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Rev Cubana Aliment Nutr 1997;11(1):46-57

Actualización

Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos

Funciones de la vitamina E en la nutrición humana

Gisela Pita Rodríguez1
  1. Especialista de II Grado en Bioquímica Clínica. Investigadora Agregada.

RESUMEN

La vitamina E pertenece al grupo de vitaminas liposolubles ampliamente distribuida en los alimentos. Su principal función descrita es como antioxidante natural que reacciona con los radicales libres solubles en los lípidos de las membranas, también desempeña una función fisicoquímica en el ordenamiento de las membranas lipídicas, estabilizando las estructuras de membranas. Su absorción es relativamente pobre y va unida a los lípidos de la dieta. Se ha descrito neuropatía que comienzan a partir del daño en la membrana axonal y decursa hacia una axonopatía distal que afecta las fibras mielinizadas de gran calibre. Las deficiencias de vitamina E son particularmente importantes en los recién nacidos prematuros por sus deficientes reservas corporales y deterioro de la absorción de las grasas. La mayoría de las secuelas secundarias a la deficiencia de vitamina E son subclínicas, se han estudiado afectaciones en el sistema inmunológico relacionado con la deficiencia de la vitamina E en la proliferación celular y su función fagocítica. En las enfermedades crónicas no transmisibles y, particularmente, las cardiovasculares y el cáncer, se han estudiado las relaciones entre las vitaminas antioxidantes y sus fisiopatologías, no existiendo resultados consistentes y las fuerzas de asociación encontradas no son elevadas, ya que existen muchos factores de riesgo que son comunes a ambas enfermedades y modifican su aparición.

Descriptores DeCS: VITAMINA E/fisiología; DEFICIENCIA DE VITAMINA E/fisiopatología; ENFERMEDAD CRONICA.

Desde que en el mundo desarrollado predominan las enfermedades crónicas no transmisibles, y entre ellas las enfermedades cardiovasculares y los tumores como las 2 primeras causas de muerte, han sido muchos los factores de riesgo que se han asociado con su desarrollo, invocándose entre otras causas la acción de las sustancias oxidantes en su patogénesis.

El estrés oxidativo y su asociación con trastornos neurológicos, ha desviado la atención a un conjunto de sustancias a las cuales anteriormente no se les reconocía su importancia. La vitamina E es una de ellas, considerándose como un factor protector en estas enfermedades por sus acciones fundamentales como agente antioxidante y en el mantenimiento de la integridad de las membranas.

La vitamina E pertenece al grupo de vitaminas liposolubles y está conformada por un grupo de 8 vitámeros. Su estructura consta de 2 partes primarias: un anillo complejo cromano y una larga cadena lateral. Estos 8 vitámeros se dividen en 2 grupos fundamentales: los 4 tocoferoles (TF) y los 4 tocotrienoles (TT) que se diferencian en la saturación de la cadena lateral; los tocoferoles tienen una cadena saturada y los tocotrienoles una insaturada con 3 dobles enlaces (figura 1).

Figura 1
FIGURA 1. Estructura química de los tocoferoles y tocotrienoles.
Dentro de cada grupo los vitámeros difieren en el número y posición de los grupos metilo en el anillo cromano, designándose como a , b , G y d (figura 2).
Figura2
FIGURA 2. Estructura química de los tocoferoles.

La vitamina E se encuentra en gran variedad de alimentos y es una de las vitaminas de más amplia distribución. Sus fuentes fundamentales son los aceites de soya, maní, algodón y girasol; los guisantes secos como chícharos, garbanzos y lentejas; el trigo, la avena y el arroz integral; la mantequilla y el huevo. Sus recomendaciones nutricionales oscilan entre 3 y 4 mg para lactantes, hasta 8 mg en la mujer y 10 mg en el hombre.1

Los TF y TT son importantes constituyentes de las membranas de los cloroplastos en las plantas verdes. Los TT son productos menos ampliamente distribuidos en la naturaleza; tienen una actividad biológica más baja que los TF y, por lo tanto, menor importancia nutricional.2

LA VITAMINA E COMO ANTIOXIDANTE

Si tenemos en cuenta que las vitaminas participan en diferentes reacciones catalíticas acopladas a diversas enzimas, en el caso de la vitamina E, no se conoce que participe con alguna enzima en reacciones metabólicas. Se ha considerado que actúa como un antioxidante natural que reacciona con radicales libres solubles en lípidos de membranas. Su sitio activo se localiza en el grupo -OH en la posición 6 del anillo cromano.3

El ataque oxidativo que sufren los ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) por los radicales OH. y - O2. produce radicales alquilperóxido, que perpetúan la cadena de reacciones de oxidación de los lípidos con daños similares a proteínas y ácidos nucleicos (figura 3).

Figura 3
FIGURA 3. Fases de la peroxidación lipídica.

Los compuestos fenólicos pueden romper la cadena de reacciones por atrapamiento de radicales con la formación de productos no radicales estables y radicales feroxil, los cuales son relativamente no reactivos. Los radicales feroxil pueden reaccionar con otros radicales alquilperoxil para dar productos no radicales o pueden ser reducidos de nuevo al fenol inicial por reacciones con agentes reductores solubles en agua; por lo tanto, cada tocoferol reacciona con 2 radicales peróxido por medición estequiométrica de la reacción.4

REGENERACIÓN DEL TOCOFEROL

Dentro de los agentes reductores de la vitamina E se han descrito, principalmente, el ascorbato y el glutatión. Por análisis cinético y estudios de regeneración de tocoferol, en un sistema donde se produjo desnaturalización de las proteínas, se reveló que el ascorbato regenera la vitamina E por una vía no enzimática, mientras que el glutatión utiliza una vía enzimática. Se ha sugerido que la interacción con la vitamina C ocurre entre moléculas solubles en agua y lípidos de las membranas en la interfase membrana-citosol, lo cual pudiera funcionar también in vivo para la reparación de la vitamina E unida a la membrana.5

El radical tocoferoxil puede ser reducido a tocoferol por reacción con el glutatión catalizado por una isoen- zima específica de la membrana: la hidroperóxido glutatión peroxidasa selenio dependiente. Así el selenio, además de su papel como antioxidante en la eliminación de productos de la peroxidación de los lípidos, tiene un papel directo en el reciclaje de la vitamina E2,6 (figuras 4 y 5).

Figura 4
FIGURA 4. Regeneración del alfatocoferol por el ácido ascórbico.
Figura 5
FIGURA 5. Regeneración del alfatocoferol por el glutatión.
En las membranas mitocondriales el radical tocoferoxil puede también ser reducido por un sistema enzimático ligado a la cadena de transporte de electrones, en el cual el NADH+H+, succinato o citocromo c reducido se oxidan para dar TF.2

Se ha señalado que la membrana del eritrocito contiene actividad NADH-citocromo c reductasa significativa, así como citocromo b5 que pudiera participar en el reciclaje de la vitamina E.7

EL TOCOFEROL COMO ESTABILIZADOR DE LA MEMBRANA

El a TF muestra, a niveles fisiológicos, una considerable mayor retención que cualquier otro vitámero; presumiblemente resulta, en gran medida, de los requerimientos estéricos para la incorporación de la vitamina a la membrana lipídica.

Se ha propuesto que además de su función antioxidante puede desempeñar una función fisicoquímica específica en el ordenamiento de las membranas lipídicas, especialmente de los fosfolípidos ricos en ácido araquidónico.

La cadena lateral fitil puede interactuar estrechamente con el doble enlace cis, interrumpido por metileno, del ácido araquidónico y otros AGPI de cadena larga, estabilizando así la estructura de la membrana. Esto la protegería de la oxidación y minimizaría su susceptibilidad al ataque de la fosfolipasa; por lo tanto, el a TF preservaría la impermeabilidad de las membranas.2

LA VITAMINA E EN LA PROTECCIÓN CONTRA TÓXICOS

Estudios en animales de laboratorio han mostrado que dosis suplementarias de vitamina E por encima de la ingestión usual, provee protección contra diversos metales tóxicos (plata, mercurio, plomo) así como compuestos hepatotóxicos (tetracloruro de carbono, benceno, cresol y varias drogas). En la mayoría de los casos la toxicidad de los compuestos extraños es por medio de los radicales libres generados en el proceso de detoxificación por el organismo. La deficiencia de vitamina E en los animales aumenta la susceptibilidad a los efectos tóxicos del O3, NO2 y también O2 hiperbárico.

La vitamina E está asociada con el deterioro del metabolismo oxidativo y con la actividad deteriorada de oxidasas de función mixta dependientes del citocromo P450 mitocondrial y, por tanto, con el metabolismo de los xenobióticos. No hay evidencias de que tenga ningún papel específico en el transporte de electrones en la mitocondria o microsomas.8

ABSORCIÓN, TRANSPORTE Y METABOLISMO DE LA VITAMINA E

La absorción de la vitamina E es relativamente pobre, se ingiere unida a los lípidos de la dieta y sólo del 20 al 40 % de la dosis probada es absorbida. El TF esterificado es previamente hidrolizado a TF libre en el lumen del intestino y la mucosa. Su absorción se incrementa por la presencia de triglicéridos (TG) de cadena media y es inhibida por los AGPI. Este último efecto puede ser el resultado de la interacción química entre el TF, los AGPI o sus productos de peroxidación en el lumen intestinal; es probable que los AGPI ocupen relativamente más espacio en las lipoproteínas (LP) y así desplazan los TF o impiden su unión a éstas.2

La absorción también está en dependencia de la capacidad de digerir y absorber las grasas. Los estudios en animales y humanos han mostrado que la bilis es esencial para su absorción, ya que para que la lipasa pancreática pueda hidrolizar los TG tiene que existir una excreción biliar normal que facilite su emulsión, además de una adecuada secreción pancreática.8

Ya que la vitamina E es transportada en las LP, la concentración plasmática depende en gran medida de los niveles de lípidos plasmáticos.

Los eritrocitos también parecen ser un transporte importante ya que hay relativamente gran cantidad de la vitamina en sus membranas, la cual se mantiene en equilibrio con la vitamina E plasmática.

El TF circulante es acumulado lentamente por los tejidos. No hay un solo órgano de almacén de vitamina E, pero en términos de cantidad absoluta tienen mayor cantidad de TF el tejido adiposo, el hígado y el músculo. A cualquier dosis que se administre, después de pocas semanas, hay una concentración constante o muy poca tasa de incremento de TF en la mayoría de los tejidos, excepto en el tejido adiposo en el cual la concentración se incrementa linealmente.

Existen 2 mecanismos para su incorporación hística:

  1. Hidrólisis de los TG de quilomi-crones y VLDL por la lipasa lipoproteica.
  2. Toma de vitamina E unida a las LDL por medio de su receptor.
Su retención hística es dependiente de la proteína transportadora y de su actividad biológica.

Se ha identificado una proteína transportadora de TF en el hígado. En estudios con ratas se ha encontrado que existe homología estructural con la proteína que une al retinaldehído celular presente sólo en el tejido visual.9,10 En el hombre es una proteína de 36,6 kDalton de peso molecular,11 que se encuentra en el citosol de las células y parece que funciona transportando la vitamina hacia el interior de las membranas.

En el hígado el 75 % del TF se localiza en las células parenquimatosas.3 En el tejido adiposo la vitamina E se encuentra en la masa lipídica del adipocito,12 donde pudiera mantenerse para proteger el almacenamiento de ácidos grasos insaturados de la oxidación.

Cuando la vitamina E se elimina de la dieta de las ratas la tasa de movilización hística varía considerablemente, siendo más rápida su liberación del plasma, hígado y músculo cardíaco e inferior en el músculo esquelético, y manifiestamente baja en el tejido adiposo, cerebro y riñón.13

DEFICIENCIA DE VITAMINA E

En modelos de experimentación animal se ha observado que la deficiencia de vitamina E en el embarazo produce la muerte y reabsorción del feto. La atrofia testicular y la degeneración del epitelio germinal de los túbulos seminíferos son también hallazgos frecuentes en la deficiencia de tocoferol. No hay evidencias concretas de que el déficit de vitamina E tenga efecto similar en la fertilidad humana.

La vitamina E es esencial para el hombre. Su deficiencia no es frecuente aun en personas que viven con dietas relativamente pobres de esta vitamina, pudiéndose desarrollar en casos de severa malabsorción de las grasas, fibrosis quística, algunas formas de enfermedad crónica del hígado y abetalipoproteinemia congénita.2

El recién nacido, fundamentalmente el prematuro, es particularmente vulnerable a la deficiencia de vitamina E a causa de sus deficientes reservas corporales, pobre ingestión, deterioro de la absorción y disminución de la capacidad de transporte sanguíneo por la baja concentración de LDL en el feto y el niño al nacer;14 por otra parte, los radicales libres han estado implicados en la patogénesis de la fibroplasia retrolental, la displasia broncopulmonar, la anemia hemolítica del recién nacido y la hemorragia intraventricular.15

Sistema nervioso

La necrosis del sistema nervioso central (encefalopatía nutricional) y la distrofia axonal han sido observadas en animales mantenidos por tiempo prolongado con dietas deficitarias en vitamina E. La neuropatía comienza a partir del daño a la membrana axonal y decursa hacia una axonopatía del tipo distal y muerte retrógrada (dying back), la cual afecta las fibras mielinizadas de gran calibre.16 Aparece edema por el paso de plasma de los capilares al tejido subcutáneo, aparentemente como resultado de una permeabilidad capilar anormal y hemólisis eritrocitaria. La mayoría de los efectos de la deficiencia de vitamina E pueden ser atribuidos al daño de la membrana por acumulación de lisofosfatidil colina, la cual es citolítica.2 La mayoría de las secuelas secundarias a la deficiencia de vitamina E son subclínicas. Se han descrito alteraciones neuropatológicas y miopáticas en pacientes en riesgo y las manifestaciones más frecuentes son diversos grados de arreflexia, trastornos de la marcha y de la propiocepción, disminución de las sensaciones vibratorias y oftalmoplejía.

Los cambios neuropatológicos incluyen distrofia neuroaxonal que afecta, primaria y bilateralmente, al núcleo gracili del bulbo raquídeo, siendo observada también en segmentos cervicales y torácicos de la médula espinal pero no en las lumbares y sacras.8

El sistema nervioso periférico también muestra una pérdida selectiva de los axones sensoriales mielinizados de gran calibre, la cual es más severa en los segmentos distales del axón, como tiene lugar en los nervios ulnar y sural.

Los síntomas neurológicos presentes en pacientes con desórdenes crónicos de la absorción de grasas, generalmente atribuidos al déficit de vitamina B12, pueden ser la consecuencia de un déficit prolongado de vitamina E.

El modo preciso de acción de la vitamina E en el tejido nervioso no ha sido establecido, pero se conoce que es esencial en el mantenimiento de la integridad y estabilidad de la membrana axonal.14

Sistema inmunológico

La inmunodeficiencia informada en individuos desnutridos puede ser el resultado de la carencia de vitaminas y minerales.

La deficiencia de vitamina E en animales de laboratorio ha producido una disminución de la hipersensibilidad retardada, la respuesta linfocitaria y la producción de inmunoglobulinas. Este efecto no está relacionado con su propiedad antioxidante, sino quizás, se produce por inducción de la proliferación celular. Las células linfoides almacenan vitamina E y el incremento de su ingestión incrementa la respuesta celular, incluyendo la reacción de hipersensibilidad retardada y la actividad de depuración de las células reticuloendoteliales.17

La vitamina E disminuye la producción de prostaglandinas en las células inmunes y aumenta la inmunidad mediada por células en animales de laboratorio, tanto jóvenes como adultos.18

Se ha descrito que la alteración entre la relación de la función fagocítica y la biodisponibilidad de a TF puede ser el principal regulador de la tasa de fagocitosis. En ausencia de O2 o en presencia de vitamina E, la tasa de fagocitosis aumenta pero a expensas de una disminución de la muerte bacteriana por un decremento de la disponibilidad de H2O2. La producción de peróxido sin un adecuado control puede, teóricamente, ocasionar una autoxidación y deterioro de la capacidad de fagocitosis y, bajo circunstancias normales, el peróxido puede ser un modulador de la tasa de fagocitosis.8

La vitamina E puede afectar la respuesta inmune por su interacción con el ácido araquidónico de las membranas de los macrófagos.

Sistema cardiovascular

La relación de la vitamina E con enfermedades cardiovasculares se ha estudiado a partir del establecimiento de una asociación entre la peroxidación de los lípidos y tales enfermedades, y constituir éstas la primera causa de muerte en los países desarrollados. Se han realizado extensos estudios sobre la oxidación de las LDL y la capacidad protectora de la vitamina E sobre los lípidos que se transportan en estas lipoproteínas.

El colesterol LDL también es oxidado durante las modificaciones de las LDL, el cual puede así aumentar su citotoxicidad y aterogenicidad. Las LDL modificadas por oxidación (no las nativas) son potentes quimioatrayentes de los monocitos humanos circulantes, siendo a la vez potentes inhibidores de la motilidad de los macrófagos residentes.

Para que se incremente la toma de las LDL modificadas por los macrófagos, éstas deben alcanzar la última fase de descomposición lipídica.19 Se ha señalado que la unión de aldehídos a los grupos amino libre de las ApoB constituyen una modificación importante para la internalización por los macrófagos; esto se sostiene por el hallazgo de que anticuerpos contra LDL modificadas por aldehídos son capaces de reconocer LDL oxidadas en las lesiones ateroescleróticas.

Estudios epidemiológicos y de laboratorio sugieren que los antioxidantes (tanto la vitamina E como los carotenos) protegen contra la aparición de estas enfermedades. Los resultados fueron obtenidos después del análisis de factores de riesgo conocidos y de haber controlado estas variables, aunque existen resultados poco consistentes y las fuerzas de asociación encontradas no resultan elevadas.20-24

El tocoferol y el cáncer

Las tumoraciones constituyen la segunda causa de muerte en la mayor parte de los países desarrollados y también en Cuba. Las principales evidencias de una asociación entre la vitamina E y el riesgo de cáncer en humanos se describen a partir de estudios epidemiológicos longitudinales, donde se han controlado diversos factores de riesgo tales como el sexo, la edad, tabaquismo, niveles de colesterol séricos y otros.

Se ha postulado que cerca de un tercio de todas las muertes por cáncer pueden deberse a factores dietéticos pero faltan evidencias definitivas.25 También los informes han sido contradictorios en cuanto al aspecto protector de la vitamina y la aparición del cáncer, no encontrándose, en general, asociación.26-28 En los casos donde se ha informado asociación causal, la fuerza de esta asociación entre el a TF y el riesgo de cáncer varía para las diferentes localizaciones de éste.29

La malignización de los tejidos del pulmón, mama y colon ocupa un lugar sobresaliente en casi todos los estudios epidemiológicos realizados.

Se ha descrito la posible relación fisiopatológica entre el cáncer y la ateroesclerosis por las alteraciones encontradas en ambas enfermedades del metabolismo de los lípidos, peroxidación lipídica, asociación con el tabaquismo y afectación del sistema inmune. La interrelación cáncer-ateroesclerosis está centrada en el transporte y metabolismo de las sustancias lipídicas y xenobióticos organosolubles y en la respuesta inmunológica que puedan desencadenar esas estructuras.30

En la actualidad se insiste en lograr un medio ambiente adecuado para el mantenimiento de la salud, ya que la contaminación ambiental ha sido un factor relacionado con el aumento de la incidencia del cáncer y también, aunque en menor medida, de la enfermedad ateroesclerótica. Está demostrado que muchos contaminantes, entre ellos el ozono, pueden ser factores causales de ambas enfermedades mediante la formación de radicales libres; además, el benzopireno y otros hidrocarburos aromáticos, que son contaminantes am-bientales ampliamente difundidos y de actividad cancerígena comprobada, han estado directamente relacionados con el agente causal de la ateroesclerosis.

Realmente son muchas las propiedades positivas que se le atribuyen a las vitaminas como antioxidantes. Aunque los estudios epidemiológicos realizados no sean capaces de apoyar las hipótesis planteadas acerca del déficit vitamínico y su relación con las enfermedades crónicas no transmisibles, ya que son muchos los factores de riesgo involucrados en la aparición de este tipo de enfermedades, no debemos restarle importancia a la función de las vitaminas en su prevención. Si tenemos en cuenta las propiedades químicas que le han sido atribuidas a la vitamina E y la fisiopatología que se conoce de estas enfermedades, resultan muy atrayentes la investigación y desarrollo de este campo, lo cual contribuiría a incrementar la esperanza de vida en la mayor parte del mundo desarrollado y en Cuba.

SUMMARY

Vitamin E belongs to the group of liposoluble vitamins widely distributed in food. Its main role described is as a natural antioxidant which reacts with free soluble radicals in membrane lipids; it also plays a physical and chemical role in the arrangement of lipidic membranes, stabilizing the structures of these membranes. Its absorption is relatively poor and it is bound to dietary lipids. A form of neuropathy which occurs from the damage of the axonal membrane and proceeds towards a distal axonopathy affecting myelinated fibers of great caliper, has been described. Vitamin E deficiencies are of particular concern in premature newborn infants because their deficient body reserves and the impairment of fat absorption. Most sequelae secondary to vitamin E deficiency are subclinic. Certain disturbances in the immunologic system related to vitamin E deficiency in cellular proliferation and its phagocytic function have been studied. In the case of non-communicable chronic diseases, particularly, cardiovascular diseases and cancer, the relations between antioxidant vitamins and their pathophysiology have also been studied, but non-consistent results are available and the strength of association found is not high since there are many risk factors which are common to both diseases and may modify their occurrence.

Subject headings: VITAMIN E/physiology; VITAMIN E DEFICIENCY/physiopathology; CHRONIC DISEASES.

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Recibido: 10 de septiembre de 1996. Aprobado: 18 de diciembre de 1996.

Dra. Gisela Pita Rodríguez. Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos. Infanta No. 1158, municipio Centro Habana, Ciudad de La Habana 10300, Cuba.

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