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Cienciamol - BIOSÍNTESIS, FUNCIÓN, Vitamina B5



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.





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