Bioquímica y función de los micronutrientes
La bioquímica de los micronutrientes estudia las vitaminas y los minerales esenciales y oligoelementos que el cuerpo requiere en pequeñas cantidades, y los roles bioquímicos que desempeñan como cofactores enzimáticos, precursores hormonales, antioxidantes y componentes estructurales. Aunque solo se necesitan en cantidades de miligramos o microgramos, los micronutrientes son indispensables para el metabolismo, y tanto su deficiencia como su exceso tienen consecuencias bioquímicas y clínicas.
Definition
Los micronutrientes son vitaminas dietéticas y minerales esenciales y oligoelementos requeridos en pequeñas cantidades para el crecimiento, el metabolismo y la función fisiológica normales; la bioquímica de los micronutrientes es el estudio de sus estructuras, roles metabólicos, regulación homeostática y las consecuencias del desequilibrio.
Scope
Esta área orienta al lector sobre la química, las funciones metabólicas, los requisitos de ingesta y la regulación de los micronutrientes. Agrupa el campo en vitaminas liposolubles e hidrosolubles, el metabolismo de minerales y oligoelementos, la fisiología compartida de la absorción y el transporte de micronutrientes, y los trastornos que surgen de la deficiencia o la toxicidad. Trata los micronutrientes como un tema de bioquímica nutricional en lugar de como una guía de manejo clínico.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué funciones bioquímicas cumplen las vitaminas individuales y los oligoelementos en el metabolismo humano?
- ¿Cómo se regulan la absorción, distribución y almacenamiento de micronutrientes para mantener la homeostasis?
- ¿Cómo surgen la deficiencia y la toxicidad, y cómo se reflejan bioquímicamente?
- ¿Cómo se derivan los requisitos dietéticos y las ingestas de referencia para los micronutrientes?
Key concepts
- Vitaminas como cofactores enzimáticos y precursores de coenzimas
- Clases de solubilidad: liposolubles versus hidrosolubles
- Minerales esenciales y oligoelementos
- Regulación homeostática de la absorción y el almacenamiento
- Biodisponibilidad e interacciones de nutrientes
- Estados de deficiencia y toxicidad (exceso)
- Ingestas dietéticas de referencia y biomarcadores de estado
Mechanisms
Los micronutrientes actúan a través de un número reducido de estrategias bioquímicas recurrentes. Muchas vitaminas del grupo B se convierten en coenzimas que participan en el metabolismo de carbohidratos, aminoácidos y energía; metales traza como el hierro, el zinc, el cobre y el selenio se unen a los sitios activos de las enzimas donde permiten la catálisis, las reacciones redox o el transporte de oxígeno; las vitaminas liposolubles funcionan como moléculas señalizadoras similares a hormonas (vitamina D), antioxidantes (vitamina E) o cofactores en la modificación postraduccional (vitamina K). Dado que el exceso de varios micronutrientes es perjudicial, el cuerpo los regula homeostáticamente, de manera más notable en el caso del hierro, donde el equilibrio sistémico se rige por el eje hepcidina-ferroportina en lugar de por la excreción (Hentze, 2010).
Clinical relevance
El estado de los micronutrientes subyace a una gran parte de la mala salud relacionada con la nutrición en todo el mundo, y la comprensión de su bioquímica ayuda a explicar por qué las deficiencias producen síndromes característicos y por qué algunos micronutrientes son tóxicos en exceso (Black, 2008). Esta área describe la base bioquímica de estos estados para referencia y educación; no es una fuente de dosificación, suplementación o asesoramiento clínico individualizado.
Epidemiology
Las deficiencias de hierro, vitamina A, yodo y zinc se encuentran entre las formas más prevalentes de malnutrición a nivel mundial y contribuyen sustancialmente a la morbilidad y mortalidad, particularmente entre mujeres y niños pequeños en entornos de ingresos bajos y medios (Black, 2008). La distribución detallada de deficiencias específicas se aborda en el tema de deficiencia y toxicidad.
Evidence & guidelines
Las ingestas de referencia para micronutrientes son establecidas por organismos expertos como el Institute of Medicine a través del marco de Dietary Reference Intake, que define los requisitos y los niveles máximos de ingesta tolerables (IOM, 2006). Los tratamientos exhaustivos de la bioquímica de los micronutrientes se encuentran en los libros de texto de nutrición estándar (Ross et al., 2014).
History
El concepto de micronutriente surgió a principios del siglo XX con el reconocimiento de que enfermedades como el escorbuto, el beriberi, el raquitismo y la pelagra no eran causadas por toxinas o infecciones, sino por la ausencia de factores dietéticos específicos, lo que llevó al aislamiento y la denominación de las vitaminas. Trabajos paralelos establecieron la esencialidad de oligoelementos como el hierro, el yodo, y más tarde el zinc y el selenio, consolidando los micronutrientes como un campo distinto dentro de la bioquímica nutricional.
Related topics
Seminal works
- black-2008
- hentze-2010
- iom-dri-2006
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre un macronutriente y un micronutriente?
- Los macronutrientes (carbohidratos, grasas, proteínas) suministran energía y se necesitan en cantidades de gramos, mientras que los micronutrientes (vitaminas, minerales y oligoelementos) se requieren solo en cantidades de miligramos o microgramos y actúan principalmente como cofactores, reguladores y elementos estructurales en lugar de como combustible.
- ¿Por qué los micronutrientes pueden ser perjudiciales en exceso?
- Varios micronutrientes tienen un rango seguro limitado; debido a que el cuerpo tiene medios restringidos para excretar algunos de ellos, una ingesta muy superior a los requisitos puede causar toxicidad, razón por la cual los marcos de referencia definen tanto las ingestas adecuadas como los límites superiores tolerables.