Витамин А, далеч от очите ... близо до мазнини, лекарства, науки
Изабел Дюгейл * и Паскал Фере *
Inserm, U872, Париж, F-75006, Франция
Изследователски център Cordeliers, Университет Пиер и Мария Кюри, Париж 6, UMR S872, Париж, F-75006, Франция
Парижки университет Декарт, UMR S 872, Париж, F-75006, Франция
Изследователски център Cordeliers, Екип 8, 15, rue de l'Ecole de Médecine, 75006 Париж, Франция
Витамин А метаболизъм
Витамин А или ретинолът е мастноразтворимо съединение, осигурено от храна, богато в мляко, яйца, черен дроб и рибени масла. Някои растения, богати на β-каротини (или провитамин А) също са изобилни източници, но тогава е необходима стъпка за активиране, за да се получи витамин. Описани са множество и сложни роли на витамин А в клетъчния растеж, диференциация и размножаване, но неговият „флагман“ (така да се каже!) Биологичният ефект е в ретината. Витамин А се трансформира в ретинален. Ретината се комбинира с протеин, опсин, за да образува родопсин, който се намира във фоторецепторните клетки. Под въздействието на фотоните структурата на ретината се променя и родопсинът променя своята конформация, което индуцира след редица стъпки ретиналния нервен сигнал. Дефицитът на витамин А, често срещан при недохранване, е основна причина за слепота в най-бедните страни.
Диетичният витамин А присъства в плазмата като свързан с RBP4 свързващ протеин. В мастната тъкан ретинолът може да се съхранява като естери в липидни капчици или да се метаболизира в две съединения, които оказват различен ефект върху експресията на гени за съхранение на липиди. Ретиналдехидът инхибира диференциацията и съхранението на адипоцитите, докато ретиноевата киселина е транскрипционен активатор на PPAR-RXR димера. RBP4 се произвежда от адипоцити и се държи като адипокин, който намалява инсулиновата чувствителност на периферните тъкани като черния дроб и мускулите. Вътрешноадипоцитният баланс между ретиналдехид/ретиноева киселина се определя от активността на ензимите за окисление на ретинол: алкохол дехидрогеназа (adh) и ретиналдехид дехидрогеназа 1 (raldh1). Потенциалното свързване на ретиналдехид с RBP4 и вредните му последици върху инсулиновата чувствителност не са документирани.
Хидрофобният ретинол циркулира в кръвното отделение, конюгирано за транспортиране на протеини като ретинол свързващ протеин (RBP). На вътреклетъчно ниво ретинолът се трансформира в ретиналдехид от алкохолна дехидрогеназа и след това в ретиноева киселина от тип 1 ретиналдехид дехидрогеназа (raldh1) [1]. Различните изомери на ретиноева киселина (9-цис и всичко-транс) могат да регулират транскрипцията на много гени, тъй като те са естествени лиганди на ядрените рецептори от семейството на RAR (рецептор на ретиноева киселина) и RXR (ретиноиден X рецептор). Ретинолът се съхранява в черния дроб, но също и в липидната капчица на адипоцита, под формата на естери.
Развитие на ретиналдехид и мастна тъкан
Статия, публикувана през май 2007 г. в списанието Природна медицина [2] показва, че ретиналдехидът оказва специфични ефекти при развитието на мастната тъкан и при регулирането на въглехидратно-липидната хомеостаза, различни от тези на изомерите на ретиноевата киселина.
Авторите наблюдават наличието на високи концентрации на ретиналдехид (между 100 nM и 1 µM) в мастната тъкан на гризачи, както и диференциалното регулиране, по време на процеса на диференциация на адипоцитите, на ензими, позволяващи синтеза на ретиналдехид (от ретинол) и неговия катаболизъм (до ретиноева киселина). След това те предположиха специфична роля на ретиналдехида в диференциацията на адипоцитите и следователно в развитието на мастната тъкан. Проучвания инвитро върху клетъчните линии наистина са показали инхибиращ ефект на ретиналдехида върху диференциацията на адипоцитите, независимо от превръщането му в ретиноева киселина. След това авторите използваха модел на мишка, обезсилен за гена, кодиращ тип 1 ретиналдехид дехидрогеназа, който инхибира катаболизма на ретиналдехида. Тези мишки показват високи концентрации на плазмен ретиналдехид. Инвитро, миши ембрионални фибробласти raldh1 -/- проявяват намалена диференциация на адипоцитите, като ретиналдехид действа отчасти чрез инхибиране на транскрипционната активност на RXR-PPARγ димера, основния регулатор на диференциацията на адипоцитите.