عملکرد ویتامینE چگونه است؟

ویتامین E فعالیت آنتی اکسیدانی دارد. این ویتامین همچنین ممکن است فعالیت آنتی آتروژنیک، آنتی ترومبوتیک، ضد انعقادی، محافظ سیستم عصبی، ضد تکثیری، تنظیم کننده سیستم ایمنی، تثبیت کننده غشای سلولی و ضد ویروسی داشته باشد.

تمام اشکال ویتامین E فعالیت آنتی اکسیدانی دارند. هر چند تنها اشکالی که قادرند در پلاسما و بافت بدن انسان حفظ شوند، فرم‌های 2R – آلفا هستند، شامل RRR-آلفا-توکوفرول طبیعی که اغلب دِ- آلفا توکوفرول نامیده می‌شود. ویتامین E آنتی اکسیدان اصلی دومین‌های لیپیدی بدن مثل غشاهای سلولی است.

این ویتامین یک آنتی اکسیدان زنجیره شکن است که از گسترش فعالیت رادیکال‌های آزاد جلوگیری می‌کند. ویتامین E از بین برنده رادیکال پروکسیل است و به ویژه از اسیدهای چرب چند غیر اشباعی (PUFAs) موجود در فسفولیپیدهای غشایی و لیپوپروتئین‌های پلاسما (LDL) در برابر اکسیداسیون محافظت می‌کند.

گروه هیدروکسیل حلقه‌ی کرومانول با یک رادیکال پروکسیل ارگانیک واکنش می‌دهد تا هیدروپراکسید ارگانیک و رادیکال توکوفروکسیل را تولید کند. رادیکال توکوفروکسیل فرم پرو – اکسیدان ویتامین E است و به نظر می‌رسد با شبکه‌ای از آنتی اکسیدان‌های دیگر شامل ویتامین C و گلوتاتیون به فرم آنتی اکسیدان تبدیل شود.

فعالیت نسبی آنتی اکسیدانی توکوفرول‌ها بر اساس به پاکسازی رادیکال پروکسیل به این ترتیب است: 

آلفا>بتا>گاما>دلتا. این ترتیب بین توکوتری انول‌ها نیز برقرار است. جالب توجه است که این ترتیب در میزان فعالیت بیولوژیک توکوفرول‌ها که با ارزیابی بارداری –جذب جنین موش صحرایی بررسی شد، نیز وجود دارد.

گرچه، این حالت فقط برای توکوفرول‌های طبیعی است. تمام هشت ایزومر فضایی تمام راس – آلفا – توکوفرول سنتتیک، که اغلب dl- آلفا – توکوفرول نامیده می‌شود، فعالیت پاکسازی رادیکال پروکسیل یکسانی دارند اما میزان سنجش جذب جنین موش صحرایی در آنها متفاوت است. فعالیت آلفا – توکوتری انول در این زمینه 1/3 میزان فعالیت آلفا – توکوفرول است اما پاکسازی رادیکال پروکسیل توسط آلفا – توکوتری انول بهتر از آلفا توکوفرول است.

می توان از این مطالب این گونه نتیجه گرفت که فعالیت آنتی اکسیدانی ویتامین E برای تشریح فعالیت بیولوژیک این ویتامین کافی نیست. اخیراً نشان داده شده است ویتامین E علیه گونه‌های فعال نیتروژن دارای فعالیت است (رادیکال‌های پروکسیل گونه‌های واکنش دهنده اکسیژن اند). دراین راستا، گاما – توکوفرول پراکسیداسیون چربی ایجاد شده توسط پروکسی نیتریت را مؤثر تر از آلفا – توکوفرول مهار می‌کند. (گاما – توکوفرول را ببینید).

مکانیسم‌های مختلفی برای بررسی عملکرد احتمالی آنتی آتروژنیک ویتامین E ارایه شده است. اکسیداسیون LDL کلید مرحله اولیه آتروژنز می‌باشد. چنین به نظر می‌رسد که اکسیداسیون LDL بروز وقایعی را تحریک می‌کند که به تشکیل پلاک آترواسکلروتیک می‌انجامد. این وقایع شامل جذب LDL اکسید شده (ox) توسط مونوسیت‌ها و ایجاد سلول کف مانند، پیشرفت آپوپتوز توسط LDL اکسید شده، القای آسیب سلول اندوتلیال و تحریک آزاد سازی سیتوکین و فاکتور رشد از سلول‌ها به درون دیواره شریان است. LDL حاوی آلفا-توکوفرول و مقادیر کمتری از گاما –توکوفرول است. آلفا توکوفرول اکسیداسیون LDL و تجمع LDL اکسید شده در دیواره شریانی را مهار می‌کند. همچنین به نظر می‌رسد، گاما – توکوفرول آپوپتوز القا شده توسط LDL اکسید شده در سلول‌های اندوتلیال انسان را به خوبی کاهش می‌دهد.

یک مکانیسم غیر آنتی اکسیدانی ویتامین E، مهار فعالیت پروتئین کیناز C (PKC) توسط این ویتامین است. PKC در تکثیر سلول عضله صاف دخالت دارد و در نتیجه، مهار PKC سبب مهار تکثیر عضله صاف می‌شود. تکثیر سلول عضله صاف در آتروژنز نقش دارد. مهار PKC توسط آلفا توکوفرول، تا حدی به اثر کاهش دهنده آن روی تشکیل دی آسیل گلیسرول مشتق از غشا نسبت داده می‌شود، لیپیدی که جابجایی PKC را تسهیل کرده و به این ترتیب فعالیت آن را افزایش می‌دهد.

پروتئین کیناز فعال شونده با میتوژن (MAPK) نیز در تکثیر عضله صاف دخیل است و هم آلفا توکوفرول و هم گاما توکوفرول این فعالیت را مهار می‌کنند.

غنی کردن سلول‌های اندوتلیال با ویتامین E در محیط کشت، موجب تنظیم کاهشی بیان مولکول چسبندگی داخل سلولی (ICAM)-1 و مولکول چسبندگی سلول عروقی (VCAM) – 1 می‌شود. این دو عمل به دنبال مواجهه با LDL اکسید شده القا می‌شوند، بنابراین اتصال اجزای سلولی خون به اندوتلیوم کاهش می‌یابد. ویتامین E همچنین بیان فسفولیپاز A2 سیتوزولی و سیکلو اکسیژناژ 1-(COX) را تنظیم افزایشی می‌دهد.

به نظر می‌رسد افزایش بیان این دو آنزیم تنظیم کننده سرعت در مسیر آبشاری اسید آراشیدونیک توجیه کننده‌ی این مسئله باشد که ویتامین E، با یک الگوی وابسته به دوز، آزاد سازی پروستاسیکلین یک فاکتور گشاد کننده‌ی عروق و مهار کننده تجمع پلاکتی را در انسان افزایش می‌دهد.

به نظر می‌رسد ویتامین E، چسبندگی، تجمع و واکنش‌های آزاد سازی پلاکتی را مهار می‌کند. افزایش رهاسازی پروستاسیکلین ممکن است در این زمینه نقش داشته باشد. همچنین تجمع پلاکتی با دخالت مکانیسم معمول اتصال فیبرینوژن به کمپلکس گلیکوپروتئین IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) پلاکتی رخ می‌دهد.

GPIIb/IIIa پروتئین گیرنده غشایی اصلی است که نقش مرکزی در پاسخ تجمع پلاکتی را داراست. گلیکوپروتئین IIb (GPIIb) زیر واحد آلفای پروتئین غشایی پلاکت است. مشخص شده است که در محیط کشت، آلفا-توکوفرول در یک الگوی وابسته به دوز، فعالیت پروموتر GPIIb را تنظیم کاهشی می‌دهد. در نهایت موجب کاهش بیان پروتئین GPIIb و کاهش تجمع پلاکتی می‌شود.

ویتامین E همچنین در محیط‌های کشتی که برای کاهش تولید ترومبین فراهم شده نیز یافت می‌شود. ترومبین پروتئینی است که به پلاکت متصل شده و تجمع پلاکتی را القا می‌کند. یک متابولیت ویتامین Eکه ویتامین E کینون یا آلفا – توکوفرول کینون (TQ) نامیده می‌شود نیز ضد انعقاد قوی ای به شمار می‌رود. این متابولیت فعالیت کربوکسیلاز وابسته به ویتامین K که یک آنزیم مهم در آبشار انعقادی است را مهار می‌کند.

مکانیسم‌های متعددی برای بررسی احتمال اثر حفاظتی سیستم عصبی توسط دوزهای بالای ویتامین E ارایه شده است. به نظر می‌رسد استرس اکسیداتیو یک فاکتور موثر در پاتوژنز بسیاری از اختلالات سیستم عصبی باشد. از آنجا که سیستم عصبی غنی از لیپید است و ویتامین E نیز یکی آنتی اکسیدان اصلی لیپید به شمار می‌رود، این ویتامین می‌تواند به عنوان یک عامل پیشگیری کننده احتمالی، به اندازه عوامل درمانی در اختلالات سیستم عصبی در خور توجه باشد. سندرم اولیه کمبود آشکار ویتامین E، نوروپاتی محیطی است.

ممکن است ویتامین E نقش ویژه‌ای در مخچه داشته باشد چرا که غلظت این ویتامین در مخچه نسبت به بقیه قسمت‌های مغز در کمترین حد است و در زمان کمبود ویتامین Eاین بخش از مغز سریع تر از بقیه قسمت‌های مغز، از ویتامین E تخلیه می‌گردد. بررسی‌های الکتروفیزیولوژیک در افراد مبتلا به کمبود ویتامین E یک نوروپاتی دیستال آکسونی dying-back به ویژه در ستون‌های خلفی نخاع و هسته‌های گراسیل و کونات را نشان می‌دهد. 

ویتامین E همچنین ممکن است در انتقال سیگنال دخیل باشد. این ویتامین ممکن است نقش‌های متعددی در ارتباط با غشاهای سلول‌های نورونی و سایر لیپیدهای موجود در سیستم عصبی ایفا کند. گرچه، مکانیسم اختصاصی و منحصر به فرد عملکرد ویتامین در سیستم عصبی تاکنون روشن نشده است.

چندین مطالعه روی انسان و حیوان نشان داده است که ویتامین E می‌تواند پاسخ ایمنی را در حیوانات و انسان‌های مسن بهبود بخشد. در شرایط in vitro آلفا-توکوفرول پاسخ سیتوژنیک لنفوسیت‌های T موش‌های پیر را افزایش می‌دهد. مکانیسم این پاسخِ ویتامین E به خوبی شناخته نشده است. گمان می‌شود ویتامین Eخود ممکن است فعالیت میتوژنیک، مستقل از اثر آنتی اکسیدانی داشته باشد. هر 4 هومولوگ توکوفرول، آلفا - بتا - گاما- و دلتا – توکوفرول توانسته‌اند تکثیر خود بخودی و تکثیر تحریک شده با میتوژن لنفوسیت را در سلول‌های طحالی موش در محیط کشت افزایش دهند.

گزارش شده است آلفا-توکوفرول دارای عملکرد قوی علیه ویروس نقص ایمنی انسان (HIV)-1 است. به نظر می‌رسد استرس اکسیداتیو به پاتوژنز ویروس HIV-1 کمک می‌کند، همانگونه که به پاتوژنز سایر عفونت‌های ویروسی کمک می‌کند. ممکن است بخشی از فعالیت ضد HIV-1 آلفا – توکوفرول به عملکرد آنتی اکسیدانی آن مربوط باشد. ویتامین E همچنین بر روی پیوستگی (تمامیت) و سیالیت غشا نیز اثر می‌گذارد. HIV-1 یک ویروس غشایی است.

تغییر در سیالیت غشایی HIV-1 ممکن است با توانایی این ویروس در اتصال به محل گیرندة سلول تداخل کند و بنابراین عفونت‌زایی آن را کاهش دهد. هر چند، میزان دوز لازم از ویتامین E که بتواند در شرایط in vivo به HIV-1 متصل شود، مشخص نیست، چرا که ویتامین E می‌تواند به چندین محل مختلف از جمله پروتئین ناقل آلفا – توکوفرول (آلفا – TTP) و LDL متصل شود.

در کل، به نظر می‌رسد استرس اکسیداتیو نقش اصلی در پاتوژنز بسیاری از اختلالات دژنراتیو مزمن ایفا کند و ویتامین E به عنوان آنتی اکسیدان چربی دوست عمده بدن، نقش مهمی در پیشگیری و درمان این اختلالات داشته باشد. علاوه بر این ویتامین E ممکن است نقش‌هایی مستقل از اثر آنتی اکسیدانی خود نیز ایفا کند. بررسی نوع مکانیسم عملکرد ویتامین در حال پیشرفت است.

میزان دقیق جذب ویتامین E به طور قطع مشخص نیست. جذب این ویتامین به طور معمول اندک و متغیر است.

جذب یک فرم ویتامین E، دِ – آلفا – توکوفریل پلی اتیلن گلیکول 1000 سوکسینات یا ویتامین E TPGS متفاوت است (دِ – آلفا- توکوفریل پلی اتیلن گلیکول 1000 سوکسینات را ببینید).

میزان جذب ویتامین E دریافتی به همراه غذا از مقادیر بالا 86-51% تا مقادیر اندک 29-21% متغیر است. به نظر می‌رسد مقادیر بالا یک تخمین بیش از حد است و مقادیر پایین تر بیشتر نشان دهنده جذب واقعی است. جذب با معده‌ی خالی پایین تر است در حالی که ممکن است جذب اشکال دریافتی ویتامین E به صورت استات استریفیه شده و سوکسینات بالاتر باشد. هر چند برخی مطالعات نشان می‌دهند که میزان جذب توکوفرول آزاد و استریفیه مشابه است. همه اشکال ویتامین E، شامل تمام هومولوگ‌های توکوفرول و توکوتری انول به یک شیوه مشابه جذب می‌شوند.

ویتامین E با مکانیسم انتشار غیر فعال از لومن روده باریک به داخل انتروسیت‌ها جذب می‌شود. قبل از جذب، ویتامین به همراه چربی‌های رژیم غذایی امولیسیفیه می‌شود. اسید‌ها و نمک‌های صفراوی ترشح شده توسط کبد به فرآیند امولیسیفیه شدن کمک می‌کنند.

لیپولیز و امولسیفیه شدن قطرات کوچک شکل گرفته چربی منجر به تشکیل خود بخودی میسل‌های مخلوط می‌گردد. اشکال استریفیه شده ویتامین E، آلفا- توکوفریل استات و سوکسینات توسط استراز ترشح شده از پانکراس هیدرولیز می‌شوند. میسل‌های محتوی ویتامین E از حاشیه مسواکی انتروسیت‌های مخاط روده به داخل انتروسیت‌ها جذب می‌شوند.

شواهد جدید نشان می‌دهد ناقل شبه نیمن پیک (NPC1L1)1-C1 ممکن است به جذب آلفا – توکوفرول کمک کند. ویتامین E توسط انتروسیت‌ها و به شکل شیلو میکرون‌ها به داخل جریان لنفاوی ترشح می‌شود. شیلو میکرون‌ها حاوی اشکال مختلف ویتامین E، شامل آلفا -، بتا -، گاما- و دلتا – توکوفرول، آلفا -، بتا -، گاما- و دلتا توکوتری انول هستند و هر هشت ایزومر فضایی تمام راس – آلفا توکوفرول (dl-آلفا – توکوفرول) هم در فرم مکمل و هم در غذاهای غنی شده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شیلومیکرون‌ها در جریان خون توسط لیپوپروتئین لیپاز متابولیزه می‌شوند تا به فرم بقایای شیلو میکرونی درآیند. در جریان این فرآیند، برخی اشکال ویتامین E، شامل تمام اشکال ذکر شده در بالا، به بافت‌های مختلف، مثل بافت چربی، عضله و احتمالاً مغز انتقال می‌یابند. به نظر می‌رسد برای انتقال ویتامین E به این بافت‌ها، لیپوپروتئین لیپاز مورد نیاز باشد.

بقایای شیلو میکرون می‌توانند توکوفرول‌ها را به لیپوپروتئین با دانسیته بالا (HDL) منتقل کنند که به نوبه خود می‌تواند توکوفرول‌ها را به LDL و لیپو پروتئین با دانسیته خیلی پایین (VLDL) منتقل نماید. بقایای شیلو میکرونی همچنین می‌توانند آپو لیپوپروتئین E (apoE) را ذخیره کرده تا آنها را برای متابولیسم به کبد ارسال نماید. بقایا توسط کبد برداشته شده و ویتامین E به داخل VLDL ترشح می‌شود.

ترشح ویتامین E به داخل VLDL توسط کبد، مهم‌ترین رویداد استثنایی در بیوشیمی این ویتامین است. تنها فرم‌های ویتامین E که توسط کبد ترشح می‌شوند RRR-آلفا – توکوفرول طبیعی و 4 شکل 2R توکوفرول سنتتیک هستند. هیچ یک از اشکال 2S – سنتتیک تمام – راس- آلفا – توکوفرول توسط کبد در VLDL ترشح نمی‌شوند و تنها مقادیر بسیار اندکی از سایر هومولوگ‌های توکوفرول و توکوتری انول توسط کبد در VLDL ترشح می‌گردند.

این مرحله بین اشکال مختلف ویتامین E تمایز قایل می‌شود، علت این امر انتخابی بودن پروتئین ناقل آلفا- توکوفریل (آلفا – TTP) برای اتصال به RRR – آلفا – توکوفرول و اشکال 2R آلفا – توکوفرول است. ترشح RRR – آلفا – توکوفرول به داخل VLDL توسط کبد نیز مکانیسمی است که غلظت پلاسمایی ویتامین E را حفظ می‌کند.

به دنبال ترشح VLDL به داخل جریان خون، لیپوپروتئین لیپاز و تری گلیسرید لیپاز، VLDL را به LDL تبدیل می‌کنند. آلفا توکوفرول به طور عمده در LDL و همچنین HDL در پلاسما منتقل می‌شود. آلفا – توکوفرول از طریق LDL به داخل سیستم عصبی مرکز (CNS) انتشار می‌یابد. ویتامین E اخیراً جذب شده، به آرامی در داخل CNS تجمع می‌یابد. ترشح غدد سباسه یک مسیر اصلی برای توزیع ویتامین Eبه پوست است.

آلفا – توکوفرول می‌تواند به رادیکال توکوفروکسیل که فرم پرو – اکسیدان این مولکول است، اکسید شود. به نظر می‌رسد احیای مجدد به فرم آنتی اکسیدان، با کمک عوامل احیا کننده‌ای مثل ویتامین c و گلوتاتیون ممکن باشد. آلفا – توکوفرول، ویتامین c، گلوتاتیون و آلفا – لیپوئیک اسید اعضای اصلی مجموعه‌ای به نام شبکه آنتی اکسیدانی هستند.

متابولیت‌های آلفا – توکوفرول شامل آلفا – توکوفریل کینون، آلفا – توکوفریل هیدروکینون و 8 و 7 و 5 و 2- تترا متیل – 2- (29- کربوکسی اتیل) -6- هیدروکسی کرومان (آلفا – CEHC) هستند. یک متابولیت گاما – توکوفرول، 8 و 7 و 2 – تری متیل -2- (29 – کربوکسی اتیل) -6- هیدروکسی کرومان (گاما – CEHC) است. 

دفع مدفوعی راه اصلی دفع ویتامین E خوراکی است. دفع مدفوعی ویتامینE شامل ویتامین جذب نشده و همین طور اشکال استفاده نشده ویتامین E می‌باشد. برای مثال، اشکال ترشح نشده توسط کبد، مثل اشکال‏s‏2‏آلفا- توکوفرول و هومولوگ‌های بتا -، گاما – و دلتا توکوفرول که از طریق مجرای صفراوی دفع می‌شوند.

متابولیت‌های ویتامین E، مثل آلفا-CEHC و گاما- CEHC از طریق ادرار ترشح می‌گردند. تقریباً 3 برابر تمام – راس – آلفا – توکوفرول، در مقایسه با RRR- آلفا – توکوفرول به شکل آلفا – CEHC دفع می‌شود. آلفا – CEHC متابولیت ادراری اصلی آلفا-توکوفرول است.

************

منبع: سامانه مکمل شناسی