La deficiencia de tiamina es una condición médica de niveles bajos de tiamina (vitamina B 1 ). [1] Una forma grave y crónica se conoce como beriberi . [1] [7] El nombre beriberi posiblemente fue tomado prestado en el siglo XVIII de la frase cingalesa බැරි බැරි (bæri bæri, "No puedo, no puedo"), debido a la debilidad causada por la condición. Los dos tipos principales en adultos son el beriberi húmedo y el beriberi seco. [1] El beriberi húmedo afecta el sistema cardiovascular , lo que resulta en una frecuencia cardíaca rápida , falta de aliento e hinchazón de las piernas . [1] El beriberi seco afecta el sistema nervioso , lo que resulta en entumecimiento de las manos y los pies , confusión, dificultad para mover las piernas y dolor. [1] También puede ocurrir una forma con pérdida de apetito y estreñimiento . [3] Otro tipo, el beriberi agudo, que se encuentra principalmente en bebés, se presenta con pérdida de apetito, vómitos, acidosis láctica , cambios en la frecuencia cardíaca y agrandamiento del corazón. [8]
Los factores de riesgo incluyen una dieta compuesta principalmente de arroz blanco , alcoholismo , diálisis , diarrea crónica y tomar altas dosis de diuréticos . [1] [6] En casos raros, puede deberse a una condición genética que resulta en dificultades para absorber la tiamina que se encuentra en los alimentos. [1] La encefalopatía de Wernicke y el síndrome de Korsakoff son formas de beriberi seco. [6] El diagnóstico se basa en los síntomas, niveles bajos de tiamina en la orina, lactato sanguíneo alto y mejoría con la suplementación con tiamina . [9]
El tratamiento consiste en administrar suplementos de tiamina, ya sea por vía oral o por inyección. [1] Con el tratamiento, los síntomas generalmente desaparecen en unas pocas semanas. [9] La enfermedad se puede prevenir a nivel poblacional mediante la fortificación de los alimentos . [1]
La deficiencia de tiamina es poco frecuente en los Estados Unidos. [10] Sigue siendo relativamente común en el África subsahariana . [2] Se han observado brotes en campos de refugiados . [6] La deficiencia de tiamina se ha descrito durante miles de años en Asia y se volvió más común a fines del siglo XIX con el aumento del procesamiento del arroz. [11]
Los síntomas del beriberi incluyen pérdida de peso, trastornos emocionales , alteración de la percepción sensorial , debilidad y dolor en las extremidades y períodos de frecuencia cardíaca irregular . El edema (hinchazón de los tejidos corporales) es común. Puede aumentar la cantidad de ácido láctico y ácido pirúvico en la sangre. En casos avanzados, la enfermedad puede causar insuficiencia cardíaca de alto gasto y muerte.
Los síntomas pueden presentarse simultáneamente con los de la encefalopatía de Wernicke , una afección principalmente neurológica relacionada con la deficiencia de tiamina.
El beriberi se divide en cuatro categorías. Las tres primeras son históricas y la cuarta, el beriberi gastrointestinal, fue reconocida en 2004:
El beriberi seco causa atrofia y parálisis parcial como resultado del daño a los nervios periféricos . También se lo conoce como neuritis endémica. Se caracteriza por:
Puede ocurrir un deterioro selectivo de las grandes fibras sensoriales propioceptivas sin deterioro motor y presentarse como una ataxia sensorial prominente , que es una pérdida de equilibrio y coordinación debido a la pérdida de las entradas propioceptivas de la periferia y la pérdida del sentido de la posición. [13]
La encefalopatía de Wernicke (EW), el síndrome de Korsakoff (también llamado trastorno amnésico alcohólico) y el síndrome de Wernicke-Korsakoff son formas de beriberi seco. [6]
La encefalopatía de Wernicke es la manifestación más frecuente de deficiencia de tiamina en la sociedad occidental, [14] [15] aunque también puede ocurrir en pacientes con nutrición deteriorada por otras causas, como enfermedad gastrointestinal, [14] aquellos con VIH/SIDA y con la administración imprudente de glucosa parenteral o hiperalimentación sin una suplementación adecuada de vitamina B. [16] Este es un trastorno neuropsiquiátrico sorprendente que se caracteriza por parálisis de los movimientos oculares, postura y marcha anormales y función mental notablemente alterada. [17]
En general, se considera que el síndrome de Korsakoff ocurre con un deterioro de la función cerebral en pacientes diagnosticados inicialmente con EW. [18] Este es un síndrome amnésico-confabulatorio caracterizado por amnesia retrógrada y anterógrada , deterioro de las funciones conceptuales y disminución de la espontaneidad y la iniciativa. [19]
Los alcohólicos pueden tener deficiencia de tiamina debido a:
Tras una mejor alimentación y la eliminación del consumo de alcohol, se revierten algunas alteraciones asociadas a la deficiencia de tiamina, en particular la mala funcionalidad cerebral, aunque en los casos más graves, el síndrome de Wernicke-Korsakoff deja daños permanentes (véase delirium tremens ) .
El beriberi húmedo afecta al corazón y al sistema circulatorio. A veces es mortal, ya que provoca una combinación de insuficiencia cardíaca y debilitamiento de las paredes capilares , lo que hace que los tejidos periféricos se vuelvan edematosos. El beriberi húmedo se caracteriza por:
El beriberi gastrointestinal provoca dolor abdominal y se caracteriza por:
El beriberi infantil suele aparecer entre los dos y los seis meses de edad en niños cuyas madres no ingieren suficiente tiamina. Puede presentarse como beriberi húmedo o seco. [2]
En la forma aguda, el bebé presenta disnea y cianosis y pronto muere por insuficiencia cardíaca. En el beriberi infantil se pueden describir los siguientes síntomas:
El beriberi suele ser causado por consumir una dieta con una proporción muy alta de arroz pulido rico en calorías (común en Asia) o raíz de mandioca (común en el África subsahariana), sin muchos productos animales o vegetales que contengan tiamina, o ninguno . [2]
También puede deberse a otras deficiencias además de la ingesta insuficiente de alimentos: enfermedades u operaciones del tracto digestivo, alcoholismo , [23] diálisis o deficiencias genéticas . Todas estas causas afectan principalmente al sistema nervioso central y provocan el desarrollo de la encefalopatía de Wernicke.
La enfermedad de Wernicke es una de las enfermedades neurológicas o neuropsiquiátricas más prevalentes. [31] En series de autopsias , se observan características de las lesiones de Wernicke en aproximadamente el 2% de los casos generales. [32] La investigación de registros médicos muestra que alrededor del 85% no había sido diagnosticado, aunque solo el 19% sería asintomático. En los niños, solo el 58% fue diagnosticado. En los abusadores de alcohol , las series de autopsias mostraron daños neurológicos en tasas del 12,5% o más. La mortalidad causada por la enfermedad de Wernicke alcanza el 17% de las enfermedades, lo que significa 3,4/1000 o alrededor de 25 millones de contemporáneos. [33] [34] El número de personas con enfermedad de Wernicke puede ser incluso mayor, considerando que las etapas tempranas pueden tener disfunciones previas a la producción de lesiones observables en la necropsia. Además, un número incontable de personas pueden experimentar daño fetal y enfermedades posteriores.
Las enfermedades genéticas del transporte de tiamina son raras pero graves. El síndrome de anemia megaloblástica sensible a la tiamina (TRMA) con diabetes mellitus y sordera neurosensorial [35] es un trastorno autosómico recesivo causado por mutaciones en el gen SLC19A2 , [36] un transportador de tiamina de alta afinidad . Los pacientes con TRMA no muestran signos de deficiencia sistémica de tiamina, lo que sugiere redundancia en el sistema de transporte de tiamina. Esto ha llevado al descubrimiento de un segundo transportador de tiamina de alta afinidad, SLC19A3 . [37] [38] La enfermedad de Leigh (encefalomielopatía necrosante subaguda) es un trastorno hereditario que afecta principalmente a los bebés en los primeros años de vida y es invariablemente fatal. Las similitudes patológicas entre la enfermedad de Leigh y la WE llevaron a la hipótesis de que la causa era un defecto en el metabolismo de la tiamina. Uno de los hallazgos más consistentes ha sido una anomalía de la activación del complejo piruvato deshidrogenasa . [39]
Las mutaciones en el gen SLC19A3 se han relacionado con la enfermedad de los ganglios basales sensible a la biotina-tiamina , [40] que se trata con dosis farmacológicas de tiamina y biotina , otra vitamina B.
Otros trastornos en los que se ha implicado un posible papel de la tiamina incluyen la encefalomielopatía necrosante subaguda , el síndrome opsoclono mioclónico (un síndrome paraneoplásico) y la ataxia estacional nigeriana (o ataxia estacional africana). Además, se han descrito varios trastornos hereditarios de las enzimas dependientes de ThDP [41] que pueden responder al tratamiento con tiamina. [19]
La tiamina en el cuerpo humano tiene una vida media de 17 días y se agota rápidamente, en particular cuando las demandas metabólicas superan la ingesta. Un derivado de la tiamina, el pirofosfato de tiamina (TPP), es un cofactor involucrado en el ciclo del ácido cítrico , además de conectar la descomposición de los azúcares con el ciclo del ácido cítrico. El ciclo del ácido cítrico es una vía metabólica central involucrada en la regulación del metabolismo de carbohidratos, lípidos y aminoácidos, y su interrupción debido a la deficiencia de tiamina inhibe la producción de muchas moléculas, incluidos los neurotransmisores ácido glutámico y GABA . [42] Además, la tiamina también puede estar directamente involucrada en la neuromodulación . [43]
Una prueba de diagnóstico positivo para la deficiencia de tiamina implica medir la actividad de la enzima transcetolasa en eritrocitos (ensayo de activación de la transcetolasa eritrocitaria). Alternativamente, la tiamina y sus derivados fosforilados se pueden detectar directamente en sangre completa, tejidos, alimentos, piensos y preparaciones farmacéuticas tras la conversión de tiamina en derivados de tiocromo fluorescentes (ensayo de tiocromo) y la separación mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). [44] [45] [46] Las técnicas de electroforesis capilar (CE) y los métodos de reacción enzimática intracapilar han surgido como técnicas alternativas para cuantificar y controlar los niveles de tiamina en muestras. [47] La concentración normal de tiamina en sangre con EDTA es de aproximadamente 20 a 100 μg/L.
Muchas personas con beriberi pueden ser tratadas sólo con tiamina. [48] Si se administra tiamina por vía intravenosa (y luego por vía oral), se produce una recuperación rápida y espectacular [23] , generalmente en el plazo de 24 horas. [49]
Las mejoras de la neuropatía periférica pueden requerir varios meses de tratamiento con tiamina. [50]
El beriberi es una enfermedad nutricional recurrente en los centros de detención, incluso en este siglo. En 1999, se produjo un brote de beriberi en un centro de detención de Taiwán. [51] Las altas tasas de enfermedad y muerte por beriberi en las superpobladas cárceles haitianas en 2007 se remontan a la práctica tradicional de lavar el arroz antes de cocinarlo; esto elimina una capa nutritiva que se había aplicado al arroz después del procesamiento ( arroz blanco enriquecido ). [52] En Costa de Marfil , entre un grupo de prisioneros con castigos severos, el 64% estaban afectados por beriberi. Antes de comenzar el tratamiento, los prisioneros presentaban síntomas de beriberi seco o húmedo con signos neurológicos (hormigueo: 41%), signos cardiovasculares (disnea: 42%, dolor torácico: 35%) y edemas de las extremidades inferiores (51%). Con el tratamiento, la tasa de curación fue de alrededor del 97%. [53]
Las poblaciones que sufren estrés extremo pueden correr un mayor riesgo de sufrir beriberi. Las poblaciones desplazadas , como los refugiados de la guerra, son susceptibles a la deficiencia micronutricional, incluido el beriberi. [54] La privación nutricional grave causada por la hambruna también puede causar beriberi, aunque los síntomas pueden pasarse por alto en la evaluación clínica o quedar enmascarados por otros problemas relacionados con la hambruna. [55] Una dieta extrema para perder peso puede, en raras ocasiones, inducir un estado similar a la hambruna y el beriberi que la acompaña. [23]
Los trabajadores de los barcos chinos que pescan calamares corren un riesgo elevado de sufrir beriberi debido a la dieta simple rica en carbohidratos que reciben y al largo período de tiempo entre el desembarque y el desembarque. Entre 2013 y 2021, 15 trabajadores de 14 barcos han muerto con síntomas de beriberi. [56]
Las primeras descripciones escritas de la deficiencia de tiamina son de la antigua China en el contexto de la medicina china . Una de las primeras es de Ge Hong en su libro Zhou hou bei ji fang ( Fórmulas de emergencia para mantener bajo la manga ) escrito en algún momento durante el siglo III. Hong llamó a la enfermedad por el nombre de jiao qi , que puede interpretarse como " qi de los pies ". Describió los síntomas como hinchazón, debilidad y entumecimiento de los pies. También reconoció que la enfermedad podría ser mortal y afirmó que podría curarse comiendo ciertos alimentos, como soja fermentada en vino. Ejemplos más conocidos de descripciones tempranas del "qi de los pies" son los de Chao Yuanfang (que vivió durante 550-630) en su libro Zhu bing yuan hou lun ( Fuentes y síntomas de todas las enfermedades ) [57] [58] y por Sun Simiao (581-682) en su libro Bei ji qian jin yao fang ( Fórmulas esenciales de emergencia que valen mil en oro ). [59] [58] [60] [61]
A mediados del siglo XIX, el interés por el beriberi aumentó de forma constante a medida que la enfermedad se hacía más notoria con los cambios en la dieta en el este y el sudeste de Asia. Hubo un aumento constante de las publicaciones médicas, llegando a ciento ochenta y una publicaciones entre 1880 y 1889, y cientos más en las décadas siguientes. El vínculo con el arroz blanco era claro para los médicos occidentales, pero un factor desconcertante era que algunos otros alimentos como la carne no lograban prevenir el beriberi, por lo que no podía explicarse fácilmente como una falta de sustancias químicas conocidas como el carbono o el nitrógeno. Sin conocimiento de las vitaminas , la etiología del beriberi fue uno de los temas más debatidos en la medicina victoriana. [62]
La primera medida preventiva exitosa contra el beriberi fue descubierta por Takaki Kanehiro , un médico japonés entrenado en Gran Bretaña de la Armada Imperial Japonesa , a mediados de la década de 1880. [63] El beriberi era un problema grave en la armada japonesa; los marineros enfermaban un promedio de cuatro veces al año en el período de 1878 a 1881, y el 35% eran casos de beriberi. [63] En 1882, Takaki se enteró de una incidencia muy alta de beriberi entre los cadetes en una misión de entrenamiento desde Japón a Hawái, pasando por Nueva Zelanda y Sudamérica. El viaje duró más de nueve meses y resultó en 169 casos de enfermedad y 25 muertes en un barco de 376 hombres. Takaki observó que el beriberi era común entre la tripulación de bajo rango a la que a menudo se le proporcionaba arroz gratis, por lo que comían poco más, pero no entre las tripulaciones de las armadas occidentales, ni entre los oficiales japoneses que consumían una dieta más variada. Con el apoyo de la Armada japonesa, llevó a cabo un experimento en el que se desplegó otro barco en la misma ruta, excepto que su tripulación se alimentó con una dieta de carne, pescado, cebada, arroz y frijoles. Al final del viaje, esta tripulación tuvo solo 14 casos de beriberi y ninguna muerte. [63] Este énfasis en la dieta variada contradecía las observaciones de otros médicos, y la etiología basada en el carbono de Takaki era tan incorrecta como teorías similares anteriores a él, pero los resultados de su experimento impresionaron a la Armada japonesa, que adoptó su solución propuesta. En 1887, el beriberi había sido completamente eliminado de los barcos de la Armada. [62]
El experimento de Takaki fue descrito favorablemente en The Lancet , pero su etiología incorrecta no fue tomada en serio. [64] En 1897, Christiaan Eijkman , un médico y patólogo holandés , publicó sus experimentos de mediados de la década de 1880 que mostraban que alimentar a los pollos con arroz sin pulir (en lugar de la variedad pulida) ayudaba a prevenir el beriberi. Este fue el primer experimento que demostró que no una sustancia química principal sino un nutriente menor era la verdadera causa del beriberi. Al año siguiente, Sir Frederick Hopkins postuló que algunos alimentos contenían "factores accesorios" (además de proteínas, carbohidratos, grasas y sal) que eran necesarios para las funciones del cuerpo humano. [65] [66] En 1901, Gerrit Grijns , un médico holandés y asistente de Christiaan Eijkman en los Países Bajos, interpretó correctamente el beriberi como un síndrome de deficiencia, [67] y entre 1910 y 1913, Edward Bright Vedder estableció que un extracto de salvado de arroz es un tratamiento para el beriberi. [ cita requerida ] En 1929, Eijkman y Hopkins recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus descubrimientos.
Aunque la identificación del beriberi como un síndrome de deficiencia quedó demostrada sin lugar a dudas en 1913, un grupo japonés encabezado por Mori Ōgai y respaldado por la Universidad Imperial de Tokio siguió negando esta conclusión hasta 1926. En 1886, Mori, que trabajaba entonces en la Oficina Médica del Ejército japonés, afirmó que el arroz blanco era suficiente como dieta para los soldados. Simultáneamente, el cirujano general de la Marina Takaki Kanehiro publicó los resultados revolucionarios descritos anteriormente. Mori, que había sido educado por médicos alemanes, respondió que Takaki era un "médico falso" debido a su falta de antecedentes médicos prestigiosos, mientras que el propio Mori y sus compañeros graduados de la Universidad Imperial de Tokio constituían los únicos "médicos reales" en Japón y que solo ellos eran capaces de "inducción experimental", aunque el propio Mori no había llevado a cabo ningún experimento con beriberi. [68]
La Armada japonesa se puso del lado de Takaki y adoptó sus sugerencias. Para evitar que él y el Ejército perdieran prestigio , Mori reunió a un equipo de médicos y profesores de la Universidad Imperial de Tokio y del Ejército japonés que propusieron que el beriberi era causado por un patógeno desconocido, al que describieron como etowasu (del alemán Etwas , que significa "algo"). Emplearon diversas tácticas sociales para denunciar los experimentos sobre deficiencia de vitaminas y evitar que se publicaran, mientras que el beriberi asolaba al Ejército japonés. Durante la Primera Guerra Sino-Japonesa y la Guerra Ruso-Japonesa , los soldados del Ejército siguieron muriendo en grandes cantidades a causa del beriberi, mientras que los marineros de la Armada sobrevivieron. En respuesta a esta grave pérdida de vidas, en 1907, el Ejército ordenó la formación de un Consejo de Investigación de Emergencia del Beriberi, encabezado por Mori. Sus miembros se comprometieron a encontrar la causa del beriberi. [69] En 1919, cuando la mayoría de los médicos occidentales reconocieron que el beriberi era un síndrome de deficiencia, el Consejo de Investigación de Emergencia comenzó a realizar experimentos con diversas vitaminas, pero destacó que "era necesario realizar más investigaciones". Durante este período, más de 300.000 soldados japoneses contrajeron beriberi y más de 27.000 murieron. [70]
Mori murió en 1922. El Consejo de Investigación del Beriberi se disolvió en 1925, y cuando Eijkman y Hopkins recibieron el Premio Nobel, todos sus miembros habían reconocido que el beriberi era un síndrome de deficiencia.
Aunque según el Oxford English Dictionary , el término "beriberi" proviene de una frase cingalesa que significa "débil, débil" o "no puedo, no puedo", y la palabra se duplicó para enfatizar, [71] el origen de la frase es cuestionable. También se ha sugerido que proviene del hindi, el árabe y algunos otros idiomas, con muchos significados como "debilidad", "marinero" e incluso "oveja". Tales orígenes sugeridos fueron enumerados por Heinrich Botho Scheube , entre otros. Edward Vedder escribió en su libro Beriberi (1913) que "es imposible rastrear definitivamente el origen de la palabra beriberi". La palabra berbere fue utilizada por escrito al menos desde 1568 por Diogo do Couto , cuando describió la deficiencia en la India. [72]
Kakke (脚気) , que es un sinónimo japonés de deficiencia de tiamina, proviene de la forma en que se pronuncia "jiao qi" en japonés. [73] " Jiao qi " es una antigua palabra utilizada en la medicina china para describir el beriberi. [57] Se supone que " Kakke " entró en el idioma japonés en algún momento entre los siglos VI y VIII. [73]
Como la mayoría de los alimentos utilizados en las dietas de las aves de corral contienen cantidades suficientes de vitaminas para satisfacer las necesidades de esta especie, en las dietas comerciales no se producen deficiencias de esta vitamina. Al menos, esa era la opinión en la década de 1960. [74]
Los pollos adultos muestran signos tres semanas después de haber sido alimentados con una dieta deficiente. En los pollitos jóvenes, puede aparecer antes de las dos semanas de edad. El inicio es repentino en los pollitos jóvenes, con anorexia y un andar inestable. Más tarde, comienzan los signos locomotores, con una aparente parálisis del flexor de los dedos. La posición característica se llama "mirando las estrellas", con el animal afectado sentado sobre sus corvejones con la cabeza echada hacia atrás en una postura llamada opistótonos . La respuesta a la administración de la vitamina es bastante rápida, y se produce unas horas más tarde. [75] [76]
La polioencefalomalacia (PEM) es el trastorno por deficiencia de tiamina más común en animales jóvenes rumiantes y no rumiantes. Los síntomas de PEM incluyen diarrea profusa, pero transitoria, apatía, movimientos en círculo, mirada fija u opistótonos (cabeza echada hacia atrás sobre el cuello) y temblores musculares. [77] La causa más común es la alimentación rica en carbohidratos, que conduce al crecimiento excesivo de bacterias productoras de tiaminasa, pero también es posible la ingestión dietética de tiaminasa (p. ej., en helechos bracken ) o la inhibición de la absorción de tiamina por una ingesta alta de azufre. [78] Otra causa de PEM es la infección por Clostridium sporogenes o Bacillus aneurinolyticus . Estas bacterias producen tiaminasas que pueden causar una deficiencia aguda de tiamina en el animal afectado. [79]
Las serpientes que consumen una dieta compuesta principalmente de peces de colores y pececillos de alimentación son susceptibles a desarrollar deficiencia de tiamina. Este es un problema que se observa a menudo en cautiverio cuando se mantienen serpientes de liga y de cinta alimentadas exclusivamente con peces de colores, ya que estos peces contienen tiaminasa, una enzima que descompone la tiamina. [80]
La deficiencia de tiamina ha sido identificada como la causa de una enfermedad paralítica que afecta a las aves silvestres en el área del Mar Báltico desde 1982. [81] En esta condición, hay dificultad para mantener las alas plegadas a lo largo del cuerpo cuando se descansa, pérdida de la capacidad de volar y de la voz, con parálisis final de las alas y las patas y muerte. Afecta principalmente a aves de tamaño de 0,5 a 1 kg, como la gaviota argéntea europea ( Larus argentatus ), el estornino pinto ( Sturnus vulgaris ) y el eider común ( Somateria mollissima ). Los investigadores señalaron: "Debido a que las especies investigadas ocupan una amplia gama de nichos ecológicos y posiciones en la red alimentaria, estamos abiertos a la posibilidad de que otras clases de animales también puedan desarrollar deficiencia de tiamina". [81] p. 12006
En los condados de Blekinge y Skåne , se han observado muertes masivas de varias especies de aves, especialmente la gaviota argéntea europea, desde principios de la década de 2000. Más recientemente, especies de otras clases parecen verse afectadas. Se informa de una alta mortalidad de salmón ( Salmo salar ) en el río Mörrumsån , y mamíferos como el alce euroasiático ( Alces alces ) han muerto en cantidades inusualmente altas. La falta de tiamina es el denominador común donde se realizan los análisis. En abril de 2012, la Junta Administrativa del Condado de Blekinge encontró la situación tan alarmante que pidió al gobierno sueco que iniciara una investigación más exhaustiva. [82]
Medios relacionados con el beriberi en Wikimedia Commons