E vitamīns. Kādas savienojumu “ģimenes” sāga

ASV zinātnieki Evans un Bishop, pētot dažādu diētu ietekmi uz žurku vairošanos, 1922. gadā atklāja fertilitātei nepieciešamu faktoru, kas atrodas salātu lapās, [1] un pēc dažiem gadiem to nosauca par E vitamīnu.

Nedaudz vēstures

Šodien E vitamīns pazīstams plaši un pētīts daudz, tomēr par tā bioloģiskajām funkcijām un nozīmi veselībā ir vēl rinda neskaidrību. E vitamīna “ģimene” ietver ne pārāk lielu dabas savienojumu grupu: četrus tokoferolus un četrus tokotrienolus. Dabā tie ir R,R,R steriskajā konfigurācijā. Šo savienojumu kopīgā fizikālā īpašība ir šķīdība lipīdos (E vitamīns pieder taukos šķīstošajiem vitamīniem). Ķīmiskās struktūras pamatā ir hromanola gredzens (1. attēlā), kura brīvā hidroksilgrupa dod spēju inaktivēt (ķert) brīvos radikāļus, tātad savienojumiem ir antioksidantu īpašības. Šīs augu eļļās novērotās antioksidantu īpašības nekritiski izmantoja, skaidrojot E vit-amīna darbības mehānismu dzīvos organismos.E grupas vitamīnu  savienojumu struktūras

E vitamīna izpētei tiešām veltīts milzums pūļu. Datubāzē PubMed ievadot vaicājumu “vitamin E”, parādās vairāk nekā 39 tūkstoši norāžu (no vitamīniem tikai C vitamīnam to ir vairāk). E vitamīns un atsevišķi tā “ģimenes” savienojumi pētīti saistībā ar kardiovaskulārām slimībām, ļaundabīgiem audzējiem, cukura diabētu, īpaši aplūkota to nozīme novecošanās periodā, salīdzinoši nesen sākti pētījumi par to nozīmi imūnsistēmas darbībā. Visvairāk pētījumu veltīts α tokoferolam (α T) kā galvenajam, bet (kā rāda pētījumi pēdējos gados) ne visos gadījumos nozīmīgākajam ģimenes loceklim.

Samazināta α T koncentrācija plazmā tiek saistīta ar aterosklerozes progresēšanu, dažu audzēju augšanu, arefleksiju, dizartriju, pigmentāro retinopātiju, novecošanos un vēl, un vēl. Organismā α T saista un pārnes α T transformēšanas proteīns (α TTP). Krietnu laiku kā galveno E vitamīna ģimenes locekļu darbības lauku organismā uzskatīja brīvo radikāļu ķeršanu un šūnu membrānu lipīdu peroksidēšanas (arī t.s. oksidatīvā stresa) novēršanu. 1982. gadā Burton, Joyce un Ingold paziņoja: “Iegūti pierādījumi, ka E vitamīns ir galvenais lipīdos šķīstošais [..] antioksidants cilvēka asins plazmā.” [2] Pēc gada Diplock apstiprināja: “Uzskats, ka E vitamīns dzīvajos organismos primāri funkcionē kā lipīdu antioksidants un brīvo radikāļu ķērājs, ir lielā mērā akceptēts.” [3] Jāpiemin, ka pirms šo autoru paziņojumiem tādu pašu domu Dabas pētnieku apvienības ikgadējā konferencē Maskavas Valsts universitātē izteica profesors biofiziķis Tarusovs. Ar šiem paziņojumiem E vitamīna bioloģisko efektu skaidrojumu maisam gals bija vaļā. Jo, ja tādus secinājumus izsaka tā laika antioksidantu izpētes autoritātes, tad, šķiet, šaubām nevajadzētu būt. Minēto uzskatu apstiprināja arī daudzos modeļeksperimentos (in vitro) iegūtie dati par E vitamīna (visvairāk pētīts α T) antioksidanta un radikāļu ķērāja (antiradikālajām) īpašībām.

Mediķu un biologu konferencēs bieži skanēja apgalvojums: “E vitamīns ir antioksidants, tātad citiem antioksidantiem — nu, vismaz lipīdos šķīstošajiem — organismā jādarbojas līdzīgi.” Tomēr, pateicoties zinātnes neticīgajiem Tomiem, kas savus pirmajā acu uzmetienā ar tā laika postulātiem neizskaidrojamos rezultātus neatmet kā kļūdainus, bet meklē tiem citus skaidrojumus, šodien E vitamīna darbībai ir atšķirīgs, daudz patiesāks skaidrojums. Jau 1947. gadā Matill pauda uzskatu [4], ka in vivo E vitamīns darbojas ne tikai kā antioksidants. Tomēr kā galvenais “neticīgais Toms” E vitamīna ģimenes savienojumu darbības pētījumu jaunos aspektos jāmin Azzi. [5] Azzi ar līdzautoriem pierādīja, ka E vit-amīns darbojas kā signālaģents un gēnus regulējošs aģents — nesaistīti ar tā antioksidantu funkcijām, kas organismā diezin vai izpaužas. [6; 7]

Dažas pēdējo gadu ziņas

Tā kā medicīnisko pētījumu par E vitamīna savienojumiem ir milzums un īsā apskatā tie nav aptverami, minēšu tikai tos pēdējo gadu rezultātus, kas, manuprāt, rāda ceļus jauniem pētījumiem un sniedz ziņas, ka šā vitamīna nekontrolēta lietošana var radīt sarežģījumus.

E vitamīns gan atsevišķi, gan kā sastāvdaļa vairāku vitamīnu kompleksos izmantots ne vienā vien epidemioloģiskajā pētījumā. Tomēr nevienā nav konstatēta būtiska veselību uzlabojoša ietekme. Vairākos pētījumos pat novērota neliela letālu iznākumu palielināšanās, lietojot lielas E vitamīna devas (> 400 SV), bet apjomīga meta–analīze rāda, ka šis novērojums ne vienmēr apstiprinās. [8] Nelabvēlīgu efektu novēro tikai tad, ja vienlaicīgi lieto lielas E vit-amīna un β karotīna devas. [9]

Plašā meta–analītiskā deviņu pētījumu apskatā (118 765 dalībnieki) secināts, ka E vitamīna lietošana (300—800 SV dienā) par 22 % palielina hemorāģisko insultu skaitu. [10] Lielu α T devu, kā arī selenometionīna un α T līdztekus lietošanas pētījumā novērota pārliecinoša prostatas audzēju gadījumu skaita palielināšanās. [11] Diskutē par α T divējādo iespaidu uz kaulu veselību, pausts uzskats, ka lielas tā devas var būt kaitīgas. [12] Nesen publicēts, ka nesmēķētājiem E vitamīns samazina pneimonijas risku, bet smēķētājiem ar mazkustīgu dzīvesveidu tas pneimonijas risku palielina par 68 %. [13] Minētie novērojumi rāda, ka E vitamīna un jo sevišķi tā lielu devu lietošanā būtu jāuzmanās.

Tokotrienoli — jaunākie daudzsološie brāļi

Kā rāda struktūrformulas, tokotrienoli no tokoferoliem atšķiras ar nepiesātināto farnezila aizvietotāju. Šī nepiesātinātība palielina molekulas mijiedarbību ar lipīdu bislāni, veicina iekļaušanos biomembrānās un tokotrienolu labāku iekļūšanu šūnā. Tokotrienoli pēdējos gados izraisa pieaugošu interesi. Ja publikāciju skaits par tokoferoliem pēdējos desmit gados pieaudzis 1,26 reizes, tad par tokotrienoliem — 2,24 reizes (vietnes PubMed dati). Lai gan tokotrienolu saturs dabas produktos, izņemot dažus, ir daudz mazāks par tokoferolu saturu, to bioloģiskā nozīme ir ievērojama. [14] Sevišķu nozīmi tokotrienoliem pievērš audzēju, cukura diabēta, kardiovaskulāro un neirodeģeneratīvo slimību aizkavēšanā un uzskata, ka tokotrienolu pētījumi 21. gadsimtā ļoti attīstīsies. [15]

Tokoferilfosfāts

α T, spēcīgs antioksidants peroksidēšanas modeļeksperimentos, nokļuvis organismā, zaudē antioksidanta īpašības, bet saglabā bioloģisko aktivitāti. Pēc vairāku gadu pētījumiem Azzi pierādīja, ka organismā tokoferoli saistās ar α TTP, tad fosforilējas ar atbilstošu kināzi, tā bloķējot hromanola gredzena hidroksilgrupu, zaudējot spēju reaģēt ar radikāļiem un tālāk darbojoties kā tokoferilfosfāti. [16] Tokoferilfosfātu kā signālmolekulu darbība skatāma 2. attēlā.Tokoferilfosfāts kā signālmolekula  (adaptēts no [16])

Aptieka un virtuve

Mūsdienās reizēm uzbāzīgo reklāmu dēļ, kas slavē dažādus veselību uzlabojošus, pat ārstējošus, brīvi nopērkamus līdzekļus, cilvēki ne vienmēr iedomā, ka visu, kas vajadzīgs mūsu organisma normālai funkcionēšanai, daba nolikusi tepat mums priekšā. Šodien, kad veselīga diēta neinfekciozu slimību profilaksē pieņemta nopietni, robeža starp pārtiku un medikamentiem bieži kļuvusi ļoti šaura. [17]

Visvairāk tokoferolu ir kukurūzā, kviešos un sojas pupās, visvairāk tokotrienolu — miežos, auzās un rīsu klijās. Sevišķi liels tokotrienolu saturs ir Dienvidamerikas auga Brixa orellana L. (annato, achiote, urucum) sēklās — 1,53 mg/g sausnes, kukurūzas graudos — 1,42 mg/g sausnes. Pākšaugi ir vērtīgs γ tokoferola avots, bet tajos nav tokotrienolu. [18] Tokoferoli un tokotrienoli pārtikas produktos ir dažādās satura attiecībās, dažreiz prevalējot tokotrienoliem. Piemēram, rīsu klijās no E vitamīna satura 61 % ir tokotrienoli. Brixa orellana E vitamīna frakcija satur 10 % γ tokotrienola, 90 % δ tokotrienola un tikai α T zīmes. Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestāde (European Food Safety Authority) kā pietiekamu E vitamīna devu dienā iesaka 13 mg vīriešiem, 11 mg sievietēm, 5—13 mg bērniem un pusaudžiem (samērīgi ķermeņa masai). Valda uzskats, ka E vit-amīnu neuzņemam pietiekami. Nesen publicēts [19], ka vārītas olas pārtikā veicina α un γ T uzņemšanu ar pārtiku. Šeit jāpiebilst, ka sadzīviski izskanošais brīdinājums nelietot E vielas saturošus produktus nav korekts, jo arī E vitamīna “ģimenes” vielas raksturojošie apzīmējumi ir no E306 līdz E309 (α T ir E307).

Kadence, kas varētu būt uvertīra

Lai gan vēl arvien daudzās publikācijās un jo īpaši produktu reklāmās uzsver E vitamīna kā antioksidanta iedarbību, tomēr šķiet, ka šī E vitamīna saimes savienojumu īpašība organismā ir ļoti pārvērtēta. Medicīnas praksei, domājams, nozīmīgāka ir ne tik sen atrastā E vitamīna “ģimenes” savienojumu un dažu to sintētisko atvasinājumu proapoptotiskā darbība.

Novērots, ka α T sukcināts (α TS; 3. attēls) selektīvi darbojas uz audzēju šūnām, ir maztoksisks, eksperimentos in vivo inhibē melanomas un resnās zarnas audzējus, nomāc metastāzes. Šīs īpašības saista ar savienojuma spēju palielināt apoptogēno aktivitāti. [20]α sukciniltokoferols

Daudzie publicētie darbi par α TS rāda, ka uz šā savienojuma bāzes, iespējams, varētu izstrādāt pret-audzēju preparātu. Ir dati, ka tokotrienoli paši par sevi uzrāda apoptozi stimulējošu darbību, turklāt visefektīvākais ir delta izomērs. [21]

Uzskata, ka tokotrienoli ir vērtīgi uztura bagātinātāji (nutraceuticals/pharmaceuticals), potenciāli kardiovaskulāri un neiroprotektīvi līdzekļi. [22; 23]

Noslēdzot šo sāgu, jāatzīmē pats jaunākais apskats, kas aptver daudzus ieskatus par E vitamīna ietekmi kardiovaskulārā riska mazināšanā, imūnmodulēšanā, antialerģiskā darbībā un citās šā vit-amīna aktivitātēs. [24]

________________________________________________________________________________________________

Literatūra

  1. Evans HM, Bishop KS. On the existence of a hitherto unrecognized dietary factor essential for reproduction. Science, 1922, LVI, No. 1438: 650–651.
  2. Burton GW, Joyce A, Ingold KU. First proof that vitamin E is major lipid-soluble, chain-breaking antioxidant in human blood plasma. Lancet, 1982; 2: 327.
  3. Diplock AT. The role of vitamin E in biological membranes. Ciba Found Symp, 1983; 101: 45–55.
  4. Matill HA. Antioxidants. Ann Rev Biochem, 1947; 16: 177–192.
  5. Azzi A, Davies KJ, Kelly F. Free radical biology – Terminology and critical thinking. FEBS Lett, 2004; 558: 3–6.
  6. Azzi A. Molecular mechanism of alpha-tocopherol action. Free Radic Biol Med, 2007; 43: 16–21.
  7. Galli F, Azzi A. A present trends in vitamin E research. Biofactors, 2010, 36: 33–42.
  8. Gerss J, Knopcke W. The questionable association of vitamin E supplementation and mortality – inconsistent results of meta-analytic approaches. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand), 2009; 55(Suppl.): OL1111–OL1120.
  9. Bjelakovic G, Nikolova D, Gluud C. Meta-regression analyses, meta-analyses, and trial sequential analyses of the effects of supplementation with beta-carotene, vitamin A, and vitamin E singly or in different combinations on all-cause mortality: do we have evidence for lack of harm? PLoS, 2011; 8(9): e74558.
  10. Schürks M, Glynn RJ, Rist PM, Tzourio C, Kurth T. Effects of vitamin E on stroke subtypes: meta-analysis of randomized controlled trials. BMJ, 2010 Nov 4: c5702.
  11. Albanes D, Till C, Klein EA, et al. Plasma tocopherols and risk of prostate cancer in the selenium and vitamin E cancer prevention trial (SELECT). Cancer Prev Res (Phila), 2014; 7(9): 886–895.
  12. Kok-Young Chin, Ima-Nirwana Soelaiman. The effects of α-tocopherol on bone: a double edged sword? Nutrients, 2014; 6: 1424–1441.
  13. Heikilä H. Vitamin E and the risk of pneumonia: using I 2 statistic to quantify heterogeneity within a controlled trial. Br J Nutr, 2016, 26: 1–7.
  14. Chin KY, Pang KL, Soelaiman IN. Tocotrienol and its role in chronic diseases. Adv Exp Med Biol, 2016; 928: 97–130.
  15. Agarwal BB, Sundaram Ch, Prasad S, Kannapan R. Tocotrienols, the vitamin E of the 21st century: it’s potential against cancer and other chronic diseases. Biochem Pharmacol, 2010; 80(11): 1613–1631.
  16. Azzi A, Meydani SN, Meydani M, Zingg M. The rise, the fall and the renasaissance of vitamin E. Arch Biochem Biophys, 2016; 595: 100–108.
  17. Pravst I. Functional foods in Europe: a focus on health claims. 2012. In: B.Valdez (Eds.) Scientic, health and social aspects of the food industry. http//:www.intechopen.com/books/scientific-health-and-social-aspects-of-the-food-industry/functional-foods-ineurope-focus-on-health-claims
  18. Boschin G, Arnoldi A. Legumes are valuable sources of tocopherols. Food Chem, 2011; 127(3): 1199–1203.
  19. Kim JE, Ferruzzi MG, Campbell WW. Egg consumption increases vitamin E absorption from co-consumed raw mixed vegetables in healthy young men. J Nutr, 2016; 146(11): 2199–2205.
  20. Birringer M, EyTina JH, Salvatore BA, Neuzil J. Vitamin E analogues as inducers of apoptosis: structure-function relation. Br J Cancer, 2003; 88: 1948–1955.
  21. Lim SW, Loh HS, Tin KN, Bradshaw TD, Zeenathul NA. Cytotoxicity and apoptotic activities of alpha-, gamma- and delta-tocotrienol isomers on human cancer cells. BMC Complement Altern Med, 2014 Dec 6; 14: 469.
  22. Vasanthi HR, Parameswari RP, Das DK. Tocotrienols and its role in cardiovascular health – a lead for drug design. Curr Pharm Des, 2011; 17(21): 2170–2175.
  23. Frank J, Chin XW, Schrader C, et al. Do tocotrienols have potential as neuroprotective dietary factors? Ageing Res Rev, 2012; 11(1): 163–180.
  24. Galli F, Azzi A, Birringer M, et al. Vitamin E: emerging aspects and new directions. Free Radic Biol Med, 2016; Nov 2; pii S0891-5849(16)30432-4.
Uz augšu ↑