donne in età fertile: vitamine A, E, B1, B6 e C,

- i bambini: vitamine A ed E,

- gli adulti giovani di sesso maschile: vitamine A, E, B6 e C,

- i soggetti anziani: vitamine A, E, B1, B6.

• Esame biochimico

I risultati biochimici degli studi realizzati in Francia confermano che per quanto non esistano carenze vere e proprie, percentuali non trascurabili delle popolazioni presentano dei tassi sierici bassi, corrispondenti ad un rischio di carenza di diverse vitamine.

• Nello studio Val-de-Marne, il 40% della popolazione presenta un rischio elevato di carenza per almeno una delle vitamine studiate (A, E, C, B1, B2, B6 e B9). Le vitamine più frequentemente in causa sono, in ordine decrescente: le vitamine B6,B2,B1 e C.

II rischio varia in funzione del sesso e dell'età.

Per esempio, un rischio moderato di carenza di vitamina A è più frequente nella donna adulta, di vitamina C nell'uomo adulto e di vitamina E nelle persone anziane.

• 1 primi risultati dello studio Euronut-SENECA dimostrano che nei soggetti anziani viventi a domicilio, i tassi biochimici sono bassi per le vitamine B6, B12 ed E, in ordine decrescente.

Studi precedenti hanno messo in evidenza valori particolarmente bassi di vitamina C nelle persone anziane ricoverate in case di riposo.

 

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Carenza

La storia naturale di una carenza vitaminica si svolge in diverse fasi.

• In un primo tempo, l'organismo in carenza fa ricorso alle sue riserve: a livello di un organo di deposito quando ne esiste uno o tramite impoverimento progressivo del pool totale dell'organismo. Durante tutta questa fase, non vi sono segni clinici o metabolici di carenza.

• Una volta esaurite le riserve, si possono osservare i primi disturbi biologici sotto forma, per esempio, di una diminuzione dell'attività enzimatica.

• Infine, sopravvengono le manifestazioni cliniche, dapprima aspecifiche, quindi specifiche per alcune vitamine. In uno stadio avanzato, possono comparire lesioni anatomiche irreversibili.

La durata della fase infraclinica è variabile: da alcuni anni per le vitamine B12 ed A ad alcuni mesi o settimane per le altre vitamine.

In questo stadio, si parla di carenza vitaminica marginale o di subcarenza.

Clinica

Le manifestazioni cliniche di carenza sono diverse.

Possono costituire dei quadri clinici specifici (beri-beri, pellagra, xeroftalmia, rachitismo, scorbuto) oppure aspecifici.

Principali caratteristiche delle carenze

Manifestazioni cliniche Digestive Cutaneo-Mucose Oculari Neuromuscolari Psichiatriche Cardiache Ematologiche Ossee
A Emeralopia Xeroftaimia SI SI
D Rachitismo Osteomalacia SI
E Degenerazione neuromuscoiare SI SI
K Emorragie SI
Bi Beri-beri SI SI SI
B2 Dermatosi SI SI
PP Pellagra SI SI SI
B5 Nessun segno tipico SI SI SI
B6 Nessun segno tipico SI SI SI
B8 Nessun segno tipico SI SI SI SI
B9 Anemia megaloblastica SI
B12 Anemia perniciosa SI SI SI
C Scorbuto SI SI SI

Alcune manifestazioni cutaneo-mucose (glossite, cheilite, perlèche, ...) sono comuni alla carenza di diverse vitamine idrosolubili e indicano probabilmente l'interdipendenza dei loro metabolismi.

È stupefacente constatare come la carenza di alcune vitamine che svolgono un ruolo di rilievo nel metabolismo cellulare si esprima soltanto con segni aspecifici e senza carattere di gravità.

In pratica, le manifestazioni cliniche carenziali sono praticamente scomparse nei paesi industrializzati.

Viceversa, possono essere un mezzo per valutare lo stato di denutrizione di una popolazione nei paesi in via di sviluppo.

Fisiopatologia - Epidemiologia

■ Fisiopatologia

L'analisi delle caratteristiche comuni del metabolismo delle vitamine (vedere metabolismo, schema generale) permette di mettere in evidenza i meccanismi fiosiopatologici di una carenza.

A causa della principale caratteristica delle vitamine (sostanze indispensabili apportate tramite l'alimentazione) esistono, per la carenza d'apporto, due meccanismi essenziali: la riduzione degli apporti alimentari e la diminuzione dell'assorbimento intestinale.

Altre fasi del metabolismo vitaminico possono essere implicate, in ragione di un'affezione che colpisce un particolare organo (fegato, rene): la trasformazione in forma biologica attiva, la ridistribuzione, l'eliminazione. Un altro meccanismo peculiare riguarda l'utilizzo cellulare della vitamina che può essere disturbato da un'anomalia genetica o da un'interazione farmacologica.

Infine, in alcune condizioni fisiologiche, parafisiologiche o patologiche, può esistere un aumento del fabbisogno, per esempio nella donna gravida e nello sportivo.

■ Epidemiologia

Si possono individuare due situazioni: quella dei paesi industrializzati e quella dei paesi in via di sviluppo.

• Paesi in via di sviluppo

Xei paesi in via di sviluppo, la carenza di apporto costituisce il principale meccanismo fisio-patologico. La gravità della malnutrizione (quantitativa o qualitativa) in alcune regioni del mondo spiega come si possano ancora osservare manifestazioni cliniche tipiche di carenza (la carenza di vitamina A rimane la causa principale di cecità nel bambino).

• Paesi industrializzati

Nei paesi industrializzati, le manifestazioni cliniche carenziali sono divenute eccezionali e sopravvengono sempre in un contesto particolare. Davanti alla comparsa di manifestazioni cliniche aspecifiche, è l'appartenenza ad un gruppo a rischio che deve far sospettare l'esistenza di una carenza.

• L'alimentazione squilibrata

Lo squilibrio del regime alimentare predispone ad una carenza di apporto più o meno profonda di alcune vitamine:

- la dieta vegetariana: vitamina B12,

- la dieta vegetariana stretta: vitamine B12 e D,

- le diete dimagranti: carenze multiple, in particolare di vitamine B1, B6, PP, D ed E,

- la dieta senza fibre: vitamine B9 e C,

- la nutrizione parenterale non integrata costituisce una vera e propria carenza sperimentale.

• 11 malassorbimento cronico

Costituisce una causa importante di carenza, in particolare:

- patologia biliare e pancreatica: vitamine liposolubili,

- gastrectomia: vitamina B12

- patologia duodeno-digiunale: carenze multiple,

- patologia o resezione ileale: vitamina B12.

• L'alcolismo cronico

Gli alcolisti annoverano diversi rischi di carenza, in particolare:

- malnutrizione (insufficienza di apporto).

- patologia digestiva (malassorbimento),

- epatopatia (disturbo del metabolismo).

Le carenze sono generalmente multiple ma, data la sua frequenza e la sua potenziale gravità, occorre prestare attenzione particolarmente alla vitamina B1.

• Gravidanza ed allattamento

La gravidanza e l'allattamento provocano importanti modifiche del metabolismo delle vitamine.

Durante la gravidanza, il principale meccanismo è un aumento dei fabbisogni della madre. Le deficienze possono essere multiple, particolarmente di vitamine A, D, B6 e B9. Possono comportare malformazioni (vedere vitamina B9).

L'allattamento comporta un aumento delle perdite per la madre. Se segue una dieta insufficiente, ne può derivare una carenza di apporto per il neonato.

11 contenuto vitaminico del latte materno varia in funzione dell'alimentazione. Contiene meno vitamine K, B1, B2, B5, B6, B8 e B12 del latte di mucca.

Latte di mucca per litro

Latte materno per litro

A(UI)

1.025

1.900

D(UI)

14

22

E (mg)

0,4

1,8

K(μg)

60

15

B1 (μg)

440

160

B2 (μg)

1.750

360

PP (μg)

940

1.470

B5 (μg)

3.460

1.840

B6 (μg)

640

100

B8 (μg)

35

5

B9 (μg)

55

52

B12(μg)

4

0,3

C (mg)

11

43

S.J. Fomon. Intani nutrition, Ed. Saunders, 1974, p. 363.

• I prematuri

I prematuri presentano carenze multiple, particolarmente di vitamine A, D, E, K, B6, B9 e C. Queste deficienze sono dovute a meccanismi multipli: basse riserve, fabbisogni elevati rispetto al peso, bassi apporti, immaturità epatica ...

• Le persone anziane

Le persone anziane presentano carenze multiple, in particolare di vitamine D, B1, B6, B9, B12 e C. Esistono parecchi meccanismi all'origine di queste deficienze: anoressia e problemi dentali (diminuzione degli apporti), povertà, mancanza di esposizione solare (assenza di sintesi endogena di vitamina D), assunzione di farmaci (interazione metabolica)... Il ricovero in istituti e la perdita di autonomia rappresentano dei fattori di rischio importanti.

• La dialisi

Questa tecnica comporta un aumento delle perdite di vitamine idrosolubili.

• Le interazioni farmacologiche

Parecchi farmaci interferiscono con l'assorbimento, il metabolismo o l'escrezione delle vitamine (vedere farmacologia).

• Le malattie ereditarie del metabolismo

Per quanto estremamente rare, queste anomalie rappresentano un modello unico di alterazione del metabolismo vitaminico. Tali anomalie sono state descritte per tutte le vitamine ad eccezione delle vitamine B5 e C.

 

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Diagnosi di Carenza

La diagnostica di laboratorio permette di rivelare una deficienza vitaminica ben prima della comparsa dei segni clinici di carenza.

Questa diagnosi si basa principalmente su due tipi di esplorazioni: i dosaggi diretti e le esplorazioni funzionali.

I dosaggi diretti

1 metodi diretti dosano il fattore vitaminico stesso. Esistono parecchie tecniche: microbiologiche, biochimiche, radio-isotopiche.

Questi dosaggi possono essere effettuati in diversi liquidi biologici (plasma, LCR, urina) oppure su cellule (globuli rossi, globuli bianchi, epatociti...).

In caso di carenza, i tassi diminuiscono. Tuttavia, questi esami non sono di uguale sensibilità.

Per alcune vitamine, i risultati dei dosaggi plasmatici sono difficili da interpretare. In effetti, i tassi possono essere male correlati ai segni clinici (vitamine PP, B5 e B9) oppure essere un indice non corretto delle riserve tissutali (vitamine A ed E) o ancora variare con gli apporti alimentari recenti (vitamine B2, B9 e C).

Se dei valori bassissimi permettono di affermare l'esistenza di una carenza, valori situati in zone basse o normali sono di interpretazione più delicata.

Ad eccezione della vitamina K, il plasma infine è soltanto un settore di ridistribuzione tra una sede di apporto (intestino o organo di deposito) ed una sede di utilizzo (cellule-bersaglio).

In caso di carenza, il tasso piasmatico può essere conservato per un certo tempo a detrimento delle riserve.

Per ovviare a questi inconvenienti, si preferisce effettuare dei dosaggi cellulari che costituiscono un migliore indicatore del pool tissutale.

Le esplorazioni funzionali

Le esplorazioni funzionali analizzano le conseguenze della carenza vitaminica. Queste conseguenze possono essere:

- fisiopatologiche: vitamina A e visione, vitamina K e coagulazione,

- citologiche: vitamina A e cellule congiuntivali, vitamine B9, B12 e cellule ematiche,

- metaboliche: vitamina D ed ipocalcemia, ipofosforemia, vitamine B1, B8 ed acidosi.

Si può anche misurare la diminuzione dell'attività di enzimi vitamino-dipenden-ti (vitamine B1, B2 e B6) e la loro normalizzazione dopo aggiunta della vitamina.

Interpretazione dei risultati

Nel corso degli ultimi anni sono stati realizzati notevoli progressi nelle diverse tecniche di dosaggio dei marcatori biologici dello stato vitaminico.

I risultati sono confrontati con i valori medi trovati in una popolazione in buona salute. Questi valori variano con l'età, il sesso, il paese, il metodo di dosaggio ... Gli sperimentatori definiscono livelli di valori rappresentativi di uno stato normale, marginale o carenziale. Per le diverse vitamine, i tassi scelti provengono da un'analisi della letteratura. Non devono essere considerati come riferimenti ma come indicazioni approssimative.

Tuttavia, esistono ancora difficoltà di interpretazione per quanto concerne il significato funzionale degli indicatori utilizzati e la definizione delle soglie di riferimento che permettono di classificare gli individui sul piano del loro stato vitaminico.

Altri esami

• Si può anche effettuare una indagine dietetica per valutare un grado di rischio di carenza (vegetariani e vitamina B12).

• Un test terapeutico può anche avallare una diagnosi in caso di regressione della sintomatologia. Deve essere tassativamente praticato in situazioni di urgenza (encefalopatia, miocardite e sospetto di carenza di vitamina B1).

• Esistono anche esami in senso eziologico per distinguere una carenza alimentare da un malassorbimento (test di Schilling e vitamina B12, test di Koller e vitamina K).

Per concludere, la diagnosi di carenza deve tener conto delTinsieme delle informazioni disponibili:

- appartenenza ad un gruppo a rischio,

- indagine dietetica,

- esami biologici adattati al metabolismo della vitamina o delle vitamine,

- segni clinici o paraclinici.

 

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Farmacologia

Proprietà farmacologiche

Quando vengono somministrate ad alte dosi, alcune vitamine esprimono proprietà farmacologiche (vitamine A, D, B1 e PP; per la vitamina C questo fatto rimane controverso).

Proprietà farmacologiche
A Inibizione della cheratinizzazione della pelle
D ipercalcemia, mineralizzazione ossea
B1 Vasodilatazione, ipotensione, effetto curarizzante
PP Vasodilatazione cutanea, attivazione transitoria della fibrinolisi, effetto ipolipemizzante
C Effetto antiastenico, eccitamento, prevenzione delie affezioni influenzali

Per le altre vitamine, si conoscono meno bene i meccanismi della loro attività farmacologica a dosaggi terapeutici.

Interazioni farmacoiogiche

Parecchi farmaci interferiscono con l'assorbimento, l'attivazione, il trasporto o l'escrezione delle vitamine. Alcuni meccanismi sono stati chiaramente dimostrati. Altri non hanno superato lo stadio delle ipotesi. Lo schema seguente indica i meccanismi che intervengono durante un trattamento farmacologico.

Interrelazioni farmaci-vitamine

A D E K B1 B2 PP B6 B8 B9 B12 C
Neomicina 1 1 1 1,2
Kanamicina 1 1 2,3
Tetraciclina 1
Cloramfenicolo 1
Polimixina 1
Sulfamidici 1
Trimetoprim 2
INI 7 3 7
PAS, salicilati 1,2 1,3
Sulfasalazina 1,2
Idralazina 3
Trifluoperazina 1
Penicillammina 3
Colchicina 1
Metformina 7 1
Colestiramina 1 1 1 1 1 1
Anti-H2 1
Antiacidi 1 1
Protossido di azoto 2 2
Antiparassitari (classe): Pirimetamina 2
Cumarinici 2
Metotrexate 1,2,3 1,2 ?
5-FU 2 2
6-Mercaptopurina, Tioguanina, Azatioprina 2
Anticonvulsivanti: Idantoina e barbiturici 1,2,3 7 7 1,2
Fenotiazina 2
Litio 2
Triamterene             2
Contraccettivi orali 7 2 2,3 1,2? 2,3?
Estrogeni 2 2
Corticoidi 2
Calcitonina 2
Fenilbutazone ?
Olio minerale 1 1 9 7

Meccanismo 1: farmaci suscettibili di provocare un malassorbimento più o meno specifico delle vitamine agendo sul loro trasporto attivo o sull’insieme dei meccanismi di digestione e di assorbimento, con o senza alterazione della mucosa digestiva, sequestrazione, modifica dei sali biliari, del pH ...

Meccanismo 2: farmaci che disturbano l’utilizzo delle vitamine mediante blocco della trasformazione in forma attiva 0 mediante competizione e che portano a carenze selettive talvolta usate a scopo terapeutico (antifolici, antivitamine K).

Meccanismo 3: farmaci che aumentano l’escrezione vitaminica o il catabolismo (per esempio per induzione enzimatica).

Per due tipi di farmaci, quest'interazione è un effetto voluto che è alla base delle loro proprietà farmacologiche (antivitamina K ed inibizione della coagulazione, antifolici e chemioterapia).

La somministrazione a lungo termine di alcuni farmaci può provocare una carenza (isoniazide e vitamine PP, B6, anticonvulsivanti e vitamina B9).

Incidenti e complicanze

La maggior parte delle vitamine è poco tossica o non tossica.

L'innocuità e, al contrario, il rischio di tossicità sono espressi dal rapporto tra le dosi che rischiano di provocare degli effetti secondari e gli apporti nutrizionali consigliati (ANC).

Questo rapporto definisce un margine di sicurezza.

• Dieci vitamine sono non tossiche

- le vitamine E, C e sei vitamine del gruppo B il cui margine di sicurezza è superiore a 100 volte gli ANC,

- le vitamine B9 e K per le quali il margine di sicurezza è stato fissato per prudenza a 50-100 volte gli ANC. In effetti, per quanto non sia stato segnalato alcun caso di ipervitaminosi, i dati attuali non consentono agli esperti di pronunciarsi in modo più categorico.

• Per la vitamina B6, il margine di sicurezza è fissato in circa 50 volte gli ANC a causa delle manifestazioni di ipervitaminosi segnalate a diverse riprese in seguito alla somministrazione prolungata di dosi elevate.

• Due vitamine giustificano una particolare prudenza: le vitamine A e D. Il margine di sicurezza è nell'ordine di dieci volte gli ANC. Inoltre, esiste rischio teratogeno legato alla somministrazione della vitamina A durante il I trimestre di gravidanza e si raccomanda per prudenza di non superare tre volte l'ANC.

 

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Indicazioni e Controindicazioni

Indicazioni

Le vitamine sono prescritte per diversi tipi di indicazioni.

■ Trattamento terapeutico

In presenza di manifestazioni cliniche di carenza, le vitamine sono somministrate, a dose terapeutica, per via orale o parenterale. Si userà la via parenterale in caso di rischio di vita o di malassorbimento.

■ Trattamento preventivo

La prevenzione delle carenze vitaminiche si basa su un'alimentazione equilibrata che soddisfa facilmenfe i fabbisogni. Tuttavia, in alcune situazioni fisiologiche o patologiche, può essere giustificato un trattamento preventivo.

Principali indicazioni che giustificano la somministrazione preventiva di vitamine
Alimentazione squilibrata • Dieta vegetariana: B12
• Dieta vegetariana stretta: B12 e D
• Dieta dimagrante: tutte
• Nutrizione parenteraie: tutte.
Maiassorbimento cronico • Gastrectomia: B12
• Resezione ileale: B12
• Resezione intestinale: tutte
• Patologia biliare e pancreatica: tutte le liposolubili.
Alcolismo cronico • Tutte, ma soprattutto B1.
Gravidanza • Tutte, ma soprattutto B9 e B12
Prematuri •Tutte, ma soprattutto D, E, K, B6, B9 e C.
Lattanti •D • A nei paesi in via di sviluppo • K se nutriti esciusivamente al seno • B9 se nutriti con latte di capra.
Persone anziane • Tutte, ma soprattutto D e B9.
Diaiisi •Tutte le idrosolubili.
Farmaci:
• Anticonvulsivanti
• INI
•B9
•B6
Malattie metaboliche ereditarie La vitamina interessata.

• In alcun paesi, esistono politiche di prevenzione basate sull'arricchimento di certi alimenti:

- vitamina A nello zucchero o nel glutammato,

- vitamina B1 e PP nelle farine,

- vitamina D nel latte (in Francia, con il decreto del 13 febbraio 1992, il latte destinato all'infanzia deve essere integrato con vitamina D).

• Nei paesi industrializzati, la vitaminizzazione degli alimenti correnti permette di compensare le perdite provocate dalla preparazione e dalla conservazione.

■ Altre indicazioni

Alcune vitamine sono usate in diverse indicazioni per beneficiare dei loro effetti farmacologici a dosaggi terapeutici (vedere proprietà farmacologiche).

■ Usi abituali

Parecchie vitamine hanno proprietà che sono tradizionalmente riconosciute o che corrispondono ad abitudini di automedicazione o di prescrizione. Ma, a causa della loro anzianità, queste indicazioni terapeutiche, consacrate dall'uso, non sono state convalidate da sperimentazioni cliniche controllate.

Queste proprietà sono state scoperte per analogia con la sintomatologia di carenza nell'uomo o a causa di manifestazioni di carenza che rispondevano alla somministrazione di queste vitamine nell'animale.

Usi abituali delle vitamine

B1

• Alcune affezioni neurologiche (polineuriti, neuriti di eziologia diversa)

• Sindromi algiche

B5

Sotto forma di pantenoio (provitamina B5)

• Alopecie (in associazione con la biotina)

• Atonia intestinale

• Cicatrizzazione di piaghe e di ustioni

B6

•Trattamento coadiuvante delle polineuriti di qualsiasi origine • Parestesie, crampi

B8

• Affezioni seborroiche dei lattante

• Alopecia con o senza seborrea (in associazione con il pantenoio)

C

• Prevenzione e trattamento coadiuvante di certe infezioni

• Coriza, stati influenzali, convalescenza

• Sforzi fisici importanti

Controindicazioni

Esistono delle controindicazioni alla somministrazione di alcune vitamine. Queste controindicazioni sono riassunte nella tabella seguente:

Vitamine liposolubili

A

• Dosaggio elevato

• Dialisi

D

• Ipercalcemia

• Litiasi calcica

E

A dosi molto elevate in corso di trattamento con le anti-vitamina K

K

• A dosi elevate, per via endovenosa

• K3 nel neonato.

Vitamine idrosolubili

B1

A dosi elevate, per via endovenosa

PP

Dose elevata di acido nicotinico:

• ulcera gastroduodenale,

• diabete

B6

Trattamento con la L-DOPA

B9

•Tumori maligni • Carenza di

B12

Tumori maligni

C

A dosi elevate:

• Litiasi ossalica,

• Deficit di GgPD

• Emocromatosi

 

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Ricerche attuali

Nei paesi sviluppati, il miglioramento del livello di vita ha quasi fatto scomparire i grandi quadri di avitaminosi con le loro manifestazioni cliniche tipiche (beriberi, scorbuto, pellagra, rachitismo, xeroftalmia).

Tuttavia, rimangono dei gruppi a rischio di carenza a causa di alcune circostanze fisiologiche (gravidanza, vecchiaia) o patologiche (prematuri, malassorbimento cronico, insufficienza renale o epatica, alcolismo, ...).

D'altra parte, indagini epidemiologiche hanno dimostrato che non raramente si rilevano apporti alimentari insufficienti o stati di carenza marginale nella popolazione, in assenza di qualsiasi manifestazione clinica.

Queste carenze possono avere conseguenze sulla salute aumentando il rischio di comparsa di certe malattie: tumori, malattie cardiovascolari, infezioni, cataratta, patologia ossea, malformazioni fetali, asma, morbo di Parkinson ... favoriscono inoltre un invecchiamento precoce.

 

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Conclusioni

Le vitamine sono sostanze organiche indispensabili fornite daH'alimentazione.

In alcuni paesi in via di sviluppo, le carenze continuano a porre problemi di sanità pubblica.

Nei paesi industrializzati, sono pressocché totalmente scomparse per assumere l'aspetto più sottile di carenze marginali di cui si cominciano a misurare le conseguenze a lungo termine sulla salute.

Se alcune ipotesi saranno confermate dagli studi attualmente in corso, queste ricerche potrebbero giustificare idonee misure di prevenzione.

 

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Ultimo Aggiornamento Pagina: 18/10/2016

 

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