PRIMERA PARTE: GENERALIDADES
Historia de la tiamina (Bolet Astoviza, 2004).
La historia del descubrimiento de la tiamina, está muy ligada a la investigación del beriberi, una enfermedad neurológica que se desarrollaba en el sudeste asiático.
A finales del siglo XIX, el médico holandés Christiaan Eijkman, empezó a investigar con pollos, y se dio cuenta que, al alimentarlos con arroz pulido, desarrollaban síntomas similares al Beriberi en humanos, sin embargo, al alimentarlos con arroz integral (con cáscara), no desarrollaban esa enfermedad.
Posteriormente en 1910 el médico japonés Umentaro Susuki aisló de la cáscara de arroz, una sustancia que podía curar el beriberi, lo llamó ácido abérico, sin poder identificar el principio activo.
Finalmente, el químico estadounidense Robert Williams aisló la tiamina e identificó su papel clave en la prevención del beriberi.
Síntomas de deficiencia de tiamina.
Clásicamente la deficiencia de tiamina en el adulto es llamada beriberi, la cual puede adoptar muchas formas clínicas y enmascararse con varias enfermedades.
El “beriberi húmedo”, es caracterizado por afectación cardíaca, llevando a una insuficiencia cardíaca congestiva.
Una variante de esta forma de presentación, es la llamada enfermedad de Shoshin, que produce una rápida muerte en el paciente.
El “beriberi seco”, por otro lado, consiste en una polineuropatía, que puede desencadenar en parálisis total de miembros inferiores.
En los niños, el beriberi es muy inespecífico y su diagnóstico es muy difícil.
La encefalopatía de Wernike es otra forma neurológica de presentación, que a menudo, pero no siempre, se asocia a alcoholismo. Se caracteriza por confusión y ataxia.
Frecuentemente, los síntomas se sobreponen y hace muy difícil el diagnóstico de la enfermedad, por lo cual, lo indicado es solicitar niveles de tiamina en todo paciente que se sospeche la enfermedad.
Consumo recomendado de tiamina.
Las Raciones Dietarias Recomendadas (Recommended dietarya allowances [RDAs]) van desde 0.2 mg/ día para niños de 6 meses, hasta 1.5 mg/día para mujeres embarazadas.
En una persona sana que practique una dieta balanceada, no es necesaria una suplementación de tiamina.
Es más frecuente encontrar deficiencia de tiamina en mujeres embarazadas con hiperémesis gravídica, mujeres en periodo de lactancia, niños en lactancia y personas alcohólicas.
Alimentos ricos en tiamina.
En la imagen de arriba, hay una fotografía donde se pueden apreciar alimentos ricos en tiamina.
Los alimentos de origen animal ricos esta vitamina son el cerdo (especialmente la chuleta), la carne, el salmón, los huevos, la leche y el queso.
Los vegetales también tienen tiamina, cereales integrales (arroz, trigo y avena), las legumbres (lentejas, frijoles, garbanzos, soya).
coliflor, espinacas y los frutos secos son ricos en vitamina B1, por lo que el veganismo no representa un riesgo para deficiencia de viamina B1.
SEGUNDA PARTE: ASPECTOS FARMACOLÓGICOS Y MOLECULARES.
Metabolismo de la tiamina.
La vitamina B1 o tiamina, tiene funciones en el metabolismo de proteínas, grasas y carbohidratos, por lo que la hace una vitamina esencial para la vida humana.
No es producida por el cuerpo humano, por lo que es necesario adquirirla en los alimentos.
El metabolismo de la tiamina en el humano es muy eficiente, puesto que, con muy bajas ingestas de tiamina (concentraciones menores a 1 µM) a través de los alimentos, se logran las concentraciones plasmáticas necesarias (10 nm) para los requerimientos fisiológicos (Marriott et al., 2020).
La tiamina al ser una vitamina hidrosoluble, no se almacena por largos periodos en el cuerpo humano, y la aplicación de altas dosis de tiamina, incrementan la concentración en eritrocitos, pero no en el cerebro.
La tiamina se puede encontrar en el organismo en tres formas: tiamina monofosfato (ThMP) 9 %; tiamina difosfato (ThDP) 90%; y tiamina trifosfato (ThTP) 1%.
Los niveles de tiamina se logran mediante un balance de la ingesta y la excreción a través del riñón.
Transportadores de tiamina.
Se han identificado tres transportadores involucrados en el ingreso de la tiamina a los diferentes tejidos: (Marriott et al., 2020).
SLC19A1.
Hasta ahora se ha encontrado exclusivamente en los plexos coroideos del cerebro, por lo que se considera es el responsable del ingreso de la tiamina al cerebro (Marriott et al., 2020)
SLC19A2.
Se encuentra en hígado, riñón y cerebro. Las mutaciones de este transportador están acompañadas de anemia megaloblástica y diabetes mellitus.
SLC19A3.
Está ampliamente expresado en intestino, placenta, hígado, corazón y médula ósea. Se cree que está involucrado en la absorción de la tiamina a nivel intestinal.
Aunque su expresión es baja en el cerebro, las mutaciones en la expresión de este transportador, produce la encefalopatía similar a la de Wernicke, por lo que su caracterización exacta no se ha establecido.
Imagen 1. Corte transversal de membrana celular, que representa las proteínas SLC19A2 y SLC19A3, responsables del ingreso de la tiamina desde el espacio extracelular al interior de la célula. Fuente: Diseño por IA ChatbotGPT.
SCL25A19.
Es el transportador encargado del ingreso de la tiamina a la mitocondria. Mutaciones en este transportador producen la microcefalia Letal Amish (Li et al., 2022).
Mecanismo de acción de la tiamina.
Como se dijo anteriormente, la tiamina interviene en el metabolismo de los carbohidratos, proteínas y lípidos, veamos:
Tiamina en el metabolismo de los carbohidratos.
La tiamina interviene en la vía glucolítica y en la vía de las pentosas fosfato, a través de la enzima transketolasa (TK), como se indica en la imagen siguiente:
Imagen 2. La transketolasa (TK) en el recuadro verde, que interviene en las vías de la glicolisis y la vía de la pentosa fosfato, requiere ThDP como cofactor. Fuente: (Marriott et al., 2020)
Tiamina en el catabolismo de las proteínas.
Para el funcionamiento del complejo 2-oxoácido deshidrogenasa de proteínas cadena ramificada (BCOADHc) y el complejo 2-oxoglutarato dehidrogenasa (OADHc), es necesaria la tiamina como cofactor.
Imagen 3. La tiamina es coenzima de los complejos 2-oxoácido deshidrogenasa de proteínas en recuadros verdes: complejo cadena ramificada (BCOADHc) y el complejo 2-oxoglutarato dehidrogenasa (OADHc). Fuente: (Marriott et al., 2020).
Tiamina en el catabolismo de los lípidos.
Dentro de un organelo llamado peroxisoma, es necesario realizar el proceso de α-oxidación, con el objetivo de degradar los 2-hidroxiacidos, especialmente el ácido fitánico, que no se pueden degradar por β-oxidación, que es la vía común de degradación de la mayoría de las grasas alimentarias.
Esto se logra con el complejo 2-hidroxiacil-CoA-liasa 1 (HACL1), que también es dependiente de la tiamina.
Imagen 4. La tiamina es coenzima del complejo 2-hidroxiacil-CoA-liasa 1 (HACL1), recuadro verde, responsable de la α-oxidación en el interior de los peroxisomas Fuente: (Marriott et al., 2020).
Tiamina y el ciclo del ácido de Krebs.
En el ciclo de Krebs, hay dos complejos intra mitocondriales que son dependientes de la tiamina: el complejo piruvato dehidrogenasa (PDHc), y el complejo 2-oxoglutarato (OGDHc).
Imagen5. La tiamina es coenzima de los dos complejos enzimáticos del ciclo de Krebs PDHc y OGDHc. Fuente: (Marriott et al., 2020).
En resumen, varios complejos enzimáticos utilizan la tiamina en forma de tiamina difosfato (ThDP), para catalizar descarboxilaciones oxidativas esenciales en el metabolismo energético.
Interacciones de la tiamina.
Algunos alimentos, medicamentos y aditivos pueden interferir con el metabolismo de la tiamina.
Quimioterapia.
La quimioterapia con Flurouracilo puede ocasionar disminución de los niveles de tiamina.
Diuréticos.
La furosemida puede aumentar la excreción de tiamina y reducir los niveles de tiamina.
Preservantes.
Los sulfitos que son usados como preservantes en varios alimentos, pueden degradar la tiamina, otros productos similares como el ácido cafeico, el ácido tánico, también tienen ese potencial.
Antimaláricos.
La cloroquina inhibe el transporte de tiamina.
Productos que degradan la tiamina.
Algunos tipos de pescados consumidos en Asia, contienen tiaminasas capaces de degradar la tiamina, pero, cocinar estos pescados degradan esta enzima y no se presenta problema alguno al consumirlos.
Conclusión.
La tiamina o vitamina B1 es una vitamina hidrosoluble, que es necesaria para el metabolismo de carbohidratos, proteínas y lípidos.
El déficit de tiamina es más frecuente en mujeres embarazadas, bebes en lactancia y personas alcohólicas.
Las manifestaciones cínicas de la deficiencia de tiamina se presentan principalmente a nivel neurológico, pero, no son siempre fáciles de identificar.
Dr. Andrés Naranjo Cuéllar.
Médico y Cirujano.
MSc en Nutrición.
Bibliografía.
Bolet Astoviza, M. (2004). Aspectos de la historia del descubrimiento de algunas vitaminas. Revista Cubana de Medicina General Integral, 20(4), 0–0. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-21252004000400012
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Marriott, B., Birt, D., Stallings, V., & Yates, A. (2020). Present Knowledge in Nutrition (Elsevier & ILSI, Eds.; 11th ed., Vol. 1). Academic Press.
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