Instituto Linus Pauling
   en colaboración con la Universidad de Chile
Investigación de Micronutrientes para una salud óptima

La tiamina es una vitamina hidrosoluble del complejo B, antes conocida como vitamina B₁ o aneurina (1). Aislada y caracterizada en la década de 1930, la tiamina fue uno de los primeros compuestos orgánicos en ser reconocido como una vitamina (2). La tiamina se encuentra en el cuerpo humano como tiamina libre y como varias formas fosforiladas: tiamina monofosfato (TMP), tiamina trifosfato (TTP), y tiamina pirofosfato (TPP), conocida también como tiamina difosfato.

Función

Función como coenzima

Al interior de organelos celulares llamados mitocondrias encontramos Piruvato deshidrogenasa, α-cetoglutarato deshidrogenasa, y deshidrogenasa de cetoácidos de cadena ramificada, cada una comprende un complejo enzimático diferente. Ellos catalizan la descarboxilación de piruvato, a-cetoglutarato, y aminoácidos de cadena ramificada para formar acetil-coenzima A, succinil-coenzima A, y derivados de aminoácidos de cadena ramificada, respectivamente; todos estos productos juegan un papel crítico en la producción de energía a partir de los alimentos (2). Además de la coenzima de la tiamina (TTP), cada complejo deshidrogenasa necesita de una coenzima que contenga niacina (NAD), una enzima que contenga riboflavina (FAD), y ácido lipoico.

La transcetolasa cataliza reacciones fundamentales en otra vía metabólica conocida como la vía de las pentosas fosfato. Uno de los intermediarios más importantes de esta vía es la ribosa-5-fosfato, un azúcar fosforilado de 5 carbonos, necesario para la síntesis de ribonucleótidos de alta energía, ATP y guanosina trifosfato (GTP). También es necesaria para la síntesis de ácidos nucléicos, ADN y ARN, y la enzima que contiene niacina NADPH, la que es esencial para una serie de reacciones biosintéticas (1, 3). Debido a que la transcetolasa diminuye con rapidez ante una deficiencia de tiamina, se ha utilizado la medición de su actividad en eritrocitos para evaluar el estado nutricional de la tiamina (2).

Deficiencia

El beriberi, la enfermedad causada por una deficiencia severa de tiamina, fue descrita en la literatura china ya en el 2600 A.C. La deficiencia de tiamina afecta a los sistemas cardiovascular, nervioso, muscular y gastrintestinal (2). El beriberi se ha determinado como seco, húmedo o cerebral, dependiendo de los sistemas afectados por la deficiencia severa de tiamina (1).

Beriberi seco

La característica principal del beriberi seco (paralítico o nervioso) es la neuropatía periférica. Al inicio del transcurso de la neuropatía, podría tener lugar el "síndrome pies ardientes." Otros síntomas incluyen reflejos anormales (exagerados) así como también sensación disminuida y debilidad en brazos y piernas. También se han descrito dolores musculares, sensibilidad y dificultad al levantarse de una posición agachada. Individuos con una deficiencia severa de tiamina podrían experimentar convulsiones.

Además de los síntomas neurológicos, el beriberi húmedo (cardiaco) se caracteriza por manifestaciones cardiovasculares de la deficiencia de tiamina, que incluyen ritmo cardiaco acelerado, agrandamiento del corazón, hinchazón severa (edema), dificultad para respirar, y en última instancia insuficiencia cardiaca congestiva.

Beriberi cerebral

El beriberi cerebral podría derivar en encefalopatía de Wernicke y psicosis de Korsakoff, especialmente en personas que abusan del alcohol. El diagnostico de la encefalopatía de Wernicke se basa en una triada de signos, que incluye movimientos anormales del ojo, alteraciones de la postura y la marcha, y anormalidades en la función mental que podrían incluir un estado de confusión apático o un trastorno en la memoria profunda denominado amnesia de Korsakoff o psicosis de Korsakoff. La deficiencia de tiamina que afecta al sistema nervioso central se define como la enfermedad de Wernicke cuando no se presenta el estado amnésico, y síndrome de Wernicke-Korsakoff (SWK) cuando se presentan los síntomas amnésicos junto a los trastornos del movimiento del ojo y la marcha. La mayoría de los que sufren de SWK son alcohólicos, aunque este síndrome se ha observado en otros trastornos de malnutrición grave, incluyendo cáncer al estómago y SIDA. Generalmente la administración de tiamina intravenosa a pacientes con SWK resulta en un rápido mejoramiento de los síntomas oculares, pero las mejoras en la coordinación motora y la memoria podrían ser menores, dependiendo de cuanto tiempo han estado presentes los síntomas. Evidencia reciente de activación aumentada de células inmunes y producción incrementada de radicales libres en las áreas del cerebro que son dañadas selectivamente, sugiere que el stress oxidativo juega un papel importante en la patología neurológica de la deficiencia de tiamina (4).

Causas de la deficiencia de tiamina

La deficiencia de tiamina podría derivar de una ingesta de tiamina insuficiente, necesidad aumentada de tiamina, pérdida excesiva de tiamina desde el cuerpo, consumos de factores anti-tiamina en los alimentos o una combinación de estos factores.

Ingesta insuficiente

El consumo insuficiente de tiamina es la causa principal de la deficiencia de tiamina en países subdesarrollados (2). La deficiencia de tiamina es común en poblaciones de bajos ingresos cuya dieta es alta en carbohidratos y baja en tiamina (por ejemplo, arroz blanqueado y pulido). Los infantes amamantados por madres con deficiencia de tiamina son propensos a desarrollar beriberi infantil. El alcoholismo, que se asocia con baja ingesta de tiamina, entre otros nutrientes, es la causa principal de la deficiencia de tiamina en países industrializados.

Requerimientos aumentados

Las condiciones que derivan en un requerimiento aumentado de tiamina incluyen esfuerzo físico intenso, fiebre, embarazo, amamantamiento y crecimiento durante la adolescencia. Tales condiciones colocan a los individuos con ingesta marginal de tiamina en riesgo de desarrollar una deficiencia de tiamina sintomática. Recientemente en Tailandia, se descubrió que pacientes con malaria sufrían con más frecuencia de deficiencia severa de tiamina que individuos no infectados (5). La infección con malaria conduce a un gran aumento en la demanda metabólica por glucosa. Debido a que la tiamina es requerida por las enzimas involucradas en el metabolismo de la glucosa, el stress inducido por una infección con malaria podría exacerbar una deficiencia de tiamina en individuos predispuestos. También se encontró en personas infectadas con VIH, aún si no han desarrollado SIDA, que se encontraban en un riesgo mayor de sufrir una deficiencia de tiamina (6). La falta de una asociación entre la ingesta de tiamina y evidencia de su deficiencia en estas personas infectadas con VIH sugiere que tenían una mayor necesidad de tiamina. Además, el abuso crónico del alcohol perjudica la absorción intestinal y la utilización de la tiamina (1); por lo tanto, los alcohólicos tienen un requerimiento de tiamina aumentado.

Pérdida excesiva

La pérdida excesiva de tiamina podría precipitar una deficiencia de tiamina. Mediante el aumento del flujo urinario, los diuréticos podrían evitar la reabsorción de tiamina en los riñones y aumentar su excreción en la orina (7, 8), aunque esto sigue siendo muy controversial. Los individuos con falla renal que necesitan de hemodiálisis pierden tiamina a un ritmo aumentado y están en riesgo de una deficiencia de tiamina (9). Los alcohólicos que mantienen una ingesta de fluidos y un ritmo de flujo urinario altos podrían también experimentar una pérdida incrementada de tiamina, exacerbando los efectos de una baja ingesta de tiamina (10).

Factores Anti-Tiamínicos (FAT)

La presencia de factores anti-tiamínicos (FAT) en los alimentos contribuye también al riesgo de una deficiencia de tiamina. Ciertas plantas contienen FAT, los que reaccionan con la tiamina formando un producto oxidado inactivo. Beber grandes cantidades de té y café (incluso descafeinado), así como mascar hojas de té y nueces de betel, se han asociado con disminución de tiamina en seres humanos debido a la presencia de FAT. Las tiaminasas son enzimas que degradan la tiamina de los alimentos. Las personas que habitualmente comen ciertos pescados de agua dulce crudos, mariscos y helechos crudos están en un riesgo más alto de sufrir una deficiencia de tiamina debido a que estos alimentos contienen tiaminasa, la que normalmente se inactiva por el calor al cocinarse (1). En Nigeria se ha asociado a un grave síndrome neurológico (ataxia estacional) con la deficiencia de tiamina provocada por una tiaminasa en los gusanos de seda Africanos, una comida rica en proteínas tradicional para algunos Nigerianos (11).

La Ración Dietaria Recomendada (RDR)

La RDR de tiamina, revisada en 1998, se basó en la prevención de su deficiencia en individuos generalmente sanos (12).

Prevención de Enfermedades

Un estudio transversal de 2,900 hombres y mujeres Australianos, de 49 años de edad o mayores, encontró que aquellos en el quintil más alto de ingesta de tiamina eran un 40% menos propensos a tener cataratas nucleares que aquellos en el quintil más bajo (13). Además, un estudio reciente en 480 mujeres Estadounidenses encontró que ingestas dietéticas más altas de tiamina se asociaban inversamente con cambios en la opacificación de las lentes (cristalinos) en un periodo de cinco años (14). Sin embargo, las asociaciones de este estudio transversal aún deben ser aclaradas por estudios de causalidad.

Tratamiento de Enfermedades

Debido a que la deficiencia de tiamina puede derivar en una forma de demencia (síndrome de Wernicke-Korsakoff), se ha investigado su relación con la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia. Un estudio de caso y control en 38 mujeres ancianas encontró que los niveles sanguíneos de tiamina, tiamina pirofosfato (TPF), y tiamina monofosfato (TMF) eran más bajos en aquellos con demencia tipo Alzheimer (DTA) comparado con aquellos en el grupo control (15). Interesantamente, varios investigadores han encontrado evidencia de actividad disminuida de las enzimas dependientes de tiamina pirofosfato, a-cetoglutarato deshidrogenasa y transcetolasa, en los cerebros de pacientes que murieron de enfermedad de Alzheimer (16). Dichos hallazgos son consistentes con evidencia de metabolismo de la glucosa disminuido descubierta en scanners PET de cerebros de pacientes con enfermedad de Alzheimer (17). El hallazgo de niveles cerebrales de TPF disminuidos en la presencia de niveles normales de tiamina libre y TMF sugiere que la actividad enzimática disminuida probablemente no es un resultado de deficiencia de tiamina, sino más bien de síntesis deteriorada de TPF (18, 19). Actualmente, sólo hay evidencia escasa e inconsistente de que los suplementos con tiamina sean beneficiosos en la enfermedad de Alzheimer. Un estudio de doble ciego controlado con placebo de 15 pacientes (10 completaron el estudio) no informó de ningún efecto benéfico de 3 gramos de tiamina al día sobre el deterioro cognitivo en un periodo de 12 meses. En 1993, un reporte preliminar de otro estudio informó de un leve beneficio de 3 a 8 gramos de tiamina al día en DTA, sin embargo no hay información adicional disponible sobre dicho estudio (20). Se reportó un leve efecto benéfico en pacientes con enfermedad de Alzheimer luego de 12 semanas de tratamiento con 100 miligramos/día de un derivado de la tiamina (disulfuro tetrahidrofurfuril tiamina), sin embargo, este estudio no fue controlado con placebo (21). Una revisión sistemática reciente de ensayos aleatorizados, de doble ciego y controlados con placebo de tiamina en pacientes con DTA, no encontró evidencia de que la tiamina fuera un tratamiento útil para los síntomas de la enfermedad de Alzheimer (22).

La deficiencia severa de tiamina (beriberi húmedo) puede derivar en función cardiaca deteriorada y, en última instancia, en insuficiencia cardiaca congestiva (ICC). Aunque las manifestaciones cardiacas del beriberi se observan muy rara vez en países industrializados, la ICC debida a otras causas es común, especialmente entre los ancianos. Se ha encontrado que los diuréticos utilizados en el tratamiento de la ICC, en particular la furosemida (Lasix), incrementan la excreción de tiamina, conduciendo potencialmente a una deficiencia marginal de tiamina. Una serie de estudios han examinado el estado nutricional de la tiamina en pacientes con ICC y la mayoría descubrió una incidencia bastante baja de deficiencia de tiamina, medida a través de ensayos de actividad transcetolasa. Al igual que en la población general, se descubrió que los paciente con ICC más viejos están en un riesgo más alto de sufrir una deficiencia de tiamina que los más jóvenes (23). La fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) es una medida importante de la función cardiaca en ICC, la que puede ser evaluada por medio de un ecocardiograma. Un estudio en 25 pacientes descubrió que el uso de furosemida, en dosis de 80 mg/día o más altas, se asociaba con un 98% de prevalencia de la deficiencia de tiamina (24). En un estudio aleatorizado y de doble ciego, de 30 pacientes con ICC, de los cuales todos habían estado tomando furosemida (80 mg/día) por al menos tres meses, la terapia con tiamina intravenosa (IV) (200 mg/día) por siete días dio como resultado una mejora en la FEVI comparado con la terapia de placebo IV (25). Cuando cada uno de los 30 pacientes con ICC en ese estudio recibió subsecuentemente seis semanas de terapia con tiamina oral (200 mg/día), el promedio de la FEVI mejoró en 22%. Este hallazgo podría ser relevante debido a que se han asociado las mejoras en la FEVI con una mejor supervivencia en pacientes con ICC (26). Sin embargo, las conclusiones de los estudios publicados hasta la fecha son limitadas, debido al pequeño tamaño de los grupos de muestra de estos estudios, a la falta de aleatorización en algunos de ellos, y a la necesidad de ensayos más precisos del estado nutricional de la tiamina. Actualmente, aún resulta controversial el papel que juega la suplementación con tiamina en la mantención de la función cardiaca en pacientes con ICC.