La vitamina E es un grupo de compuestos naturales - derivados del tocol . Los compuestos más importantes son los tocoferoles y los tocotrienoles . Grasa soluble. Fue aislado por primera vez en 1922 y sintetizado químicamente en 1938.
Incluso en los experimentos de Thomas Osborn se demostró que una dieta semipurificada, que también contiene vitaminas A , B , C y D , favorece el crecimiento [1] .
Sin embargo, el descubrimiento de la vitamina E en sí ocurrió en 1922 por Herbert Evans y Katherine Scott Bishop. En sus experimentos, demostraron que las ratas alimentadas solo con una mezcla de caseína , manteca de cerdo, grasa de leche, sal y levadura eran infértiles. La función reproductiva podría restaurarse agregando lechuga o aceite de germen de trigo. La adición de aceite o harina de pescado no resultó en ninguna mejora. De esto se concluyó que el "factor X" contenido en ciertos aceites vegetales era un componente muy importante de los alimentos [2] [3] [4] .
En 1931, Mattill y Olcott describieron la función antioxidante de la vitamina E. En el mismo año, se descubrió que la falta de vitamina E provoca insuficiencia muscular y encefalomalacia [1] .
En 1936, Evans aisló por primera vez el α-tocoferol. El nombre "tocoferol" (del griego antiguo τόκος - "descendencia, procreación" y φέρω - "llevar") fue propuesto por George Calhoun, profesor de griego en la Universidad de California [2] [1] .
En 1938, se describió la estructura química del α-tocoferol y Paul Carrer pudo sintetizarlo [1] .
El primer uso terapéutico de la vitamina E fue en 1938 por Wiedenbauer, quien usó aceite de germen de trigo como suplemento para 17 recién nacidos prematuros que padecían trastornos del crecimiento. Once de ellos se recuperaron y pudieron reanudar las tasas de crecimiento normales [1] .
| Nombre | Estructura química |
|---|---|
| Alfa tocoferol | |
| Beta tocoferol | |
| gamma tocoferol | |
| delta tocoferol |
Los compuestos del grupo de la vitamina E son líquidos viscosos de color amarillo claro. Insoluble en agua, soluble en cloroformo , éteres , hexano , peor - en acetona y etanol .
Las soluciones emiten una fluorescencia intensa (máximo de absorción 295 nm , máximo de emisión 320-340 nm ).
Resistente a ácidos minerales y álcalis . Al interactuar con el O 2 y otros agentes oxidantes, se transforman en quinonas .
Los ésteres de estas sustancias son mucho más resistentes a la oxidación. Se descompone por exposición a la radiación ultravioleta . En una atmósfera de gas inerte, son estables cuando se calientan a 100 °C [5] .
Los compuestos biológicamente activos más importantes pertenecientes al grupo de la vitamina E: tocoferoles y tocotrienoles .
Los tocotrienoles son mucho menos activos biológicamente y se diferencian de los tocoferoles por tres dobles enlaces en la parte lineal de la molécula en las posiciones 3', 7' y 11'.
Todos los centros asimétricos de tocoferoles naturales tienen la configuración R. El tocoferol natural se denomina RRR-α-tocoferol (anteriormente también se usaba el nombre d-α-tocoferol), y el obtenido sintéticamente se denomina all-rac-α-tocoferol , es una mezcla de ocho estereoisómeros , siete de los cuales son no se encuentra en la naturaleza.
Si se utiliza fitol como material de partida para la síntesis , se forma una mezcla de RRR-α-tocoferol y 2S,4′R,8′R-α-tocoferol (2-epi-α-tocoferol), denominada 2- ambo-α-tocoferol ( dl-α-tocoferol obsoleto ) [2] [5] [6] .
Todos los isómeros de estas sustancias son antioxidantes activos, sin embargo, solo los isómeros con configuración 2R tienen una actividad biológica alta [7] .
La vitamina E ingresa al tracto gastrointestinal en la composición de aceites, cuya hidrólisis por lipasa y esterasa conduce a la liberación de la vitamina. Luego se absorbe y, como parte de los quilomicrones , ingresa al sistema linfático y luego a la sangre. En el hígado, la vitamina se une a las proteínas de unión al tocoferol, siendo el RRR-α-tocoferol el que tiene la mayor afinidad. Otros tocoferoles se excretan del hígado con ácidos biliares. Estas proteínas llevan la vitamina a la sangre como parte de las VLDL . En plasma, el tocoferol se intercambia entre VLDL y otras lipoproteínas sanguíneas. El intercambio entre las fracciones de lipoproteínas (especialmente entre LDL y HDL) y los eritrocitos asegura el equilibrio de las concentraciones de tocoferoles en la sangre [2] .
La vitamina ingresa a los tejidos extrahepáticos como parte de las LDL, que son captadas por los receptores correspondientes. Además de este mecanismo mediado por receptores, existe otro que depende de la actividad de la lipoproteína lipasa: la enzima libera tocoferol de los quilomicrones y VLDL, luego de lo cual la vitamina ingresa a los tejidos por difusión pasiva. Debido a la difusión pasiva a través de la membrana celular, la concentración de RRR-a-tocoferol aumenta en todos los tejidos del cuerpo, especialmente en el cerebro. La organización estructural de los fosfolípidos en las membranas celulares es capaz de reconocer la forma quiral de RRR-a-tocoferol, por lo que la vitamina se retiene en la membrana, donde realiza su función (los tocoferoles sintéticos en la membrana brindan menos protección contra el estrés oxidativo ) [2] .
Los tocoferoles que no se absorben en el intestino se excretan en las heces. Los productos del metabolismo de las vitaminas (ácido tocoférico y sus glucurónidos solubles en agua) se excretan en la orina [2] .
La vitamina E es un protector universal de las membranas celulares del daño oxidativo. Ocupa una posición en la membrana que evita que el oxígeno entre en contacto con los lípidos insaturados de la membrana (formación de complejos hidrofóbicos ). Esto protege las biomembranas de su degradación por peróxido. Las propiedades antioxidantes del tocoferol también se deben a la capacidad del hidroxilo móvil del núcleo cromano de su molécula para interactuar directamente con los radicales libres de oxígeno (O 2 , HO , HO 2 ), radicales libres de ácidos grasos insaturados (RO , RO 2 ) y peróxidos de ácidos grasos . El efecto estabilizador de la membrana de la vitamina también se manifiesta en su capacidad para proteger el grupo SH de las proteínas de membrana de la oxidación. Su efecto antioxidante también radica en la capacidad de proteger los dobles enlaces en las moléculas de caroteno y vitamina A de la oxidación . La vitamina E (junto con el ascorbato) contribuye a la incorporación de selenio en el centro activo de la glutatión peroxidasa , activando así la protección antioxidante enzimática (la glutatión peroxidasa neutraliza los hidroperóxidos lipídicos ) [2] .
El tocoferol no solo es un antioxidante, sino también un antihipoxante , lo que se explica por su capacidad para estabilizar la membrana mitocondrial y ahorrar el consumo de oxígeno por parte de las células. De todos los orgánulos celulares, las mitocondrias son las más susceptibles al daño, ya que contienen los lípidos insaturados que se oxidan más fácilmente. Debido al efecto estabilizador de la membrana de la vitamina E en las mitocondrias, aumenta la conjugación de la fosforilación oxidativa, la formación de ATP y fosfato de creatina . La vitamina controla la biosíntesis de la ubiquinona , un componente de la cadena respiratoria y el principal antioxidante de las mitocondrias [2] .
La forma oxidada de la vitamina puede reaccionar con donantes de hidrógeno (por ejemplo, con ácido ascórbico ) y, por lo tanto, pasa nuevamente a la forma reducida [7] .
Dado que las formas oxidadas se reducen en el cuerpo, por lo general no se encuentran in vivo . Los siguientes productos de oxidación se han encontrado in vitro [7] :
Los tocotrienoles exhiben fuertes propiedades neuroprotectoras y antioxidantes y reducen el riesgo de cáncer . Cantidades micromolares de tocotrienoles reducen la actividad de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductasa , que es responsable de la síntesis de colesterol , reduciendo así su nivel en el organismo [8] .
El tocoferol controla la síntesis de ácidos nucleicos (a nivel de transcripción), enzima K 0 Q, miosina ATPasa (necesaria para la contracción), calcio ATPasa (necesaria para capturar calcio en el retículo sarcoplásmico durante la relajación), catalasa y peroxidasa (involucradas en la eliminación de peróxidos), así como del hemo (aumentando así la eritropoyesis ), que forma parte de los citocromos (P-450, citocromo C reductasa), la hemoglobina y la mioglobina. Bajo su influencia, se produce la síntesis de las siguientes proteínas: colágeno en el tejido subcutáneo y huesos, proteínas contráctiles en el esquelético, músculos lisos y miocardio, proteínas de las membranas mucosas y la placenta, enzimas hepáticas, creatina fosfoquinasa, vasopresinasa y hormonas gonadotrópicas . 2] [9] .
La vitamina E tiene la capacidad de inhibir la actividad de la fosfolipasa A 2 de los lisosomas, que destruye los fosfolípidos de la membrana . El daño a las membranas de los lisosomas conduce a la liberación de enzimas proteolíticas en el citosol , que dañan la célula.
La vitamina E es un inmunomodulador eficaz que ayuda a fortalecer las defensas inmunitarias del organismo [2] .
Se ha documentado que un derivado de vitamina E con cadena lateral acortada induce la apoptosis de las células tumorales, altera el potencial de la membrana mitocondrial y también regula ciertas proteínas apoptóticas relacionadas con los factores de crecimiento. [10] .
La deficiencia de tocoferoles es un fenómeno muy común, especialmente entre las personas que viven en áreas contaminadas con radionúclidos, así como aquellas expuestas a sustancias químicas tóxicas. La hipovitaminosis profunda es rara, principalmente en bebés prematuros (que se manifiesta por anemia hemolítica ) [2] .
Con la deficiencia de vitamina E, se observa hemólisis parcial de los eritrocitos, disminuye la actividad de las enzimas de defensa antioxidantes en ellos. Un aumento en la permeabilidad de las membranas de todas las células y estructuras subcelulares, la acumulación de productos de peroxidación lipídica en ellos es la principal manifestación de hipovitaminosis. Es esta circunstancia la que explica la variedad de síntomas de la deficiencia de tocoferoles, desde distrofia muscular e infertilidad hasta necrosis hepática y reblandecimiento de áreas del cerebro, especialmente del cerebelo. Ya en las primeras etapas de la E-hipovitaminosis se observa un aumento en la actividad de las enzimas que emergen de los tejidos dañados en el suero sanguíneo (creatina fosfoquinasa, alanina aminotransferasa y otros) y un aumento en el contenido de productos de peroxidación lipídica . ] .
Con una falta de vitamina E en bebés y niños pequeños con malabsorción , la ataxia es mucho más rápida que en adultos. Esto significa que el sistema nervioso necesita una cantidad suficiente de la vitamina para un desarrollo normal [7] .
La deficiencia de vitamina E en el cuerpo se acompaña de una disminución en el contenido de inmunoglobulinas E. Después de su introducción, se normaliza el número de linfocitos T y B en la sangre periférica y se restablece la actividad funcional de las células T [2] .
La vitamina no es tóxica con un exceso significativo (10-20 veces el requerimiento diario) y prolongado de su dosis, lo que se debe a la capacidad limitada de las proteínas hepáticas específicas de unión a tocoferoles para incluir la vitamina en VLDL . Su exceso se excreta del cuerpo con bilis . En algunos casos, el uso a largo plazo de megadosis de tocoferol (más de 1 g por día) puede provocar hipertrigliceridemia y aumento de la presión arterial [2] .
Las principales complicaciones de la hipervitaminosis están asociadas a [9] :
Posible clínica de intoxicación por α-tocoferol: sepsis , enterocolitis necrotizante , hepatomegalia , hiperbilirrubinemia (más de 20 mg/dl ), azotemia (más de 40 mg/dl ), trombocitopenia (menos de 50 - 60 mil/μl ), síntomas de insuficiencia renal insuficiencia , hemorragias en la retina o el cerebro, ascitis [9] .
Con la administración intravenosa de vitamina E, se produce edema, eritema y calcificación de los tejidos blandos en el lugar de la inyección [9] .
A finales del siglo XX, cuando la vitamina E se posicionó en los medios como un poderoso antioxidante que reduce el riesgo de diversas enfermedades, muchos occidentales comenzaron a tomar medicamentos con alto contenido en tocoferoles. Estudios posteriores han demostrado que la suplementación regular se asocia con una mayor mortalidad [11] [12] [13] . Por ejemplo, una revisión de 2004 de veinte estudios de vitaminas A , C , E y betacaroteno en 211 818 pacientes mostró que las vitaminas aumentan la mortalidad, al igual que un metanálisis de 2005 sobre la suplementación con vitamina E. En una revisión sistemática, realizada en 2012 y resumiendo los datos de estudios de vitaminas antioxidantes en 215 900 pacientes, se concluyó que la suplementación con vitamina E, betacaroteno y grandes dosis de vitamina A es peligrosa [14] . En 2012, investigadores japoneses afirmaron que el exceso de vitamina E provoca osteoporosis [15] . El efecto positivo de la suplementación con vitamina E solo se ha demostrado en relación con la deficiencia de tocoferol [16] .
La Clínica Mayo recomienda que los suplementos de vitamina E se tomen con extrema precaución [16] . La situación se complica por el hecho de que tales preparaciones a menudo también contienen vitamina A , lo que dificulta decidir cuál de estas vitaminas en exceso causa un efecto negativo en un caso u otro [17] .
Con esta patología, no hay quilomicrones, LDL y VLDL en el plasma sanguíneo debido a una violación en el hígado de pacientes con la síntesis de una de las proteínas estructurales de estas lipoproteínas. Dado que la vitamina E se transporta en la sangre como parte de los quilomicrones y las LDL, la ausencia de estas últimas provoca una absorción deficiente del tocoferol y su entrada en los tejidos. Clínicamente, esto se manifiesta en una fuerte disminución de la resistencia hemolítica de los eritrocitos y acantocitosis, retinosis pigmentaria , debilidad muscular y neuropatía atáxica . El tratamiento se limita a la restricción de grasas y la administración adicional de formas hidrosolubles de vitaminas liposolubles (p. ej., tocoferol-polietilenglicol succinato) [2] .
Anemia diseritropoyética congénita tipo IIEn esta enfermedad, el consumo de vitamina E aumenta para el proceso de estabilización y protección contra la destrucción por peróxido de las membranas defectuosas de los eritrocitos [2] .
distrofias musculares congenitasEn algunos casos, la hipotensión muscular y la distrofia muscular es causada por un trastorno congénito en el proceso de ingesta o intercambio de tocoferol en ellos [2] .
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