DICCIONARIO MÉDICO
FAD
El FAD fue descubierto en la década de 1930 gracias a los trabajos de los bioquímicos Otto Warburg, Walter Christian y Hugo Theorell, quienes identificaron por primera vez la existencia de cofactores derivados de la riboflavina asociados a determinadas enzimas. Sus investigaciones permitieron comprender que ciertas proteínas requerían la presencia de pequeñas moléculas auxiliares para llevar a cabo sus funciones catalíticas, lo que sentó las bases del concepto moderno de coenzima. A partir de aquellos hallazgos pioneros, el FAD ha sido objeto de un estudio continuo que ha revelado su papel central en el metabolismo, la respiración celular y numerosos procesos fisiológicos esenciales para la vida. El FAD es una coenzima redox-activa formada por la unión de dos componentes principales: una molécula de mononucleótido de flavina (FMN) y un nucleótido de adenina (adenosín monofosfato o AMP), conectados a través de un puente de pirofosfato. La parte funcional de la molécula es el anillo de isoaloxazina, un sistema cíclico aromático presente en la riboflavina y en sus formas activas, que es el responsable directo de las propiedades químicas y biológicas del FAD. Esta coenzima pertenece al grupo de los flavin nucleótidos, junto con el mononucleótido de flavina (FMN), y ambas formas constituyen las dos coenzimas activas derivadas de la vitamina B2. La fórmula molecular del FAD es C₂₇H₃₃N₉O₁₅P₂, y su peso molecular se sitúa en torno a los 785 daltons, lo que la convierte en una molécula relativamente pequeña en comparación con las grandes proteínas a las que asiste. El FAD se sintetiza en el organismo a partir de la riboflavina ingerida con la dieta, siguiendo una ruta metabólica de dos pasos: Este proceso ocurre principalmente en el citosol y en las mitocondrias de las células eucariotas, ya que muchas de las flavoproteínas que utilizan FAD se encuentran precisamente en la mitocondria, donde tienen lugar las reacciones más importantes del metabolismo energético. La síntesis local de FAD en la mitocondria es fundamental para garantizar la integridad funcional de la cadena respiratoria. Para entender la función biológica del FAD es útil conocer brevemente su arquitectura molecular. La molécula puede dividirse conceptualmente en varias regiones: Un aspecto interesante de la nomenclatura es que el FAD se denomina "dinucleótido" pese a que estrictamente hablando no contiene dos nucleótidos verdaderos. El enlace entre el anillo de isoaloxazina y el ribitol no es un enlace glucosídico clásico, por lo que la mitad del FMN no constituye técnicamente un nucleótido. Aun así, el nombre se ha mantenido por motivos históricos y por la similitud estructural con auténticos dinucleótidos como el NAD. Una de las características más singulares del FAD es su capacidad para existir en varios estados de oxidación, lo que le confiere una gran versatilidad química. Los principales estados son: Esta posibilidad de adoptar varios estados intermedios de oxidación es lo que permite al FAD participar tanto en reacciones que requieren la transferencia de un único electrón (como ocurre en muchas reacciones con metales) como en aquellas que implican la transferencia de dos electrones simultáneamente (típicas del metabolismo orgánico). En contraste, otras coenzimas como el NAD solo pueden aceptar pares de electrones, lo que limita su versatilidad. La función principal del FAD consiste en actuar como aceptor o donador de electrones en reacciones de oxidación-reducción catalizadas por enzimas específicas conocidas como flavoproteínas. Cuando una flavoproteína cataliza la oxidación de un sustrato, el FAD acepta los electrones (y los protones asociados) liberados durante la reacción y se convierte en su forma reducida, FADH₂. Posteriormente, el FADH₂ puede ceder esos electrones a otras moléculas, regenerándose a su forma oxidada original (FAD) y completando así un ciclo catalítico. A diferencia de otras coenzimas como el NAD, que se difunden libremente entre enzimas, el FAD suele estar fuertemente unido a su flavoproteína correspondiente, en muchos casos mediante enlaces covalentes. Esto significa que el FAD funciona generalmente como un "grupo prostético" permanente de la enzima, en lugar de como un cosustrato que entra y sale del sitio activo. Las flavoproteínas que utilizan FAD están implicadas en una enorme variedad de procesos celulares, entre los que destacan: Uno de los papeles más conocidos del FAD se desarrolla dentro del ciclo de Krebs (también llamado ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico), una secuencia central de reacciones bioquímicas que tiene lugar en la matriz mitocondrial y que constituye un punto de convergencia del metabolismo de los hidratos de carbono, las grasas y los aminoácidos. En este ciclo, una de las reacciones clave está catalizada por la enzima succinato deshidrogenasa, que utiliza FAD como grupo prostético. La reacción consiste en la oxidación del succinato para dar fumarato, con la consiguiente reducción del FAD a FADH₂. Esta enzima es especialmente interesante porque, además de participar en el ciclo de Krebs, forma parte simultáneamente del complejo II de la cadena respiratoria mitocondrial, lo que la convierte en el único componente del ciclo de Krebs anclado a la membrana interna de la mitocondria. Adicionalmente, el FAD participa en otras reacciones del metabolismo intermediario, como las catalizadas por: En todas estas reacciones, el FAD acepta electrones de los sustratos y los transfiere posteriormente a otros componentes de la cadena respiratoria, contribuyendo a la generación de ATP, la principal moneda energética de la célula. Más allá del metabolismo energético clásico, el FAD desempeña funciones importantes en muchos otros procesos biológicos: El FAD es la coenzima de la monoamina oxidasa (MAO), una enzima localizada en la membrana externa mitocondrial que participa en la degradación de neurotransmisores como la serotonina, la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina. La actividad de la MAO es esencial para mantener los niveles adecuados de estas moléculas señalizadoras en el sistema nervioso central, y los inhibidores de la MAO han sido utilizados como antidepresivos y antiparkinsonianos. El FAD interviene como cofactor en la conversión del aminoácido triptófano en niacina (vitamina B3), una ruta metabólica relevante para mantener los niveles adecuados de NAD y NADP en el organismo. Esta función vincula el metabolismo de la riboflavina con el de otras vitaminas del grupo B. El FAD apoya la actividad de varias enzimas implicadas en la defensa frente al estrés oxidativo, como la glutatión reductasa, que regenera el glutatión, una de las moléculas antioxidantes más importantes del organismo. Esta función contribuye a proteger las células del daño causado por las especies reactivas de oxígeno. Algunas enzimas implicadas en la reparación del ADN, como las fotoliasas (presentes en muchos organismos pero no en humanos), utilizan FAD como cofactor para corregir daños inducidos por la radiación ultravioleta. En humanos, otras flavoproteínas relacionadas, llamadas criptocromos, participan en la regulación del ritmo circadiano. El FAD también está implicado en algunas etapas del metabolismo del yodo y de las hormonas tiroideas, contribuyendo indirectamente al funcionamiento normal de la glándula tiroides. El FAD se sintetiza a partir de la riboflavina o vitamina B2, una vitamina hidrosoluble que el organismo no puede producir por sí mismo y que, por tanto, debe ser aportada a través de la dieta. Las principales fuentes alimentarias de riboflavina incluyen: Una vez ingerida, la riboflavina se absorbe en el intestino delgado y es transportada a las distintas células del organismo, donde se transforma en sus formas activas (FMN y FAD). Dado que el FAD es la principal forma activa de la riboflavina dentro de las células, las situaciones que comprometen el aporte o la absorción de esta vitamina pueden traducirse en una disminución de los niveles intracelulares de FAD y, en consecuencia, en alteraciones del metabolismo energético. La deficiencia clínica de riboflavina se conoce como arriboflavinosis y, aunque es relativamente infrecuente en países desarrollados, puede aparecer en personas con dietas restrictivas, malnutrición, alcoholismo crónico, malabsorción intestinal o determinadas enfermedades hereditarias. Los signos clínicos clásicos incluyen: Algunos estudios estiman que entre el 7% y el 20% de la población europea puede presentar niveles subóptimos de riboflavina. Adicionalmente, existen trastornos hereditarios poco frecuentes que afectan a la absorción intestinal y a la utilización celular de esta vitamina, lo que contribuye a determinadas formas de deficiencia. El médico determinará en cada caso si es necesario realizar un estudio del estado nutricional o iniciar una suplementación vitamínica. Aunque el FAD en sí mismo no se mide habitualmente en la práctica clínica, su importancia médica deriva del papel que desempeña en numerosas vías metabólicas y de las consecuencias que pueden tener sus alteraciones. Determinadas enfermedades mitocondriales hereditarias se deben a defectos en flavoproteínas que utilizan FAD como cofactor. Un ejemplo es la deficiencia múltiple de acil-CoA deshidrogenasas (MADD, por sus siglas en inglés), también llamada aciduria glutárica tipo II, una enfermedad metabólica que afecta a la beta-oxidación de los ácidos grasos y al metabolismo de los aminoácidos. En algunos casos, los pacientes responden al tratamiento con dosis altas de riboflavina, lo que confirma el papel del FAD en la patogenia de la enfermedad. Los estudios muestran que las dosis altas de riboflavina (precursor del FAD) pueden ser útiles en la profilaxis de la migraña en algunos pacientes, posiblemente al mejorar el funcionamiento mitocondrial. Esta indicación se considera una opción razonable como tratamiento preventivo en ciertos pacientes seleccionados, aunque los resultados varían en función de cada paciente y el especialista en neurología valorará si está indicada. Las flavoproteínas dependientes de FAD son fundamentales para la beta-oxidación de los ácidos grasos. Las alteraciones genéticas que afectan a estas enzimas pueden producir trastornos metabólicos hereditarios que se manifiestan con hipoglucemia, debilidad muscular o miocardiopatía, y que requieren un manejo especializado. Dado que muchas bacterias dependen de la síntesis de FAD para su supervivencia, esta vía está siendo investigada como posible diana para el desarrollo de nuevos antibióticos. Los inhibidores de la FAD sintetasa bacteriana podrían constituir una estrategia novedosa frente a infecciones resistentes a los antimicrobianos convencionales, aunque estas líneas de investigación están aún en fases iniciales. Aunque las alteraciones específicas del FAD no son una causa frecuente de consulta médica, hay situaciones en las que conviene buscar valoración profesional. Algunas señales que pueden indicar problemas relacionados con el metabolismo de las vitaminas del grupo B incluyen: El médico determinará si es necesario realizar pruebas específicas o derivar al especialista correspondiente, ya sea en endocrinología, neurología o errores innatos del metabolismo. La automedicación con suplementos vitamínicos debe evitarse sin una indicación médica clara. Tanto el FAD como el NAD son coenzimas que participan en reacciones de oxidación-reducción, pero presentan diferencias importantes. El NAD deriva de la niacina (vitamina B3) y el FAD de la riboflavina (vitamina B2). El NAD acepta sus electrones en forma de hidruro (un protón con dos electrones), mientras que el FAD puede aceptar electrones de uno en uno o por pares, lo que le confiere mayor versatilidad. Otra diferencia importante es que el NAD se difunde libremente entre enzimas, mientras que el FAD suele estar fuertemente unido (a menudo de forma covalente) a su flavoproteína correspondiente. Ambas coenzimas son esenciales para el metabolismo energético y trabajan de forma complementaria en distintas reacciones celulares. En condiciones normales, no es necesario tomar suplementos específicos de FAD, ya que el organismo lo sintetiza por sí mismo a partir de la riboflavina aportada por la dieta. Una alimentación variada y equilibrada proporciona habitualmente cantidades suficientes de vitamina B2 para cubrir las necesidades del adulto sano. La suplementación con riboflavina (o, en casos seleccionados, directamente con FAD) puede estar indicada en situaciones específicas como ciertas enfermedades metabólicas hereditarias, la profilaxis de la migraña en algunos pacientes, o estados de deficiencia confirmada. La indicación de suplementos vitamínicos debe corresponder siempre al médico, que valorará la situación individual de cada persona y los riesgos y beneficios del tratamiento. Estrictamente hablando, los alimentos no contienen FAD en grandes cantidades, sino su precursor: la riboflavina o vitamina B2. Las fuentes más ricas en riboflavina son los productos lácteos, los huevos, las carnes (en especial el hígado y otras vísceras), los pescados, las verduras de hoja verde, las legumbres, los cereales integrales o fortificados y los frutos secos. Una vez consumida, la riboflavina se absorbe en el intestino y se convierte dentro de las células en FMN y FAD, las formas activas que utilizan las enzimas. Una dieta equilibrada que incluya estos alimentos suele cubrir las necesidades diarias de vitamina B2 en personas sanas. El color amarillo característico del FAD oxidado se debe a la estructura química del anillo de isoaloxazina, que absorbe luz en la región azul-violeta del espectro y refleja la luz amarilla. Este color es tan característico que llevó a los primeros bioquímicos a referirse a las flavoproteínas como "enzimas amarillas". Cuando el FAD se reduce a FADH₂, esta forma pierde la aromaticidad del anillo y se vuelve incolora, lo que ha sido una herramienta útil para estudiar la actividad de las flavoproteínas en el laboratorio mediante técnicas espectroscópicas. De hecho, el propio nombre "flavina" deriva del latín flavus, que significa amarillo. El FAD participa directamente en una de las reacciones del ciclo de Krebs, catalizada por la enzima succinato deshidrogenasa. En esta reacción, el succinato se oxida a fumarato y el FAD acepta los electrones liberados, transformándose en FADH₂. Esta enzima es particularmente interesante porque también forma parte del complejo II de la cadena respiratoria mitocondrial, lo que la convierte en un punto de unión entre el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. Los electrones cedidos al FAD acaban transfiriéndose, a través de una serie de transportadores, hasta el oxígeno molecular, contribuyendo así a la generación de ATP. Sí, existen fármacos que actúan sobre flavoproteínas dependientes de FAD. El ejemplo más conocido son los inhibidores de la monoamina oxidasa (IMAO), una familia de medicamentos utilizados en el tratamiento de la depresión y de la enfermedad de Parkinson. Estos fármacos bloquean la actividad de la monoamina oxidasa, una flavoenzima dependiente de FAD que degrada neurotransmisores como la serotonina y la dopamina, aumentando así sus niveles en el cerebro. Adicionalmente, se están investigando inhibidores de la síntesis bacteriana de FAD como posibles antibióticos. La indicación, dosis y duración de cualquier tratamiento de este tipo deben ser siempre prescritas y supervisadas por un especialista. © Clínica Universidad de Navarra 2026
El flavín adenín dinucleótido, conocido habitualmente por sus siglas FAD, es una de las coenzimas más importantes del metabolismo celular. Se trata de una pequeña molécula derivada de la riboflavina (vitamina B2) que actúa como cofactor de un gran número de enzimas implicadas en reacciones bioquímicas fundamentales para la obtención de energía a partir de los alimentos. Su capacidad para aceptar y donar electrones de forma reversible la convierte en una pieza imprescindible en los procesos de oxidación-reducción que se producen continuamente en todas las células del organismo.Qué es el FAD
Estructura química del FAD
Estados de oxidación del FAD
Función bioquímica del FAD
El FAD en el ciclo de Krebs
El FAD en otras vías metabólicas
Metabolismo de los neurotransmisores
Síntesis de niacina a partir del triptófano
Defensa antioxidante
Reparación del ADN
Síntesis de hormonas tiroideas
El FAD y la vitamina B2 (riboflavina)
Deficiencia de riboflavina y FAD
Importancia clínica del FAD
Enfermedades mitocondriales
Tratamiento de la migraña
Trastornos del metabolismo de los ácidos grasos
Diana terapéutica en infecciones
Cuándo consultar al médico
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre FAD y NAD?
¿Es necesario tomar suplementos de FAD?
¿En qué alimentos se encuentra el FAD?
¿Por qué el FAD es de color amarillo?
¿Qué relación tiene el FAD con el ciclo de Krebs?
¿Pueden los inhibidores del FAD usarse como medicamentos?
Referencias
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