Vitamin A

Jumpaan vitamin A

Jumpaan vitamin A mungkin bermula dari penyelidikan sejak 1906, yang menunjukkan bahawa factor lain selain karbohidrat, protein, dan lemak adalah perlu bagi mengekalkan kesihatan ternakan lembu.. Menjelang 1917 satu dari bahan ini dijumpai secara bebas oleh Elmer McCollum di Universiti Wisconsin–Madison, dan ahli kimia Lafayette Mendel dan Thomas Burr Osborne di Universiti Yale. Oleh kerana "factor B larut-air " (Vitamin B) baru dijumpai, penyelidik memilih nama "factor A larut-lemak " (vitamin A). Vitamin A pertama kali disistesis pada 1947 oleh dua ahli kimia Belanda, David Adriaan van Dorp dan Jozef Ferdinand Arens.

Penglihatan

Peranan vitamin A dalam kitaran penglihatan adalah khusus berkait dengan bentuk retinal. Dalam mata, 11-cis-retinal terikat kepada rhodopsin (rods) dan iodopsin (kon) pada sisa lysine kekal (“conserved lysine residues”). Apabila cahaya memasuki mata 11-cis-retinal menjadi isomerized kepada bentuk all-"trans". Retinal all-"trans" terpisah dari opsin dalam beberapa langkah berturutan yang dikenali sebagai pelunturan. Isomerization ini memicu isyarat saraf sepanjang saraf penglihatan kepada pusat penglihatan di otak. Apabila kitaran ini lengkap, retinal all-"trans" boleh dikitar dan ditukar kembali kepada bentuk retinal 11-"cis" melalui siri tindak balas enzim. Tambahan lagi, sesetengah retinal all-"trans" mungkin ditukar kepada bentuk retinol all-"trans" dan kemudiannya diangkut melalui protein pengikat- retinol (IRBP) ke sel epithelial pewarna. Esterification lanjut kepada retinyl esters all-"trans" membenarkan bentuk akhir ini disimpan dalam sel epithelial pewarna bagi digunakan semula apabila diperlukan. Penukaran akhir retinal-11-cis akan mengikat kepada opsin bagi membentuk rhodopsin dalam retina. Rhodopsin diperlukan bagi melihat hitam dan putih dan juga bagi melihat waktu malam. Ini merupakan punca kekurangan vitamin A akan menghalang pembentukan rhodopsin dan mendorong kepada rabun malam.

Pembentukan gen

Vitamin A, dalam bentuk asid retinoic, memainkan peranan penting dalam pembentukan gen. Apabila retinol telah diserap oleh sel, ia boleh dioksida kepada retinal (oleh retinol dehydrogenases) dan kemudian retinal boleh di oksida kepada asid retinoic (melalui retinal oxidase). Perubahan retinal kepada asid retinoic adalah langkah tidak boleh diundur, bererti penghasilan asid retinoic dikawal ketat, disebabkan aktivitinya sebagai ligand bagi penerima nuklear (“nuclear receptors”). Asid retinoic mampu mengikat dua penerima nuklear bagi memulakan (atau mengekang) pembentukan gen: Penerima asid retinoic “(retinoic acid receptors – RAR”) atau penerima "X" retinoid (“retinoid "X" receptors –RXRs”). RAR dan RXR perlu dimerize sebelum ia mampu mengikat kepada DNA. RAR akan membentuk heterodimer dengan RXR (RAR-RXR), tetapi ia sukar membentuk homodimer (RAR-RAR). Sebaliknya, RXR mudah membentuk homodimer (RXR-RXR) dan akan membentuk heterodimer dengan kebanyakan penerima nuclear yang lain, termasuk penerima hormone thyroid (“thyroid hormone receptor - RXR-TR”), penerima Vitamin D₃ (RXR-VDR), penerima pengaktif-pengganda peroksisom ("peroxisome proliferator-activated receptor - RXR-PPAR) dan penerima "X" hati (RXR-LXR). RAR-RXR heterodimer mengenali tindak balas asid retinoid unsur (RAREs) pada DNA manakala RXR-RXR homodimer mengenali tindak balas retinoid "X" unsur (RXREs) pada DNA. Heterodimers RXR yang lain akan mengikat pada pelbagai unsur tindak balas lain pada DNA. Apabila sahaja asid retinoic terikat pada penerima dan dimerization telah berlaku, penerima menjalani pertukaran pematuhan (“conformational change” yang menyebabkan sesama-pemendam (“co-repressors”) menyingkir daripada penerima. Rakan pengaktif kemudian boleh mengikat pada kompleks penerima, yang mungkin membantu melonggarkan struktur chromatin daripada histones atau mungkin bertindak balas dengan mesin transkripsi. Penerima kemudiannya boleh mengikat pada unsure tindak balas pada DNA dan naikkawal (“upregulate”) atau turun kawal (“downregulate”) gambaran gen sasaran, seperti protin pengikat retinol selular (“cellular retinol-binding protein – CRBP”) termasuk juga gen yang mengkod bagi penerima itu sendiri.

Dermatologi

Vitamin A kelihatannya berfungsi bagi mengekalkan kulit sihat normal. Mekanisma di belakang agen therepeutik retinoid dalam rawatan penyakit dermatologi sedang dikaji. Bagi rawatan jerawat, dadah yang paling berkesan adalah 13-cis asid retinoic (isotretinoin). Sungguhpun tindakan mekanismanya kekal tidak diketahui, ia satu-satunya retinoid yang mengurangkan saiz dan pengeluaran kelenjar sebum. Isotretinoin mengurangkan bilangan bacteria dalam kedua-dua liang dan permukaan kulit. Ini dipercayai terhasil akibat pengurangan sebum, sumber zat bagi bakteria. Isotretinoin mengurangkan keradangan dengan mengekang tindak balas chemotatic oleh monosit dan neutrophils. Isotretinoin juga dibuktikan memulakan perubahan kelanjar sebum; memicu perubahan dalam penonjolan gen yang menyebabkan apoptosis. Isotretinoin merupakan teratogen dan kegunaanya terhad kepada penyeliaan perubatan.

Kekurangan

Kekurangan vitamin A dianggarkan menjejaskan jutaan kanak-kanak diseluruh dunia. Sekitar 250,000-500,000 kanak-kanak dinegara membangun menjadi buta setiap tahun akibat kekurangan vitamin A, dengan kejadian terbanyak di Asia Tenggara dan Afrika. Menurut Badan Kesihatan Sedunia (“World Health Organization – WHO”), kekurangan vitamin A adalah terkawal di Amerika Syarikat, tetapi di negara membangunkekurangan vitamin A adalah kebimbangan besar. Dengan kekurangan vitamin A yang meluas, WHO telah melaksanakan beberapa usaha bagi vitamin A tambahan bagi negara membangun. Sesetengah strategi ini termasuk pengambilan vitamin A melalui gabungan penyusuan, melalui permakanan, pengukuhan makanan, dan tambahan. Melalui usaha WHO dan rakan kongsinya, dianggarkan sekitar 1.25 juta kematian sejak 1998 di 40 negara akibat kekurangan vitamin A telah dihalang.
Kekurangan vitamin A boleh berlaku sebagai kekurangan utama atau kedua. Kekurangan utama berlaku dikalangan dewasa dan kanak-kanak yang tidak mengambil sayuran hijau dan kuning yang mencukupi, buah, dan hati. Berhenti menyusu awal juga meningkatkan risiko kekurangan vitamin A. Kekurangan vitamin A kedua dikaitkan dengan kecacatan penyerapan kronik lipids, penghasilan dan pembebasan hempedu terencat, permakanan lemak rendah, dan pendedahan kronik kepada oksida, seperti asap rokok. Vitamin A merupakan vitamin larut-lemak dan bergantung kepada kelarutan micelar bagi pengagihan pada usus kecil, yang mengakibatkan penggunaan vitamin A rendah akibat permakanan rendah lemak. Kekurangan zink turut melemahkan penyerapan, pengangkutan, dan metabolis vitamin A kerana ia penting bagi pensistesis protein pengangkut vitamin A dan pengoksidaan retinol kepada retinal. Dikalangan penduduk kebuluran, pengambilan rendah vitamin A dan zinc meningkatkan risiko kekurangan vitamin A dan mendorong kepada kejadian physiologi teruk. Kajian di Burkina Faso menunjukkan pengurangan besar kematian malaria dengan tambahan gabungan vitamin A dan zinc bagi kanak-kanak.
Oleh kerana fungsi unik kumpulan retinyl adalah penyerapan cahaya dalam protin retinylidene, salah satu tanda-tanda awal dan khusus bagi kekurangan vitamin A adalah penglihatan cacat, terutama dalam cahaya samara - Retinol. Kekurangan berkekalan menimbulkan siri perubahan, yang paling teruk pada mata. Sesetengah perubahan okular dirujuk sebagai xerophthalmia.
Oleh kerana fungsi unik kumpulan retinyl adalah penyerapan cahaya dalam protin retinylidene, salah satu tanda-tanda awal dan khusus bagi kekurangan vitamin A adalah penglihatan cacat, terutama dalam cahaya samara - Retinol#penglihatan malam rabun malam. Kekurangan berkekalan menimbulkan siri perubahan, yang paling teruk pada mata. Sesetengah perubahan okular dirujuk sebagai xerophthalmia. Pertama sekali berlaku kekeringan pada conjunctiva (xerosis) kerana lacrimal dan epithelium penghasir lendir normal kini diganti oleh keratinized epithelium. Ini diikuti dengan penebalan sisa keratin dalam kepingan lutcahaya kecil (titik Bitot) dan, akhirnya, hakisan pada permukaan kornel kasar dengan pelembutan dan kemusnahan kornea (keratomalacia) dan buta sepenuhnya. Perubahan lain termasuk kecacatan daya ketahanan, hipokeratosis (ketulin putih pada helaian folik rambut), keratosis pilaris dan squamous metaplasia pada lapisan epithelium pada bahagian atas laluan pernafasan dan pundi kencing menjadi keratinized epithelium. Berkait dengan pergigian, kekurangan Vitamin A mendorong kepada enamel hypoplasia.
Bekalan Vitamin A yang mencukupi adalah penting terutama bagi wanita yang mengandung dan menyusukan anak, kerana kekurangan tidak boleh diganti dengan tambahan lepas lahir postnatal.