Vitaminas Liposolubles y sus Deficiencias

Descripción General

Definición

Las vitaminas son sustancias orgánicas importantes que se requieren para las funciones metabólicas normales. Estas sustancias no pueden ser sintetizadas por el cuerpo; deben ser ingeridos en la dieta. Se dividen en vitaminas hidrosolubles y liposolubles.

• Las vitaminas liposolubles de mayor importancia clínica son las vitaminas A, D, E y K.
• Las deficiencias y el uso excesivo de estas vitaminas pueden dar lugar a manifestaciones clínicas.
• Las recomendaciones de ingesta se enumeran como U.S. Recommended Dietary Allowance (cantidad diaria recomendada en los Estados Unidos, en inglés), que es el nivel diario promedio de ingesta suficiente para satisfacer los requisitos de nutrientes de casi todas las personas sanas (97%–98%).
• Puede haber circunstancias especiales en lactantes o ancianos o pacientes embarazadas.

Absorción y almacenamiento

Las vitaminas liposolubles se absorben de los intestinos junto a la grasa. En general, este proceso requiere:

• Lipasas linguales y gástricas
• Sales biliares para solubilización y producción de micelas.
• Lipasas pancreáticas
• Absorción por la mucosa intestinal
• Empaquetamiento en quilomicrones dentro de las células de la mucosa intestinal
• Los quilomicrones se envían al hígado a través de los linfáticos para su procesamiento.
• Las vitaminas liposolubles se almacenan en el tejido adiposo.

Grupos con mayor riesgo de deficiencia

Para todas las vitaminas liposolubles, los pacientes con problemas de malabsorción de grasas tienen un mayor riesgo de deficiencia. Estas condiciones incluyen:

• Insuficiencia pancreática (resulta en lipasa insuficiente) por fibrosis quística, pancreatitis crónica o pancreatectomía
• Enfermedad hepática colestásica (resulta en bilis insuficiente)
• Enfermedad celíaca
• Enfermedad de Crohn
• Síndrome del intestino corto
• Pacientes con antecedentes de algunos tipos de cirugía bariátrica

Vitamina A: Retinoides

Formas

Conocidas como retinoides, la vitamina A se presenta en varias formas activas y en varias formas precursoras:

• Retinol y ésteres de retinilo: forma de almacenamiento
• Retinal: parte del complejo de rodopsina en las células de bastón (responsables de la detección de luz y movimiento)
• Ácido retinoico: importante para la diferenciación celular
• Betacaroteno: un precursor de la vitamina A

Funciones

• Visión:
  • Rodopsina y retinal juegan un papel importante en la visión nocturna.
  • El todo-trans-retinol es el precursor → convertido en 11-cis-retinal por enzimas.
  • Se convierte en todo-trans-retinal cuando se absorbe un fotón.
  • Este cambio conformacional activa la transducina, lo que finalmente resulta en el cierre de los canales de calcio → disminuye la liberación de neurotransmisores
  • ↓ Neurotransmisores: señal al cerebro de que se ha detectado luz
  • Para recordar que la vitamina A es importante para la visión, piense en “retina” en el ojo.
• Diferenciación celular:
  • El ácido retinoico afecta la expresión génica y la diferenciación celular.
  • Crítico para el desarrollo de los ojos, el corazón, los pulmones y los riñones.
• La vitamina A también interviene en:
  • Epitelización de la piel
  • Crecimiento
  • Función inmune
  • Reproducción
• La vitamina A es un antioxidante.

Absorción, metabolismo, transporte y almacenamiento.

• Las diferentes formas de vitamina A se absorben en el intestino delgado a partir de la dieta.
• Estas diferentes formas se hidrolizan en retinol en el borde en cepillo de la mucosa intestinal.
• Los retinoles se vuelven a esterificar, se incorporan a los quilomicrones y luego se excretan en los vasos linfáticos, donde se trasladan al hígado.
• La mayor parte del retinol corporal total se almacena en el hígado.

Requerimientos diarios

Las cantidades diarias recomendadas típicas para la vitamina A son:

• Niños ≤8 años (varía según la edad exacta): 300–500 µg
• Niños de 9–13 años: 600 µg
• Mujeres ≥14 años: 700 µg (más alto si está embarazada o lactando)
• Varones ≥14 años: 900 µg

Fuentes dietéticas

Principalmente de alimentos amarillos y naranjas:

• Fuentes más altas: hígado y aceite de pescado.
• Otras fuentes animales:
  • Lácteos
  • Yemas de huevo
• Vegetales color naranja:
  • Zanahorias
  • Patatas dulces
  • Calabaza
• Otros alimentos rojos/amarillos:
  • Melón
  • Mangos
  • Tomates
  • Pimientos rojos
• Vegetales de hoja verde:
  • Espinacas
  • Brócoli

Síntomas de deficiencia

Los principales síntomas clínicos de preocupación están relacionados con la visión:

• Síntomas visuales:
  • Mala visión nocturna (nictalopía)
  • Ojo seco (xeroftalmía)
  • Ceguera
• Hiperqueratosis (piel escamosa) y destrucción de los folículos pilosos
• Crecimiento óseo deficiente debido a la disminución de la formación de hueso endocondral y la actividad osteoblástica
• Deterioro de la función del sistema inmunitario debido al efecto directo sobre las células T

Grupos con mayor riesgo de deficiencia

La deficiencia de vitamina A es poco común en los países desarrollados, pero se puede encontrar en los siguientes grupos:

• Recién nacidos prematuros
• Niños y mujeres embarazadas y lactantes en países en desarrollo
• Pacientes con malabsorción de grasas.

Usos terapéuticos

Las formas de vitamina A se usan en tratamientos para las siguientes condiciones:

• Leucemia mieloide aguda
• Acné: se encuentra en medicamentos tópicos y orales.
• Sarampión (para niños en países en desarrollo; parece reducir la mortalidad)

Toxicidad

Por lo general, ocurre solo con la ingestión crónica de grandes cantidades de fuentes sintéticas o animales de vitamina A (aproximadamente 10 veces la dosis diaria recomendada). La absorción de betacaroteno (fuentes vegetales) está altamente regulada y es muy poco probable que cause toxicidad. Los síntomas de toxicidad incluyen:

• Náuseas
• Cefalea
• Vértigo
• Visión borrosa
• Teratogenicidad si se usa en pacientes embarazadas (e.g., isotretinoína utilizada en el tratamiento del acné)
• Hepatotoxicidad

Vitamina D: Calciferol

Técnicamente, la vitamina D es una hormona porque se produce en el cuerpo, mientras que las vitaminas reales no se producen en el cuerpo. La vitamina D₃ se produce en la piel de todos los vertebrados cuando se exponen al sol, mientras que la D₂ la producen algunos hongos (e.g., setas) y se puede consumir en forma de alimento o suplemento.

Funciones

Las funciones más importantes de la vitamina D están relacionados con el calcio y el fosfato:

• Promueve la absorción de calcio y fosfato en los intestinos.
• Estimula los osteoblastos en el hueso y mejora la mineralización ósea.
• Está involucrada en:
  • Función inmune e inflamación.
  • Metabolismo de la glucosa y el colesterol
  • Crecimiento celular, proliferación, diferenciación y apoptosis

Absorción, síntesis, transporte y almacenamiento.

La exposición al sol es muy importante para la conversión a una forma activa.

• En la piel, la exposición a la luz ultravioleta provoca un reordenamiento dependiente de la temperatura del 7-dehidrocolesterol, convirtiéndolo en vitamina D₃ (colecalciferol).
• La vitamina D₃ se hidroxila en el hígado a 25-hidroxivitamina D₃ (25(OH)D₃):
  • También conocido como calcidiol, calcifediol y 25-hidroxicolecalciferol
  • 25(OH)D₃ es la principal forma circulante de vitamina D en el cuerpo y es lo que se mide en pruebas de laboratorio.
  • Vida media: 2–3 semanas
• La 25(OH)D₃ sufre una segunda hidroxilación en el riñón y forma la 1,25-dihidroxivitamina D₃ (1,25(OH)D₃) fisiológicamente activa:
  • También conocido como calcitriol.
  • Forma más activa
  • Vida media: 4–6 horas
• La vitamina D₂ (ergocalciferol) es sintetizada por hongos, sufre dos hidroxilaciones y tiene una actividad biológica similar a la 1,25(OH)D₃.
• Ambas vitaminas D₂ y D₃ se pueden absorber en los intestinos:
  • Absorbidas a través de difusión pasiva simple y proteínas transportadoras de membrana
  • La grasa mejora la absorción
  • La vitamina D se incorpora a las micelas, es absorbida por los enterocitos y se empaqueta en quilomicrones.

Requerimiento diario

Las pautas varían en todo el mundo y para algunas sociedades profesionales. Las cantidades diarias sugeridas en los Estados Unidos son:

• Lactantes: 400 UI (10 µg)
• Personas de 1–70 años de edad, incluidas mujeres embarazadas o lactantes: 600 UI (15 µg)
• Personas ≥71: 800 UI (20 µg)

Fuentes de vitamina D

• La principal fuente de vitamina D es la exposición a la luz solar:
  • 5–30 minutos de exposición al sol del mediodía en la cara, los brazos, las manos y las piernas
  • Los protectores solares bloquean los rayos UV que producen vitamina D, pero muchas personas no se aplican cantidades suficientes para bloquear toda la síntesis de vitamina D.
• La vitamina D no se encuentra en la leche materna.
• Pocos alimentos contienen vitamina D; algunos que incluyen:
  • Pescado graso (trucha, salmón, atún y caballa) y aceites de hígado de pescado
  • Hongos (vitamina D₂)
• Los productos lácteos fortificados proporcionan la mayor parte de la vitamina D en la dieta estadounidense:
  • Alternativas de leche y bebida vegetal (e.g., bebida de soja, almendras o avena)
  • Zumo de naranja
  • Cereal
  • Fórmula infantil

Grupos en riesgo de deficiencia de vitamina D

• Dietas bajas en vitamina D; estos son más comunes en personas que:
  • Tiene alergia a la leche o intolerancia a la lactosa.
  • Consumen dietas restrictivas (e.g., veganas)
• Lactantes amamantados
• Adultos mayores: la piel no sintetiza eficientemente la vitamina D₃.
• Personas con exposición solar limitada.
• Personas de piel oscura: la melanina en la capa epidérmica de la piel reduce la capacidad de producir vitamina D a partir de la luz solar.
• Condiciones que causan malabsorción de grasas
• Obesidad (IMC ≥30): la vitamina D se encuentra secuestrada en los tejidos subcutáneos, lo que ↓ los niveles circulantes.
• Insuficiencia renal crónica: alteración de la hidroxilación en los riñones

Síntomas de deficiencia

La deficiencia moderada e incluso grave de vitamina D es muy frecuente en todo el mundo y es necesaria una ingesta suficiente para la salud ósea y general. Con deficiencia severa, puede presentarse lo siguiente:

• Hipofosfatemia, hipocalcemia e hiperparatiroidismo secundario → desmineralización ósea
• Raquitismo en niños; se presenta con:
  • Huesos débiles o blandos
  • Retraso en el crecimiento
  • Piernas arqueadas y dificultad para caminar
  • Dolor óseo
• Osteomalacia en adultos:
  • Presentación similar a la del raquitismo en niños
  • Mayor riesgo de fractura ósea

Toxicidad

• Hipervitaminosis D: provoca una mayor absorción de calcio en el tracto gastrointestinal, lo que puede causar hipercalcemia, que puede conducir a:
  • Náuseas y vómitos
  • Debilidad muscular
  • Trastornos neuropsiquiátricos
  • Anorexia
  • Deshidratación, polidipsia, poliuria y cálculos renales
• En casos extremos, la toxicidad de la vitamina D provoca:
  • Insuficiencia renal
  • Calcificación de tejidos blandos en todo el cuerpo (incluidos los vasos coronarios y las válvulas cardíacas)
  • Arritmias cardíacas

Vitamina E: Tocoferoles

La vitamina E es un grupo de compuestos que incluye tocoferoles y tocotrienoles. La vitamina E es un importante antioxidante que se sintetiza únicamente en las plantas.

Formas

Hay 8 formas químicas de tocoferol:

• α-, β-, ɣ- y Δ-tocoferol
• α-, β-, ɣ- y Δ-tocotrienol
• Solo el α-tocoferol tiene actividad significativa en humanos.

Funciones

La vitamina E es el equivalente liposoluble de la vitamina C (que es hidrosoluble), ya que actúa como antioxidante. La vitamina E es un eliminador de radicales libres y puede donar electrones y está involucrada en:

• Oxidación de ácidos grasos
• Respiración celular
• Prolongar la vida de los eritrocitos al eliminar los radicales libres
• Proteger los lípidos de la membrana de la peroxidación.
• Inhibición indirecta del metabolismo del ácido araquidónico → inhibición de la agregación plaquetaria
• Inhibir la proteína quinasa C, que está implicada en la proliferación y diferenciación celular

Absorción y transporte

• Ingerida en la dieta, digerida por enzimas, absorbida por las células de la mucosa intestinal y empaquetada en quilomicrones
• Los quilomicrones transportan la forma de α-tocoferol de la vitamina E al hígado a través del sistema linfático.
• En los hepatocitos, el α-tocoferol se empaqueta en VLDL y se secreta al torrente sanguíneo.

Requerimiento diario

Las cantidades diarias requeridas para la vitamina E son:

• Lactantes y niños: los requisitos aumentan de 4 mg al nacer a 7 mg a los 8 años
• Niños de 9–13 años: 11 mg
• Personas ≥14, incluidas mujeres embarazadas: 15 mg al día
• Mujeres lactantes: 19 mg

Fuentes dietéticas

• Germen de trigo
• Nueces y semillas (especialmente almendras, maní y mantequilla de maní)
• Aceites vegetales:
  • Aceite de oliva
  • Aceite de girasol
  • Aceite de cártamo
• Cereales fortificados

Deficiencia

• Muy rara en humanos
• Puede verse en pacientes con:
  • Malabsorción de grasas
  • Trastorno genético raro llamado “ataxia y deficiencia de vitamina E”
• Manifestaciones clínicas:
  • Signos neuromusculares de ataxia y neuropatía periférica
  • Anemia hemolítica

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• La suplementación está indicada en pacientes con deficiencia de vitamina E.
• Los suplementos de vitamina E se han estudiado en muchas enfermedades y no son recomendados actualmente como tratamiento o prevención para cualquier condición que no sea la deficiencia de vitamina E.

Toxicidad

• Mayor riesgo de accidente cerebrovascular hemorrágico debido a la capacidad de la vitamina E para inhibir la agregación plaquetaria y antagonizar los factores de coagulación dependientes de la vitamina K
• Mayor riesgo de cáncer de próstata en los hombres
• Pequeño aumento del riesgo de mortalidad por todas las causas

Vitamina K: Quinona

La vitamina K se consume en la dieta y es sintetizada por la flora intestinal normal. Los recién nacidos no pueden producir vitamina K porque tienen un intestino estéril.

Formas

• Vitamina K₁: filoquinona, forma dietética primaria
• Vitamina K₂: menaquinona, principalmente de bacterias, incluidas las bacterias del tracto gastrointestinal humano

Funciones

• La vitamina K es una coenzima activa para la glutamato carboxilasa, que carboxila factores importantes que intervienen en la coagulación:
  • Factores procoagulantes II, VII, IX y X; después de la carboxilación, estas proteínas ganan afinidad por las plaquetas y promueven la coagulación de la sangre.
  • Anticoagulantes: proteínas C y S
• La vitamina K también actúa como cofactor de múltiples proteínas involucradas en la mineralización ósea.

Absorción y transporte

• Ingerida en la dieta, digerida por enzimas, absorbida por las células de la mucosa intestinal y empaquetada en quilomicrones
• Reempaquetada en los hepatocitos en VLDL para su secreción en la sangre.
• Rápidamente metabolizada y excretada (muy poca vitamina K circula en la sangre)

Requerimientos diarios

Las cantidades diarias recomendadas para la vitamina K son:

• Lactantes: 2–2,5 µg/día
• Niños de 1–3 años: 30 µg
• Niños de 4–13 años: 55-60 µg
• Adolescentes de 14–18 años: 75 µg/día
• Mujeres adultas (incluso durante el embarazo y la lactancia): 90 µg/día
• Hombres adultos: 120 µg/día

Fuentes dietéticas

• Se encuentra principalmente en vegetales de hojas verdes:
  • Col rizada y grelos
  • Espinacas
  • Kale
  • Brócoli
• Otras fuentes dietéticas con cantidades más bajas incluyen:
  • Soja y aceite de soja
  • Arándanos
  • Pollo

Deficiencia

La deficiencia de vitamina K es extremadamente rara, pero debido a que bloquea la carboxilación de la proteína esencial para la coagulación de la sangre, una deficiencia grave puede provocar problemas de sangrado.

• Síntomas clínicos de sangrado por deficiencia de vitamina K:
  • Equimosis (moretones fáciles)
  • Melena o hematoquecia (hemorragia digestiva)
  • Menorragia
  • Hematuria
• Diagnóstico:
  • Las pruebas de laboratorio del tiempo de protrombina y el índice internacional normalizado (INR, por sus siglas en inglés) se realizan en caso de sospecha de deficiencia.
  • Estas mismas pruebas se utilizan para controlar el estado de anticoagulación con el medicamento anticoagulante warfarina.
• La deficiencia crónica también puede conducir a una mineralización ósea reducida.
• Las deficiencias son más comunes en pacientes:
  • Con malabsorción de grasas
  • En cursos largos de antibióticos, lo que afecta a las bacterias intestinales.

Usos terapéuticos y relevancia clínica

• Los recién nacidos deben recibir una inyección intramuscular de vitamina K al nacer para prevenir el sangrado (el transporte de vitamina K a través de la placenta es deficiente).
• La suplementación con vitamina K es fundamental en pacientes con nutrición parenteral total.
• La vitamina K en la dieta (como comer verduras o en un suplemento) interfiere con el medicamento anticoagulante warfarina (Coumadin), que es un antagonista de la vitamina K.
  • Los pacientes que toman warfarina como anticoagulante deben mantener una ingesta dietética estable y evitar grandes variaciones diarias de verduras.
  • La vitamina K es el antídoto contra el exceso de anticoagulación.
• Se utiliza para revertir el envenenamiento por rodenticidas, que contienen altas dosis de cumarina.

Toxicidad

• La U.S. Food and Nutrition Board (Junta de Alimentos y Nutrición de los Estados Unidos, en inglés) de la National Academy of Medicine (Academia Nacional de Medicina, en inglés) no ha establecido límites máximos seguros para la vitamina K.
• La U.S. Food and Nutrition Board afirma: “No se han informado efectos adversos asociados con el consumo de vitamina K de alimentos o suplementos en humanos o animales”.
• Una forma sintética soluble en agua de vitamina K, conocida como menadiona, se usó anteriormente en bebés prematuros y se asoció con anemia hemolítica e ictericia. Esta formulación ya no está disponible.