Vitaminas Hidrosolubles y sus Deficiencias

Descripción General

Definición

Las vitaminas son importantes sustancias orgánicas necesarias para las funciones metabólicas normales. Estas sustancias no pueden ser sintetizadas por el organismo; deben ser ingeridas en la dieta. Las vitaminas se dividen en hidrosolubles y liposolubles.

• Las vitaminas hidrosolubles más importantes desde el punto de vista clínico son las vitaminas B y la vitamina C.
• Las deficiencias de estas vitaminas pueden dar lugar a manifestaciones clínicas.
• En algunos casos, el uso excesivo puede provocar toxicidad, pero en el caso de la mayoría de las vitaminas hidrosolubles, el exceso es simplemente excretado por los riñones.
• Las recomendaciones de ingesta se presentan como una Ingesta Diaria Recomendada de EE. UU., que es el nivel medio de ingesta diaria suficiente para satisfacer las necesidades de nutrientes de casi todos los individuos sanos (97%–98%).

Resumen de las deficiencias de vitaminas hidrosolubles clínicamente importantes

Vitamina B₁: Tiamina

La vitamina B₁ también se conoce como tiamina. La deficiencia de tiamina provoca los síndromes clínicos del beriberi y del síndrome de Wernicke-Korsakoff.

Funciones

• Crítico en el metabolismo energético:
  • Es un cofactor importante para varias enzimas clave del ciclo de Krebs, entre ellas:
    • Piruvato deshidrogenasa
    • α-Cetoglutarato deshidrogenasa
  • Importante para el crecimiento, el desarrollo y el funcionamiento normal de las células
• Funciones nerviosas:
  • Necesario para la propagación de los impulsos nerviosos colinérgicos y serotoninérgicos
  • Participa en el mantenimiento de la vaina de mielina
  • Su deficiencia produce neuropatía y otros síntomas neurológicos.

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento

• Absorción:
  • Principalmente en el yeyuno y el íleon
  • Se absorbe tanto por transporte activo como por difusión pasiva
• Difosfato de tiamina (también conocido como pirofosfato de tiamina):
  • Forma metabólicamente activa de la tiamina
  • La tiamina se transporta en la sangre en estado desfosforilado.
  • Entra en las células a través de un transporte activo con una ATPasa
  • La tiamina se activa a difosfato de tiamina a través de la fosforilación intracelular.
• Vida media y almacenamiento:
  • Las mayores concentraciones de tiamina se encuentran en:
    • Músculos del esqueleto
    • Hígado
    • Corazón
    • Riñones
    • Cerebro
  • Vida media: 10–20 días
  • La capacidad de almacenamiento es limitada → se requiere una ingesta continua para mantener los niveles normales.
• Excreción: orina

Necesidades diarias

Ingesta diaria recomendada típicas para la tiamina:

• Lactantes: 0,2–0,3 mg/día
• Niños: aumenta de 0,5 mg a la edad de 1 año a 0,9 mg a los 9–13 años
• Hombres ≥ 14 años: 1,2 mg
• Mujeres ≥ 14 años: 1,0–1,4 mg en función de la edad y del estado de embarazo/lactancia

Fuentes dietéticas

La tiamina se encuentra en:

• Cereales integrales y arroz integral
• Carne: cerdo y ternera
• Pescado y marisco
• Legumbres
• Levadura
• Panes, cereales, arroz y preparados para lactantes enriquecidos

Deficiencia: beriberi y síndrome de Wernicke-Korsakoff

La deficiencia de tiamina se manifiesta en dos tipos de síndromes clínicos: el beriberi y el síndrome de Wernicke-Korsakoff.

Beriberi:

• Poco frecuente en los países desarrollados
• Beriberi infantil:
  • Ocurre en lactantes amamantados por madres con deficiencia de tiamina
  • Se presenta clínicamente con:
    • Síndrome cardíaco fulminante: cardiomegalia, taquicardia, cianosis, disnea
    • Llanto afónico (sin sonido)
    • Vómitos
    • Agitación, movimiento sin propósito, alteración de la conciencia y convulsiones
• Beriberi seco:
  • Neuropatía periférica simétrica, que incluye defectos sensoriales y motores, principalmente en las extremidades distales
  • Confusión
  • Dificultad para hablar
  • Movimientos oculares involuntarios
• Beriberi húmedo:
  • Signos y síntomas de afectación cardíaca similares a los del beriberi infantil: cardiomegalia, taquicardia, cardiomiopatía, insuficiencia cardíaca y edema periférico
  • Neuropatía

Síndrome de Wernicke-Korsakoff: 2 síndromes diferentes que son estadios distintos de la misma enfermedad.

• Encefalopatía de Wernicke:
  • Una encefalopatía aguda que requiera tratamiento urgente (20% de mortalidad sin tratamiento)
  • Los síntomas incluyen: neuropatía periférica, anomalías oculares (e.g., nistagmo, oftalmoplejía), ataxia, afasia y confusión
• Psicosis de Korsakoff:
  • Una deficiencia crónica de tiamina, que a menudo se produce como consecuencia de la encefalopatía de Wernicke
  • Los síntomas incluyen déficits de memoria a corto plazo y confabulación con una cognición por lo demás muy normal
• El síndrome de Wernicke-Korsakoff se observa en pacientes con trastorno por consumo de alcohol entre 8–10 veces más que en la población general.

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• La deficiencia de tiamina puede ocurrir en:
  • Pacientes con alcoholismo, debido a una ingesta dietética deficiente
  • Pacientes con nutrición parenteral total sin una suplementación adecuada
  • Pacientes que se han sometido a cirugía bariátrica, debido a la malabsorción
  • Pacientes con SIDA, posiblemente por desnutrición en estado catabólico
  • Pacientes con neoplasias hematológicas de rápida evolución
• El tratamiento consiste en la administración de suplementos de tiamina por vía intravenosa y luego por vía oral, dependiendo de la gravedad de la enfermedad.
• Síntomas de toxicidad: no se ha identificado ninguno (el riñón puede eliminar rápidamente la mayor parte del exceso de tiamina, y ésta no se almacena en grandes cantidades en el organismo)

Vitamina B₂: Riboflavina

La vitamina B₂ se conoce como riboflavina, y su carencia es poco frecuente en Estados Unidos.

Funciones

• Interviene en muchas vías metabólicas como componente esencial de las coenzimas
• Participa en la producción de energía en el ciclo de Krebs
• Cataliza múltiples reacciones de oxidación-reducción
• Importante para el crecimiento, el desarrollo y la función celular normales

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento

• Hidrólisis de la riboflavina dietética en riboflavina libre en el estómago a través del ácido gástrico y las enzimas proteolíticas
• Absorción pasiva a través de un sistema de transporte en el intestino delgado (este sistema puede saturarse)
• La riboflavina libre se une a la albúmina y a algunas inmunoglobulinas en la sangre.
• Se transporta al hígado a través del torrente sanguíneo
• La riboflavina libre se metaboliza en su forma activa, el dinucleótido de adenina de flavina, a través de la fosforilación intracelular dependiente del ATP.
• Se almacena en forma de flavoproteínas (flavina unida a proteínas) en cantidades limitadas, principalmente en el hígado

Necesidades diarias

• Lactantes: 0,3–0,4 mg/día
• Niños de 1–13 años: 0,5–0,9 mg/día
• Adultos: 1,0–1,6 mg/día según la edad exacta, el sexo y el estado de embarazo/lactancia

Fuentes dietéticas

• Leche
• Huevos
• Menudencias (e.g., hígado y riñones), carne magra y pescado
• Verduras verdes (e.g., espárragos, brócoli, espinacas)
• Levaduras
• Cereales y panes enriquecidos

Deficiencia

• Síntomas:
  • Estomatitis, queilitis y/o glositis (inflamación de la boca, labios y/o lengua)
  • Faringitis (“dolor de garganta”)
  • Dermatitis seborréica
  • Cataratas
  • Anemia normocítica normocrómica
• Debido a una ingesta inadecuada en:
  • Dietas veganas, especialmente en los deportistas
  • Consumo excesivo de alcohol
  • Embarazo
  • Pacientes con anorexia nerviosa
  • Malabsorción en la celiaquía y otras enfermedades intestinales
  • Uso prolongado de barbitúricos
• Raramente, puede observarse en pacientes con una afección conocida como síndrome de Brown-Vialetto-Van Laere, que resulta de un defecto congénito en las enzimas dependientes de la riboflavina.

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• Sustitución terapéutica en casos de carencia por ingesta inadecuada
• Pacientes con VIH con acidosis láctica debido a ciertos medicamentos antirretrovirales (la acidosis láctica puede revertirse con una terapia de riboflavina)
• Las pruebas limitadas sugieren un papel para su uso en la prevención de la migraña
• Síntomas de toxicidad: no se ha identificado ninguno (la saturación de los mecanismos de absorción y la rápida excreción por los riñones evita la acumulación tóxica)

Vitamina B₃: Niacina

La niacina es el nombre genérico de un grupo de compuestos que incluyen el ácido nicotínico, la nicotinamida y otros derivados relacionados. Está ampliamente distribuido en los alimentos vegetales y animales. La deficiencia de niacina causa la afección clínica conocida como pelagra.

Funciones

La niacina es necesaria para la mayoría de los procesos metabólicos del organismo:

• Desempeña un papel fundamental en las reacciones de oxidación y reducción a través de sus formas activas:
  • Dinucleótido de adenina de niconamida:
    • Generalmente, participan en las reacciones catabólicas
    • Transfiere la energía de los carbohidratos, las grasas y las proteínas a ATP
  • Fosfato de dinucleótido de adenina de niconamida:
    • En general, participan en las reacciones anabólicas
    • Permite la síntesis de colesterol y ácidos grasos
• Cataliza más de 400 reacciones enzimáticas, más que cualquier otra coenzima derivada de las vitaminas
• Participa en la función antioxidante
• Mantiene la integridad del genoma, afecta a la expresión de los genes y participa en la comunicación celular
• Función nerviosa
• Producción de colesterol

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento

• La mayor parte de la niacina dietética está en forma de dinucleótido de adenina de niconamida y fosfato de dinucleótido de adenina de niconamida.
• El dinucleótido de adenina de niconamida y el fosfato de dinucleótido de adenina de niconamida de la dieta se hidrolizan en primer lugar a nicotinamida y luego una parte es convertida en ácido nicotínico por los microbios intestinales.
• La nicotinamida y el ácido nicotínico se absorben en el intestino delgado por difusión pasiva y facilitada.
• Son absorbidos por la mayoría de las células del cuerpo, donde se convierten de nuevo en dinucleótido de adenina de niconamida y fosfato de dinucleótido de adenina de niconamida.
• El dinucleótido de adenina de niconamida y el fosfato de dinucleótido de adenina de niconamida están más concentrados en los músculos y el hígado.
• Exceso de niacina:
  • Una parte es absorbida por los eritrocitos (pequeña forma de almacenamiento).
  • El resto se metila y se excreta en la orina.
• El triptófano también puede convertirse en nicotinamida en el hígado utilizando la vitamina B₆ como cofactor.

Necesidades diarias

• Lactantes y niños: 2 mg/día a partir del nacimiento y aumentar a 12 mg/día a medida que el niño crece
• Hombres ≥ 14 años de edad: 16 mg/día
• Mujeres ≥ 14 años de edad: 14 mg/día; 17–18 mg/día durante el embarazo o la lactancia

Fuentes dietéticas

• Carne, especialmente hígado
• Pescado (e.g., salmón, atún)
• Aves de corral
• Legumbres, frutos secos y semillas
• Granos (e.g., arroz integral)
• Cereales fortificados, panes y fórmulas infantiles enriquecidas
• También se sintetiza a partir del triptófano (la capacidad varía significativamente entre los individuos)

Deficiencia: pelagra

El síndrome clínico asociado a la deficiencia de niacina se denomina pelagra.

• Síntomas de la pelagra (“las 4 Ds”):
  • Dermatitis: fotosensibilidad que da lugar a una erupción pigmentada simétrica y rugosa en las zonas expuestas al sol
  • Diarrea
  • Demencia: puede incluir depresión que progresa a psicosis con pérdida de memoria
  • Deceso (rara)
• La pelagra es poco frecuente en Estados Unidos, excepto en ciertas poblaciones de riesgo:
  • Trastorno por consumo de alcohol
  • Complicaciones de la cirugía bariátrica
  • Anorexia nerviosa
  • Afecciones de malabsorción
  • Síndrome carcinoide
  • Enfermedad de Hartnup: trastorno autosómico recesivo que provoca una absorción defectuosa del triptófano

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• Se utiliza para tratar la pelagra (junto con un producto de vitaminas del complejo B o de levadura)
• La niacina tiene propiedades para reducir los lípidos, especialmente el colesterol total y el LDL:
  • No proporciona ninguna protección significativa contra las enfermedades cardiovasculares
  • Rara vez se utiliza porque existen medicamentos más modernos que son más eficaces para reducir los eventos cardiovasculares.

Toxicidad

• No se observa con los alimentos que contienen niacina
• A dosis farmacológicas (1 000–3 000 mg/día), los efectos secundarios incluyen:
  • Enrojecimiento
  • Hipotensión
  • Efectos gastrointestinales:
    • Náuseas
    • Vómitos
    • Estreñimiento
  • Prurito y urticaria
  • Visión borrosa y edema macular
  • Alteración de la tolerancia a la glucosa y resistencia a la insulina
  • Hepatotoxicidad e insuficiencia hepática

Vitamina B₅: Ácido Pantoténico

La vitamina B₅ también se conoce como ácido pantoténico.

Funciones

La forma biológicamente activa de la vitamina B₅ es la coenzima A (CoA):

• Participa en muchas reacciones de acetilación en el organismo:
  • Ciclo de Krebs
  • Modificación de la histona
• Participa en la síntesis y/o degradación de:
  • Hidratos de carbono, proteínas, aminoácidos y ácidos grasos
  • Colesterol y esteroides
  • Heme A
  • Vitaminas A y D
• Participa en la activación e inactivación de muchas hormonas peptídicas, incluida la hormona adrenocorticotrópica (ACTH)

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento

• Alrededor del 85% del ácido pantoténico de la dieta está en forma de CoA o fosfopanteteína → convertido en ácido pantoténico por las enzimas digestivas del intestino
• La flora intestinal también puede producir ácido pantoténico en cantidades desconocidas.
• Se absorbe en el intestino y llega a la sangre por transporte activo
• Transportado por los eritrocitos en todo el cuerpo
• Se almacena en los tejidos en forma de CoA y otras proteínas transportadoras

Necesidades diarias

• Lactantes: 1,7–1,8 mg/día
• Niños: aumenta de 2 mg/día a la edad de 1 a 4 mg/día a la edad de 13 años
• Adultos: 5 mg, ligeramente superior durante el embarazo y la lactancia

Fuentes dietéticas

• Hongos Shiitake
• Semillas de girasol
• Yemas de huevo
• Menudencias (hígado y riñón)
• Ternera y pollo
• Brócoli
• Lácteos
• Cereales integrales
• Cereales, panes y leche de fórmula enriquecidos

Relevancia clínica

• Deficiencia:
  • Rara vez se observa debido a su amplia distribución en los alimentos y, a su síntesis por parte de la flora intestinal, pero puede observarse en personas con desnutrición grave (e.g., durante la guerra o hambrunas)
  • Presenta parestesias y disestesias en manos y pies, lo que se conoce como síndrome de los pies ardientes
• No se recomienda actualmente en el tratamiento de ninguna afección específica, salvo como parte de una dieta generalmente saludable
• Síntomas de toxicidad: ninguno conocido

Vitamina B₆: Piridoxina

La vitamina B₆ es el nombre genérico de 6 compuestos, entre ellos la piridoxina, el piridoxal, la piridoxamina y sus ésteres de fosfato.

Funciones

El piridoxal 5′-fosfato y la piridoxamina 5′-fosfato son las formas activas de la vitamina B₆ y tienen las siguientes funciones:

• Participa en muchos procesos metabólicos, sobre todo relacionados con el metabolismo de las proteínas
• Necesario para la producción de eritrocitos
• Se utiliza en la glucogenólisis y la gluconeogénesis
• Se utiliza en el proceso de transaminación (conversión de aminoácidos esenciales en aminoácidos no esenciales)
• Participa en la producción de neurotransmisores
• Cofactor para la producción de vitamina B₃ (niacina)

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento

• Las formas fosforiladas de la vitamina se metabolizan en vitamina B₆ libre antes de ser absorbidas.
• Se absorbe por difusión pasiva en el yeyuno
• Fosforilada a formas activas en el hígado
• No hay almacenamiento significativo en el cuerpo

Necesidades diarias

• Lactantes: 0,1–0,3 mg/día
• Niños de 1–8 años: 0,5–0,6 mg/día
• Niños de 9–13 años: 1,0 mg/día
• Adultos: 1,3–2,0 mg/día para adultos, en función del sexo, la edad y el estado de embarazo/lactancia

Fuentes dietéticas

Se encuentra en una gran variedad de alimentos:

• Garbanzos
• Aves de corral
• Pescado
• Menudencias (e.g., hígado de vaca)
• Cereales enriquecidos
• Patatas y otras verduras con almidón
• Plátanos

Deficiencia

• Los pacientes con determinadas afecciones corren el riesgo de padecer una carencia de vitamina B₆:
  • En tratamiento con isoniazida para la tuberculosis
  • Deterioro de la función renal y/o diabetes
  • Enfermedades autoinmunes, especialmente la artritis reumatoide
  • Afecciones de malabsorción: enfermedad inflamatoria intestinal, enfermedad celíaca
  • Abuso de alcohol
  • Embarazo
  • Cáncer de mama y linfoma de Hodgkin
• Síntomas de deficiencia de piridoxina:
  • Estomatitis, queilitis y/o glositis
  • Dermatitis
  • Confusión, irritabilidad y/o depresión
  • Disminución de la inmunidad
  • Anemia microcítica

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• La vitamina B₆ se recomienda como terapia de 1ra línea en el tratamiento de las náuseas y los vómitos en el embarazo.
• Los suplementos de vitamina B₆ se han estudiado (pero no se recomiendan actualmente) para el tratamiento de:
  • Cáncer
  • Enfermedades cardiovasculares
  • Declive cognitivo

Toxicidad

La vitamina B₆ se encuentra entre las únicas vitaminas hidrosolubles que pueden causar una toxicidad significativa si se toman en dosis elevadas.

• No se encuentra debido a la ingesta regular de alimentos
• Los suplementos en dosis altas pueden causar:
  • Neuropatía sensorial severa y progresiva
  • Ataxia
  • Lesiones cutáneas dolorosas
  • Fotosensibilidad
  • Náuseas y ardor de estómago

Vitamina B₇: Biotina

Funciones

Cofactor de varias carboxilasas que catalizan pasos críticos en el metabolismo de los ácidos grasos, la glucosa y los aminoácidos. La biotina interviene en:

• Modificación de la histona
• Regulación genética
• Señalización celular
• Replicación celular
• Síntesis de proteínas

Absorción, síntesis y almacenamiento

• En los alimentos, la biotina se une a las proteínas.
• Liberado de las proteínas y convertido en su forma libre por las enzimas gastrointestinales
• También lo sintetizan los microbios intestinales
• Se absorbe en el intestino delgado
• Se almacena en el hígado
• Excreción:
  • El exceso de producción en el intestino se excreta en las heces.
  • El exceso de biotina en el suero se elimina por la orina.

Necesidades diarias

• Lactantes: 5–6 µg/día
• Niños: 6–12 µg/día
• Adolescentes: 20–25 µg/día
• Adultos: 30 µg/día (35 µg/día durante la lactancia)

Fuentes dietéticas

• Yema de huevo
• Melaza/levadura
• Productos de soja/legumbres
• Hígado de ternera

Deficiencia

La deficiencia dietética es extremadamente rara.

• Síntomas:
  • Adelgazamiento y pérdida de cabello (en todo el cuerpo)
  • Dermatitis
  • Conjuntivitis
  • Uñas quebradizas
  • Síntomas neurológicos:
    • Letargo
    • Parestesias
    • Alteración del estado mental
    • Alucinaciones
• La deficiencia de biotina puede ocurrir en:
  • Alcoholismo crónico
  • Mujeres embarazadas y en periodo de lactancia
  • Afecciones genéticas raras relacionadas con el procesamiento de la biotina

Relevancia clínica

• Síntomas de toxicidad: ninguno conocido
• Altas dosis de suplementos de biotina pueden interferir con los ensayos de laboratorio para:
  • Pruebas de la función tiroidea
  • Ferritina
  • Troponina
  • Niveles de digoxina
  • Testosterona
  • Progesterona
  • Péptido natriurético cerebral (BNP, por sus siglas en inglés)
• Los pacientes deben abstenerse de tomar suplementos de biotina en dosis altas (promocionados como vitaminas para el cabello, la piel y las uñas) durante 3–4 días antes de las pruebas de laboratorio.

Vitamina C: Ácido Ascórbico

La vitamina C es un importante antioxidante y es fundamental en la cicatrización de heridas y en la síntesis de colágeno, entre sus muchas funciones. La deficiencia de vitamina C causa la afección clínica del escorbuto.

Funciones

• Se requiere para la síntesis de:
  • Colágeno → esencial para la curación de heridas y el tejido conectivo
  • Neurotransmisores
  • Carnitina
• Tiene propiedades antioxidantes, junto con las vitaminas A y E
• Mejora la absorción del hierro de la dieta
• Es un cofactor en la reducción del folato a dihidrofolato y tetrahidrofolato
• Participa en muchos otros procesos fisiológicos:
  • Metabolismo de las proteínas
  • Transporte de ácidos grasos
  • Función inmunitaria

Absorción, transporte y almacenamiento

• Se absorbe en el intestino delgado distal a través de un transportador activo
• Los niveles en sangre se regulan mediante la excreción renal del exceso de vitamina C en la orina.
• Algunos almacenamientos en las glándulas suprarrenales, el cerebro y los ojos

Necesidades diarias

• Lactantes: 45–50 mg/día
• Niños de 1–13 años: 15–45 mg/día
• Personas ≥ 14 años de edad: 65–90 mg/día en función de la edad, el sexo y el estado de embarazo
• Mujeres lactando: 115–120 mg/día

Fuentes dietéticas

• Cítricos
• Otras frutas:
  • Kiwi
  • Fresas
  • Melón
• Verduras:
  • Pimientos rojos y verdes
  • Col
  • Coles de Bruselas
  • Brócoli
  • Coliflor
  • Patatas
  • Tomates

Deficiencia: escorbuto

La deficiencia de vitamina C conduce a la afección clínica llamada escorbuto y puede verse tan pronto como 1–3 meses con poca o ninguna ingesta.

• Síntomas:
  • Retraso en la cicatrización de la herida
  • Petequias, púrpura y equimosis
  • Gingivitis con sangrado y dientes flojos
  • Artralgias
  • Hiperqueratosis folicular
  • Anemia ferropénica debida a una absorción de hierro ↓
• Poblaciones de riesgo:
  • Ingesta insuficiente de frutas y verduras:
    • Trastornos por abuso de drogas o alcohol
    • Pobreza
    • Personas institucionalizadas
    • Pacientes con enfermedades crónicas
  • Los fumadores de cigarrillos tienen niveles más bajos de vitamina C (debido al ↑ estrés oxidativo) → requieren una mayor ingesta

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• El único uso terapéutico de la vitamina C es el tratamiento del escorbuto.
• Síntomas de toxicidad (debidos al exceso de suplementos, no a la ingesta dietética):
  • Cálculos renales
  • Dolor abdominal y diarrea