Vitamina E este un grup de compuși naturali - derivați de tocol . Cei mai importanți compuși sunt tocoferolii și tocotrienolii . Solubil în grăsime. A fost izolat pentru prima dată în 1922 și sintetizat chimic în 1938.
Chiar și în experimentele lui Thomas Osborn s-a demonstrat că o dietă semipurificată, care conține și vitaminele A , B , C și D , susține creșterea [1] .
Cu toate acestea, însăși descoperirea vitaminei E a avut loc în 1922 de către Herbert Evans și Katherine Scott Bishop. În experimentele lor, ei au arătat că șobolanii hrăniți doar cu un amestec de cazeină , untură, grăsime din lapte, sare și drojdie sunt infertili. Funcția de reproducere ar putea fi restabilită prin adăugarea de salată verde sau ulei de germeni de grâu. Adăugarea de ulei de pește sau făină nu a dus la nicio îmbunătățire. Din aceasta s-a ajuns la concluzia că „factorul X” conținut în anumite uleiuri vegetale era un constituent foarte important al alimentelor [2] [3] [4] .
În 1931, Mattill și Olcott au descris funcția antioxidantă a vitaminei E. În același an, s-a constatat că lipsa vitaminei E provoacă insuficiență musculară și encefalomalacie [1] .
În 1936, α-tocoferolul a fost izolat pentru prima dată de Evans. Denumirea de „tocoferol” (din greaca veche τόκος – „descendent, procreare”, și φέρω – „purta”) a fost propus de George Calhoun, profesor de greacă la Universitatea din California [2] [1] .
În 1938, a fost descrisă structura chimică a α-tocoferolului, iar Paul Carrer a reușit să o sintetizeze [1] .
Prima utilizare terapeutică a vitaminei E a fost în 1938 de către Wiedenbauer, care a folosit ulei de germeni de grâu ca supliment pentru 17 nou-născuți prematuri care sufereau de tulburări de creștere. Unsprezece dintre ei și-au revenit și au reușit să reia ritmurile normale de creștere [1] .
| Nume | Structura chimică |
|---|---|
| Alfa tocoferol | |
| Beta tocoferol | |
| Gamma tocoferol | |
| delta tocoferol |
Compușii din grupa vitaminei E sunt lichide vâscoase de culoare galben deschis. Insolubil în apă, solubil în cloroform , eteri , hexan , mai rău - în acetonă și etanol .
Soluțiile fluoresc intens (absorbție maximă 295 nm , emisie maximă 320-340 nm ).
Rezistent la acizi minerali și alcalii . Când interacționează cu O 2 și alți agenți oxidanți, aceștia se transformă în chinone .
Esterii acestor substanțe sunt mult mai rezistenți la oxidare. Se descompune la expunerea la radiații ultraviolete . Într-o atmosferă de gaz inert, ele sunt stabile când sunt încălzite la 100 °C [5] .
Cei mai importanți compuși biologic activi aparținând grupei vitaminei E: tocoferoli și tocotrienoli .
Tocotrienolii sunt mult mai puțin activi din punct de vedere biologic și diferă de tocoferoli prin trei legături duble în partea liniară a moleculei în pozițiile 3’, 7’ și 11’.
Toți centrii asimetrici de tocoferoli naturali au configurația R. Tocoferol natural este denumit RRR-α-tocoferol (anterior era folosit și numele d-α-tocoferol), iar obținut sintetic se numește all-rac-α-tocoferol , este un amestec de opt stereoizomeri , dintre care șapte sunt nu se găsește în natură.
Dacă fitolul este utilizat ca materie primă pentru sinteza , atunci se formează un amestec de RRR-α-tocoferol și 2S,4′R,8′R-α-tocoferol (2-epi-α-tocoferol), numit 2- ambo-α-tocoferol ( dl-α-tocoferol învechit ) [2] [5] [6] .
Toți izomerii acestor substanțe sunt antioxidanți activi, totuși, doar izomerii cu configurație 2R au activitate biologică ridicată [7] .
Vitamina E intră în tractul gastrointestinal în compoziția uleiurilor, hidroliza cărora prin lipază și esterază duce la eliberarea vitaminei. Apoi este absorbit și, ca parte a chilomicronilor , intră în sistemul limfatic și apoi în sânge. În ficat, vitamina se leagă de proteinele care leagă tocoferol, RRR-α-tocoferol având afinitatea cea mai mare. Alți tocoferoli sunt excretați din ficat cu acizii biliari. Aceste proteine furnizează vitamina în sânge ca parte a VLDL . În plasmă, tocoferolul este schimbat între VLDL și alte lipoproteine din sânge. Schimbul dintre fracțiile lipoproteice (în special între LDL și HDL) și eritrocite asigură echilibrul concentrațiilor de tocoferol din sânge [2] .
Vitamina intră în țesuturile extrahepatice ca parte a LDL, care sunt captate de receptorii corespunzători. Pe lângă acest mecanism mediat de receptor, mai există unul care depinde de activitatea lipoprotein lipazei: enzima eliberează tocoferol din chilomicroni și VLDL, după care vitamina pătrunde în țesuturi prin difuzie pasivă. Datorită difuziei pasive prin membrana celulară, concentrația de RRR-a-tocoferol crește în toate țesuturile corpului, în special în creier. Organizarea structurală a fosfolipidelor în membranele celulare este capabilă să recunoască forma chirală a RRR-a-tocoferol, datorită căreia vitamina este reținută în membrană, unde își îndeplinește funcția (tocoferolii sintetici din membrană oferă o protecție mai mică împotriva stresului oxidativ. ) [2] .
Tocoferolii care nu sunt absorbiți în intestin sunt excretați în fecale. Produșii metabolismului vitaminelor - acidul tocoferic și glucuronidele sale solubile în apă - sunt excretați prin urină [2] .
Vitamina E este un protector universal al membranelor celulare împotriva daunelor oxidative. Ocupă o poziție în membrană care împiedică oxigenul să intre în contact cu lipidele membranare nesaturate (formarea de complexe hidrofobe ). Acest lucru protejează biomembranele de degradarea lor cu peroxid. Proprietățile antioxidante ale tocoferolului se datorează și capacității hidroxilului mobil al nucleului croman al moleculei sale de a interacționa direct cu radicalii liberi de oxigen (O 2 , HO , HO 2 ), radicalii liberi ai acizilor grași nesaturați (RO , RO 2 ). ) şi peroxizii acizilor graşi . Efectul de stabilizare a membranei al vitaminei se manifestă și prin capacitatea sa de a proteja grupul SH al proteinelor membranare de oxidare. Efectul său antioxidant constă și în capacitatea de a proteja legăturile duble din moleculele de caroten și vitamina A de oxidare . Vitamina E (împreună cu ascorbatul) contribuie la încorporarea seleniului în centrul activ al glutation peroxidazei , activând astfel protecția antioxidantă enzimatică (glutation peroxidaza neutralizează hidroperoxizii lipidici ) [2] .
Tocoferolul nu este doar un antioxidant, ci și un antihipoxant , ceea ce se explică prin capacitatea sa de a stabiliza membrana mitocondrială și de a economisi consumul de oxigen al celulelor. Dintre toate organelele celulare, mitocondriile sunt cele mai susceptibile la deteriorare, deoarece conțin lipidele nesaturate cel mai ușor oxidate. Datorită efectului de stabilizare a membranei al vitaminei E în mitocondrii, conjugarea fosforilării oxidative, formarea de ATP și creatină fosfat crește . Vitamina controlează biosinteza ubichinonei , o componentă a lanțului respirator și principalul antioxidant al mitocondriilor [2] .
Forma oxidată a vitaminei poate reacționa cu donatorii de hidrogen (de exemplu, cu acid ascorbic ) și astfel intră din nou în forma redusă [7] .
Deoarece formele oxidate sunt reduse în organism, de obicei nu se găsesc in vivo . Următorii produși de oxidare au fost găsiți in vitro [7] :
Tocotrienolii prezintă proprietăți neuroprotectoare puternice, antioxidante și reduc riscul de cancer . Cantitățile micromolare de tocotrienoli reduc activitatea 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzimei A reductazei , care este responsabilă de sinteza colesterolului , reducând astfel nivelul acestuia în organism [8] .
Tocoferolul controlează sinteza acizilor nucleici (la nivel de transcripție), enzima K 0 Q, miozin ATPază (necesară pentru contracție), calciu ATPază (necesară pentru a capta calciul în reticulul sarcoplasmatic în timpul relaxării), catalaza și peroxidază (implicate în eliminarea peroxizilor), precum și a hemului (creșterea astfel eritropoiezei ), care face parte din citocromi (P-450, citocrom C reductază), hemoglobină și mioglobină. Sub influența sa, are loc sinteza următoarelor proteine: colagen în țesutul subcutanat și oase, proteine contractile la nivelul scheletului, mușchii netezi și miocard, proteine ale mucoaselor și placentei, enzime hepatice, creatin fosfokinaza, vasopresinaza și hormoni gonadotropi . 2] [9] .
Vitamina E are capacitatea de a inhiba activitatea fosfolipazei A2 a lizozomilor, care distruge fosfolipidele membranare . Deteriorarea membranelor lizozomilor duce la eliberarea de enzime proteolitice în citosol , care dăunează celulei.
Vitamina E este un imunomodulator eficient care ajută la întărirea sistemului imunitar al organismului [2] .
Un derivat de vitamina E scurtat din lanțul lateral a fost documentat pentru a induce apoptoza celulelor tumorale, modifică potențialul membranei mitocondriale și, de asemenea, reglează anumite proteine apoptotice legate de factorii de creștere. [10] .
Deficitul de tocoferol este un fenomen foarte frecvent, mai ales în rândul persoanelor care trăiesc în zone contaminate cu radionuclizi, precum și în rândul celor expuși la substanțe toxice chimice. Hipovitaminoza profundă este rară – în principal la copiii prematuri (manifestată prin anemie hemolitică ) [2] .
Cu deficit de vitamina E, se observă hemoliză parțială a eritrocitelor, activitatea enzimelor de apărare antioxidante scade în ele. O creștere a permeabilității membranelor tuturor celulelor și structurilor subcelulare, acumularea de produse de peroxidare a lipidelor în ele este principala manifestare a hipovitaminozei. Această circumstanță explică varietatea de simptome ale deficienței de tocoferol - de la distrofie musculară și infertilitate până la necroza hepatică și înmuierea zonelor creierului, în special a cerebelului. O creștere a activității enzimelor care ies din țesuturile deteriorate din serul sanguin (creatină fosfokinaza, alanin aminotransferaza și altele) și o creștere a conținutului de produse de peroxidare a lipidelor din acesta este observată deja în stadiile incipiente ale E-hipovitaminozei [2]. ] .
Cu o lipsă de vitamina E la sugari și copiii mici cu malabsorbție , ataxia este mult mai rapidă decât la adulți. Aceasta înseamnă că sistemul nervos are nevoie de o cantitate suficientă de vitamină pentru dezvoltarea normală [7] .
Deficiența de vitamina E în organism este însoțită de o scădere a conținutului de imunoglobuline E. După introducerea sa, numărul de limfocite T și B din sângele periferic este normalizat și activitatea funcțională a celulelor T este restabilită [2] .
Vitamina este non-toxică, cu un exces semnificativ (de 10-20 de ori mai mare decât necesarul zilnic) și prelungit al dozei sale, care se datorează capacității limitate a proteinelor hepatice specifice care leagă tocoferolul de a include vitamina în VLDL . Excesul său este excretat din organism cu bilă . În unele cazuri, utilizarea pe termen lung a megadozelor de tocoferol (mai mult de 1 g pe zi) poate duce la hipertrigliceridemie și creșterea tensiunii arteriale [2] .
Principalele complicații ale hipervitaminozei sunt asociate cu [9] :
Posibilă clinică de intoxicație cu α-tocoferol: sepsis , enterocolită necrozantă , hepatomegalie , hiperbilirubinemie (mai mult de 20 mg / dl ), azotemie (mai mult de 40 mg / dl ), trombocitopenie (mai puțin de 50 - 60 mii / μl ), simptome renale insuficiență , hemoragii la nivelul retinei sau creierului, ascita [9] .
Odată cu administrarea intravenoasă de vitamina E, la locul injectării apar edem, eritem și calcificarea țesuturilor moi [9] .
La sfârșitul secolului al XX-lea, când vitamina E a fost poziționată în mass-media ca un antioxidant puternic care reduce riscul apariției diverselor boli, mulți occidentali au început să ia medicamente cu un conținut ridicat de tocoferoli. Studiile ulterioare au arătat că suplimentarea regulată este asociată cu o mortalitate crescută [11] [12] [13] . De exemplu, o revizuire din 2004 a douăzeci de studii despre vitaminele A , C , E și beta-caroten la 211.818 pacienți a arătat că vitaminele cresc mortalitatea, la fel ca și o meta-analiză din 2005 privind suplimentarea cu vitamina E. Într-o revizuire sistematică, efectuată în 2012 și rezumând datele din studiile de vitamine antioxidante la 215.900 de pacienți, s-a ajuns la concluzia că suplimentarea cu vitamina E, beta-caroten și doze mari de vitamina A este periculoasă [14] . În 2012, cercetătorii japonezi au afirmat că excesul de vitamina E duce la osteoporoză [15] . Efectul pozitiv al suplimentării cu vitamina E a fost dovedit doar în legătură cu deficitul de tocoferol [16] .
Clinica Mayo recomandă ca suplimentele de vitamina E să fie luate cu precauție extremă [16] . Situația este complicată de faptul că astfel de preparate conțin adesea și vitamina A , ceea ce face dificilă decizia care dintre aceste vitamine în exces provoacă un efect negativ într-un caz sau altul [17] .
Cu această patologie, nu există chilomicroni, LDL și VLDL în plasma sanguină din cauza unei încălcări a ficatului pacienților cu sinteza uneia dintre proteinele structurale ale acestor lipoproteine. Deoarece vitamina E este transportată în sânge ca parte a chilomicronilor și LDL, absența acestora din urmă duce la o absorbție afectată a tocoferolului și la intrarea acestuia în țesuturi. Din punct de vedere clinic, aceasta se manifestă printr-o scădere bruscă a rezistenței hemolitice a eritrocitelor și acantocitoză, retinită pigmentară , slăbiciune musculară și neuropatie ataxică . Tratamentul se limitează la limitarea grăsimilor și administrarea suplimentară de forme solubile în apă de vitamine liposolubile (de exemplu, tocoferol-polietilen glicol succinat) [2] .
Anemia diseritropoietică congenitală de tip IIÎn această boală, consumul de vitamina E crește pentru procesul de stabilizare și protecție împotriva distrugerii peroxidului a membranelor eritrocitare defecte [2] .
distrofii musculare congenitaleÎn unele cazuri, hipotensiunea musculară și distrofia musculară sunt cauzate de o tulburare congenitală în procesul de aport sau schimb de tocoferol în ele [2] .
| Vitamine ( ATC : A11 ) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vitamine solubile în grăsimi |
| ||||||||
| Vitamine solubile în apă |
| ||||||||
| Antivitamine |
| ||||||||
| Combinații de vitamine | |||||||||