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menadiona

La menadiona es un compuesto orgánico natural [3] con la fórmula C 6 H 4 (CO) 2 C 2 H (CH 3 ). Es un análogo de la 1,4-naftoquinona con un grupo metilo en la posición 2. [4] A veces se la llama vitamina K 3 . Se permite su uso como complemento nutricional en la alimentación animal debido a su actividad de vitamina K.

Bioquímica

La menadiona se convierte en vitamina K 2 (específicamente, MK-4 ) mediante la acción preniltransferasa de la UBIAD1 de vertebrados . [3] Esta reacción requiere la forma hidroquinona (reducida) de K 3 , menadiol , producida por NQO1 . [5]

La menadiona también es una forma circulante de vitamina K, producida en pequeñas cantidades (1 a 5%) después de la absorción intestinal de K 1 y K 2 . Esta circulación explica la distribución tisular desigual de MK-4, especialmente porque la menadiona puede atravesar la barrera hematoencefálica . La enzima de escisión aún no se ha identificado. Como se sabe que el K 3 es tóxico en grandes cantidades, los investigadores especulan que el proceso de escisión está estrechamente regulado. [5]

Terminología

El compuesto se conoce como vitamina K 3 [6] y provitamina K 3 . [7] Los defensores de este último nombre generalmente argumentan que el compuesto no es una vitamina real debido a su estado artificial (antes de su identificación como intermediario circulante) y a su falta de una cadena lateral de 3-metilo que le impide ejercer todas las funciones. (Específicamente, no puede actuar como cofactor de GGCX in vitro ) [8] de las vitaminas K.

Usos

El núcleo de menadiona es evidente en la estructura de la vitamina K.

Es un intermediario en la síntesis química de vitamina K por primera reducción al diol menadiol , que es susceptible de acoplarse al fitol . [9] Es un intermedio útil para la síntesis orgánica en general, ya que puede elaborarse y modificarse de varias maneras. [10]

La menadiona se puede utilizar para generar especies reactivas de oxígeno para realizar análisis de citometría de flujo. También se puede utilizar en evaluación microbiológica para, por ejemplo, detectar microorganismos exigentes . [11]

Alimentación animal

En los Estados Unidos, la menadiona se usa en varios tipos de alimentos para animales y se describe que tiene un historial de uso seguro para este propósito, ya que se usó en alimentos para aves antes de 1958. [12]

La menadiona en dosis bajas se utiliza como micronutriente económico para el ganado en muchos países. Algunas formas de menadiona también se incluyen en algunos alimentos para mascotas en los países desarrollados como fuente de vitamina K. Estas dosis no han producido casos reportados de toxicidad por menadiona en ganado o mascotas. Aunque su manipulación puede ser peligrosa, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria descubrió en 2013 que es una fuente eficaz de vitamina K en la nutrición animal que no supone un riesgo para el medio ambiente. [13]

uso humano

A pesar de que puede servir como precursor de varios tipos de vitamina K , la menadiona generalmente no se utiliza como complemento nutricional en los países económicamente desarrollados. La menadiona para uso humano en potencia farmacéutica está disponible en algunos países con grandes poblaciones de bajos ingresos, como la India. [2] La dosis diaria típica es de 10 mg por vía oral o 2 mg por vía parenteral. [14] Se utiliza en el tratamiento de la hipoprotrombinemia fuera de los Estados Unidos. [2]

Toxicología

No se cree que la menadiona sea cancerígena. [15] K3 puede provocar la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) mediante ciclos redox y arilación de tioles utilizando su posición 3 reactiva. [5] La generación de ROS explica varios efectos tóxicos del exceso de menadiona, incluido el daño al ADN y la muerte celular, [15] o, a nivel de todo el animal, toxicidad cardíaca y renal en ratas. [dieciséis]

Referencias

  1. ^ El índice Merck , 11.ª edición, 5714
  2. ^ abc "Información sobre el fármaco menadiona". Actualización de drogas India .
  3. ^ ab Hirota, Yoshihisa; Tsugawa, Naoko; Nakagawa, Kimie; Suhara, Yoshitomo; Tanaka, Kiyoshi; Uchino, Yuri; Takeuchi, Atsuko; Sawada, Natsumi; Kamao, maya; Wada, Akimori; Okitsu, Takashi (15 de noviembre de 2013). "La menadiona (vitamina K3) es un producto catabólico de la filoquinona oral (vitamina K1) en el intestino y un precursor circulante de la menaquinona-4 (vitamina K2) tisular en ratas". La Revista de Química Biológica . 288 (46): 33071–33080. doi : 10.1074/jbc.M113.477356 . ISSN  1083-351X. PMC 3829156 . PMID  24085302. 
  4. ^ Castro FA, Mariani D, Panek AD, Eleutherio EC, Pereira MD (2008). Zorro (ed.). "Mecanismo de citotoxicidad de dos naftoquinonas (menadiona y plumbagina) en Saccharomyces cerevisiae". MÁS UNO . 3 (12): e3999. Código Bib : 2008PLoSO...3.3999C. doi : 10.1371/journal.pone.0003999 . PMC 2600608 . PMID  19098979. 
  5. ^ abc Shearer, Martín J.; Newman, Paul (marzo de 2014). "Tendencias recientes en el metabolismo y la biología celular de la vitamina K con especial referencia al ciclo de la vitamina K y la biosíntesis de MK-4". Revista de investigación de lípidos . 55 (3): 345–362. doi : 10.1194/jlr.R045559 . ISSN  0022-2275. PMC 3934721 . PMID  24489112. 
  6. ^ Scott GK, Atsriku C, Kaminker P, Held J, Gibson B, Baldwin MA, Benz CC (septiembre de 2005). "Oncosis inducida por vitamina K3 (menadiona) asociada con la fosforilación de queratina 8 y arilación de histona H3". Farmacología molecular . 68 (3): 606–15. doi : 10,1124/mol.105,013474. PMID  15939799. S2CID  19076885.
  7. ^ "Vitamina K". Instituto Linus Pauling . 22 de abril de 2014 . Consultado el 28 de enero de 2021 .
  8. ^ Buitenhuis, HC; Soute, BA; Vermeer, C (16 de mayo de 1990). "Comparación de las vitaminas K1, K2 y K3 como cofactores de la carboxilasa hepática dependiente de la vitamina K". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Temas generales . 1034 (2): 170–5. doi :10.1016/0304-4165(90)90072-5. PMID  2112953.
  9. ^ Weber F, Rüttimann A (2012). "Vitamina K". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.o27_o08. S2CID  86263542.
  10. ^ de Souza, AS; Ribeiro, RCB; Costa, DCS; Pauli, FP; Pinho, DR; de Moraes, MG; da Silva, FC; Forezi, LDSM; Ferreira, VF (2022). "Menadiona: una plataforma y un objetivo para la síntesis de compuestos valiosos". Revista Beilstein de Química Orgánica . 18 : 381–419. doi :10.3762/bjoc.18.43. PMC 9039524 . PMID  35529893. 
  11. ^ "Menadiona". Sigma-Aldrich . Consultado el 2 de febrero de 2023 .
  12. ^ "Sustancias con vitamina K y piensos para animales". FDA . 2 de abril de 2021.
  13. ^ Panel de la EFSA sobre Aditivos y Productos o Sustancias utilizadas en la Alimentación Animal (FEEDAP) (enero de 2014). "Opinión científica sobre la seguridad y eficacia de la vitamina K3 (bisulfito de menadiona sódica y bisulfito de menadiona nicotinamida) como aditivo alimentario para todas las especies animales". Revista EFSA . 12 (1): 3532. doi : 10.2903/j.efsa.2014.3532 .
  14. ^ "Menadiona (B02BA02)". WHOCC - Índice ATC/DDD .
  15. ^ ab Hassan, Ghada S. (2013). "Menadiona". Perfiles de Medicamentos, Excipientes y Metodología Relacionada . vol. 38. págs. 227–313. doi :10.1016/B978-0-12-407691-4.00006-X. ISBN 9780124076914. PMID  23668406. S2CID  242264898.
  16. ^ Chiou, TJ; Zhang, J; Ferráns, VJ; Tzeng, WF (31 de diciembre de 1997). "Toxicidad cardíaca y renal de menadiona en rata". Toxicología . 124 (3): 193–202. doi :10.1016/s0300-483x(97)00162-5. PMID  9482121.

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