Вітамін Е та фізіологія жирних тканин OCL - олійні та жири, культури та ліпіди

Жан-Франсуа Ландріє 1, 2 *

1 Inra, UMR1260 “Поживні речовини для ліпідів та профілактика метаболічних захворювань”, F-13385, Марсель, Франція
2 Університет Екс-Марселя 1, Університет Екс-Марселя 2, Медичний факультет, бульвар Жана Мулена, 27, 13385 Марсель Седекс 5

Вітамін Е - це сім’я з восьми молекул, добре відомих своїми антиоксидантними властивостями та необхідністю для родючості. Його здатність регулювати експресію генів дедалі більше описується і може бути головним фактором його біологічної активності. Жирова тканина, яка є основним запасом вітаміну Е в організмі, також піддається регулюючому впливу вітаміну Е. Ці норми можуть сильно вплинути на фізіологію жирової тканини.

Ключові слова: вітамін Е/токофероли/токотрієноли/адипоцити/жирова тканина/експресія генів/адіпокіни

Вітамін Е, який відповідає сімейству з восьми молекул, добре відомий своєю антиоксидантною силою та важливим характером для родючості. Його здатність регулювати експресію генів дедалі частіше описується, і цілком може бути головним вектором його біологічної активності. Жирова тканина, яка є основним запасом вітаміну Е в організмі, також підпадає під дію різних правил, опосередкованих вітаміном Е. Це може мати сильний вплив на фізіологію жирової тканини.

Рекомендований прийом їжі (після Мартіна, 2001).

Деякі загальні слова

Загальний термін вітамін Е об'єднує дві великі групи молекул: токофероли та токотрієноли, кожна з яких містить 4 вітаміни α, β, γ та δ (Jensen and Lauridsen, 2007; Aggarwal та ін., 2010 р .; Бригеліус-Флое, 2009; Аззі, 2007; Трабер та Аткінсон, 2007). Їх хімічні структури складаються з моно-, ди- або триметильованого хроманольного кільця, до якого прикріплений бічний ланцюг з 16 атомів вуглецю, із ізопреновою структурою. (Фігура 1). Цей ланцюг дає змогу визначити два основних сімейства: токофероли з насиченим бічним ланцюгом та токотрієноли з бічним ланцюгом, що має три ненасичення. Позначення α, β, γ або δ залежить від кількості та положення метильних груп на ароматичному кільці. У випадку з токоферолами існування трьох асиметричних вуглеводнів (у положенні 2 кільця хроманолу, 4 ’і 8’ бічного ланцюга) дозволяє існувати вісім стереоізомерів. Якщо природною формою є RRR-α-токоферол, синтетичною формою є рацемічна суміш (RRR, RRS, RSS, RSR, SSS, SRR, SSR, SRS), що називається все-рац-α-токоферол, який має іншу біологічну ефективність, як ми побачимо пізніше.

Структура різних вітамінів вітаміну Е.

Спочатку ідентифікований як сполука, необхідна для розмноження щурів в 1922 р. (Evans and Bishop, 1922), антиоксидантні властивості вітаміну Е були описані в 1937 р. Вітамінна активність вітаміну Е, що визначається здатністю запобігати загибелі ембріонів у вагітних щурів дефіцит вітаміну Е, виражається як токофероловий еквівалент (активність 1 мг RRR-α-токоферолу), або в міжнародній одиниці (еталоном у цьому випадку є все-рац-α-токоферол ацетат). Якщо все-рац-α-токоферол був використаний як еталон для міжнародних одиниць, RRR-α-токоферол, який відповідає природній формі, є найбільш біологічно активним, незважаючи на однакову антиоксидантну силу. Що стосується γ-токоферолу, він має біологічну активність приблизно від 10 до 30% від активності α-токоферолу (Цзян та ін., 2001).

Основні джерела вітаміну Е

У нашому раціоні злаки та олії є основним джерелом вітаміну Е. Найчастіше зустрічаються форми - RRR-α та RRR-γ-токоферол. Фрукти та овочі, хоча вміст вітаміну Е у них низький, вносять приблизно 15% у споживання вітаміну Е.

У Європі α-токоферол є переважно споживаною формою, тоді як у США γ-токоферол відповідає приблизно 70% споживання вітаміну Е. Ця різниця пояснюється різницею в харчових звичках і, зокрема, значним вживанням рослинних олій з кукурудза, соя або кунжут у Сполучених Штатах (Цзян та ін., 2001).

Поглинання та метаболізм вітаміну Е

Вітамін Е розподіляється між різними класами ліпопротеїдів шляхом обміну, залежного від білок переносу фосфоліпідів у плазмі (PLTP) (Лемер-Юінг та ін., 2010). Поглинання вітаміну Е на тканинному рівні може включати або катаболізм ліпопротеїдів під дією ендотеліальної ліпази, або пряме поглинання після ендоцитозу ЛПНЩ або ЛПВЩ. Роль транспортера ліпідів SR-B1 була продемонстрована в клітинному засвоєнні вітаміну Е різними тканинами (Мардонес та ін., 2002). Внутрішньоклітинний транспорт вітаміну Е може включати специфічні транспортні агенти токоферол асоційований білок (TAP), однак їх властивості та функції залишаються нез'ясованими (Zingg та ін., 2008).

Усі форми вітаміну Е руйнуються в печінці за допомогою загального механізму ω-гідроксилювання, каталізованого ферментами цитохрому Р450 з подальшим β-окисленням (Brigelius-Flohe and Galli, 2010). Цей метаболічний шлях є загальним для шляху ксенобіотиків. Отримані таким чином кінцеві продукти (карбоксиетилгідроксихромани (CEHC)) зберігають своє ядро хроманолу цілим, але мають укорочений бічний ланцюг. CEHC кон'югуються з глюкуроновою кислотою або сульфатують, а потім елімінуються через жовч або сечовивідні шляхи.

Існує фосфорильована форма α-токоферолу, присутня в невеликих кількостях у різних біологічних зразках (плазма, тканини тощо), яка походить від фосфорилювання α-токоферолу, що свідчить про існування α-токоферол кінази/фосфатази. Вважається, що нові біологічні дії пов’язані з цим метаболітом вітаміну Е, але його функціональність ще не чітко встановлена (Zingg та ін., 2010).

Жирова тканина, основне місце зберігання вітаміну Е

Спосіб дії вітаміну Е: дискусія відкрита

Гідрофобна природа вітаміну Е дозволяє йому вписуватися в біологічні мембрани, багаті поліненасиченими жирними кислотами, де він відіграє ефективну захисну роль, запобігаючи розповсюдженню перекисного окислення ліпідів, викликаного активними видами кисню (Traber and Atkinson, 2007). Він діяв би таким же чином на поверхню ліпопротеїдів. Окислення α-токоферолу призводить до відносно стабільного токоферильного радикала, обумовленого ядром хроманолу. Цей радикал може бути вторинно регенерований у присутності вітаміну С або інших відновників, що служать донорами водню, включаючи тіоли та, особливо, глутатіон. За їх відсутності вітамін Е міг би мати доведений прооксидантний ефект в пробірці (Боурі та ін., 1992).

Якщо цей антиоксидантний ефект здається добре встановленим in vitro, in vivo докази цього антиоксидантного ефекту залишаються мізерними та крихкими (Brigelius-Flohe, 2009). Таким чином, на підставі епідеміологічних досліджень було постульовано, що вітамін Е може мати вигідну роль щодо дегенеративних патологій (серцево-судинні захворювання, нейродегенеративні патології, очні патології тощо), при яких виявляються реактивні види кисню бути залученим. Проведені інтервенційні дослідження, щоб показати профілактичну роль вітаміну Е, зокрема щодо поширеності серцево-судинних захворювань. Отримані результати не дозволили підтвердити ці гіпотези. І навпаки, два недавні мета-аналізи виявили збільшення смертності від усіх причин у популяціях суб'єктів, яким доповнювали (Міллер та ін., 2005 рік; Белакович та ін., 2007), тоді як інші мета-аналізи спростовують ці результати (Абнер та ін., 2011 р .; Ягода та ін., 2009), або навпаки, показують зменшення ризику смертності, пов’язаного із серцево-судинними захворюваннями (Pocobelli та ін., 2009). Отже, підтвердження на людях залишається дуже важким і в даний час викликає суперечки. Тому антиоксидантна дія вітаміну Е сьогодні широко поставлена під сумнів, зокрема у природніх умовах.

Вплив вітаміну Е на біологію жирової тканини

Хоча жирова тканина вже давно описується як місце зберігання токоферолів, вивчення впливу вітаміну Е на фізіологію жирової тканини було проведено лише нещодавно. Таким чином, нещодавно оцінювали вплив вітаміну Е на адипогенез, виявляється, що різні вітаміни не мають однакових ефектів на диференціацію адипоцитів (Уто-Кондо та ін., 2009): якщо α-токоферол, здається, має стимулюючий ефект на експресію PPARγ та накопичення ліпідів під час диференціації, токотрієноли (α та γ) зі свого боку мають інгібуючу дію на експресію PPARγ, а також ряд інші маркери диференціації адипоцитів. Ці ефекти призводять до зменшення накопичення накопичених тригліцеридів. Зниження фосфорилювання АКТ у присутності продемонстрованого інсуліну може бути причиною інгібуючої дії продемонстрованих токотрієнолів.

У цьому контексті нас цікавив вплив α-токоферолу та γ-токоферолу на експресію адипонектину. Індукція останнього, продемонстрована у мишей, що годувались γ-токоферолом, була підтверджена in vitro на моделі клітин адипоцитів 3T3-L1 γ-токоферолом, але також і α-токоферолом, незалежно від їх антиоксидантної функції. (Landrier та ін., 2009). Враховуючи ключову роль PPARγ у регуляції адипонектину, ми були зацікавлені у залученні цього ядерного рецептора до цієї регуляції, використовуючи специфічний антагоніст PPARγ, який скасовує індукцію адипонектину токоферолами. Нарешті, ми показали, що токофероли не є лігандами PPARγ, а діють через цей ядерний рецептор шляхом модуляції внутрішньоклітинної кількості 15d простагландину J2 (15d PGJ2), добре відомого ліганду PPARγ.

Ці дані згодом були підтверджені на моделі щурів, що страждають ожирінням (дієта з високим вмістом жиру), доповненій вітаміном Е зі збільшенням синтезу адипонектину жировою тканиною, що призводить до збільшення плазмової концентрації адипонектину. (Шен та ін., 2010). Однак у цьому дослідженні також було показано зниження синтезу та концентрації лептину в плазмі, тоді як індукуючий ефект вітаміну Е на рівень лептину в плазмі крові був зареєстрований у людей (Isermann та ін., 1999). Походження цієї різниці залишається невідомим.

Тому слід зазначити, що накопичені дані про генну регуляцію, опосередковану вітаміном Е в жировій тканині та/або адипоцитах, залишаються фрагментованими. Однак модуляція експресії адипонектину або лептину, двох білків, які значною мірою беруть участь в енергетичному гомеостазі та загальному метаболізмі, а також участь PPARγ та його лігандів у цих явищах вказує на загальновідомі ефекти. Ширший із суттєвими метаболічними наслідками.

Висновок

Починають описувати роль вітаміну Е у фізіології жирової тканини. Однак залишається багато питань: як вітамін Е захоплюється в адипоцитах? Які механізми пов’язані з його внутрішньоклітинним рухом, зберіганням у ліпідній краплі та його мобілізацією? Відомо, що PPARγ бере участь у запальних процесах, крім своєї регулюючої ролі у метаболізмі ліпідів та вуглеводів. Оскільки вітамін Е індукує експресію низки цільових генів PPAR γ, ми також можемо задатися питанням про протизапальний потенціал вітаміну Е в адипоциті. Нарешті, на сьогоднішній день немає даних про вплив вітаміну Е на баланс ліпогенез/ліполіз. Всі ці питання становлять так багато напрямків досліджень на найближчі роки, які, можливо, можуть брати участь у поясненні впливу вітаміну Е на здоров’я, незалежно від їх антиоксидантної дії.

Дякую

Я хотів би подякувати Марі-Жозеф Аміот-Карлін за ретельне перечитування цього рукопису та її мудру пораду.

Список літератури

Процитувати цю статтю: Landrier JF. Вітамін Е та фізіологія жирової тканини. OCL 2011 р .; 18 (2): 83–87. doi: 10.1051/ocl.2011.0370

Список картин