NIACINA o VIT. B3 o VIT. PP (Pellagra Prevention)

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Acido nicotinico

o niacina Nicotinamide

o niacinamide

NIACINA o VIT. B3

o VIT. PP (Pellagra Prevention)

Derivato carbossilico o carbossiamidico della piridina

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Co-enzima NAD

(Nicotinamide adenina dinucleotide) e NADP

(Nicotinamide adenina dinucleotide fosfato)

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Co-enzima NAD(H) e NADP(H)

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Niacina Chimica

• Acido nicotinico e nicotinamide sono insolubili in solventi organici

• Acido nicotinico è poco solubile in acqua ed etanolo

• La nicotinamide è molto solubile in acqua e moderatamente solubile in etanolo

• Il NAD ha uno spettro d’assorbimento a 260 nm (comune anche all’adenina) e a 340 nm

• La riduzione del NAD⁺ a NADH determina un

aumento dell’assorbimento a 340 nm, viceversa il consumo di NADH determina una diminuzione

dell’assorbimento a 340 nm.

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• L’attività enzimatica delle ossidoreduttasi che utilizzano (consumano o producono) NAD(P)H come cofattore può essere determinata direttamente perché il NAD(P)H ha un

massimo di assorbimento

caratteristico a 340 nm che non si trova nel cofattore in forma ossidata NAD(P)⁺

Lunghezza d’onda (nm)

Assorbanza

NAD(P)+/NADPH

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Niacina

Fonti alimentari

• La niacina si trova in grandi quantità nel lievito di birra, nelle carni (soprattutto pollo, tacchino,

vitello), nel pesce (tonno)

• Nei cereali è distribuita in maniera diseguale, essendo più presente nella crusca

• I vegetali contengono prevalentemente acido nicotinico

• I tessuti animali contengono prevalentemente nicotinamide (anche sotto forma di coenzima NADH e NADPH)

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Niacina Stabilità

• La Niacina è molto stabile, essendo resistente a calore, luce, ossigeno.

• Non subisce modificazioni anche dopo

conservazione per lunghi tempi

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Niacina

Biodisponibilità

• La niacina si trova in molti cibi, ma spesso in forme dalle quali NON può essere liberata.

• Nel grano si trova in complessi, legata covalentemente (legame estere) a piccoli peptidi e carboidrati (niacitina), dai quali non può essere digerita.

• La biodisponibilità può essere aumentata trattando l’alimento con basi, per indurre l’idrolisi alcalina dei

legami esteri (preparazione del grano in acqua arricchita con ossido di calcio nell’America Centrale)

• In altri cibi (caffè verde) è presente come derivato

metilato (trigonellina), non disponibile biologicamente nell’uomo. Il calore (tostatura), però, la demetila e la

converte ad acido nicotinico. Quindi il caffè è fonte di B3, in relazione al metodo di tostatura

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Niacina:

Digestione

• La NAD(P)glicolase della mucosa intestinale idrolizza entrambi i coenzimi a Nam ed

ADP-ribosio

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Niacina:

Digestione

• Una fosfodiesterasi della mucosa intestinale

idrolizza il NAD a NR (nicotinamide riboside)

e 5’-ADP

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Niacina:

Digestione

• Una fosfodiesterasi della mucosa intestinale

idrolizza il NAD a NMN (nicotinamide mono-

nucleotide) e 5’-AMP

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Niacina:

Digestione

NADP NAD

Nam +ADP-ribosio NR + ADP

NMN 5’-AMP

Pi NR

Nam + ribosio

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Niacina:

Assorbimento

• A basse concentrazioni: diffusione facilitata carrier-dipendente e sodio-

dipendente sia di Nam che di NA, anche se la diffusione di NA è circa la metà di Nam

• Ad alte concentrazioni (dosi

farmacologiche): diffusione passiva

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Niacina: trasporto e deposito

• NA e Nam circolano libere nel plasma e diffondono passivamente nei tessuti

• Nei tessuti rimangono intrappolate per la rapida trasformazione a NAD e NADP.

• Nei tessuti il NAD è più abbondante in forma ossidata (NAD+) piuttosto che ridotta (NADH)

• Nei tessuti il NADP è più abbondante in forma ridotta (NADPH) piuttosto che ossidata

(NADP+)

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Biosintesi di NAD e NADP

• Tutte le specie animali (uomo incluso) sono capaci di sintetizzare NAD e NADP,

attraverso 3 vie:

• Da acido nicotinico

• Da nicotinamide (convertita prima a NA)

• Dal triptofano (AA essenziale).

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Biosintesi di NAD e NADP dal Triptofano

• La conversione da Trp a niacina è un

processo poco efficiente: da 60 mg di Trp si ottiene 1 mg di NA

• La biosintesi è depressa in situazione di carenza marziale e quasi raddoppiata in situazioni di deficit di niacina

• 4 enzimi della via metabolica richiedono Vit B6: il deficit di B6 blocca la chinureninasi e quindi compromette la sintesi di niacina

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Niacina: catabolismo ed escrezione

• Nel fegato la Nam è metilata a 1-metil-

nicotinamide, che può essere ossidata

ad una varietà di prodotti escreti per via

urinaria

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Niacina:

funzioni metaboliche

• NAD e NADP fungono da trasportatori di elettroni in più di 200 reazioni del

metabolismo di carboidrati, acidi grassi ed aminoacidi (de-idrogenasi, reduttasi….).

• Il trasferimento è stereo-specifico,

coinvolgendo il C-4 dell’anello piridinico.

• Il NAD è anche substrato della poli(ADP-

ribosio) polimerasi, reazione in cui fornisce il gruppo ribosilico, per le modificazioni

proteiche post-traslazionali

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Niacina

Fabbisogno

• RDA = 13 mg per un adulto che

consuma 2000 Kcal/die; 20 mg per un adulto che consuma 3000 Kcal/die

• Il fabbisogno è spesso espresso in

Niacina Equivalenti (60 mg di triptofano

= 1 mg di niacina): 6-20 NE/die

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Niacina:deficit

• Cause:

– Difettoso intake contemporaneo di niacina, proteine (scarso intake di triptofano,

eccesso di leucina) e Vit. B6

– Deficit di Zinco e ferro (che compromette la conversione di triptofano a niacina)

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Carenza di niacina: cause

• diminuzione dell'apporto di vitamine e di proteine di origine animale, nell’ambito di una sindrome da

malnutrizione.

• presente nelle popolazioni in cui l'alimentazione è quasi esclusivamente costituita da cereali, per esempio: sorgo e mais in Africa o miglio in India.

Soggetti a rischio di deficit di vitamina B3:

• alcolisti cronici,

• anziani,

• pazienti affetti da carcinoidi intestinali, nei quali il

triptofano è preferenzialmente indirizzato alla sintesi di serotonina.

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Deficit di Niacina: Pellagra

• Pellagra: la malattia delle 4 D:

– Dermatite (soprattutto delle aree esposte alla luce)

– Diarrea (associate a lesioni del tratto GI:

stomatiti, glossiti, acloridia) – Delirio

– Morte (Death)

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Disordini associati al

metabolismo della niacina

• Malattia di Hartnup: difettoso assorbimento intestinale e riassorbimento renale di alcuni AA, tra cui il triptofano

• Schizofrenia: carenza di NAD in aree cerebrali critiche, probabilmente per

aumentato catabolismo di NA (i pazienti

beneficiano della somministrazione per os di NA)

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Valutazione dello stato niacinico

• dosare l’acido nicotinico o la

nicotinammide nel plasma o il suo derivato metilato nelle urine,

• l’indice più attendibile per valutare uno stato di carenza è il dosaggio intra-

eritrocitario di NAD.

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Niacina: uso farmacologico

• NA nel trattamento delle iperlipidemie, per:

– Inibizione della lipolisi

– Inibizione della sintesi epatica e dell’escrezione delle VLDL

– Abbassamento della concentrazione dei livelli plasmatici di LDL e VLDL

– Innalzamento dei livelli plasmatici di HDL

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Niacina: effetto ipolipemizzante

Niacina

-

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Niacina: uso farmacologico

• Nam non è usata nel trattamento delle iperlipidemie

• Nam usata in associazione con il triptofano nei trattamenti anti-depressivi (antagonizza la conversione Trp-NA e fornisce Trp per

aumentare i livelli di serotonina)

• l'acido nicotinico viene diffusamente adoperato in medicina per i suoi effetti vasodilatatori, sfruttati per migliorare la circolazione sanguigna periferica,

specialmente a livello del distretto cerebrale.

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Niacina: tossicità

• Generalmente assenti (si possono tollerare anche esposizioni a livelli 20 volte superiori a quelli richiesti)

• I principali effetti collaterali che si possono verificare sono quelli vasodilatatori con

comparsa di vampate, eritema, prurito, dolore epigastrico, nausea, mal di testa e diarrea. Si sono anche avuti casi di alterazione delle

transaminasi ed epatotossicità.

• La tossicità è attribuita alla deplezione dei gruppi metilici, per l’aumentato catabolismo