La tiamina (vitamina B1) és una vitamina soluble en aigua i pertany al grup de les vitamines del grup B. Segons l’observació del metge holandès Christiaan Eijkman a finals del segle XIX que els símptomes semblants als beriberi es produïen en les gallines després d’haver estat alimentades amb arròs descascat i polit, però no després que se’ls donés arròs o segó d’arròs sense escorçar i sense polir. també coneguda com la "vitamina antiberiberi". Després de l’aïllament de la substància protectora del beriberi de les closques d’arròs i el nomenament de la vitamina com a aneurina el 19 per Jansen i Donath, l’elucidació estructural i la síntesi de la vitamina B1926 mitjançant l’enllaç d’ambdues estructures d’anells es van dur a terme el 1 per Williams i Windaus, i la B la vitamina es deia tiamina. La molècula de tiamina consisteix en un anell de pirimidina i tiazol units per un grup metilè. La tiamina en si no troba cap aplicació terapèutica, sinó només les seves sals hidrofíliques (solubles en aigua), com el clorhidrat de clorur de tiamina, el mononitrat de tiamina i el disulfur de tiamina, o els seus derivats lipofílics (liposolubles) (alithiamines), com la benfotiamina (S -benzoiliamina-o-monofosfat; BTMP), bentiamina (dibenzoiltiiamina) i fursultiamina (disulfur de tiamina tetrahidrofurfuril). La vitamina B1936 seca és estable a 1 ° C. Les solucions aquoses de vitamina B100 són més estables a pH <1, però no en entorns neutres o alcalins. La tiamina és alhora termolàbil (sensible a la calor) i sensible a la llum i a l’oxidació, i presenta una elevada especificitat estructural o constitucional. Els canvis menors en l’estructura molecular s’associen amb una reducció de l’eficàcia de la vitamina, de la ineficàcia o, en certs casos, d’un mode d’acció antagònic (oposat). Els antagonistes de la tiamina, com l’oxitiamina, la piritiamina i l’amproli, poden inhibir (inhibir) la tiaminasa I i II (enzims que separen i inactiven la tiamina) i inhibeixen la unió de pirofosfat de tiamina biològicament actiu (TPP; sinònims: difosfat de tiamina (TDP), cocarboxilasa) al seu apoenzim i inhibeixen competitivament la descarboxilació (escissió d'una molècula de diòxid de carboni (CO5.5)) de 2-oxoàcids, respectivament. Les solucions per infusió que contenen sulfit (SO2) condueixen a una degradació completa de la vitamina B2.
Absorció
La tiamina es troba tant en aliments vegetals com en animals, però només en concentracions baixes. Mentre que la tiamina està present en forma lliure i no fosforilada a les plantes, el 80-85% de la vitamina B es troba en els teixits animals com a TPP i TDP biològicament actius, respectivament, i el 15-20% com a monofosfat de tiamina (TMP) i trifosfat de tiamina (TTP) . La vitamina B1 fosforilada ingerida amb aliments està desfosforilada per fosfatases no específiques de la paret intestinal (eliminació enzimàtica de fosfat grups) i convertits així en un estat absorbible. Absorció de tiamina lliure és més alta al jejun (intestí buit), seguit del duodè (duodè) i íleon (íleon). Només s'absorbeixen petites quantitats al estómac i còlon (intestí gros). Intestinal absorció (captació mitjançant intestí) de tiamina està subjecta a dosi-mecanisme dual dependent. Quantitats fisiològiques de vitamina B per sota de concentració de 2 µmol / l són absorbits per un dependent d’energia sodi-mecanisme portador mitjà. Per tant, el transport de vitamina B1 a les cèl·lules de la mucosa intestinal (mucosa) és actiu i saturable. Els anàlegs estructurals, com la piritiamina, poden inhibir la vitamina B1 activa absorció en desplaçar la tiamina del seu transport proteïnes situat a l’apical (cap a l’interior de l’intestí) membrana cel · lular. La influència de alcohol or etanol, en canvi, consisteix en una inhibició de sodi-potassi adenosina trifosfatasa (Na + / K + -ATPasa; enzim que catalitza el transport d’ions Na + fora de la cèl·lula i ions K + a la cèl·lula per clivatge ATP) al basolateral membrana cel · lular (orientat cap a l'interior de l'intestí), resultant en la regulació descendent del transport específic de tiamina proteïnes. A sobre d’un concentració de 2 µmol / l, l’absorció de vitamina B1 es produeix per difusió passiva, que no és cap sodi-no són dependents ni poden ser inhibits pels antagonistes de la tiamina o etanol.Com l’aplicat (administrat) dosi augmenta, disminueix el percentatge de tiamina absorbida. Això es deu, per una banda, a la regulació descendent del transport transmembrana proteïnes per a la tiamina a l’intestí mucosa cèl·lules (cèl·lules mucoses) d’una vitamina B1 dosi > 2 µmol / l i, d'altra banda, a la ineficàcia de la via d'absorció passiva en comparació amb el mecanisme de transport actiu mitjà de transport. Segons estudis amb tiamina radiomarcada per via oral, la taxa d’absorció a una ingesta d’1 mg és de ~ 50%, de 5 mg ~ 33%, de 20 mg ~ 25% i de 50 mg ~ 5.3%. En total, només es poden absorbir un màxim de 8-15 mg de vitamina B1 al dia. Comparació de biòpsies (mostres de teixit) de l’intestí mucosa de pacients amb i sense deficiència de tiamina van mostrar una absorció intestinal de vitamina B1 significativament més alta en els subjectes amb un estat de tiamina deficient. L’augment de l’absorció de vitamina B1 en estat deficient és el resultat de la regulació ascendent (regulació ascendent) dels transportadors apicals de tiamina a l’intestí mucosa cèl·lules (cèl·lules mucoses). La tiamina absorbida es parcialment fosforilada a les cèl·lules de la mucosa intestinal (cèl·lules de la mucosa) per la pirofosfocinasa citosòlica amb escissió de adenosina trifosfat (ATP) a TPP coenzimàticament actiu (fixació enzimàtica de fosfat grups). A més del mecanisme portador mediat per sodi, també es creu que la pirofosfocinasa intracel·lular és el pas que limita la velocitat en el transport actiu de tiamina dins i a través de la cèl·lula de la mucosa. Entra tiamina lliure i fosforilada fetge a través del portal vena, des d'on es transporta a través del torrent sanguini per dirigir-se a òrgans i teixits segons les seves necessitats.
Transport i distribució al cos
Transport de la vitamina B1 en la seva totalitat sang es produeix principalment a les cèl·lules sanguínies - un 75% a eritròcits (glòbuls vermells) i un 15% en leucòcits (blanc sang cèl · lules). Només el 10% de la vitamina B1 a la sang es transporta plasmàticament, principalment lligat a albúmina. La ingesta de dosis elevades de vitamina B1 fa que es superi la capacitat d’unió, de manera que l’excés de tiamina s’excreta. Els nivells totals de sang varien entre 5-12 µg / dl. Als òrgans i teixits diana, la tiamina s’administra a les cèl·lules diana i mitocòndries ("Centrals energètiques" de les cèl·lules) mitjançant un transportador de tiamina amb alta afinitat (unió força). A causa de la importància fisiològica de la vitamina B1 en carbohidrats i metabolisme energètic, múscul cardíac (3-8 µg / g), ronyó (2-6 µg / g), fetge (2-8µg / g), cervell (1-4 µg / g) i el múscul esquelètic en particular tenen altes concentracions de tiamina. En la deficiència de tiamina, a causa de la regulació ascendent (regulació ascendent) de les proteïnes transportadores transmembrana, augmenta la captació de vitamina B1 a les cèl·lules diana. La tiamina lliure es pot fosforilar al TPP biològicament actiu en tots els òrgans i teixits mitjançant la pirofosfocinasa intracel·lular amb consum d’ATP i acumulació de dos fosfat residus. Alcohol or etanol impedeix l'activació de tiamina lliure al coenzim TPP mitjançant la inhibició competitiva de la pirofosfocinasa. La transferència d’un altre grup fosfat a TPP mitjançant una quinasa amb escissió d’ATP condueix a TTP, que es pot convertir de nou a TPP, TMP o tiamina lliure i fosforilada sota l’acció de les fosfatases. Tot i que la vitamina B1 es troba al plasma sanguini, la llet materna, i líquid cefaloraquidi (que afecta el cervell i medul · la espinal) principalment en forma lliure o com a TMP, cèl·lules sanguínies (leucòcits; eritròcits) i els teixits contenen principalment TPP. Per al TPP intracel·lular coenzimàticament actiu, el membrana cel · lular és impermeable (impermeable). El TPP només pot sortir de la cèl·lula després de la hidròlisi (escissió per reacció amb aigua) mitjançant TMP per alliberar tiamina. La fosforilació intracel·lular (fixació enzimàtica de grups fosfats) i la reducció de la permeabilitat de la membrana (permeabilitat de la membrana) per a la tiamina fosforilada serveix en última instància com a mecanisme de protecció per evitar pèrdues de vitamina B1 per dosis fisiològiques (1-2 mg / d). L’estoc corporal total de vitamina B1 en individus sans és de 25-30 mg, dels quals aproximadament el 40% es troba als músculs. No existeix una botiga de tiamina en el sentit més estret. A causa de la seva funció com a coenzim, la vitamina B1 sempre s’associa (es relaciona) amb l’enzim corresponent i només es conserva (retinguda pel ronyó) en la mesura que es requereix actualment. La vida mitjana biològica de la tiamina és relativament curta i es diu que és de 9.5-18.5 dies en humans. La capacitat d’emmagatzematge limitada i l’elevat índex de rotació de la vitamina B requereixen una ingesta diària de quantitats suficients de tiamina per satisfer els requisits, especialment en casos d’augment del consum de vitamina B1 com a conseqüència de l’augment del metabolisme, com durant els esports, el treball físic intens embaràs i lactància, crònica alcohol abús i febre.
Excreció
L’excreció de vitamina B1 depèn de la dosi. En el rang fisiològic (normal per al metabolisme), aproximadament el 25% de la tiamina s’elimina per via renal (per mitjà de ronyó). A dosis elevades aplicades, l’excreció de vitamina B1 es produeix gairebé completament a través del ronyó després de la saturació del teixit, amb un augment simultani de la proporció de tiamina excretada a través del bilis i de tiamina no absorbida a les femtes. Aquest efecte de desbordament renal és una expressió dedepressió de processos d’aclariment no renal (processos d’excreció) així com de saturació de reabsorció tubular (reabsorció en els túbuls renals). Aproximadament el 50% de la tiamina s’elimina en forma lliure o s’esterifica amb un grup sulfat. El 50% restant són metabòlits encara no identificats, així com àcid tiaminecarboxílic, àcid metiltiazoleacètic i piramina. Com més alta sigui la ingesta de vitamina B1, menor serà la metabolització i major serà l’excreció de tiamina lliure i sense canvis.
Alitiamina
Alithiamines, com benfotiamina, la bentiamina i la fursultiamina, són derivats lipofílics (liposolubles) de la tiamina que, segons el descobriment del grup de recerca japonès de Fujiwara a principis dels anys 1950, es formen espontàniament en condicions fisiològiques per la combinació de tiamina amb alicina, el principi actiu de all i cebes. En els derivats de l 'allitiamina, l' anell del tiazol, que és essencial per a l 'acció vitamínica, és obert i sofre l'àtom és substituït per un grup lipofílic. Només després del tancament de l 'anell de tiazol per compostos que contenen grups SH, com cisteïna i el glutatió, a les cèl·lules de la mucosa intestinal (cèl·lules de la mucosa) i després de la fosforilació (addició enzimàtica de grups fosfats) al pirofosfat de tiamina biològicament activa de les cèl·lules diana, les al·liamines poden exercir el seu efecte vitamínic a l’organisme. A causa de la seva estructura apolar, les alithiamines estan sotmeses a condicions d’absorció diferents de les aigua-derivats solubles de tiamina, que s’absorbeixen segons la cinètica de saturació de manera dependent de l’energia i del sodi amb l’ajut d’un mecanisme portador. La captació d’al·liamines a les cèl·lules de la mucosa (cèl·lules de la mucosa) de l’intestí es produeix després de la desfosforilació prèvia (eliminació dels grups fosfats) per fosfatases inespecífiques a la mucosa intestinal (mucosa intestinal) proporcionalment a la dosi per difusió passiva, mitjançant la qual les al·liamines passen l’absorció intestinal. barrera més ràpida i més fàcil en comparació amb el aigua-derivats de tiamina solubles per la seva millor permeabilitat a la membrana (permeabilitat de la membrana). El biodisponibilitat de lipòfil benfotiamina és aproximadament de 5 a 10 vegades superior a la del disulfur de tiamina i el mononitrat de tiamina, respectivament. A més, les al·liamines aconsegueixen nivells més alts de tiamina i TPP a la sang completa, òrgans diana i teixits després de la presa oral administració a dosis comparativament baixes i es mantenen (retenen) al cos més temps. Hilbig i Rahmann (1998), que van estudiar el teixit i el destí dels radiomarcats benfotiamina i clorhidrat de tiamina a la sang i diversos òrgans, van mesurar radioactivitats significativament més altes en tots els òrgans després de la benfotiamina administració, sobretot a fetge i ronyó. Un 5 a 25 vegades més alt concentració de benfotiamina es va trobar al cervell i músculs. En la resta d’òrgans, el contingut de benfotiamina era un 10-40% superior al del clorhidrat de tiamina.
