Las vitaminas en bioquímica

Característica general de las vitaminas

Las vitaminas del grupo B pertenecen a las sustancias biológicamente activas hidrosolubles de baja masa molecular. Su principal función radica en que actúan como coenzimas o sus precursores. Las vitaminas por sí mismas no poseen una alta actividad biocatalítica; esta se adquiere a través de los productos de su biotransformación en el organismo.

Al participar en el metabolismo y regular los procesos de asimilación, estos compuestos actúan como catalizadores biológicos. A partir de sus derivados se han creado medicamentos para la terapia metabólica, tales como flavinato ($B_2$), piridoxal fosfato ($B_6$), cobalamida ($B_{12}$) y cocarboxilasa ($B_1$). Su ventaja radica en que son metabolitos naturales y poseen baja toxicidad.

Papel en los sistemas enzimáticos

En el organismo, las vitaminas funcionan como micronutrientes y factores alimentarios esenciales que se ingieren en cantidades infinitesimales. Garantizan el desarrollo de procesos bioquímicos clave, sin consumirse como fuentes de energía ni integrarse en la estructura tisular.

Muchos trastornos metabólicos por deficiencia vitamínica están directamente relacionados con la alteración de la actividad de los sistemas enzimáticos. Esto se explica porque las vitaminas forman parte de los grupos prostéticos o coenzimas, sin los cuales la actividad catalítica de las enzimas se vuelve imposible.

Participación de las vitaminas en el metabolismo de la serotonina

Ciertas vitaminas participan directamente en la síntesis y transformación de neurotransmisores fundamentales. Un claro ejemplo es la formación de serotonina (5-hidroxitriptamina):

1. En la primera etapa, el triptófano se hidroxila a 5-hidroxitriptófano con la participación de la enzima triptófano hidroxilasa y el cofactor tetrahidrobiopterina ($H_4$BP).
2. En la segunda etapa ocurre la descarboxilación del 5-hidroxitriptófano con la formación de serotonina. Este proceso es catalizado por la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos, y como coenzima actúa el piridoxal fosfato (PALP, o vitamina B6).

Posteriormente, la inactivación de la serotonina mediante desaminación oxidativa hasta ácido 5-hidroxiindolacético se lleva a cabo con la ayuda de la enzima MAO, que utiliza la coenzima FAD (flavina adenina dinucleótido).

Aspectos farmacológicos del metabolismo de las aminas biógenas

El mecanismo de acción de algunos medicamentos se basa en la modulación de los sistemas enzimáticos relacionados con cofactores vitamínicos. Por ejemplo, los preparados de hierba de San Juan (Deprim, Negrustin) contienen hipericina y flavonoides que inhiben la enzima MAO (monoaminooxidasa).

Al inhibirse la MAO, la degradación de las aminas biógenas se desacelera, lo que conduce a un aumento de su concentración en la hendidura sináptica y en el sistema nervioso, mejorando el estado de ánimo y ejerciendo un efecto antidepresivo.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Estructura y propiedades químicas de las vitaminas B1, B2, B6, PP, biotina y ácido pantoténico
• Signos clínicos de las avitaminosis e hipovitaminosis del grupo B
• Papel de la monoamino oxidasa (MAO) y los tipos de sus isoenzimas en la inactivación de las catecolaminas
• Mecanismos de la transmisión sináptica y el papel de la serotonina en el SNC y el tracto gastrointestinal
• Participación de la coenzima FAD en la desaminación oxidativa de las aminas biógenas

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