Витамин е (токоферолы)

К группе витамина Е относятся метальные производные токола и токотриенола, обладающие биологической активностью альфа-токоферола. Название «токоферолы» относится только к метилтоколам и, таким образом, неидентично более широкому термину «витамин Е».

Токоферолы выполняют в живых тканях роль биологических антиоксидантов, инактивирующих свободные радикалы и, тем самым, препятствующих развитию свободно радикальных процессов перекисного окисления ненасыщенных липидов. Поскольку ненасыщенные лилиды являются важнейшим компонентом биологических мембран, эта функция токоферолов имеет большое значение для поддержания структурной целостности и функциональной активности липопротеиновых мембран клеток и субклеточных органелл.

В стабилизирующем действии токоферолов на биологические мембраны существенная роль может принадлежать физико-химическому взаимодействию между боковой изопреноидной цепочкой молекулы токоферолов и углеводородной цепью полиненасыщенных жирных кислот, в частности арахидоновой, входящих в состав мембранных фосфолипидов. Функция токоферолов, как биологических антиоксидантов в организме, тесно связана с функциями других компонентов антиоксидантной системы организма, в том числе селена, который входит в состав глутатионпероксидазы, восстанавливающей гидроперекиси ненасыщенных жирных кислот и других органических соединений.

Благодаря антиоксидантным свойствам, витамин Е предотвращает развитие атероскле-ротического процесса и в последние годы применяется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, витамин Е предотвращает разрушение эритроцитов и обеспечивает беспрепятственное поступление имеющегося в них кислорода во все клетки организма. Расширяет кровеносные сосуды и сохраняет их эластичность, снижает свертываемость крови. Витамин Е замедляет процессы старения кожи и, по некоторым данным, снижает риск развития рака кожи.

Биологическая активность витамина Е измеряется в микрограммах R,R,R-альфа-токоферола (токофероловый эквивалент) или в международных единицах. 1 МЕ соответствует активности 1 мг D,L-альфа-токоферилацетата, введенного рег оs в тесте по предотвращению резорбции плода у крыс, лишенных витамина Е.

Суммарную активность витамина Е при расчете, например, его содержания в продуктах питания, выражают в ос-токофероловых эквивалентах, равных по активности 1 мкг природного R,R,R-альфа-токоферола. Поскольку последний нестабилен, в качестве стандарта для определения биологической активности рекомендуется использовать эфир природного а-токоферола, т.е. D,L-альфа-токоферилацетат. Содержание витамина Е в плазме крови людей колеблется в пределах от 0,8 до 2 мг/дл (в среднем 1 мг/дл), с преобладанием альфа-токоферола. Витамин Е не синтезируется в организме человека. Поступающие с пищей токоферолы накапливаются, в основном, в жировой ткани. Всасывание витамина Е, как и всасывание других жирорастворимых витаминов в кишечнике, зависит от присутствия жиров в пище и нарушается при недостаточной секреции желчи.

Недостаточность витамина Е у взрослых людей, как правило, обусловлена нарушениями всасывания токоферолов (при стеаторее, удалении части тонкого кишечника и т.п.). Эндогенный дефицит витамина Е возникает при а, (З-липопротеинемии - наследственном заболевании, обусловленном генетическим дефектом синтеза и секреции р-липопротеидов, осуществляющих транспорт токоферолов из печени к другим тканям. Поскольку плацента плохо пропускает токоферолы к плоду, то недостаточность витамина Е часто наблюдается у новорожденных детей, находящихся на искусственном вскармливании. Недостаток витамина Е у недоношенных детей может быть причиной развития анемии, ретинопатии и нарушений зрения (супралетальная фиброплазия), бронхопульмональной дис-плазии, внезапной гибели новорожденных.

В основе этих проявлений лежат биохимические нарушения, обусловленные выпадением специфических функций витамина Е в организме, в частности, усиление перекисного окисления мембранных липидов, ведущее к повреждению клеточных и субклеточных мембран. Этот эффект лежит в основе таких ярких проявлений недостаточности, как резкое усиление чувствительности эритроцитов к перекисному гемолизу, утрата саркоплазматическим ретикулумом способности к аккумуляции и удержанию ионов кальция, что ведет к нарушению работы мышц, выходу в кровь тканевых ферментов. При недостатке в организме витамина Е повышаются подверженность инфекционным заболеваниям, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и воспалительных процессов, наблюдается преждевременное старение кожи.

В норме концентрация токоферолов в сыворотке крови составляет 0,8-1,2 мг/100 мл. Проявления недостаточности обычно обнаруживаются при концентрации токоферолов ниже 0,5 мг/100 мл. У новорожденных и, особенно, у недоношенных детей, концентрация токоферолов бывает снижена до 0,2-0,4 мг/100 мл. Одним из основных методов оценки обеспеченности человека витамином Е является определение концентрации токоферолов в сыворотке и плазме крови. Обычно для этого используют спектрофотометрические методы, основанные на окислении токоферолов хлорным железом и определении образующегося Fе2+ в виде окрашенного комплекса с альфа-альфа'-дипиридилом, или бетта-фенантролином. В последние годы широкое распространение приобретают спектроф-луориметрические методы, характеризующиеся большей чувствительностью и позволяющие определять содержание токоферолов в 0,1 мл сыворотки крови.

В качестве функциональных методов оценки обеспеченности организма витамином Е исследуют экскрецию креатина с мочой и чувствительность эритроцитов к перекисному гемолизу в изотонической среде. Оба эти показателя существенно возрастают при дефиците витамина Е. В последние годы предложено исследовать методом газовой хроматографии содержание в выдыхаемом воздухе пентана и этана, количество которых при дефиците витамина Е возрастает вследствие перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот.

Потребность человека в витамине Е точно не установлена. Рекомендуемая норма составляет 12-15 МЕ/сут. Увеличение поступления полиненасыщенных жирных кислот повышает потребность в витамине Е; в связи с этим, ряд авторов предлагают рассчитывать эту потребность, исходя из содержания в пище ненасыщенных жирных кислот: 0,6 мг а-токоферола на 1 г ненасыщенных жирных кислот.

Согласно отечественным рекомендациям, суточное поступление витамина Е (в мг токофе-ролового эквивалента) должно составлять: у детей до 6 месяцев - 3, от 7 до 12 месяцев - 4, от 1 до 3 лет - 5, от 4 до 6 лет - 7, от 7 до 10 лет - 10. В возрасте 11-13 лет - 12 у мальчиков и 10 у девочек; в возрасте 14-17 лет - 15 у юношей и 12 у девушек. У мужчин в возрасте 18-59 лет - 10, старше 60 лет - 15; у женщин - 8, после 60 лет - 12. При беременности потребность в витамине Е повышается на 2, а при кормлении - на 4 мг токоферолового эквивалента.

Из пищевых продуктов наиболее богаты токоферолами растительные масла, особенно кукурузное, хлопковое и из пшеничных зародышей. Большая часть суммарного содержания токоферола в подсолнечном масле приходится на а-токоферол (60-80%). Продукты животного происхождения бедны витамином Е. Из овощей источниками витамина Е являются зеленые бобы, зеленый горох, кочанный салат, из зерновых - - овес, кукуруза, кукурузные зародыши, рожь, пшеничные зародыши, пшеничная обойная мука, пшеничные отруби.

Среди БАД Компании " Vision International People Group" витамин Е входит в состав биологически активных добавок к пище "Антиокс+", "Лайфпак Сеньор", "Лайф-пак Юниор+", "Мега", "Эктиви", "Артум", "Артемида", "Бьюти", "Брэйн-о-Флекс".

Патогенетическое лечение направлено на коррекцию биохимических и физиологических процессов, нарушенных в результате изменения концентрации белкового продукта мутантного гена. Этот метод лечения наиболее эффективен при наследственных болезнях обмена, основным патогенетическим механизмом которых является нарушение утилизации субстрата. Воздействие на процессы обменных превращений может осуществляться несколькими путями и зависит, прежде всего, от того являются ли патологические симптомы заболевания следствием нарушения утилизации субстрата (вводимого извне или синтезированного в организме) или они обусловлены недостатком продуктов его метаболизма в организме больного. Рассмотрим более подробно различные способы проведения лечебных мероприятий при этих двух основных типах патогенетических нарушений на примере наследственных болезней обмена.

Коррекция процессов утилизации субстрата может проводиться несколькими способами. Их выбор зависит от того, являются ли клинические симптомы следствием накопления продукта-предшественника метаболического блока или они - результат дефицита конечного продукта обменных превращений. В первом случае при планировании терапевтической тактики необходимо учитывать следующее: 1) синтезируется ли субстрат в организме или поступаете пищей; 2) обусловлен ли патогенез заболевания нарушением ферментативного расщепления или процесса транспорта субстрата через слизистую желудочно-кишечного тракта и почки.

Если симптомы заболевания обусловлены нарушением утилизации субстрата, не синтезирующегося в организме, а поступающего с пищей, основным способом терапевтической коррекции является диетотерапия. Она направлена на ограничение или полное прекращение поступления в организм продукта, превращение которого нарушено в результате ферментативного дефекта. В качестве примера эффективного применения такого лечения можно привести фенилкетонурию и галактоземию, при которых назначение диеты, не содержащей фенилаланина и лактозы, соответственно, в первые недели жизни ребенка, предотвращает развитие клинических проявлений. Таким образом, при этих заболеваниях нет необходимости осуществлять заместительную терапию путем введения в организм недостающего фермента.

Другой подход используется при наследственных заболеваниях, обусловленных нарушением утилизации субстратов, которые синтезируются в организме человека. В этом случае основные пути терапевтических воздействий должны быть направлены на устранение блока биохимических реакций и выведение из организма накапливающегося субстрата или продуктов, образующихся в результате функционирования побочных путей его превращения. Как правило, нарушение утилизации субстрата возникает в результате мутации в генах ферментов, катализирующих соответствующие биохимические реакции, однако в ряде случаев блокирование биохимического пути обусловлено снижением концентрации или нарушением транспорта коферментов, прежде всего витаминов. В связи с этим основные методы терапевтического воздействия должны быть направлены на повышение активности фермента. Этого можно достичь несколькими путями: 1) применением лекарственных препаратов, стимулирующих выработку ряда ферментов (особенно продуцируемых структурами эндоплазматического ретикулума); 2) введением коферментов; 3) введением чистого фермента. Эффективность первых двух подходов недостаточно высока, хотя они продолжают использоваться при лечении ряда наследственных заболеваний. Например, при метилмалоновой ацидемии в качестве кофактора используют кобаламин, при гомоцистинурии - пиридоксин, при множественной недостаточности СоА-дегидрогеназ - рибофлавин. Для стимуляции процессов функционирования дыхательных цепей митохондрий назначают препараты: филлохинон, содержащий витамины К1 и К3; янтарную кислоту, рибофлавин, никотинамид, а также витамины С и Е, которые являются донорами и акцепторами электронов и обеспечивают антиоксидантный эффект.

Введение коферментов оказывается эффективным лишь для тех редких заболеваний, которые обусловлены мутациями в генах, детерминирующих синтез кофакторов или веществ, ответственных за их транспорт. В качестве примера такого заболевания можно привести наследственную атаксию, обусловленную дефицитом витамина Е, Эта редкая форма атаксий распространена в странах Средиземноморья и в Африке и связана с мутациями в гене микросомального белка, являющего транспортером активной молекулярной формы витамина Е - а-токоферола. Снижение концентрации этого белка приводит к нарушению секреции а-токоферола из печени в кровь и его дефициту в организме. Наиболее эффективный метод лечения этого заболевания — пожизненная заместительная терапия витамином Е. С ее помощью удается предотвратить развитие заболевания.

Безусловно, наиболее эффективным способом терапевтической коррекции энзимопатий является введение недостающего фермента в клетки-мишени. Для этого: необходимо I) получить в достаточном количестве стерильные, неиммуногенпые ферменты; 2) преодолеть иммунную защиту организма; 3) обеспечить доставку фермента в клетки-мишени. Наиболее перспективной в настоящее время представляется коррекция ферментативных дефектов при, так называемых, лизосомных болезнях, обусловленных снижением активности ферментных систем лизосом. Значимого эффекта удалось добиться с помощью клеточной ферментотерапии при болезни Гоше - аутосомно-рецессивном наследственном заболевании, обусловленном мутацией в гене лизосомного фермента - глюкоцереброзидазы. Дефицит этого фермента приводит к нарушению процесса расщепления липида - глюкоцереброзида — в лизосомах клеток моноцитарно-микрофагальной системы. В результате формируются раздутые нагруженные липидами клетки Гоше, которые вытесняют нормальные клетки различных органов (прежде всего в печени, селезенке, костном мозге). В настоящее время для терапевтической коррекции этого заболевания создан препарат церезим, содержащий 200 ЕД модифицированного фермента глюкоцереброзидазы, способного осуществлять гидролиз глюкоцереброзилов до глюкозы и церамида. Рано начатая заместительная терапия этим препаратом предотвращает развитие заболевания и инвалидизацию больных. Обнадеживающие результаты получены при изучении терапевтической эффективности заместительной ферментотерапии болезни Фабри, болезни Помпе и некоторых вариантов мукополисахаридозов. Наибольшего успеха удается добиться при лечении, так называемых висцеральных форм лизосомных болезней, не сопровождающихся поражением нервной системы. Это связано с тем, что до настоящего времени не удалось создать ферментативные препараты, успешно проникающие через гематоэнцефалический барьер и оказывающие воздействие на обменные процессы в нейронах.

При ряде редких наследственных заболеваний клинические проявления обусловлены повышением активности фермента, в связи с чем терапевтические мероприятия направлены на подавление его активности. Так, например, при порфирии, обусловленной высокой активностью аминолевуленат-синтетазы, назначают препарат гематин, который, ингибируя действие данного фермента, улучшает состояние больного.

Если коррекция ферментативного дефекта невозможна, терапия должна быть направлена на стимуляцию выведения накапливающегося субстрата и его метаболитов с целью предотвращения их токсического действия. Для этого применяют препараты, которые образуют нетоксические соединения с продуктом, подлежащим выведению. Эти соединения выводятся через почки или желудочно-кишечный факт. Например, для лечения болезни Вильсона-Коновалова, обусловленной мутациями в гене медь-транспортирующей АТРазы Р-типа (она обеспечивает встраивание меди в молекулы медь-содержаших белков и их экскрецию клетками печени), применяется препарат пеницилламин. Этот препарат содержит сульфгидридльные группы, образующие комплексы с тяжелыми металлами, втом числе и с медью.

При заболеваниях, клинические проявления которых обусловлены дефицитом конечного продукта обменных превращений, лечение направлено на возмещение недостающего субстрата. Такой терапевтический подход наиболее эффективен при гормон-дефицитных патологиях. Например, раннее назначение тироксина при врожденном гипотиреозе полностью предотвращает развитие клинических симптомов. Успешно проводится заместительная терапия гормоном роста при гипофизарном нанизме и стероидами при врожденной гиперплазии коры надпочечников.

Основные методы терапии наследственных заболеваний представлены в таблице.

Ссылки

http://humbio.ru/humbio/har_nevr/0000d112.htm

http://humbio.ru/humbio/har_nevr/0002aa50.htm#000468b2.htm

http://humbio.ru/humbio/har_nevr/001030f5.htm#0002aa50.htm

http://humbio.ru/humbio/har/0001dd10.htm

http://www.yod.ru/diseases/id_610/

http://humbio.ru/humbio/har3/000468b2.htm

http://humbio.ru/humbio/har_nevr/0010028d.htm#0001da42.htm

http://humbio.ru/humbio/eclin/00054541.htm

http://humbio.ru/humbio/har_nevr/001a3341.htm

http://www.neuronet.ru/educ/300/nmd/ata.html

http://www.goodhealth.ru/articles/properties-vitamins-next

http://medicalplanet.su/genetica/232.html