1.22. Ácido fólico y vitamina B12

Gregorio Varela Moreiras

Capítulo 1.22. Ácido fólico y vitamina B12 1. Introducción 2. Ácido fólico 2.1. Estructura química 2.2. Propiedades físico-químicas 2.3. Digestión, absorción, transporte y metabolismo 2.3.1. Digestión 2.3.2. Absorción 2.3.3. Distribución 2.3.4. Metabolismo 2.3.5. Eliminación 2.4. Funciones bioquímicas y actividad biológica 2.5. Folatos y salud 2.5.1. La carencia clásica: anemia megaloblástica 2.5.2. Las nuevas funciones 2.6. Ingestas recomendadas y toxicidad 2.6.1. Ingestas recomendadas 2.6.2. Toxicidad 2.7. Fuentes alimentarias 2.7.1. Formas 2.7.2. Alimentos 2.7.3. Procesos culinarios 2.7.4. Biodisponibilidad 2.8. Valoración del estado nutricional 2.8.1. Métodos de evaluación 2.8.2. Diagnóstico de la carencia 3. Vitamina B12 3.1. Estructura química, propiedades físico-químicas y fuentes 3.1.1. Estructura química 3.1.2. Propiedades físico-químicas 3.1.3. Fuentes alimentarias 3.2. Digestión, absorción, metabolismo y mecanismo de acción 3.2.1. Digestión 3.2.2. Absorción

3.2.3. Metabolismo 3.2.4. Acciones 3.3. Valoración del estado nutricional 3.4. Deficiencia, ingestas recomendadas y toxicidad 3.4.1. Deficiencia 3.4.2. Causas de deficiencia 3.4.3. Ingestas recomendadas y toxicidad 4. Resumen 5. Bibliografía 6. Enlaces web

Objetivos n Identificar la estructura química y las propiedades físicas de ambas vitaminas. n Conocer los puntos críticos en la digestión, absorción y metabolismo de ambas vitaminas. n Reconocer las funciones y mecanismos de acción, con especial relevancia de los compartidos por ambos nutrientes. n Identificar y evaluar la importancia de estas vitaminas en relación con la salud: desde la anemia a la prevención de los defectos del tubo neural o enfermedades cardiovasculares. n Conocer las principales fuentes alimentarias y las ingestas adecuadas en diferentes situaciones fisiológicas. n Evaluar el riesgo de toxicidad agudo y crónico. n Conocer los biomarcadores más adecuados para la valoración del estado nutricional. n Identificar las principales causas de deficiencia de ácido fólico y vitamina B12.

1. Introducción

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l término ácido fólico se aplica en realidad a toda una familia de vitámeros con actividad biológica equivalente. Dentro de la nomenclatura, se suelen emplear indistintamente otros términos como folato, folatos, y folacina. En algunos casos también se utiliza el término vitamina B9. El ácido fólico fue aislado en 1943 por el grupo de E.L. Robert Stokstad (Laboratorios Lederle), a lo que siguió la identificación y síntesis del ácido pteroilmonoglutámico en 1945. Quince años antes, Lucy Wills había descrito un “nuevo factor hematopoyético” en la levadura, que tenía capacidad para curar la anemia macrocítica tropical en la India: a este nuevo y desconocido factor se le denominó “Factor Wills”, encontrándose en el extracto de hígado, utilizado para la curación de la anemia perniciosa. Tras diferentes intentos de identificar este factor, al que se asignaban diversos nombres (vitamina M, vitamina Bc), fueron Mitchell et al., en 1941, quienes propusieron el término “ácido fólico” para un factor de crecimiento presente en las hojas de las espinacas. Las interacciones metabólicas del ácido fólico con la vitamina B12, y su común asociación con la anemia megaloblástica, han constituido una parte muy importante de la historia de ambas vitaminas. De forma retrospectiva, se puede reconocer que la vitamina Bc era lo que hoy se denomina ácido fólico, y que quedaba en el aire un “factor extrínseco” que posteriormente se denominaría vitamina B12. La primera mitad del siglo pasado se ocupó de la identificación y síntesis de las formas de la vitamina para el tratamiento de la deficiencia y de la anemia, mientras que la segunda mitad ha estado orientada a la nueva investigación en relación con la absorción y el metabolismo y con sus nuevas funciones frente a cáncer, enfermedades cardiovasculares y defectos connatales.

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Capítulo 1.22.

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2. Ácido fólico 2.1. Estructura química Todos los folatos tienen en común la estructura del ácido pteroilglutámico (PteGlu), molécula constituida por un anillo de pteridina unido por un puente metileno a un residuo de ácido p-aminobenzoico que, a su vez, se une por un enlace amida a un residuo de ácido glutámico (Figura 1). Los distintos folatos se diferencian en el anillo de pteridina, que puede presentar varias formas reducidas y varios tipos de sustituciones, y en Figura 1. Estructura química del ácido pteroilglutámico. el residuo de p-aminobenzoglutamato, que puede presentar unidos por enlaces peptídicos un número variable de re2.2. Propiedades físico-químicas siduos de glutamato. El anillo de pteridina puede encontrarse parEl ácido fólico se presenta como un polvo criscialmente reducido en la posición 7,8 (H2PteGlun talino de color amarillo anaranjado. Es poco soluo dihidrofolato, DHF) o completamente reducible en agua (0,5 g/l) pero fácilmente soluble en sodo en las posiciones 5, 6, 7 y 8 (H4PteGlun o teluciones ácidas o básicas débiles. Es insoluble en trahidrofolato, THF). El tetrahidrofolato, a su vez, alcohol, acetona, éter y cloroformo. El ácido fólies capaz de aceptar unidades de un sólo átomo co cristalizado es estable al calor y al aire; en solude carbono que se fijan en las posiciones 5, 10 o ción neutra, por el contrario, es sensible a la luz, a ambas y pueden encontrarse en diferentes estala radiación ultravioleta, a los ácidos, a los álcalis, a dos de oxidación: los oxidantes y a los reductores. Las formas redua) En las formas más oxidadas, la sustitucidas (dihidrofolato y tetrahidrofolato) son inesción se puede producir en la posición 5 (5-fortables en presencia de aire. mil-H4PteGlun), en la posición 10 (10-formilH4PteGlun) o en ambas (5,10-metenil-H4PteGlun). b) En las formas intermedias, la sustitución ocu2.3. Digestión, absorción, pa ambas posiciones (5,10-metilén-H4PteGlun). transporte, metabolismo c) En las formas más reducidas, la sustitución y eliminación ocupa la posición 5 (5-metil-H4PteGlun). Asimismo, todos los folatos pueden presentar un 2.3.1. Digestión número variable de residuos de glutamato unidos a la estructura, siendo los más frecuentes en el orgaLos folatos que se ingieren a través de la dieta son nismo los mono, penta y hexaglutamatos. Los derimayoritariamente poliglutamatos y reducidos. Amvados reducidos de los poliglutamatos son los que bas formas se modifican, ya que la absorción requiere constituyen las formas biológicamente activas y las la pérdida de residuos de glutamato, y por otra parposiciones N5 y N10 son los sitios activos de la mote la inestabilidad a la oxidación del folato conduce a lécula de los folatos. la conversión en formas oxidadas. Debe recordarse En la Tabla 1 quedan reflejados los diferentambién que la transformación en las formas activas tes derivados que constituyen la familia de los obligará a una nueva poliglutamación y reducción. folatos y las nomenclaturas más frecuentemenLos folatos en la alimentación se encuentran en te utilizadas. su mayor parte (90%) en forma de poliglutamatos

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Tabla 1. LOS FOLATOS (ESQUEMA DE ESTRUCTURAS Y NOMENCLATURAS) Nombre del compuesto Ácido pteroil-glutámico Ácido fólico Dihidrofolato Ácido dihidrofólico Tetrahidrofolato Ácido tetrahidrofólico 5-formil-tetrahidrofolato* Ácido 5-formil-tetrahidrofólico Ácido folínico 10-formil-tetrahidrofolato Ácido 10-formil-tetrahidrofólico 5,10-metenil-tetrahidrofolato* Ácido 5,10-metenil-tetrahidrofólico 5,10-metilén-tetrahidrofolato* Ácido 5,10-metilén-tetrahidrofólico 5-metil-tetrahidrofolato* Ácido 5-metil-tetrahidrofólico ...monoglutamato ...poliglutamato

Característica estructural No reducido Sin sustituciones -H en 5,6 -H en 5,6,7,8 -CHO en 5

-CHO en 10 -CH= en 5,10 -CH2- en 5,10 -CH3 en 5 1 glutamato n glutamatos

Abreviaturas PteGlu H2PteGlun DHF H4PteGlun THF 5-formil-H4PteGlun 5-formil-THF 10-formil-H4PteGlun 10-formil-THF 5,10-metenil-H4PteGlun 5,10-metenil-THF 5,10-metilén-H4PteGlun 5,10-metilén-THF 5-metil-H4PteGlun 5-metil-THF ...PteGlu ...PteGlun

* A pesar de la presencia de sustituyentes en el anillo de pteridina y, por tanto, de saturarse el doble enlace 5-6 con un solo hidrógeno, el prefijo indicando reducción (tetrahidro) sigue manteniéndose por convenio.

ligados a proteínas. En el intestino, son liberados de las proteínas alimentarias por acción de las proteasas digestivas. Posteriormente, los folilpoliglutamatos deben perder sus residuos glutámicos para poder ser absorbidos a nivel intestinal. La pteroilpoliglutamato hidrolasa presente en la membrana del “borde en cepillo” de las células intestinales es la enzima que cataliza la reacción.

2.3.2. Absorción Los monoglutamatos así formados ingresan en la célula intestinal mediante un mecanismo de transporte activo, aunque a altas dosis el mecanismo de absorción de elección es la difusión pasiva. En el borde en cepillo se ha descrito una proteína de alta afinidad por los folatos, llamada “proteína ligante de folatos” que podría estar involucrada en el transporte activo. Los folatos que ingresan en la célula intestinal son transferidos al plasma sin sufrir apenas más transformaciones, a excepción de una pequeña parte que es reducida y metilada para dar lugar a 5-metil-THF.

2.3.3. Distribución El 5-metil-THF difunde por la circulación general a los tejidos, y los demás derivados monoglutámicos son metabolizados principalmente en el hígado. Allí, los monoglutamatos son reducidos y metilados formándose 5-metil-THF, el cual es cedido de nuevo a la circulación con la que llegará a todos los tejidos. Las formas activas van a ser siempre las formas reducidas. Por ello, en el hígado y otros tejidos existe una enzima, la dihidrofolato reductasa, que cataliza la reducción a dihidrofolato (DHF) y tetrahidrofolato (THF). Además, el hígado también almacena folatos en forma de poliglutamatos, principalmente como pentaglutamatos. Estas reservas (en torno a los 5-10 mg) son suficientes para cubrir las necesidades durante aproximadamente 4 meses (Figura 2). Debido al metabolismo hepático, la forma circulante mayoritaria es el 5-metil-THF. En la circulación, el 5-metil-THF se encuentra unido a proteínas, principalmente a albúmina y a una proteína de alta afinidad por los folatos, la llamada “proteína ligante de folatos”. La tasa plasmática de folatos es

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de 10 a 30 nmol/l, mientras que en los eritrocitos se encuentra en una concentración de 10 a 30 veces más alta. Los folatos se distribuyen en el organismo a través de la circulación principalmente hacia tejidos de rápida división celular, como la médula ósea o la mucosa gastrointestinal, ya que estos tejidos necesitan el folato para la síntesis de DNA. En los tejidos de mamíferos se encuentran principalmente como derivados poliglutamatos, encontrándose los pteroilmonoglutamatos únicamente en plasma y orina. La poliglutamilación y la proteína ligante de folatos son las responsables de la retención de los folatos en los tejidos. El contenido total de folatos en el organismo se encuentra entre 5 y 10 mg, siendo los órganos más ricos en folatos el hígado (2,7-15,6 µg/g) y el cerebro. La tasa de folatos en líquido cefalorraquídeo es de 3 a 4 veces superior a la tasa plasmática. Figura 2. Absorción y distribución de los folatos en el organismo.

2.3.4. Metabolismo En los tejidos periféricos, el 5-metil-THF penetra en el interior de la célula gracias a un sistema de transporte específico. Allí, pierde su grupo metilo al cederlo a la homocisteína en la síntesis de metionina, reacción que es catalizada por la metionina sintasa, enzima que también requiere de la vitamina B12 para su actividad. El THF formado es el substrato preferente en las reacciones de poliglutamilación, en las que la folilpoliglutamato sintasa vuelve a añadir los residuos glutámicos, y los folatos quedan retenidos en el interior de la célula, ya que sólo pueden abandonarla si se transforman de nuevo en derivados monoglutámicos. El mecanismo de poliglutamilación implica que la mayoría de los folatos celulares contienen cinco o seis residuos glutamato. Sin embargo, hay situaciones especiales, como la deficiencia dietética, el alcoholismo, o el tratamiento con metotrexato y otros fármacos antifolato, que se han asociado con una mayor elongación de la cadena de restos de ácido glutámico, aunque el mecanismo de este fenómeno no se conoce bien.

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Los poliglutamatos son coenzimas de las pteroproteínas, enzimas implicadas en el metabolismo de las unidades monocarbonadas. El metabolismo específico y la función fisiológica de los diferentes derivados se describirá en el siguiente apartado.

2.3.5. Eliminación Los folatos se eliminan del organismo a través de las vías fecal y urinaria. En las heces aparecen folatos procedentes de la fracción alimentaria no absorbida (aprox. un 20%), de la secreción biliar y de la síntesis por las bacterias intestinales. Parte de los folatos secretados en la bilis son reabsorbidos de nuevo, estableciéndose un ciclo enterohepático. Asimismo, los folatos sintetizados por las bacterias intestinales pueden ser absorbidos, contribuyendo en pequeña proporción al estado y equilibrio corporal de folatos. A través de la orina se eliminan los folatos metabolizados como pteridinas y ácido benzoilglutámico, compuestos que se forman tras la ruptura

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del enlace C9-N10 del ácido fólico. En el riñón se produce también una importante reabsorción tubular de los folatos filtrados. El rango de folatos eliminados por vía urinaria oscila entre 1 y 10 µg/día, en forma de metabolitos.

2.4. Funciones bioquímicas y actividad biológica En la célula, la función de los folatos reside principalmente en su capacidad para donar y captar unidades de carbono. El Figura 3. Metabolismo y función de los folatos en el organismo. THF es capaz de captar el grupo metilo de la serina en una reacción reversible catalizada por la enzima serina na en una reacción catalizada por la metionina sinhidroximetil transferasa, que da lugar a 5,10-metitasa, enzima que además requiere la presencia de lén-THF (ver Capítulo 1.14, apartado 5.2, Figura 18) vitamina B12 como cofactor. Esta es una de las re(Figura 3). acciones principales del ciclo de la metilación, en El 5,10-metilén-THF es el derivado más inestael cual se sintetiza S-adenosil-metionina, molécuble y se disocia enseguida en formaldehído y THF la que actúa como donante de grupos metilo en pero participa en una serie de reacciones de gran un sinfín de reacciones de transmetilación involuimportancia: cradas en el metabolismo celular (ver Capítulo 1.14, a) Cede el grupo metileno y dos electrones del apartado 5.3, Figura 21). anillo de pteridina para la síntesis de monofosfato de Además, es la única reacción en la que el 5-medesoxitimidina a partir de monofosfato de desoxiutil-THF puede perder su grupo metilo. Como se ha ridina, y participa por ello en la síntesis de timidilato indicado anteriormente, los folatos en la circulay DNA (ver Capítulo 1.16). En esta reacción, catalización se encuentran principalmente en la forma de da por la timidilato sintasa, se genera DHF, el cual de5-metil-THF. Para que puedan ser retenidos en la be reducirse para volver a entrar en el ciclo de dericélula es necesario que adquieran residuos glutavados activos. mato adicionales, pero el 5-metil-THF no es buen b) Puede oxidarse en una reacción reversible substrato de la folilpoliglutamato sintasa. El 5-mecatalizada por la metiléntetrahidrofolato deshitil-THF debe desmetilarse en la reacción catalizada drogenasa y dar lugar a 5,10-metenil-THF, el cual por la metionina sintasa para convertirse en THF y a su vez puede transformarse en 10-formil-THF ser susceptible de poliglutamilación, por lo que espor acción de la metilén-tetrahidrofolato ciclohita reacción es también necesaria para la captación drolasa. El 5,10-metenil-THF y el 10-formil-THF de los folatos circulantes. participan en la síntesis de purinas (ver Capítulo Vale la pena añadir que el 5-10 metilén THF se 1.16). origina también en el metabolismo de la glicina (ver c) Puede reducirse en una reacción irreversible Capítulo 1.14, apartado 5.2). Por otra parte, la decatalizada por la metilén-tetrahidrofolato reductagradación de la histidina proporciona también ciersa que genera 5-metil-THF. ta cantidad de este derivado a través de la formaComo se ha mencionado anteriormente, el 5ción sucesiva de formiimino THF y metenil THF metil-THF es el derivado que cede su grupo metilo (ver Capítulo 1.14, apartado 5.4). En resumen, los foen la síntesis de metionina a partir de homocisteílatos participan en el metabolismo de ciertos ami-

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noácidos, en la síntesis de S-adenosil-metionina, en la síntesis de purinas y pirimidinas y, especialmente, en la síntesis de timina, base específica del DNA. Estas últimas funciones explican adecuadamente el papel crucial de los folatos en la proliferación celular y la relación de su deficiencia con la aparición de la anemia megaloblástica.

2.5. Folatos y salud 2.5.1. La carencia clásica: anemia megaloblástica El ácido fólico es un nutriente esencial para la vida celular, por lo que su deficiencia da lugar al desarrollo de patologías. El trastorno más frecuente que se produce como consecuencia de una deficiencia de ácido fólico es la anemia macrocítica y megaloblástica, cuya sintomatología clínica es muy parecida a la de la anemia inducida por deficiencia de vitamina B12. Si se instaura de forma crónica aparecen, además de signos hematológicos, signos generales y neuropsiquiátricos. Entre los signos generales, cabe destacar la astenia y la anorexia, que van apareciendo de forma progresiva. Entre los signos neuropsiquiátricos se observan trastornos del sueño y la memoria, irritabilidad y convulsiones. En algunos casos, también se pueden producir neuropatía periférica, síndrome cerebeloso, depresión y demencia. Cuando la deficiencia se produce de forma aguda, como en el caso de la administración de fármacos antifolato (p. ej., metotrexato), se manifiesta a través de sintomatología digestiva, cutánea y hematológica. En lo que atañe al aparato digestivo se producen náuseas y diarrea. En cuanto a la sintomatología cutánea, la deficiencia aguda produce ulceración en las mucosas bucofaríngeas y dermatitis de aspecto variable (herpetiforme, eczematosa, exfoliativa o de tipo acneico). Cuando los depósitos corporales de folatos son normales, la deficiencia tarda unos 4 meses en desarrollarse. Si hay depleción inicial de los depósitos, la sintomatología aparece a los 2 o 3 meses. Los síntomas y signos de la carencia revierten o mejoran con la administración de ácido fólico, siempre que las lesiones, sobre todo las de tipo neurológico, no sean ya irreversibles. Epidemiología. La carencia de folatos se produce especialmente en ciertas poblaciones de ries-

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go y en una serie de circunstancias especiales. Entre ellas cabe destacar: a) La mujer embarazada. La anemia por carencia de ácido fólico es muy frecuente en el tercer trimestre del embarazo. Se produce principalmente debido al incremento en los requerimientos nutricionales. Es frecuente tanto en países en vías de desarrollo como en los más industrializados. b) Las personas de edad avanzada. La carencia de folatos en las personas de edad avanzada suele manifestarse a través de signos hematológicos y suele asociarse a trastornos en el comportamiento y en la memoria, y demencia. En la mayor parte de los casos se produce por un aporte inadecuado a través de la dieta. c) Los prematuros y los recién nacidos. La carencia en ácido fólico se produce cuando los recién nacidos no han podido acumular suficientes reservas de folatos durante la vida intrauterina, cuando son alimentados con leche pobre en ácido fólico, o porque la madre lactante es deficiente en ácido fólico. d) La patología intestinal. Ciertas patologías, como la enfermedad de Crohn, la enfermedad celíaca, la colitis ulcerosa y la resección intestinal pueden dar lugar a una deficiencia en folatos debido a una alteración de su absorción. e) El alcoholismo crónico. La deficiencia en folatos es frecuente en los alcohólicos crónicos, sobre todo en los bebedores de vino y bebidas alcohólicas de alta graduación, pero lo es menos entre los consumidores de cerveza, ya que ésta contiene una cantidad relevante de ácido fólico. En los alcohólicos, la deficiencia se produce como consecuencia de varios mecanismos: la disminución de la ingesta, la disminución en la absorción y la perturbación del metabolismo de los folatos por efecto del alcohol, que secuestra folatos a nivel hepático. f) El cáncer. Las enfermedades neoplásicas malignas suelen ir asociadas a carencia de folatos debido principalmente a una disminución en la ingesta y a un aumento en los requerimientos por parte de los tejidos en rápido crecimiento. g) La carencia de vitamina B12. La carencia de esta otra vitamina también puede inducir deficiencia en folatos, ya que altera su metabolismo. La carencia de B12 inhibe el funcionamiento de la enzima metionina sintasa, lo que conduce a la acumulación de los folatos como metil-THF en detrimento de otros derivados activos.

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Tabla 2. PRINCIPALES FÁRMACOS ANTIFOLATO Actividad farmacológica Antitumorales Antipalúdicos Antibióticos Diuréticos Antirreumáticos Antiepilépticos Anticonceptivos orales

h) Las interacciones medicamentosas. Ciertos fármacos interfieren con la absorción o con el metabolismo del ácido fólico, dando lugar a la anemia megaloblástica característica de la carencia en folatos. En la Tabla 2 se resumen los fármacos antifolato de mayor relevancia. En algunos casos, la interacción con el metabolismo del ácido fólico se produce como consecuencia del propio mecanismo de acción del fármaco, como es el caso para metotrexato, trimetoprim, pirimetamina y triamtereno, que son inhibidores de la dihidrofolato reductasa. En otros casos, el efecto antifolato es un efecto secundario y muchas veces de mecanismo desconocido. i) Los errores congénitos del metabolismo. Son anomalías genéticas en el metabolismo de los folatos que conducen a patologías en general graves y de difícil tratamiento. Se han descrito principalmente en niños, en los que la sintomatología importante es anemia megaloblástica y retraso mental grave. Entre los mismos, cabe destacar: • El déficit congénito en la absorción: se inhibe la absorción de todos los folatos. Se manifiesta inicialmente por anemia megaloblástica y luego se agrava con retraso mental y convulsiones. • El déficit de metionina sintasa: se produce por una anomalía genética en el metabolismo de la vitamina B12. • El déficit en formimino-glutamato transferasa: produce de forma variable retraso mental, convulsiones y anemia megaloblástica. Su mecanismo es desconocido. • El déficit en dihidrofolato reductasa: da lugar a anemia megaloblástica y signos neurológicos. El déficit total es incompatible con la vida. • El déficit en metilén-tetrahidrofolato reductasa: da lugar a manifestaciones neurológicas graves,

Fármacos antifolatos Metotrexato Pirimetamina Trimetoprim Triamtereno Sulfasalacina Primidona, fenitoína, fenobarbital, ácido valproico Progestágenos y estrógenos

retraso psicomotor y alteraciones del comportamiento. Además, también se observan homocistinuria, hiperhomocisteinemia y deficiencia en metionina, ya que al inhibirse la formación de 5-metil-THF no puede realizarse la síntesis de metionina a partir de la homocisteína. • El síndrome del cromosoma X frágil: da lugar a malformaciones y retraso mental. Su mecanismo etiológico es todavía desconocido, pero se sospecha pueda estar relacionado con la carencia de ácido fólico. La anemia megaloblástica suele tratarse con dosis de 10 a 20 mg/día de ácido fólico por vía oral. La forma farmacológica más utilizada es el 5-formil-THF o ácido folínico. Se presenta en formas de administración oral y parenteral, normalmente bajo la forma de folinato cálcico.

2.5.2. Las nuevas funciones La anemia megaloblástica sigue siendo una patología frecuente, especialmente en poblaciones de riesgo como embarazadas o alcohólicos, pero en la actualidad la deficiencia de ácido fólico parece también relacionarse con otro tipo de patologías, de manera que se han propuesto nuevas fórmulas de terapia o prevención basadas en el ácido fólico. a) La prevención de los defectos del tubo neural (DTN). Los DTN son malformaciones connatales que afectan a la formación del tubo neural. En sus diferentes formas (anencefalia, meningocele, espina bífida), son especialmente graves y muchas veces incompatibles con la vida. La etiología de estos DTN es multifactorial y en ella están implicados factores tanto genéticos como

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ambientales, entre los que el estatus nutricional en ácido fólico desempeña un papel importante. Sin embargo, los estudios de intervención, en los que se ha determinado el efecto de la suplementación materna con ácido fólico durante la gestación sobre la prevalencia de DTN en los hijos han sido los más definitivos para establecer el papel preventivo del ácido fólico en las primeras etapas de la gestación. El más significativo fue el realizado por el Consejo de Investigaciones Médicas del Reino Unido (United Kingdom Medical Research Council, MRC). Este organismo planeó un ensayo doble ciego y aleatorizado para evaluar el papel de la suplementación con ácido fólico en la prevención de DTN. El estudio se realizó en 33 centros en 7 países diferentes e involucró a un total de 1.817 mujeres de alto riesgo, es decir, que ya habían tenido una gestación afectada por DTN, y que planeaban una nueva gestación. Las mujeres fueron clasificadas aleatoriamente en cuatro grupos experimentales que recibieron respectivamente: ácido fólico, ácido fólico y suplemento polivitamínico sin ácido fólico, suplemento polivitamínico sin ácido fólico, o placebo. La dosis de ácido fólico empleada fue de 4 mg/día. Se completaron 1.195 gestaciones antes de que el ensayo se interrumpiera al considerarse que los resultados eran suficientemente concluyentes: entre las 593 mujeres que tomaron el suplemento de ácido fólico, sólo se observaron 6 casos de DTN (1%), mientras que entre las 602 mujeres que no lo recibieron, padecieron DTN 21 hijos (3,5%). Es decir, la suplementación con 4 mg diarios de ácido fólico en la etapa periconcepcional redujo el riesgo de repetición de DTN en un 72%. El preparado polivitamínico sin ácido fólico no ejerció, sin embargo, ningún efecto protector. El estudio del MRC descrito anteriormente fue un ensayo de recurrencia, es decir, se evaluaba la capacidad del ácido fólico para prevenir un embarazo afectado por DTN en una mujer que ya había padecido uno más embarazos afectados y que, por tanto, se consideraba de alto riesgo. En un ensayo realizado en Hungría, Czeizel y Dudás evaluaron la capacidad del ácido fólico para prevenir la ocurrencia de DTN, es decir, un primer embarazo afectado. El ensayo fue doble ciego y aleatorizado y en él se administró diariamente un suplemento multivitamínico con 0,8 mg de ácido fólico o un suplemento mineral. Ningún niño nació con DTN entre las

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2.391 madres que recibieron el suplemento vitamínico con ácido fólico, y se detectaron 6 casos entre las 2.052 madres que recibieron el suplemento mineral. La suplementación con 0,8 mg diarios de ácido fólico en la etapa periconcepcional redujo el riesgo de ocurrencia de DTN significativamente. El mecanismo protector de la suplementación con folatos no está bien establecido. Es probable que existan problemas en la proliferación celular que impidan el desarrollo embrionario correcto cuando hay una deficiencia vitamínica relativa y defectos genéticos latentes en el metabolismo de los folatos. Se ha invocado también un efecto teratogénico de la homocisteína, aminoácido que se aucmula en estas circunstancias y del que se ha demostrado su acción tóxica vascular, como se detalla en el apartado siguiente. b) La regulación de la homocisteína. La homocisteína es un aminoácido no proteinogénico que se produce en el metabolismo de la metionina (ver Capítulo 1.14, apartado 5.3, Figura 21). La concentración elevada de homocisteína en sangre se asocia con la enfermedad vascular, ya que este aminoácido podría estar implicado en la oclusión vascular y en la trombogénesis. El acúmulo de homocisteína se puede producir por dos vías diferentes: su conversión en metionina y su metabolización a cisteína. En la primera de estas vías se necesita el concurso de los folatos y de la vitamina B12, como ya se ha considerado anteriormente. En la segunda vía se necesita el concurso del piridoxal fosfato (Figura 4). La implicación de los folatos en la metabolización de la homocisteína explica el hecho de que la suplementación con ácido fólico pueda ser efectiva en el tratamiento de la hiperhomocisteinemia y, por tanto, en la prevención de las lesiones vasculares a distintos niveles. De hecho, cuando se relaciona la ingesta de ácido fólico con la concentración plasmática de homocisteína se establece una correlación negativa entre ambas, de manera que las concentraciones más bajas de homocisteína se mantienen cuando la ingesta de ácido fólico alcanza los 350-400 µg/día. Asimismo, en estudios observacionales parece demostrarse también que la concentración baja de folatos en suero se asocia a un mayor riesgo de infarto de miocardio y enfermedad coronaria. Es interesante añadir que existen datos recientes que relacionan la hiperhomocisteinemia con la enfermedad cerebrovascular, la demencia senil

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sarios, sin embargo, un mayor número de estudios para clarificar el papel del ácido fólico en la prevención del cáncer.

2.6. Ingestas recomendadas y toxicidad 2.6.1. Ingestas recomendadas Se trata de uno de los apartados más “dinámicos” de este Capítulo, ya que las nuevas funciones del folato Figura 4. Metabolismo de la homocisteína. ATP: adenosín trifosfato; PLP: piridoxal fosfato; NADPH: nicotín-adenín dinucleótido reducido. han supuesto en muchos países la revisión de las ingestas recomendadas. Así, teniendo en cuenta el concepto y, específicamente, la enfermedad de Alzheimer, lo de requerimiento mínimo diario como la cantidad que subraya el importante papel de los folatos en mínima de la vitamina obtenida de fuentes exógenas la prevención de estas enfermedades. necesaria para mantener la normalidad, definida esUna causa posible de la hiperhomocisteinemia ta última como ausencia de cualquier manifestación es la existencia de una variante termolábil de la de hipofunción bioquímica, se estimaría en aproximetilén-tetrahidrofolato reductasa. Recientemenmadamente 50 µg o 113,3 nmol para la edad adulte, se ha identificado la presencia de una varianta. Sin embargo, las ingestas recomendadas de todos te de la enzima metilén-tetrahidrofolato reductasa los países son intencionadamente mucho mayores, que presenta menor actividad y es más termolápara así poder contar con un almacenamiento corbil, y que se produce por una mutación genética. La poral suficiente de la vitamina. presencia de la variante termolábil da lugar a una La Organización Mundial para la Agricultura y la serie de alteraciones en el metabolismo de los foAlimentación (FAO) y la Organización Mundial de latos y ha sido implicada en la etiología de la enferla Salud (OMS) establecieron en 1987 unas ingestas medad cardiovascular y en la etiología de las malrecomendadas para la población adulta de 3,1 µg formaciones connatales conocidas como defectos (2,3 nmol)/kg de peso corporal, que pueden expredel tubo neural (DTN). Los individuos que presensarse también como una ingesta diaria de 200 µg, tan esta mutación pueden tener un mayor requeripara un hombre de 65 kg, y de 170 µg (128 nmol) miento de folatos (ver Capítulo 1.31). para una mujer de 55 kg. Estas cantidades serían c) La prevención del cáncer. El estatus en suficientes para que la concentración de la vitamifolatos puede participar en la modulación de las na en los almacenes corporales lograra prevenir sitransformaciones neoplásicas, especialmente a nivel tuaciones deficitarias durante 3-4 meses de ingesta de ciertos tejidos epiteliales. La deficiencia en ácicero de la vitamina. Con el fin de cubrir las mayodo fólico parece acelerar el desarrollo tumoral, y la res necesidades durante el embarazo, la FAO y la suplementación con ácido fólico podría prevenir el OMS recomiendan una suplementación desde el avance del proceso, especialmente en el cáncer de primer día de gestación de 200-300 µg/día, así coestómago y colon, o reducir el riesgo de carcinomo un suplemento adicional de ácido fólico durangénesis. Una posible explicación del papel prevente la lactancia de 100 µg/día. tivo de los folatos en esta situación patológica resiLas ingestas recomendadas establecidas en 1989 de en su capacidad metilante. La metilación del p53, para la población de los EE UU (Recommended un importantísimo antioncogén, lo hace más estable Daily Allowances, o RDA) oscilaban entre los 25 µg/ y puede reafirmar su papel anticanceroso. Es necedía para la infancia, los 35 µg diarios para una edad

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

Tabla 3. INGESTAS DIETÉTICAS DE REFERENCIA DE FOLATO (IOM 1998, EE UU) Grupo Recién nacidos (ambos sexos) 0-5 meses 6-11 meses

Ingesta adecuada (μg de DFE/día)

RDA (μg de DFE/día)

65 80

Niños y adolescentes 1-3 4-8 9-13 14-18

150 200 300 400

Adultos

400

Embarazo

600

Lactancia

500

DFE: equivalentes dietéticos de folato; IOM: Institute of Medicine; RDA: ingesta diaria recomendada.

entre los 6-12 meses de edad, así como las cantidades de 50, 75, y 100 µg/día para edades de 1 a 3, 4 a 6, y 7 a 10 años, respectivamente. Igualmente, se marcaron unas RDA de 150 µg/día para varones y mujeres de 11 a 14 años de edad, y de 200 µg/ día para hombres adultos y 180 µg/día para mujeres adultas. Finalmente, en 1989 se marcaron unas RDA en mujeres embarazadas de 400 µg/día, de 280 µg para los seis primeros meses de lactancia, y de 260 µg para el segundo semestre. En general, estas RDA del año 1989 supusieron una disminución considerable respecto a las anteriores, las de 1980. Más recientemente (1998), y también en los EE UU, el Food and Nutrition Board del Institute of Medicine (IOM) (la Comisión sobre Alimentación y Nutrición del Instituto de Medicina) ha establecido unas RDA muy superiores a las de 1989: aproximadamente el doble para recién nacidos, el triple para la infancia y adolescencia, y un incremento del doble también para las mujeres adultas no gestantes, y cantidades apreciablemente más altas durante el embarazo y la lactancia. Esta nueva “visión” de las RDA tiene en cuenta por primera vez la función de la vitamina más allá de la deficiencia, y considera las nuevas funciones de una mayor necesidad de la vitamina para prevenir los defectos de

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tubo neural, así como la disminución del riesgo cardiovascular inducido por la hiperhomocisteinemia. En 1998, el mencionado Food and Nutrition Board expresó las ingestas dietéticas de referencia para el folato como “equivalentes dietéticos de folato” (Dietary Folate Equivalent, DFE), que tratan de expresar la mayor biodisponibilidad del ácido fólico sintético utilizado para la fortificación de alimentos, en comparación con el folato presente de manera natural en los alimentos (Tabla 3).

2.6.2.Toxicidad

Un exceso de ácido fólico puede llegar a enmascarar la deficiencia de vitamina B12, al presentar ambas vitaminas como enfermedad carencial más característica la anemia, indistinguible la debida a la una de la causada por la otra, aunque en el caso de la anemia por falta de B12 el cuadro neuropsiquiátrico puede asociarse al hematoológico, lo que no ocurre en el caso del ácido fólico. Esto último puede resultar especialmente grave en el caso de las personas de edad avanzada. Por su carácter hidrosoluble, las cantidades ingeridas en exceso tienden a ser eliminadas en orina y no a acumularse en los tejidos como ocurre en el caso de las vitaminas liposolubles. Por ello, no se han descrito efectos tóxicos de la vitamina cuando se ingiere a través de la dieta. Cuando el ácido fólico se ingiere en forma de suplemento farmacológico, las dosis administradas pueden ser mucho más elevadas y, aunque dosis diarias de 15 mg en individuos sanos no producen toxicidad, pueden darse reacciones adversas en ciertas situaciones. Entre ellas cabe destacar: a) Efecto convulsivante. Dosis muy elevadas de ácido fólico (unas 100 veces las ingestas recomendadas) pueden interferir en la acción farmacológica de fármacos anticonvulsivantes como fenobarbital, fenitoína o primidona, precipitando crisis convulsivas en pacientes sometidos a este

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tipo de tratamiento. Este efecto es debido a que el ácido fólico y los fármacos antiepilépticos inhiben mutuamente su captación por la membrana de las células intestinales, y quizá también por la membrana de las células cerebrales. El ácido fólico por sí solo también podría tener un efecto convulsivante, según se ha observado en animales de experimentación sometidos a dosis masivas de ácido fólico (45-125 mg/día). Sin embargo, este efecto convulsivante no se ha demostrado en individuos humanos sanos con dosis de hasta 15 mg/día. b) Interacción con el zinc. Los suplementos de ácido fólico en dosis no muy elevadas (350 µg/día) pueden inhibir la absorción del zinc, aunque los efectos y la magnitud de esta interacción no han sido claramente definidos.

2.7. Fuentes alimentarias 2.7.1. Formas En los alimentos, los folatos se encuentran mayoritariamente como derivados poliglutámicos y pueden presentarse todas las formas según el estado de oxidación y las sustituciones sobre el anillo de pteridina. El término “ácido fólico” fue introducido por primera vez por Mitchell et al., en 1941, para describir un factor aislado de las hojas de espinaca, de las cuales tomó el nombre. El propio nombre, del latín folivm, es indicativo de los alimentos más ricos en esta vitamina: las hojas. El ácido fólico, entendido como ácido pteroil-monoglutámico, está totalmente oxidado y es la forma sintética que normalmente aparece en los suplementos, pero no de forma natural en cantidades significativas.

2.7.2. Alimentos Las principales fuentes alimentarias de folatos son, por tanto, las verduras y hortalizas, entre las cuales cabe destacar las acelgas y espinacas [140 µg/100 g de porción comestible (PC)], los grelos y las nabizas (140 µg/100 g PC), la remolacha (90 µg/100 g PC) las coles y los guisantes (78 µg/ 100 g PC). Asimismo, los garbanzos que, hay que recordar, son una leguminosa de amplio consumo en la dieta española y también en la mediterránea, presentan un elevado contenido de folatos (180 µg/

100 g PC). Algunas frutas frescas como la naranja, el melón o el plátano aportan también folatos, pero su contenido es menor (20-40 µg/100 g PC), y los frutos secos tales como almendra o avellana, o el aguacate, presentan un contenido alto de folatos (96-110 µg/100 g PC). Otra buena fuente de folatos son los cereales de desayuno fortificados (150200 µg/100 g PC). La leche y los derivados lácteos contienen de 5 a 50 µg/100 g PC, y las carnes y pescados son, en general, fuentes pobres de folatos a excepción del hígado (182 µg/100 g PC).

2.7.3. Procesos culinarios Los folatos son sensibles a la luz, los ácidos, los álcalis, los oxidantes y los reductores. Por su carácter hidrosoluble también pueden perderse con el agua de cocción de los alimentos. Por ello, se estima que prácticamente el 50% del contenido inicial de folatos en los alimentos se pierde en los procesos culinarios. La elaboración al vapor o la fritura conducen a pérdidas del contenido inicial en folatos que pueden alcanzar el 90%. Las verduras pierden casi el 70% de su contenido en folatos al hervirlas durante 8 minutos, en gran parte por disolución en el agua de cocción.

2.7.4. Biodisponibilidad La estimación de la eficacia con que se absorben los folatos y de su biodisponibilidad es todavía incompleta. Sólo los monoglutamatos se absorben directamente en el intestino, mientras que los poliglutamatos deben ser primero hidrolizados a monoglutamatos por acción de una enzima intestinal, la pteroil-poliglutamato hidrolasa. En conjunto, se absorben alrededor del 90% de los monoglutamatos, y entre el 50% y el 90% de los poliglutamatos, aunque las cifras varían mucho según el tipo de alimento y la metodología de análisis empleada. Estas diferencias entre alimentos se deben a la presencia de inhibidores de la hidrolasa u otros factores desconocidos. Las diferencias entre ensayos radican principalmente en la dificultad que entraña la determinación de los folatos en alimentos y en la estimación del verdadero folato endógeno que se elimina, ya que existe una síntesis bacteriana del mismo.

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

Tabla 4. PAUTAS PARA INTERPRETAR EL ESTATUS CORPORAL EN FOLATOS Estatus Normal Marginal Deficiente

Folatos en suero (µg/l) >6 3-6 160 140-160 < 140

bolización de la homocisteína. Su poder diagnóstico reside en que existe una correlación negativa entre los folatos y la homocisteína, de manera que cuando existe una deficiencia de ácido fólico, suele producirse un aumento en la concentración sérica de homocisteína. c) Test de excreción de ácido formimino-glutámico (FIGLU). El FIGLU es producto del catabolismo de la histidina y es el compuesto sobre el que actúa la formimino-glutamato transferasa, enzima dependiente del folato, para dar lugar a ácido glutámico. El test se basa en la administración de una dosis (15 g) de histidina por vía oral. Si la excreción de FIGLU en la orina de 8 horas es mayor que lo que se considera normal (18 mg) se puede sospechar una carencia en folatos. Se utilizó mucho en los años 60 y 70 del siglo pasado para diagnosticar la deficiencia de ácido fólico, pero, hoy en día, su aplicación es cada vez más limitada. d) Test de la supresión con desoxiuridina. Es una herramienta muy utilizada en investigación para identificar los estados deficitarios de folatos o vitamina B12. Consiste en evaluar, de forma indirecta, la capacidad de una preparación de células de médula ósea para sintetizar DNA. Para ello, se mide si la adición de desoxiuridina a la preparación es capaz de inhibir la incorporación de timina radiomarcada en la molécula de DNA.

2.8.2. Diagnóstico de la carencia Es necesario comenzar diciendo que la deficiencia en ácido fólico es difícil de interpretar y presenta numerosos factores generadores de confusión. De hecho, no se suele presentar una deficiencia en ácido fólico de forma aislada, sino que suele asociarse a deficiencias en la ingesta también de otros nutrientes, o a problemas de malabsorción que afecten a varios componentes de la dieta. Además,

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Figura 5. Deficiencia de ácido fólico (etapas y marcadores).

ninguno de los métodos de evaluación descritos anteriormente es perfecto por sí solo para el diagnóstico, bien porque no resulta suficientemente específico o porque su sensibilidad no permite distinguir deficiencias subclínicas. Por ello, es necesario tener en cuenta toda la información clínica, morfológica y bioquímica para llevar a cabo un diagnóstico correcto acerca de la presencia o ausencia de una carencia en ácido fólico. A continuación, se describen las distintas etapas que conducen al desarrollo de la anemia por deficiencia en ácido fólico y las modificaciones que sufren los marcadores más empleados (Figura 5): • Etapa 1. La primera etapa de la carencia en folato se caracteriza por una reducción de la concentración sérica de la vitamina a valores por debajo de 3 µg/l. Por el contrario, el contenido de folatos en eritrocitos se mantiene dentro del rango de valores normales. En todos los experimentos llevados a cabo en voluntarios humanos sometidos a deprivación de folato, el descenso en el nivel sérico de folato normalmente se produce en un plazo de 1 a 3 semanas, aunque también se ha visto en otros individuos que la depleción se puede dar hasta en un plazo de dos meses. Sin embargo, la concentración sérica de folatos puede ser baja y sin embargo no existir ningún signo de deficiencia, o no llegar a inducirse la patología. Por ello, no debe considerarse esta situación como un estado real de deficien-

cia, tal como se hace en numerosas ocasiones, sino como un estado de balance negativo de folatos. • Etapa 2. A medida que la deficiencia progresa, se van agotando las reservas corporales de folatos, lo que conduce a un descenso manifiesto en la concentración de folatos en eritrocitos hasta valores por debajo de 160 µg/l. En general, no se alteran todavía los parámetros morfológicos o bioquímicos, pero en algunos pacientes de alto riesgo, como los alcohólicos, puede manifestarse también una elevación ligera de la concentración sérica de homocisteína. • Etapa 3. En esta etapa, la deficiencia de ácido fólico conduce a alteraciones en el metabolismo, y la eritropoyesis queda afectada. Esta situación se detecta porque es insuficiente la síntesis de DNA y porque los granulocitos presentan hipersegmentación nuclear. Además, el test de supresión con desoxiuridina resulta anormal (aunque se normaliza mediante la adición in vitro de folatos) y se eleva significativamente la concentración sérica de homocisteína. • Etapa 4. A medida que la deficiencia de folatos se mantiene en el tiempo, se desarrolla la anemia megaloblástica. Su primera manifestación será una reducción del número de eritrocitos y un aumento en el volumen corpuscular medio, mientras que otros parámetros como el hematocrito o la concentración de hemoglobina se mantendrán

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

en sus valores normales debido al aumento en el tamaño celular. Posteriormente, quedarán afectados los tres parámetros mensurables propios de la anemia: hematocrito, concentración de hemoglobina y número de eritrocitos. En este momento, son muchas veces detectables en sangre periférica macroovalocitos y macrocitos, y la hipersegmentación es mucho más manifiesta. Al agravarse la anemia, aparecen nuevos signos o se acentúan los ya existentes. Por ejemplo, la médula ósea se hace megaloblástica con una manifiesta hiperplasia eritroide. El número de plaquetas en ocasiones también puede descender y pueden aparecer neutropenia y trombocitopenia. Los síntomas característicos de la anemia, como debilidad, fatiga, dificultad en la concentración, irritabilidad, cefaleas y palpitaciones, aparecen también en esta etapa.

3.Vitamina B12 Fue Combe el primero en describir, en la década del 1820, una anemia letal que se describía como debida a “algún trastorno de los órganos digestivos o de asimilación”. Durante aproximadamente un siglo, esta anemia siempre tenía un carácter “mortal”, y de ahí su denominación de anemia perniciosa. Fueron Minot y Murphy, en 1926, quienes demostraron que la enfermedad se podía curar ingiriendo grandes cantidades de hígado, lo que les valió el Premio Nobel. Por otro lado, Castle y Townsend observaron que el mecanismo causal era “una incapacidad para completar alguno de los pasos esenciales de la digestión gástrica”. La búsqueda de un principio activo en el hígado culminó con el aislamiento de la vitamina B12 en 1948, que se llevó a cabo por un grupo de investigación de Merck en EE UU. Finalmente, en 1964 aún se concedió otro Premio Nobel relacionado con la vitamina B12, concretamente a Hodgkin por su participación en el descubrimiento de su estructura química mediante cristalografía por rayos X. El conocimiento de la función bioquímica de la vitamina se estableció en 1959, año en que quedó establecida su función como coenzima (adenosilcobalamina) de la metilmalonil-CoA mutasa, y en 1963 como cofactor (metil-cobalamina) de la metionina sintasa, que está implicada en la metilación de la homocisteína necesaria para la síntesis de

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metionina, y en la que se encuentra implicado también el ciclo de los folatos.

3.1. Estructura química, propiedades físico-químicas y fuentes 3.1.1. Estructura química Las cobalaminas son corrinoides constituidos por cuatro anillos pirrólicos de forma muy similar a los de las porfirinas, con cobalto como núcleo central. Poseen diferentes sustituyentes, muchos de ellos de naturaleza amídica, y con el mencionado átomo de cobalto en el centro unido a los cuatro nitrógenos tetrapirrólicos. El sexto enlace puede realizarse con diversos ligandos, dando origen a diferentes formas de la cobalamina: a) Un ión cianuro (ciano-cobalamina). b) Un grupo hidroxilo (hidroxi-cobalamina). c) Un grupo metilo (metil-cobalamina). d) Un resto 5’desoxiadenosilo (desoxiadenosilcobalamina). Tanto la adenosil-cobalamina como la metil-cobalamina son las formas coenzimáticas (Figura 6).

3.1.2. Propiedades físico-químicas En solución pura se destruye rápidamente por la luz y los rayos UV. Es poco estable en medios ácidos, alcalinos, y en presencia de agentes reductores. Presenta un aspecto de polvo cristalino de color rojo, soluble en alcohol, poco soluble en agua e insoluble en éter y cloroformo.

3.1.3. Fuentes alimentarias La vitamina B12 es producida únicamente por los microorganismos. Los vegetales no la necesitan y no la contienen, salvo raras excepciones (p. ej., la convivencia con microorganismos simbióticos). La fuente de vitamina B12 para los animales es, generalmente, la ingestión de microorganismos o la producción por la microbiota intestinal. Por todo ello, las fuentes alimentarias de esta vitamina son los productos animales. Se relacionan, a continuación, los más destacados de los mismos:

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Figura 6. Estructura de la vitamina B12. CN: cianocobalamina; OH: hidroxicobalamina.

• Muy buenas fuentes (50-100 µg/100 g): hígado, riñón y sesos. • Buenas fuentes (5-50 µg/100 g): yema de huevo, almejas, ostras, cangrejo, sardinas, salmón, hígado de pollo, etc. • Fuentes de contenido bajo (0,2-5 µg/100 g): carnes (vaca, cordero, cerdo, pollo); huevo entero, queso, leche de vaca, bacalao, merluza, lenguado, atún, etc. Los procesos industriales y culinarios afectan al contenido total de vitamina B12; así, al pasteurizar la leche durante 2-3 segundos se pierde aproximadamente el 7% del contenido de vitamina B12; si se la hierve durante 2-5 minutos las pérdidas alcanza-

rán hasta el 30%, mientras que la esterilización lenta (13 min a 119-120 ºC) llega a provocar unas pérdidas de hasta el 77%.

3.2. Digestión, absorción, metabolismo y mecanismo de acción 3.2.1. Digestión Las cobalaminas unidas a las proteínas alimentarias necesitan ser liberadas gracias al ácido clorhídrico gástrico y la pepsina, para unirse después

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

a otras proteínas (proteínas R o haptocorrinas) procedentes de la saliva y el jugo gástrico. La vitamina B12 se libera de las proteínas fijadoras por la acción de las proteasas pancreáticas, y se une al llamado factor intrínseco (FI), procedente principalmente de las células parietales gástricas.

3.2.2. Absorción Para que la vitamina B12 se pueda absorber, es necesario que tres sectores del tracto digestivo estén anatómica y funcionalmente íntegros: estómago, páncreas e íleon terminal. El estómago debe aportar la acidez y las enzimas necesarias para liberar la vitamina (factor extrínseco de Castle) de su fuerte unión a las proteínas alimentarias, y posteriormente ligarla a una proteína R de origen salivar y gástrico. Por otra parte, el factor intrínseco de Castle, una glicoproteína segregada por las células parietales gástricas, es esencial para que la vitamina se absorba en el íleon. El páncreas, con la producción de tripsina y bicarbonato, facilita su absorción, que tiene lugar en el íleon terminal. La entrada en la célula de la mucosa es un mecanismo saturable que hace que sólo una cantidad determinada de la vitamina B12 de la dieta (1-2 mg/ración) se pueda aprovechar. A dosis grandes se produce una absorción pasiva no saturable. A niveles fisiológicos de ingesta, la absorción puede llegar a suponer un 60% de la cantidad ingerida, y disminuye a menos del 10% con ingestas muy superiores.

3.2.3. Metabolismo Al penetrar el complejo vitamina B12-factor intrínseco, lo hace a través de un receptor específico situado en íleon. Una vez disgregado este complejo, las cobalaminas pasan a plasma ligadas a proteínas específicas, las transcobalaminas (TCI, TCII, y TCIII). La cobalamina que pasa a la sangre desde el enterocito aparece ligada a la TCII, y lo hace en menos proporción ligada a la TCI. Esta última transporta la cobalamina metilada, mientras que la TCII es una globulina que transporta la vitamina hacia el hígado a través del sistema porta y también a otros tejidos. Este complejo TCII-B12 interactúa 750

con el receptor celular, y hace que se convierta en dos coenzimas, uno citosólico y otro mitocondrial. Una vez en el espacio intracelular, la cobalamina es sometida a la acción de las reductasas que originan las formas con cobalto II y cobalto I. Una vez obtenida la forma reducida (CBlr), puede seguir dos vías: en la mitocondria se origina la desoxiadenosil-cobalamina, que se une a la metilmalonil-CoA mutasa, mientras que en el citoplasma se forma la metil-cobalamina que actúa con la metionina sintasa; ambas formas constituyen el 95% del total corporal. La cantidad de cobalamina almacenada en los tejidos del individuo adulto oscila entre 2 y 3 mg, y la mitad se encuentra en hígado. Hay circulación enterohepática con una ligera excreción por las heces (aprox. 2 mg/día), no conociéndose ningún mecanismo metabólico degradativo. La excreción se produce en tracto gastrointestinal, riñón y piel. Si la cantidad de vitamina B12 circulante excede la capacidad de unión a las transcobalaminas, dicho exceso se excreta por vía urinaria.

3.2.4. Acciones Hay diferentes reacciones metabólicas que requieren la intervención de la vitamina B12 y, a veces, coparticipa en elllas el ácido fólico: • Conversión de homocisteína a metionina: interviene aquí el metil-tetrahidrofolato (CH3-THF4). Este último compuesto cede el radical metilo a la cobalamina, y ésta lo transfiere a la homocisteína para formar metionina (ver apartado 1.5). • Conversión de la L-metil-malonil-CoA en succinil-CoA: esta reacción es catalizada por la metilmalonil-CoA mutasa, que utiliza a nivel mitocondrial la 5’-desoxiadenosil cobalamina. Se trata de una etapa metabólica fundamental en el metabolismo de algunos aminoácidos, como la valina y la isoleucina, entre otros (ver Capítulo 1.14, apartado 5.6, Figura 27).

3.3.Valoración del estado nutricional Debido a que el desarrollo progresivo de la atrofia gástrica está determinado genéticamen-

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Tabla 5.VALORACIÓN DEL ESTADO NUTRICIONAL DE LA VITAMINA B12 Método Vitamina B12 sérica (cobalaminas) TC-II ligada a la B12 Índices hematológicos Ácido metilmalónico Prueba de supresión de la desoxiuridina Homocisteína total

Valores Deficiente: < 100 pmol/l

Observaciones Bien aceptado

Deficiente: < 15 pmol/l VCM > 100 Hb < 7,5 mg/dl Deficiencia: > 1µmol/l (suero) En deficiencia, aumento

Refleja repleción tisular No específico

Deficiencia: > 14 µmol/l

Mejor prueba funcional No disponible como prueba rutinaria No específico

VCM: volumen corpuscular medio de los eritrocitos.

te, aparecerá en algún momento entre los 50 y 90 años de edad en la mayoría de las personas con una disminución de la capacidad para absorber la vitamina B12 de los alimentos; resultará, por tanto, necesario, a partir de los 50 años de edad y cada cinco años, medir la holo-transcobalamina II (holoTCII) en el suero. La razón es que la holo-TCII es la proteína circulante que libera la vitamina B12 hacia las células que sintetizan DNA. Esta holo-TCII sérica disminuye antes de que lo haga la vitamina B12 total, por lo que su determinación va a permitir iniciar la administración de B12 con el fin de evitar que el balance negativo inicial progrese hasta una situación clínica peligrosa. También se emplea bastante frecuentemente la prueba de Schilling, que mide la absorción de vitamina B12 (pero no sus depósitos). Asimismo, la medición de los niveles séricos totales de vitamina B12 es un indicador relativamente tardío de deficiencia. En definitiva, la persona que deje de ingerir vitamina B12 pasa por cuatro estadios diferentes de balance negativo: • Depleción sérica (holo-TCII). • Depleción celular (descenso de la holo-haptocorrina y de la vitamina B12 en los hematíes). • Deficiencia bioquímica (disminución de la velocidad de síntesis de DNA, así como elevación de la homocisteína y del ácido metilmalónico séricos). • Deficiencia clínica (anemia). La Tabla 5 resume los métodos y los valores de los parámetros utilizados en la valoración del estado nutricional de la vitamina B12.

3.4. Deficiencia, ingestas recomendadas y toxicidad 3.4.1. Deficiencia La falta de vitamina B12 es la causa evidente de dos enfermedades, la anemia megaloblástica y la neuropatía. Más recientemente, se ha asociado a esta vitamina con el proceso de aterosclerosis y con malformaciones connatales como los defectos del tubo neural. Anemia macrocítica. La deficiencia de vitamina B12 origina una anemia macrocítica normocrómica que resulta indistinguible de la que caracteriza a la deficiencia en folatos. Al igual que en el caso de la deficiencia en folatos, la “megaloblastosis” o aumento del tamaño celular se presenta también a nivel enterocitario. Neuropatía. La deficiencia de vitamina B12 produce una neuropatía con desmielinización discontinua, difusa y progresiva. Se caracteriza por parestesias en manos y pies, sensación propioceptiva y vibratoria anormales con pérdida del sentido postural, y ataxia espástica. Aunque no está perfectamente establecido, se considera que la lesión neurológica podría deberse a una carencia de grupos metilo como consecuencia de la imposibilidad de sintetizar metionina y S-adenosil-metionina, o de eliminar la homocisteína, tóxica para el encéfalo. Cabe recordar que la homocisteína se convierte en una neurotoxina y en una vasculotoxina cuando se elevan sus niveles. Aterosclerosis. Ya se ha comentado, al referirse al ácido fólico, que los niveles sanguíneos

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

aumentados del aminoácido homocisteína constituyen un evidente factor de riesgo en el proceso aterosclerótico. La elevación del aminoácido se puede deber a la deficiencia de ácido fólico, de vitamina B12, o de vitamina B6.

3.4.2. Causas de deficiencia Entre las principales, están las siguientes: a) Ingesta disminuida. Si la dieta contiene alimentos de origen animal el desarrollo de deficiencia es prácticamente imposible, y sólo en el caso del vegetarianismo estricto se pueden producir problemas, después de muchos años de seguimiento de este tipo de dietas. Habitualmente, los vegetarianos estrictos suelen tomar suplementos vitamínicos con B12. Además, no debe olvidarse que existe una importante circulación enterohepática, lo que asegura su reutilización, y una pequeña biosíntesis por la microbiota del colon. b) Alteraciones gástricas. En aquellas situaciones en que el fallo reside en una producción disminuida de factor intrínseco (FI). Esto ocurre en la edad avanzada, o en situaciones caracterizadas por atrofia gástrica de origen genético. La menor producción de FI puede ocurrir en pacientes que hayan sufrido gastrectomía total, o también parcial cuando se acompaña de úlcera gástrica. La cirugía derivativa gástrica para el tratamiento de la obesidad también supone un factor de riesgo. Por último, la hipoclorhidria de la edad avanzada puede ser causa de deficiencia, al no liberarse la vitamina de las proteínas alimentarias.

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c) Alteraciones intestinales. Las que habitualmente se producen por una secreción pancreática disminuida, con niveles menores de enzimas pancreáticas y de bicarbonato, impidiendo la liberación de la vitamina de las proteínas de fijación. La resección o daño ileal, donde están localizados los receptores para el complejo B12-FI, puede conducir a la deficiencia vitamínica. Los síndromes de malabsorción producen también deficiencia vitamínica, como es el caso del esprúe tropical y la enfermedad de Crohn. d) Errores congénitos. Hay diversos errores que conducen a la formación de cobalaminas anormales, como es el caso de dos adenosil-cobalaminas anormales (Cbl A y B), y cobalaminas mutantes anormales de la metil-cobalamina y de la adenosil-cobalamina (Cbl1 C, Cbl D, y Cbl F), que conducen a trastornos metabólicos como aciduria metil malónica, acidosis metabólica, cetonemia, hiperamoniemia, hiperglicinemia, e hipoglucemia. e) Interacciones con fármacos y alcohol. La colchicina, la neomicina o el etanol tienen la posibilidad potencial de inducir deficiencia vitamínica.

3.4.3. Ingestas recomendadas y toxicidad Las necesidades de vitamina B12 se estiman en 2 µg/día. Respecto a la toxicidad, la vitamina B12 no debe emplearse en cuadros mieloproliferativos, especialmente en el caso de leucemia. En cualquier caso, no se han descrito casos de toxicidad por sobredosificación, hasta ingestas de 1.000 µg.

G. Varela Moreiras

4. Resumen  El presente Capítulo se encuentra estructurado en dos partes diferenciadas, de acuerdo con las dos vitaminas hidrosolubles que son objeto del mismo. Sin embargo, debido a algunas acciones bioquímicas que comparten, así como a la patología “clásica” -la anemia- que su deficiencia origina, en algunos apartados se hace referencia de manera indistinta a ambas.  El Capítulo, y tanto para el ácido fólico como la vitamina B12, se inicia con una Introducción que pretende, desde la perspectiva histórica de su descubrimiento y síntesis, llegar a las nuevas funciones que potencialmente se les han atribuido. Continúa con una breve descripción de la estructura química y de los vitámeros correspondientes, haciendo especial mención de las diferencias en la actividad biológica de los mismos. Se hace, además, un repaso de las principales fases de la digestión, y de los procesos de absorción y metabolismo, así como de los factores que pueden interferir en los mismos. A continuación, se recogen las ingestas recomendadas actualizadas y, asimismo, se destacan las principales fuentes alimentarias de las vitaminas, junto con los potenciales problemas de toxicidad que se pudieran derivar de un exceso de ingesta. Al apartado de la relación entre las vitaminas y la salud se le presta especial atención, indicando especialmente aquellas nuevas funciones para las que tienen un papel demostrado, como es el caso del ácido fólico y la prevención de los defectos del tubo neural, o la regulación del metabolismo de la homocisteína, factor de riesgo emergente en los procesos vasculares. Igualmente, se tratan las principales causas por las que se puede producir una deficiencia vitamínica.  En la última parte, se analizan y discuten los marcadores más empleados para la valoración nutricional de dichas vitaminas, las dificultades analíticas y los problemas de interpretación.

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Capítulo 1.22.

Ácido fólico y vitamina B12

5. Bibliografía Alonso Aperte E, Varela Moreiras G. Vitaminas hidrosolubles. En: García Arias MT, García Fernández MC (eds.). Nutrición y Dietética para Enfermería. Ediciones de la Universidad de León, 2003: 149-64. Varela Moreiras G, Alonso-Aperte E. Ácido fólico y salud. En: Serie Informes de la Fundación Española de la Nutrición (FEN), n.º 10. Madrid, 1999. Varela Moreiras G, Alonso-Aperte E. Concepto dinámico de la interacción nutriente-fármaco. En: Miján de la Torre A (ed.). Tratado de Nutrición clínica. Bases y fundamentos (I). Editorial Nutricia, 2000. Varela Moreiras G. Bioquímica en Nutrición: vitaminas. En: Miján de la Torre A (ed.). Técnicas y métodos de investigación en nutrición humana. Editorial Glosa, 2002. Varela Moreiras G, Mataix J. Vitaminas y proliferación celular. Ácido fólico y vitamina B12. En: Mataix J (ed.). Nutrición y alimentación humana. Ergon Ediciones, 2002: 160-73. Varela-Moreiras G. Vitaminas y Homocisteína.En:Varela Moreiras G, Alonso-Aperte E (eds.). Vitaminas y salud: de las enfermedades carenciales a las degenerativas. Fundación BBVA, 2003. Varela Moreiras G. Folate deficiency: from the basic to clinic. En: Vaquero P, Carvajal A, García Arias T, Sánchez-Muniz FJ (eds.). Bioavailability of Micronutrients and Minor Dietary Compounds. Metabolic and Technological Aspects. Research Signpost. Kerala, India, 2003: 69-81. Las anteriores referencias contienen aportaciones del autor del presente Capítulo a la temática de las vitaminas ácido fólico y B12. Centers for Disease Control. Use of folic acid for prevention of spina bifida and other neural tube defects-1983-91. MMWR 1991; 40: 513-6. Revisa el posible papel del ácido fólico en la prevención de los defectos del tubo neural, a la luz de los conocimientos habidos en su momento, por los que la suplementación vitamínica puede llegar a prevenir hasta el 70% de este tipo de malformaciones congénitas.

6. Enlaces web  www.navigator.tufts.edu  www.nutrition.org.uk  www.sennutricion.org  www.foodstudents.net  www.euro.who.int/nutrition

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Czeizel A, Dudás I. Prevention of the first occurrence of neural tube defects by periconceptional vitamin supplementation. N Engl J Med 1992; 327: 1832-5. Artículo clave para entender que el ácido fólico puede tener un papel crítico, no ya en la recurrencia, sino en la ocurrencia de los defectos del tubo neural. Food and Nutrition Board. IOM (Institute of Medicine). Folate. En: Dietary Reference Intakes for Thiamine, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate,Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline. National Academic Press.Washington DC, 1998; 8: 196-305. Food and Nutrition Board. IOM (Institute of Medicine). Vitamin B12. En: Dietary Reference Intakes for Thiamine, Riboflavin, Niacin, Vitamin B6, Folate, Vitamin B12, Pantothenic Acid, Biotin, and Choline. National Academic Press.Washington DC, 1998; 9: 306-56. Los anteriores textos corresponden a una serie de volúmenes que han supuesto una auténtica revolución, en cuanto a la transformación del concepto de ingesta recomendada o RDA (Recommended Dietary Allowances) en el de ingestas dietéticas de referencia, IDR (Dietary Reference Intakes). Se evalúan, de forma precisa, los diferentes factores que pueden afectar a las IDR, en las diferentes etapas de la vida. MRC Vitamin Study Research Group. Prevention of neural tube defects: results of the Medical Research Council Vitamin Study. Lancet 1991; 338: 131-7. Este artículo supuso, en su momento, el apoyo más importante para demostrar que dosis muy elevadas de suplementos con ácido fólico a mujeres de alto riesgo que planifican un embarazo pueden prevenir la recurrencia de nacimientos con defectos de tubo neural en un porcentaje importante de las mismas. Rojas Hidalgo E. Vitaminas: consideraciones bioquímicas, nutricionales y terapéuticas. Universidad Nacional de Educación a Distancia. Madrid, 1998. Magnífica obra de revisión de diferentes aspectos de las vitaminas, desde la nomenclatura, química, fuentes, absorción y metabolismo, hasta la relación “clásica” y “nueva” con la salud, así como aspectos de toxicidad.