Coenzima A (CoA)
La coenzima A (CoA) es una coenzima de transferencia de grupos acilo que
participa en diversas rutas metabólicas (ciclo de Krebs, síntesis
y oxidación de acidos grasos). Se deriva de una vitamina: el
acido pantoténico (vitamina B5), y es una coenzima libre. Su aislamiento se produjo en 1951 por el bioquímico
aleman (y premio Nobel) Feodor Lynen, en forma de acetil-coenzima A a
partir de células de levadura.
Su parte reactiva es la función tiol (-SH) de la tioetanolamina, que se
simboliza a menudo como
HS-CoA (o CoA-SH). Por lo tanto, la reacción con un
acido carboxílico forma un enlace aciltioéster rico en
energía.
Fuentes alimenticias de esta coenzima son: despojos, setas, carne y yema de huevo.
Reacción: CoA-SH + R-COOH => S-CoA-CO-R (+ H2O)
BIOSÍNTESIS
La molécula de coenzima A consta de varios componentes: un nucleótido (adenosina difosfato, ADP), una
vitamina (acido pantoténico, vitamina B5) y un aminoacido
(cisteína). Se sintetiza en un proceso de cinco etapas a partir del pantotenato
1. El pantotenato se fosforila a 4'-fosfopantotenato mediante la enzima
pantotenato kinasa.
2. Una cisteína es añadida al 4'-fosfopantotenato mediante la
enzima fosfopantotenoilcisteína sintetasa, para formar
4'-fosfo-N-pantotenoilcisteína (PPC).
3. La PPC se descarboxila a 4'-fosfo-panteteína mediante la
fosfopantotenoilcisteína descarboxilasa.
4. La 4'-fosfo-panteteína es adenililada para formar defosfo-CoA
mediante la enzima fosfopanteteína adenilil transferasa.
5. Por último, la defosfo-CoA esfosforilada a CoA (coenzima A)
utilizando ATP, mediante la enzima defosfo-CoA kinasa.
FUNCIÓN
Puesto que la coenzima A es químicamente un
tiol, puede reaccionar con los acidos carboxílicos para formar
tioésteres, funcionando así como
un transportador de grupos acilo. Asiste en la transferencia
de acidos grasos desde el citoplasma a las mitocondrias. Una
molécula de coenzima A que transporta un grupo
acetilo se conoce como
acetil-CoA. Cuando no lleva grupo acilo generalmente se
denomina CoASH o HSCoA.
Grupos acilo transportados por el Coenzima A
* Acetil-CoA
* Propionil-CoA
* Acetoacetil-CoA
* Cumaril-CoA (utilizado en la biosíntesis de flavonoides)
* Derivados acilo de acidos dicarboxílicos
o Malonil-CoA
o Succinil-CoA
o Hidroximetilglutaril-CoA (utilizado en la biosíntesis de isoprenoides)
o Pimelil-CoA (utilizado en la biosíntesis de biotina)
* Butiril-CoA
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Vitamina B5
Acido pantoténico.
La vitamina B5 o acido pantoténico es una vitamina hidrosoluble
necesaria para la vida (nutriente esencial). Fue descubierta por Roger J.
Williams en 1931 como
cofactor de crecimiento de la levadura. En 1940 fue
sintetizada. Su papel metabólico se comprendió en 1945, a
raíz del
descubrimiento de la coenzima A por Lipmann y la identificación de la
vitamina como
uno de sus componentes. Químicamente el acido pantoténico
es la D (+)-N-(2,4 dihidroxi-3,3-dimetilbutiril) β alanina, consiste en el
acido pantoico unido mediante un enlace peptídico a laβ
alanina.1 El acido pantoténico es necesario para formar la
coenzima A (CoA) y se considera crítico en el metabolismo y
síntesis de carbohidratos, proteínas y grasas. Por su estructura
química es una amida del acido pantoico con beta-alanina.
Su nombre deriva del
griego pantothen, que significa “de todas partes”, pues hay
pequeñas cantidades de acido pantoténico en casi todos los
alimentos y es mas abundante en cereales integrales, legumbres,
levaduras de cerveza, jalea real, huevos y carne. Se encuentra
comúnmente en su forma alcohol, la provitamina pantenol, y como
pantotenato de calcio.
Función biológica
Sólo el isómero dextrorrotatorio (D) del acido
pantoténico posee actividad biológica.2 La forma levorrotatoria
(L) puede actuar como antagonista de los efectos del isómero D.3 El
acido pantoténico se usa en la síntesis de la coenzima A
(abreviada como CoA). Esta coenzima puede actuar como un grupo
transportador de acilos para formar acetil-CoA y otros componentes
relacionados; ésta es una forma de transportar atomos de carbono
dentro de la célula. La transferencia de atomos de carbono por la
CoA es importante en la respiración celular, así como en la biosíntesis de muchos
compuestos importantes como
acidos grasos, colesterol y acetil colina.El centro reactivo es el grupo
sulfihidrilo terminal del CoA. Los grupos acilo se unen al CoA mediante un enlace tioester. el derivado
resultante se denomina acil-CoA. Un grupo acilo que se
une a menudo al CoA es el acetilo este derivado se denomina acetil-CoA. La
hidrólisis de unenlace tioester es termodinamicamente mas favorable que
la de un ester de oxigeno porque los electrones del enlace C=O no pueden
formar estructuras resonantes estables con el enlace C-S que es estable, en
tanto que este si las pueda formar con el enlace C-O. en
consecuencia, el acetil CoA tiene un alto potencial de acetilacion ya que la
transferencia de grupos acilo es exergonica. el acetil Coa es un portador de un
grupo acetilo activado de la misma forma que el ATP posee un grupo fosforilo
activado.4 Gracias a su función recientemente descrita de donante de
grupos acetato y acil grasos de las proteínas la CoA interviene en una
amplia variedad de procesos celulares entre los que se encuentran pasos de
traducción de la señal. Las histonas fuertemente acetiladas
tienden a asociarse al ADN recién sintetizado o
al ADN transcripcionalmente activo pero los lugares preferidos para la
acetilacion difieren entre los dos procesos. las histonas recién
sintetizadas que se asocian al ADN replicante solo estan acetiladas de
manera transitoria mientras que las acetiladas al ADN transcripcionalmente
activo muestran una acetilacion dinamica.5 Dado que el acido
pantoténico participa en una amplia gama de papeles biológicos
importantes, se lo considera esencial en todas las formas de vida.6 Por lo
tanto, la deficiencia de acido pantoténico puede tener numerosos
y amplios efectos, como se discutira mas adelante.
Fuentes(Itzel )
Se pueden encontrar pequeñas cantidades de acido
pantoténico en la mayoría de los alimentos,7 con altas cantidades
en granosy huevos. El acido pantoténico también puede
encontrarse en muchos suplementos dietarios (como el pantotenato
de calcio). Un estudio reciente también sugiere que las bacterias
intestinales en humanos pueden generar acido pantoténico.8
Requerimiento diario
El pantotenato en la forma de 4'-fosfopanteteína se considera la forma
mas activa de la vitamina en el organismo, pero es inestable a altas
temperaturas o cuando se almacena durante periodos largos, como el pantotenato
de calcio que es la forma mas usual de la vitamina B5 vendida como
suplemento dietario. Diez mg de pantotenato de calcio es
equivalente a 9.2 mg de acido pantoténico.
Grupo
Edad
Necesidades (mg/día)9
lactantes
0 – 6 meses
1.7
bebés
7 – 12 meses
2
niños
4 – 8 años
3
niños
9 – 13.5
4
adolescentes
14 - 18
5
adultos
19 y mas
5
Embarazadas
6
mujeres lactantes
7
Deficiencia(laura)
La deficiencia de acido pantoténico es excepcionalmente rara y no
se ha estudiado en profundidad. En los pocos casos donde se ha visto la
deficiencia (víctimas del hambre y ensayos voluntarios
limitados), casi todos los síntomas pueden revertirse con el retorno o
suministro de acido pantoténico. Los síntomas de la
deficiencia son similares a otras deficiencias de vitaminas del grupo B. De
mayor a menor incluyen fatiga, alergias, nausea y dolor abdominal. En raras condiciones mas serias (pero reversibles) se ha
visto insuficiencia adrenal y encefalopatía hepatica. Se han descrito sensaciones dolorosas tipo quemantes en los
pies de pacientes voluntarios. Ladeficiencia de acido
pantoténico puede explicar sensaciones similares reportadas en
prisioneros malnutridos de la guerra.
Usos disputados
Cuidado del cabello
Modelos identificados con irritación de la piel y pérdida del color del cabello podrían ser resultado de
una deficiencia severa de acido pantoténico. Como resultado, la industria cosmética
comenzó a adicionar acido
pantoténico a varios productos cosméticos, incluyendo
champús. Estos productos, sin embargo, no han
mostrado beneficios en ensayos humanos. Aun así,
muchos productos cosméticos muestran la advertencia de aditivos de
acido pantoténico.
Acné
Siguiendo los descubrimientos o ensayos en ratones, en 1990 un
estudio pequeño publicado fue promoviendo el uso de acido
pantoténico para tratar el acné vulgaris. De acuerdo a un estudio
publicado en 1995 por el Dr. Lit-Hung Leung,10 altas dosis de vitamina B5
mejoraban el acné y reducían el tamaño del poro. Dr. Leung
también propuso un mecanismo, indicando que la
CoA regula hormonas y metabolismo de acidos grasos. Sin
suficiente cantidad de acido pantoténico, la CoA producira
preferiblemente andrógenos. Esto causa el
efecto que los acidos grasos se acumulen y se excreten a través
de las glandulas sebaceas, causando acné. El estudio Leung reunió 45 hombres asiaticos y 55
mujeres asiaticas, usaron dosis variadas de 10 a 20 g de acido
pantoténico, 80% de forma oral y 20% a través de crema
tópica. Leung notó la mejoría del acné entre una semana y un mes del comienzo del
tratamiento. Las críticas son rapidas y señalan
losdefectos en el estudio de Dr. Leung, sin embargo, el estudio no era un ensayo controlado placebo doble ciego. Hasta la fecha, el
único estudio que ha observado el efecto de la vitamina B5 sobre el
acné es el del Dr. Leung y sólo pocos de algunos
dermatólogos prescriben altas dosis de
acido pantoténico. Ademas, no existe evidencia documentada
acerca de la regulación de acetil CoA sobre los andrógenos en
lugar de los acidos grasos en momentos de estrés o disponibilidad
limitada, dado que los acidos grasos son también necesarios para
la vida.
Polineuropatía diabética periférica
28 de 33 pacientes (84 %) previamente tratados con
acido alfa-lipoico para la polineuropatía diabética
reportaron mejoría al ser tratados adicionalmente en combinación
con acido pantoténico. La base teórica para esto es que
ambas sustancias intervienen en diferentes puntos del metabolismo del piruvato y de esta manera son mas
efectivas que una sustancia por separado. Resultados clínicos adicionales
indican que la polineuropatía diabética puede ocurrir en
asociación con un disturbio metabólico
prediabético existente, y que los síntomas de la
neuropatía se pueden ver influidos favorablemente por la
combinación de la terapia descrita, aun en diabetes poco controladas. Actualmente, muchas compañías ofrecen suplementos de
vitamina B5 dirigidos a reducir el acné. El tratamiento
recomendado, sin embargo, puede percibirse como difícil
y costoso. Muchos sitios sugieren iniciar los primeros tres días con 5 g
y luego aumentar a 10 g diarios durante tres meses.
