Amide nicotinique ou vitamine PP

Le terme de vitamine PP n’est plus guère employé; il a été créé pour désigner, avant son identification chimique, le facteur responsable du pellagre : « PP factor » (pellagra preventive factor) qui est l’amide nicotinique ou nicotinamide et l’acide nicotinique dont la structure chimique est indiquée ci-dessous.

L’amide nicotinique, par l’intermédiaire de ses métabolites le NAD (nicotinamide-adénine dinucléotide) et le NADP (nicotinamide-adénine dinucléotide phosphate) joue un rôle essentiel dans le transfert d’électrons entre molécules biologiques.

Métabolisme

La vitamine PP est présente dans les aliments d’origine animale et végétale, surtout sous forme de nicotinamide-adénine-dinucléotide, NAD, et de nicotinamide-adénine-dinucléotide phosphate, NADP. Ceux-ci sont hydrolysés dans l’intestin en acide nicotinique et en amide nicotinique qui sont rapidement absorbés par l’entérocyte par un mécanisme probablement sodium-dépendant. L’acide et l’amide nicotiniques absorbés sont ensuite transformés en NAD et NADP, coenzymes actifs.

En plus de l’apport exogène, l’organisme synthétise l’amide nicotinique à partir du tryptophane. La première étape biochimique, assurée par la tryptophane oxygénase, donne la formyl-cynurénine qui, après de multiples transformations, aboutit à l’acide nicotinique.

Leur principal métabolite est le N1-méthyl-nicotinamide, excrété par le rein.

Les besoins journaliers sont de 10 à 20 mg.

Effets

Ces coenzymes sont présents sous forme oxydée et réduite.

Le mécanisme d’échange d’électrons entre les formes oxydées du NAD+ et du NADP+ et leurs formes réduites, NADH et NADPH, est le suivant :

NAD+ + 2e + 2H+ <=> NADH + H+

E’o = -320 V

NADP+ + 2e + 2H+ <=> NADPH + H+

E’o = -324 V

En examinant les formules chimiques, on constate que dans les formes oxydées l’azote du cycle pyridinique porte une charge positive, ce qui explique qu’elles s’écrivent NAD+ et NADP+.

Les deux atomes hydrogène liés au carbone 4 ne sont pas équivalents, l’un est plus facilement échangeable que l’autre, il y a stéréospécifité.

Dans la transformation, tout se passe comme si la forme oxydée avait fixé un ion hydrure H (H+ + 2e), un électron étant utilisé pour neutraliser l’ammonium quaternaire en position 1 et un électron + un proton donnant un hydrogène qui se fixe en position 4.

La réaction s’effectue dans le sens réduit vers oxydé lors du catabolisme et dans le sens inverse en cas de biosynthèse.

Le NADH et le NADPH sont impliqués dans les réactions d’oxydoréduction de l’organisme, c’est-à-dire dans le transfert d’électrons. Contrairement au FAD et au FMN (Voir « Vitamine B2 ou riboflavine ».), ils ne sont pas directement liés aux enzymes, mais leur présence dans le milieu est nécessaire à la poursuite d’un grand nombre de réactions d’oxydo-réduction. Le NAD est surtout mitochondrial et le NADP cytoplasmique.

Le NADH intervient dans le transfert des électrons dans la chaîne respiratoire mitochondriale pour produire de l’ATP, tandis que le NADPH intervient au niveau cytoplasmique dans la biosynthèse des acides gras et des stéroïdes. Sous forme réduite, ils sont donneurs d’énergie, et sous forme oxydée, accepteurs d’énergie.

Il existe plus de 200 enzymes dont le fonctionnement dépend de la présence de NAD+ et de NADP+ sous forme réduite ou oxydée. Peu de ces enzymes peuvent utiliser indifféremment l’un ou l’autre.

Il n’est pas possible de citer toutes ces réactions enzymatiques mais seulement d’illustrer le rôle accepteur et donneur d’électrons du NAD et du NADP.

Accepteur d’électrons ou d’hydrogène

Le NAD+ joue le rôle d’accepteur d’hydrogène et est transformé en NADH + H+ au cours de la glycolyse, lors de la transformation du pyruvate en acétyl-CoA, et au cours du cycle de Krebs, où trois molécules de NAD sont réduites. Par ailleurs, au cours du cycle de Krebs, il y a réduction du FAD.

Le NAD+ est également l’accepteur d’hydrogène lors de la transformation de l’acide lactique CH3-CHOH-COOH en acide pyruvique CH3-CO-COOH sous l’influence de la lactate déhydrogénase.

Le NAD+ est aussi l’accepteur d’hydrogène de l’alcool déshydrogénase, enzyme à zinc, qui assure la transformation de l’éthanol en acétaldéhyde et du rétinol en rétinal.

Donneur d’électrons ou d’hydrogène

Le NADPH++H+, formé au cours de la glycolyse et du cycle de Krebs, donne ses électrons au complexe de la chaîne respiratoire mitochondriale qui les transfère à l’oxygène tout en assurant la synthèse d’ATP. Comme la membrane interne des mitochondries est imperméable au NADH, celui-ci donne ses électrons au malate qui, lui, pénètre dans la mitochondrie où il régénère le NADH.

Le NADH intervient aussi :

  • dans la régénération du glutathion réduit à partir du glutathion oxydé grâce à la glutathion réductase
  • dans la réduction de l’acide dihydrofolique en acide tétrahydrofolique
  • comme donneur d’électrons au cytochrome P-450 par l’intermédiaire de la cytochrome P-450 réductase.

Carence

Le manque d’acide nicotinique, par déficience d’apport alimentaire ou par déficience de sa synthèse endogène à partir du tryptophane, est à l’origine du pellagre. L’excès de leucine, en inhibant l’absorption digestive du tryptophane et la synthèse endogène d’acide nicotinique à partir du tryptophane, favorise l’apparition d’une déficience en acide nicotinique.

En cas de carence on observe :

  • des signes généraux : asthénie, anorexie, amaigrissement
  • des signes dermatologiques : troubles cutanés, érythème douloureux
  • des signes digestifs : muqueuse buccale rouge carmin, stomatite, glossite, diarrhée, gastrite, entérocolite
  • des signes neuropsychiatriques : troubles sensitifs périphériques (acroparesthésies, douleurs intenses, brûlures…), dépression, anxiété, confusion.

Ces symptômes sont rapidement régressifs à l’administration de vitamine PP à dose élevée.

Utilisation

En cas de déficience franche en vitamine PP, ce qui est tout à fait exceptionnel dans les pays développés, l’administration d’acide nicotinique ou de nicotinamide provoque une amélioration rapide de l’état général.