Zusammenfassung: Vitamin E Synergie von acht Tocopherolen und Tocotrienolen

Vitamin E ist das wichtigste fettlösliche Antioxidans aus der Nahrung, es besteht aus acht strukturell ähnlichen Verbindungen: vier Tocopherolen (alpha, beta, gamma und delta) und vier Tocotrienolen (alpha, beta, gamma und delta). Zusätzlich zu seiner antioxidativen Wirkung beeinflusst Vitamin E die Kommunikation in und zwischen den Körperzellen und die Genexpression. Diese Funktionen sind für die Gesundheit und die Hemmung von Krankheit und Krankheitsprogression möglicherweise noch wichtiger als die direkte antioxidative Aktivität. Vitamin E wirkt Alterungsprozessen entgegen, unterstützt den Stoffwechsel, ist essentiell für die Fruchtbarkeit und unterstützt die Gesundheit von u. a. Herz und Blutgefäßen, Immunsystem, Nervensystem, Knochen, Muskeln, Leber, Haut, Haaren und Augen.

Vitamin E in Nahrungs- und Nahrungsergänzungsmitteln

Vitamin E ist ein fettlösliches Vitamin, das hauptsächlich in pflanzlichen Ölen sowie auch in Nüssen, Saaten, fettem Fisch, Eiern, Vollkorngetreide, Obst und Gemüse enthalten ist. Lebensmittel enthalten eine Mischung aus Tocopherolen und Tocotrienolen, von denen alpha-Tocopherol in Europa und gamma-Tocopherol in den Vereinigten Staaten die am häufigsten vorkommenden Verbindungen sind.(1) Nahrungsergänzungsmittel enthalten oft nur alpha-Tocopherol. Eine einseitige Supplementierung mit alpha-Tocopherol verringert jedoch die Konzentration der anderen Vitamin E-Verbindungen.(2) Eine wichtige Erkenntnis ist, dass die acht Vitamin E-Verbindungen alpha-, beta-, gamma- und delta-Tocopherol und alpha-, beta-, gamma- und delta-Tocotrienol synergistisch zusammenwirken. Eine Kombination von Tocopherolen hat eine stärkere antioxidative und entzündungshemmende Wirkung als alpha-Tocopherol allein, und die verschiedenen Vitamin-E-Verbindungen zeigen teilweise sich überschneidende und teilweise ganz eigenständige Gesundheitseffekte.(3,4) Ein Vitamin-E-Ergänzungsmittel sollte daher am besten eine Mischung aus allen acht Vitamin-E-Verbindungen (Tocopherolen und Tocotrienolen) enthalten.

RRR-alpha-Tocopherol ist die am häufigsten natürlich vorkommende Form und hat von allen Vitamin-E-Verbindungen die höchste Bioverfügbarkeit.(3,5) Die Voranstellung ‘RRR-‘ oder ‘D-‘ weist darauf hin, dass es sich um die natürliche Variante handelt, die um ein Vielfaches wirksamer ist als synthetische Varianten (‘DL’-Form). Manchmal wird in Nahrungsergänzungsmitteln synthetisches Vitamin E verwendet, das jedoch eine geringere biologische Aktivität aufweist und den Körper sogar belasten kann. Natürliches alpha-Tocopherol erhöht den alpha-Tocopherol-Plasmaspiegel doppelt so stark wie die synthetische Form. Synthetisches alpha-Tocopherol wird drei- bis viermal schneller abgebaut als natürliches alpha-Tocopherol.(4)

Vitamin E im Körper

Vitamin E ist das wichtigste fettlösliche Antioxidans aus unserer Nahrung. Im menschlichen Körper ist Vitamin E in lipidreichen Zellstrukturen wie der Zellmembran und der Mitochondrienmembran sowie in Lipoproteinen, darunter LDL-Cholesterin, enthalten. Alle Vitamin E-Verbindungen haben eine antioxidative Wirkung, aber darüber hinaus hat jede Verbindung spezielle eigene biologische Eigenschaften. Zum Beispiel hat gamma-Tocopherol, das in Plasma und Geweben in vier- bis fünfmal niedrigeren Konzentrationen als alpha-Tocopherol vorkommt, einzigartige entzündungshemmende und natriuretische* Wirkungen, während Tocotrienole cholesterin-/triglyceridsenkende und neuroprotektive Wirkungen haben.(6,7) Ein guter Vitamin-E-Status ist mit einer guten Resistenz gegen virale und bakterielle Infektionen und einer größeren Wirksamkeit von Impfstoffen assoziiert.(8-10)

Antioxidative Aktivität

Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung spielt Vitamin E eine wichtige Rolle beim Schutz vor oxidativen Schädigungen, dies betrifft mehrfach und einfach ungesättigte Fettsäuren, Lipoproteine wie das LDL-Cholesterin, Lipide in der Zellmembran, Proteine und Nukleinsäuren. Obwohl alle Vitamin E-Verbindungen eine antioxidative Wirkung haben, gilt alpha-Tocopherol als die wichtigste, weil es die Form ist, die aufgrund ihrer höheren Bioverfügbarkeit im Vergleich zu den anderen Formen im Körper am häufigsten vorkommt.(3,4) Dagegen ist gamma-Tocopherol besser in der Lage als alpha-Tocopherol, Stickstoffradikale zu neutralisieren, und haben Tocotrienole eine stärkere antioxidative Wirkung als Tocopherole.(4,11)

Regulation der Genexpression und der Zellsignalisierung

Tocopherole und Tocotrienole haben auch gesundheitliche Auswirkungen, die nicht mit der antioxidativen Aktivität zusammenhängen, darunter die Regulation der Genexpression und der Zellsignalisierung*.(11-13) Diese Funktionen sind zur Vorbeugung von Krankheiten und zur Verlangsamung des Krankheitsverlaufs möglicherweise noch wichtiger als die direkte antioxidative Wirkung von Vitamin E. Über verschiedene molekulare Mechanismen moduliert Vitamin E die Zellsignalisierung. Seine Position in der Zellmembran der Körperzellen eignet sich hervorragend für diese Funktion. Vitamin E in der Zellmembran trägt zur richtigen Stabilität, Permeabilität und Fluidität der Zellmembran bei, was für die Zell-Zell-Kommunikation wichtig ist. Darüber hinaus kann Vitamin E die Aktivität von Enzymen und Rezeptoren beeinflussen, die an der Regulation der Zellsignalisierung beteiligt sind.(14) Vitamin E hemmt die Aktivierung des Proteinkomplexes NF-kappa-B, der die DNA-Transkription steuert und bei der Immunantwort und (chronischen) Entzündungen eine Schlüsselrolle spielt. Viele chronische Entzündungskrankheiten, Autoimmunkrankheiten und Krebs sind mit einer Dysregulation dieses Transkriptionsfaktors verbunden.(15) Darüber hinaus hemmt gamma-Tocopherol das Entzündungsenzym COX-2 (Cyclooxygenase-2), das an der Produktion von Prostaglandinen – hormonähnlichen Substanzen, die bei Entzündungen und Schmerzen eine Rolle spielen – beteiligt ist.(13,16)

Schutz vor Krankheit und Alterung

Vitamin E hat eine immunmodulatorische Wirkung, indem es u. a. die Funktion der Lymphozyten verbessert und die Produktion von Entzündungsmediatoren reguliert. Ein guter Vitamin-E-Status erhöht die Resistenz gegen Infektionskrankheiten.(16) Wenn wir altern, altert auch das Immunsystem. Dies wird als Immunoseneszenz bezeichnet. Dabei kommt es auch zu einer chronischen niedriggradigen Entzündung, dem sogenannten Inflamm-Aging, dies ist eine Wortkombination aus Entzündung (“inflammation”) und Alterung (“aging”) Vitamin E wirkt dem Inflamm-Aging entgegen und reduziert die Anfälligkeit älterer Menschen für Grippe und Infektionen der oberen Atemwege.(10) Vitamin E trägt auch zu einer guten Wundheilung und zum Haarwachstum bei.(17,18)

Anwendungsgebiete

Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Auf Grundlage von Ergebnissen aus klinischen Studien am Menschen legen Forscher nahe, dass eine Vitamin-E-Supplementierung (sehr langfristig und in Kombination mit anderen Antioxidantien wie Vitamin C) in frühen Stadien der Atherosklerose am wirksamsten ist.(4) Menschen mit Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, darunter Dyslipidämie, Diabetes, Bluthochdruck, Fettleibigkeit und Rauchen, würden daher von einer Vitamin-E-Supplementierung am meisten profitieren. Vitamin E verhindert die Oxidation von LDL-Cholesterin, die bei der Entstehung der Atherosklerose eine Schlüsselrolle spielt. Darüber hinaus hemmt Vitamin E andere Prozesse, die die Atherosklerose verschlimmern und zu Komplikationen wie z. B. zu Entzündungen, einer erhöhten Thrombozytenaggregation, einer verminderten Funktion der Zellen, die die Gefäßwand auskleiden, und der Aufnahme von oxidiertem LDL in die Gefäßwand führen können.(4,7) Für diese Wirkungen sorgt Vitamin E durch seine antioxidative Aktivität sowie durch seine regulierende Wirkung auf die Aktivität verschiedener Enzyme wie z. B. antioxidativ wirkende Enzyme und durch die Modulation der Genexpression insbesondere von Molekülen, die an Entzündungen, Zell-Zell-Interaktionen und der Regulation des Zellzyklus beteiligt sind.(4) Gamma-Tocopherol und Tocotrienole senken den Triglycerid- und Cholesterinspiegel im Blut und hemmen die Thrombozytenaggregation.(19-21) Vitamin E kann auch dazu beitragen, den systolischen Blutdruck (oberer Blutdruckwert) zu senken.(22)

Metabolisches Syndrom

Vitamin E wirkt sich positiv auf verschiedene Aspekte des metabolischen Syndroms aus, so auf oxidativen Stress, Entzündungen, Fettleber, Insulinresistenz, Dyslipidämie, Übergewicht und Bluthochdruck.(23) Beim metabolischen Syndrom, einem Bündel von Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, ist der Vitamin-E-Bedarf erhöht.(24,25) Menschen mit metabolischem Syndrom haben einen niedrigeren Vitamin-E-Status (Plasmaspiegel von alpha-Tocopherol) und höhere Werte von oxidiertem LDL und Entzündungsmarkern als gesunde Menschen, und sie sind weniger in der Lage, ihren Vitamin-E-Spiegel durch Nahrungsergänzung wirksam zu erhöhen.(24)

Lebererkrankungen

Die nicht-alkoholische Fettleber ist die häufigste Lebererkrankung. Sie kann sich zu einer entzündeten Fettleber entwickeln und dann zu dauerhaften Leberschäden, Leberkrebs und Leberversagen führen. Verschiedene Lebererkrankungen wie zum Beispiel eine entzündete Fettleber und eine akute oder chronische Virushepatitis gehen häufig mit einem deutlich reduzierten Vitamin-E-Status einher. Die Einnahme von (zusätzlichem) Vitamin E ist dann sinnvoll. Vitamin E hat eine präventive und therapeutische Wirkung auf die (entzündete) Fettleber, was zum Teil auf seine antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften zurückzuführen ist.(26,27) Eine Vitamin-E-Supplementierung reduziert Entzündungen, Zelltod und Fibrose* in der Leber. Vitamin E verbessert die Leberfunktion bei Fettleber und hemmt das Fortschreiten der Krankheit. Auch schützt Vitamin E (in einer Dosierung von 400-800 IE*/Tag) die Leber bei chronischer Hepatitis B und C, und es unterstützt das Immunsystem.(28,29)

Diabetes und Diabetesfolgeerkrankungen

Studien zeigen, dass niedrige Vitamin-E-Plasmaspiegel mit einem höheren Risiko für Typ-2-Diabetes assoziiert sind.(30) Bei Menschen mit Typ-2-Diabetes kann eine Vitamin-E-Supplementierung die glykämische Kontrolle verbessern, insbesondere wenn der Vitamin-E-Status reduziert und die glykämische Kontrolle schlecht ist.(31,32) Darüber hinaus kann Vitamin E die Entwicklung und das Fortschreiten von Diabetes-Folgeerkrankungen wie die Schädigung der Nerven (diabetische Neuropathie), der Nieren (Nephropathie), der Netzhaut des Auges (Retinopathie) und des Herz-Kreislaufsystems verlangsamen, indem es den durch Diabetes verursachten oxidativen Schäden und Entzündungen entgegenwirkt.(33,34)

Fruchtbarkeitsstörungen

Eine erhöhte Aufnahme von Vitamin E, möglicherweise in Kombination mit anderen Antioxidantien wie Vitamin C, kann einen positiven Beitrag zur Fruchtbarkeit von Frauen und Männern leisten. Vitamin E kann das Ergebnis von Fruchtbarkeitsbehandlungen bei Frauen verbessern.(35) Bei Männern mit idiopathischer Oligoasthenospermie kann die Supplementierung mit Vitamin E in Kombination mit Vitamin C und Coenzym Q10 die Konzentration und Beweglichkeit der Spermien erhöhen.(36) Idiopathische Oligoasthenospermie, eine zu geringe Konzentration von Spermien im Ejakulat und eine verminderte Beweglichkeit, ist die häufigste Ursache für männliche Unfruchtbarkeit.

Neurodegenerative Erkrankungen

Vitamin E schützt Gehirn und Nerven; insbesondere gamma-Tocopherol und Tocotrienole haben starke neuroprotektive Eigenschaften. Die antioxidative Wirkung von Vitamin E verhindert die Lipidperoxidation im Hirngewebe. Auch entzündliche Prozesse, die maßgeblich zu neurodegenerativen Erkrankungen beitragen, werden durch Vitamin E gehemmt.(37,38) Menschen mit Alzheimer oder Parkinson haben im Durchschnitt niedrigere Vitamin-E-Spiegel als gesunde Menschen. Höhere Vitamin-E-Spiegel schützen vor dem schnellen Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit und verringern das Risiko, an Parkinson zu erkranken.(38) Studien über die Auswirkungen einer Vitamin-E-Supplementierung auf den Beginn und das Fortschreiten der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit zeigen uneinheitliche Ergebnisse.(38)

Weitere Anwendungsgebiete

Bei einer Reihe von Erkrankungen wurden in kleinen Studien positive Auswirkungen einer Vitamin-E-Supplementierung beobachtet, so bei der Behandlung von Dysmenorrhoe, PCOS, Endometriose, zyklischer Mastalgie und Asthma sowie bei der Prävention von COPD und Osteoporose.(39-45)

Dosierung und Sicherheit

Die angemessene Tagesdosis (Adequate Intake, AI) von Vitamin E (alpha-Tocopherol) beträgt 11 mg TE*/Tag für Mädchen über 10 Jahre und Frauen und 13 mg alpha-TE/Tag für Jungen über 10 Jahre und Männer.(46) Der AI-Wert ist ein Schätzwert für die Tagesdosis alpha-Tocopherol, die erforderlich ist, um Vitamin-E-Mangelsymptome (Anämie, verminderte Widerstandskraft, Retinitis pigmentosa*, neuromuskuläre und neurologische Symptome wie z. B. Ataxie*) zu verhindern. Der AI-Wert ist wahrscheinlich nicht die optimale Menge, um die Alterung zu hemmen und (altersbedingten) Krankheiten vorzubeugen. Vitamin E ist geringfügig toxisch.(46) Die sichere Obergrenze für die Einnahme von alpha-Tocopherol für Erwachsene liegt auf Grundlage des potenziellen Blutungsrisikos bei 300 mg TE/Tag (450 IE/Tag), obwohl es unwahrscheinlich ist, dass alpha-Tocopherol bei Dosen von bis zu 537 mg TE/Tag (800 IE/Tag) Blutungen verursacht, und dies gilt auch für Menschen, die Antikoagulanzien einnehmen.(46) Welche Dosierungen von Vitamin E zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten erforderlich sind, ist schwer zu bestimmen. Die in Studien eingesetzten Dosen reichen ungefähr von 100 mg TE/Tag bis 537 mg TE/Tag. Oxidiertes Vitamin E hat eine prooxidative Wirkung. Daher ist es wichtig, dass man bei einer Vitamin-E-Supplementierung ausreichend Vitamin C und andere Antioxidantien zu sich nimmt, um oxidiertes Vitamin E zu recyceln (in den antioxidativen Zustand zurückzuführen).(46,47)

Erläuterung der Begriffe

Ataxie: Koordinationsstörung, meist durch eine Erkrankung des Kleinhirns (Cerebellum) verursacht.

Fibrose: Bindegewebsbildung in einem Organ oder Gewebe.

IE: Internationale Einheiten. Die Aktivität von 1 IE entspricht 0,67 mg alpha-Tocopherol.

Natriuretisch: die renale Ausscheidung von Natrium fördernd.

Retinitis pigmentosa: erbliche Augenerkrankung mit Pigmenteinlagerung in die Netzhaut und progressivem Absterben von Photorezeptoren (zuerst der Stäbchen).

TE: D-alpha-Tocopherol-Equivalente. 1 mg TE entspricht 1 mg alpha-Tocopherol, 2 mg beta-Tocopherol, 10 mg gamma-Tocopherol, 33 mg delta-Tocopherol, 3,3 mg alpha-Tocotrienol oder 20 mg beta-Tocotrienol. Die biologische Aktivität von gamma- und delta-Tocotrienolen konnte bei dieser Messung nicht bestimmt werden. In dieser Messung wird die durchschnittliche Menge an alpha-Tocopherol (unter Einschluss der relativen Menge der anderen Vitamin-E-Verbindungen) ermittelt, die erforderlich ist, um das Absterben und die Resorption des Embryos bei 50 % der Ratten mit Vitamin-E-Mangel zu verhindern.(48)

Zellsignalisierung: oder Zellkommunikation, die Fähigkeit von Zellen, Signale intrazellulär (in sich selbst) und interzellulär (mit ihrer Umgebung) zu empfangen, zu verarbeiten und zu übertragen.

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