A tokotrienolok (eng: tocotrienol; görög: tokosz: gyerekszülés, trién: három kettős kötést, -ol: -OH) E-vitamin izomerek, tokoferolok, a zsíroldékony vitaminok (lipovitamin) csoportjába tartozó, kis molekulájú, biológiailag aktív, szerves, növényi vegyületek, amelyeknek négy fajtáját különböztetjük meg (α-, β-, γ-, δ-tokotrienol).[1][2] Az E-vitamin tokotrienol formában negyvenszer erősebb és hatékonyabb bizonyos betegségek helyreállításában, ezért "High Potency" E-vitaminnak is nevezik (magas potenciájú természetes E-vitamin).[3] A 21. század E-vitaminjának nevezte a Biochemical Pharmacology című tudományos folyóirat.[4][5]
Az E-vitamin-család két alcsoportra: tokotrienolokra (T3) és a tokoferolokra (TP) osztható kémiai szerkezetük alapján.[6] A tokol alapváz, 2-metil-2-alkil-6-hidroxi-krománnak[7] tekinthető. A tokotrienolok molekuláris struktúrája hasonló a tokoferolokéhoz, azzal a különbséggel, hogy az izoprenoid oldallánc három telítetlen kettős kötést tartalmaz. A tokoferolok kémiailag a benzopiranolok csoportjába tartoznak, a fenolos gyűrűn egy, két, vagy három metilcsoporttal. A pirán-gyűrűhöz egy 16 szénatomos lánc (izoprén) kapcsolódik, amely a tokoferolok esetében telített, a tokotrienolok esetében háromszorosan telítetlen.[8] A természetes tokoferolok fitil oldallánca három királis centrummal rendelkezik, melyeknek RRR konfigurációja van. A tokotrienolok természetes vegyületek, amelyek növényi olajokban, búzacsíra-, árpa-, fűrészpálmaolajban, zabban és bizonyos diókban és magvakban található.
Valamennyi formának önálló biológiai aktivitása van, mely a szervezetben megnyilvánuló hatásának a mértékét is meghatározza.[9] A tokotrienolok humánbiológiai hatásainak, valamint hatásmechanizmusainak kutatása, feltérképezése – különös tekintettel egyes tokotrienolok rákmegelőzésben betöltött szerepére – napjainkban számos kutatás tárgyát képezi.[10] A tokotrienolok az LDL-koleszterin káros hatását a termelődés csökkentésén keresztül, valamint egyfajta kompetitív hatás útján fejtik ki.[11] Jelenlegi ismereteink szerint a kardiovaszkuláris megbetegedések rizikó-tényezőjeként számba vett koleszterinnel kompetitív kapcsolatban vannak az emberi szervezetben való felszívódás tekintetében. Ennek megfelelően a megnövelt tokotrienol-bevitel csökkenti a koleszterin szintjét a vérben, ennek következtében a koleszterin jelentette kockázati tényezőt mérsékli.
A tokotrienolok farnezil-farok része teszi lehetővé a downregulációját a 3-hidroxi-3-metil-glutaril-koenzim-A-reduktáz enzimnek, amely lényeges szerepet játszik a koleszterin szintézisben. A hosszabb, fitilcsoport-farok kettős kötések nélküli része meggátolja a tokoferoloknál a hasonló funkciót. A HMG-CoA-reduktáz alulszabályozásánál már kimutatták, hogy csökkenti az össz- és LDL-koleszterin szintet, és amely magába foglalja a tokotrienolok daganatgátló képességét is.
1991-ben bebizonyították, hogy gátolják a sejtosztódást a proteinkináz-C aktivitás gátlásával. A β–szitoszterinnek a tumorsejtek fejlődésére gyakorolt hatását is tanulmányozták. Állatkísérletek során azt tapasztalták, hogy a β–szitoszterin és a kampeszterin meggátolta a PC-3 humán prosztatarákos sejtek burjánzását.[12]
Bár az E-vitamint az alfa-tokoferol formájában az 1920-as években fedezték fel, de a tokotrienolok felfedezéséről először csak 1964-ben számoltak be Pennock és Whittle (USDA, Liverpool),[13] gumifából (Havea brasiliensis) izolálták.[14] Míg nem az 1960-as évek végén egyes kutatók úgy gondolták, hogy a tokotrienolok legyenek részei az E-vitamin családfának.[15] A biológiai jelentőségét a tokotrienoloknak egyértelműen meghatározta a korai 1980-as években az, amikor a koleszterinszintet csökkentő képességéről először számolt be Qureshi és Elson.[16] Az 1990-es években, a rákellenes tulajdonságai a tokoferoloknak és tokotrienoloknak kezdett kirajzolódni.[17][18]
Az első 90 évben az E-vitamin kutatás termékeny és figyelemre méltó felfedezéseket tett, de az elmúlt évtizedekben, ami figyelmet kapott leginkább a biológiai és a mögöttes mechanizmusok az alfa-tokoferollal kapcsolatosak, ami ma már tudjuk, az egyik a nyolc E-vitamin izomer közül.[4] Jelenleg a nem-tokoferol E-vitamin molekula, a tokotrienol új kutatási magasságokat ért el, több mint egy harmada az E-vitamin tokotrienollal kapcsolatos kutatásnak 2009-ben jelent meg, az elmúlt 30 évet figyelembe véve. Míg a legtöbb E-vitamin kutatás az alfa-tokoferolra összpontosított, a tokotrienolokkal kapcsolatos tanulmányok száma kevesebb mint 1%-a az összes E-vitaminnal kapcsolatos kutatást figyelembe véve. Az utóbbi időben a tokotrienolok új tudományos elismerést szereztek, és közel 30%-a ezeknek szakértők által értékelt kutatási cikk, amelyek az elmúlt 4 évben születtek.[mikor?] A legelső tudományos értékű kiadvány a tokotrienolkutatással kapcsolatban a Tocotrienols: Vitamin E Beyond Tocopherols.[19] Preklinikai és klinikai szinten kutatják a tokotrienolok szupressziós hatását a gyulladásos transzkripciós faktornak (NF-kB), amely szorosan kapcsolódik a tumorigenezishez és a HMG-CoA-reduktáz gátlásához, az emlős DNS-polimerázokhoz és egyes protein-tirozin-kinázokhoz. A kutatások vizsgálják részletesen a molekuláris célpontokat a rák esetében, a csontreszorpcióban, a cukorbetegségben, szív-és érrendszeri, valamint idegrendszeri betegségekben.
Bár a legtöbb növényi levelek és magok tartalmaznak tokoferolokat, tokotrienolok csak egy nagyon kis hányadában vannak jelen a növényekben (176 növényi speciesben).[20] Barrie Tan[21] kutató vegyész, számos tokotrienol kinyerésére tett kísérletet természetes forrásokból. Ezek közé a felfedezések közé tartozik a tokotrienolok pálmaolajból (1992), majd barnarizsből (1998), és végül annattóból (2002) történő kinyerésük. Az első tokoferol-mentes tokotrienolt az annatto babból sikerült 2005-ben kinyerni. Az annatto növény (latin: Bixa orellana) az Amazonas vidékéről származik és már használják ősidők óta az indiánok. A spanyol hódító, Francesco de Orellana, aki több tudományos expedíciót vezetett a perui és a brazil dzsungelekbe, fedezte fel a növényt még a 16. században.[22] Az annattót természetes színezék gyanánt vezették be az USA-ban körülbelül 160 évvel ezelőtt, és ma is használják az élelmiszeriparban világszerte. A "tokoferol-mentes" annatto tokotrienol azért fontos, mert a kutatások kimutatták, hogy az alfa-tokoferol meggátolja a tokotrienol előnyös hatásait.
Tokotrienolok széles körben elterjedtek, és megjelennek a növényekben:
Növény | Mennyiség (mg/kg) |
---|---|
Áfonya | 1700 |
Pálmaolaj (piros) | 400 |
Szőlőmag olaj | 330 |
Rizskorpa olaj | 300 |
Búzacsíra olaj | 40 |
Míg a tokoferolok mindenütt jelen vannak a növényekben és szinte az összes növényi részben, addig a tokotrienolok csak néhány növény-csoportban találhatók és szinte kizárólag magvakban és gyümölcsökben. A tokotrienolok jelenléte és eloszlása a vetőmagokban azt sugallják, hogy bizonyos funkciók eltérnek a tokoferolok levéllel kapcsolatos funkcióitól. Abban az esetben, ha a gabonafélék képesek termelni tokotrienolokat, ki lehetett mutatni a tokotrienol-specifikus prenil-transzferáz enzimet. Másrészt növényekben, melyekben általában nem halmozódnak fel a tokotrienolok, ki lehetett mutatni, hogy transzgenikus manipuláció után készítenek tokotrienolokat, ahol bioszintézis útvonal upstreamje a prenilezés lépése. Ezért a különböző növényi tokotrienol-csoportoknak a jelenlétével kapcsolatban több információ is bizonyításra vár. A tokotrienolok funkciói a növényekben nem világosak, és azok szövet-specifikus eloszlása sem a magokban.
A tokoferolok befolyásolhatnak fontos fiziológiai folyamatokat, mint például a csírázást, fotoasszimilátumok exportját, növekedést, a levél öregedésén túl, antioxidáns funkciókat a fotoszintetikus membránokban és szerepüket az abiotikus stresszre adott növényi válaszreakcióban. Bár a tokokromanol hiány nélkülözhető az érett növények bizonyos növekedési feltételeiben, mert aktiválnak alternatív védekezési mechanizmusokat, úgy tűnik, hogy különösen fontosak a növényi válaszokban súlyos foto-oxidatív stresszben, vagy amikor más védelmi mechanizmusok hiányoznak vagy rendellenesek. Mivel a tokoferolok fő szerepe a növényekben, hogy megkösse a káros szabad gyököket, emellett bármilyen stressz, ami a megnövekedett szabad gyök-termelést okoz, általában emeli a tokoferolok termelését is. A környezeti tényezőket, beleértve a könnyű stresszt, vízhiányt, UV-B sugárzást, só-stresszt és egyéb szennyezőanyagokat tekintjük oxidatív stresszoroknak, amelyek növelik a H2O2, szuperoxid gyökök (OH.), szingulett oxigén (1O2), vagy bármely más ROS-termelést.[23]
Tokoferolok szerepet játszanak a levelek öregedésében úgy, hogy a kloroplaszt membrán integritását befolyásolják, az egyéb öregedéssel kapcsolatos géneket akkumulálják, a lipidperoxidáció és a másodlagos oxidációs termékek kialakulásának mértékét megszabják (jazmonsav).[24] Tokoferolok felhalmozódnak az endospermium alatti szeneszcenciában, hogy megvédjék a magot az oxidatív stressztől a csírázás fejlődése során.[25]
Az antioxidáns aktivitásuk mellett fontos szerepük van a szignál transzdukció szabályozásában és a génregulációban. Tisztázatlan miért csak bizonyos növényi részekben találhatók tokotrienolok.[27]
Tokoferolok képesek beágyazódni a lipid membránokon keresztül a hidrofób oldallánccal; a hidrofil fej a lipid-víz határfelület felé orientált.[28] Ezen túlmenően α-tokoferol esetében azt találták, hogy növelik a szükséges merevségét a sejtmembránoknak a koncentrációjuk szabályozásával, de a membrán merevség káros lehet az ion transzferre és más növényi funkciókra, különösen a fejlődésükre.[29]
Csak növények és egyes cianobaktériumok képesek szintetizálni E-vitamint, míg a legtöbb prokarióta és élesztőgomba nagyon kis mennyiségben, vagy semmit. Biokémiai és molekuláris vizsgálatok azt mutatják, hogy a tokoferoloknak és tokotrienoloknak azonos a bioszintézisük,[30] amely két módon valósul meg: nem-mevalonsav útvonalon és sikimisav útvonalon
A tokokromanolok a legfontosabb lipofil antioxidánsok a növényekben és állatokban, és nagy valószínűséggel alapvető fontosságúak a növényi magvak életképességének fenntartásában.[31]
A tokotrienolok zsírban oldódó vitaminok, és így hasonló módon szívódnak fel, mint a zsírok élelmiszerekben a bélből. Tokotrienolok biológiailag hozzáférhetőek, és kimutatták, hogy a lipidben gazdag szervekben raktározódnak, beleértve a máj, agy, lép, tüdő, vese, szív szöveteit.[32] A tokoferolok az éhbélen keresztül passzív diffúzióval szívódnak fel és kerülnek a portális keringésbe.
Moduláció tokotrienollal különböző célokból transzkripció, transzláció, poszt-transzlációs vagy közvetlen interakción keresztül.
Úgy találták, hogy a delta-tokotrienol rendelkezik a legnagyobb antioxidáns tulajdonsággal a tokotrienol izomerek közül,[33] ami annak köszönhető, hogy csökkent a metiláció a kromanol gyűrűn, amely lehetővé teszi a molekulának, hogy sokkal könnyebben beépüljön a sejtmembránba.[34] Egy összehasonlító in vitro vizsgálat kimutatta, hogy a gamma- és delta-tokotrienol 4-szer hatékonyabb volt, mint a többi tokotrienol izomerek a scavenger peroxil gyökök szempontjából. A lipid-ORAC vizsgálatokban delta- és gamma-tokotrienoloknak voltak a legmagasabb értékei az összes antioxidáns E-vitamin izomerek közül, 5,5x illetve 3x nagyobb a hatékonyságuk az alfa-tokoferolnál. A delta- és gamma-tokoferol is erős antioxidáns. E-vitamint is tartalmazó keverékek esetén (tokotrienolok és tokoferolok) a magasabb koncentrációjú alfa-tokoferol arányoknál alacsonyabb antioxidáns aktivitást mértek.[35]
Az E-vitamin csoport tagjai scavenger molekulák, „csapdába ejtik” a szabad gyököket. Különböző szervek iszkémia-reperfúziós károsodásának kivédésére használják. Hatásukat a biológiai membránokban is kifejtik, gátolják a lipidperoxidációt.[36] A tokotrienolok hatékony peroxil-gyökfogó tulajdonságai révén megakadályozzák a membránokban és a plazma lipoproteinekben a szabad gyökök terjedését.[37]
Oxidatív stressz az egyik fő oka a különböző vesebetegségeknek.[38] A γ-tokotrienol (GT3) véd a mitokondriális diszfunkciót okozó és a vese proximális tubulus sejteket (RPTC) károsító oxidáló szerekkel szemben.[39]
Az alfa-tokoferol gátolja a tokotrienolok élettani hatásait. Tokoferolok nem rendelkeznek a koleszterinszint-csökkentő képességgel.[40] Alfa-tokoferol többszörösen bizonyítottan csökkenti vagy zavarja a koleszterinszint-csökkentő hatását a tokotrienoloknak.[41] Hatásos koleszterincsökkentő készítmények 15% (vagy kevesebb) alfa-tokoferolt és 60% (vagy több), gamma-és delta-tokotrienolt tartalmaznak, míg hatástalan készítmények 20% (vagy több) az alfa-tokoferol és 45% (vagy kevesebb), gamma-és delta-tokotrienolt.[42][43] Ezen túlmenően, tokotrienolok jobban felszívódnak a szervezetben, mint a tokoferolok, és kimutatták, hogy az alfa-tokoferol megakadályozza a felszívódását és a szerv/ szöveti szállítását a tokotrienoloknak.[44]
Összefoglalva: az alfa-tokoferol közvetlenül gátolja tokotrienolok előnyös élettani hatásait:
Önmagában, az alfa-tokoferol potenciálisan:
Tanulmányok kimutatták, hogy a tokotrienolok pozitívan befolyásolják a monocita-endotél sejtadhéziót és a vérlemezke-aggregációt. Más szóval, a tokotrienolok megakadályozhatják az artériák falának szűkületét és a vérrögök kialakulását, fontos eleme az optimális szív- és érrendszer egészséges működésének. Az egyik első lépése az ateroszklerózisnak, a zsírréteg kialakulása az artériákban, ami a keringő monocitáknak a megtapadásával kezdődik az endotéliumon. A tokotrienolokról bebizonyosodott, hogy csökkentik a celluláris adhéziós molekula expresszióját és a monocita sejt megtapadását.[51] Különösen, a delta-tokotrienol mutatta a legerősebb gátló hatást a monocitasejt tapadásának csökkentésében a tokoferol és más tokotrienol izomerekhez képest. A delta-és gamma-tokotrienol 60x- 30x erősebb, mint az alfa-tokoferol.[52] Azt gondolják, hogy ez a jelenség a VCAM-1 expressziójának gátlásán keresztül a delta-tokotrienolnak köszönhető.[52] Lényegében a delta-tokotrienol jelentősen csökkenti a "Velcro-hatást", a keringő monocitáknak az artériás fal közötti folyamatát, a folyamat ismert, a plakk kialakulását okozza.[53]
Tokotrienolok lehetséges, antitrombotikus hatásának másik oka, a tromboxán B2 szintézisének gátlása, ezáltal a vérlemezke IV. faktor plazmaszintje csökken, úgy, hogy csökkentik a foszfolipáz A2-aktivitását, amely gátolja az arachidonsav felszabadulását a sejt-membrán foszfolipidekből és bénítják transzkripciós aktivációját a ciklooxigenáz-enzimnek a ciklooxigenáz útvonalon.
Tokotrienolok gátolják a koleszterin bioszintézisének sebességét meghatározó enzim, a béta-hidroxi-béta-metilglutaril-koenzim-A-reduktázt (rövidebb nevén HMG-CoA-reduktáz). Ez a hipokoleszterinémiás hatása a tokotrienol izoprenoid oldalláncának azon képessége, hogy növelik a farnezol celluláris koncentrációját. A farnezol a mevalonsavból származik, a HMG-CoA-reduktáz reakciójának terméke. A farnezol poszt-transzkripció útján elnyomja a HMG-CoA-reduktáz szintézisét és fokozza a proteolitikus katabolizmusát ezen enzimnek. Blokkolja a szterin feldolgozását szabályozó elem-kötő fehérjét (SREBP). Blokkolása a SREBP feldolgozásának befolyásolják a triglicerid szintézist (vagy csökkenés), amely fontos paraméter praediabeteses és diabetikus állapotokban. Ezek a farmakológiai hatásmechanizmusok eltérnek a sztatin gyógyszerek hipokoleszterinémiás (atorvasztatin, cerivasztatin, fluvasztatin, lovasztatin és pravasztatin) hatásától, mert ezek kompetitív inhibitorai az enzimnek. Gamma-tokotrienol és a delta-tokotrienol lényegesen aktívabb, mint az alfa-tokotrienol a HMG-CoA-reduktáz aktivitásának megszüntetésében.
A koleszterin szintézis szabályozásának kutatása állat-kísérletekben és klinikai vizsgálatokban folyamatos. Étrend-kiegészítővel táplált (gamma- és delta-tokotrienol) csirkék a legnagyobb koleszterin-szint (32%-os össz- és LDL-66% koleszterin) csökkenést mutatták, míg az alfa-tokoferolnak nem volt koleszterin-csökkentő hatása. Ebben a vizsgálatban a HDL / LDL koleszterin arány 123-150%-kal javult. (A csirkék élettani funkciói képesek jól maszkírozni az emberi lipogén aktivitást és a koleszterin szint változást).[54]
Két nyílt klinikai vizsgálatban az éhezés utáni vérzsír értékét mérték étkezés előtt és után 2 hónapon keresztül annattóból származó tokotrienol (75 mg/nap) táplálék-kiegészítővel.[55] Mindkét csoportban a teljes koleszterin-szint 13%-ra csökkent, míg az LDL-koleszterin csökkenés 9-15%-os, a HDL-koleszterin emelkedés 4-7%-os volt. Tekintve, hogy a tokotrienolok a természetben előforduló vegyületek, ezek a számok nagyon biztatóak. Jól dokumentálható, hogy a receptköteles gyógyszerek csökkenthetik az LDL koleszterintet 15-30%-kal, de nem hatnak a HDL koleszterinszintre. Továbbá, a tokotrienoloknak nincs mellékhatásuk, a vényköteles gyógyszereknek van. Az LDL/HDL arány változás 12-21%. Ugyanebben a tanulmányban egy további előnyeként a delta-tokotrienolnál azt találták, hogy előnyösen támogatják az egészséges szervezet anyagcseréjét, ahol a triglicerid szintet 20-30%-kal csökkentették.
Egy másik Bristol-Myers Squibb tanulmányban azt találták, hogy miután 4 hetes gamma- és a delta-tokotrienol (100 mg/nap) kiegészítésű étrend a teljes koleszterintet 15-22%-kal csökkentette, és az LDL-koleszterin szint is 10-20%-kal csökkent.[56]
Érelmeszesedés elismerten egy krónikus gyulladásos betegség, ami atheroma képződéssel jár. Az érelmeszesedéssel kapcsolatos szövődmény például a koronária artéria betegség (CAD). Ez endoteliális aktivációval és oxidatív stresszel jár együtt. Ezek fő kockázati tényezőket váltanak ki, mint a hypercholesterinaemia, amely jellemzően endoteliális monocita-sejt adhézióval, monocita beszivárgással a tunica intimába és szivacsbetétek képződésével a sejtekben, simaizom sejt proliferációval és extracelluláris mátrix lerakódás fibrózus zsírosodással jár együtt. Számos anti-atheroszklerotikus mechanizmust mutatnak a tokotrienolok, mint például az anti-oxidatív, gyulladáscsökkentő, anti-endothel aktiváció, endoteliális monocita sejtek kötődését gátló és lipidcsökkentő hatást.
A tokotrienolok lehetséges anti-atherogén hatása az alábbi farmakológia hatásokkal magyarázhatók. Erős anti-oxidánsok mind in vitro, in vivo. Ezek közé tartozik az LDL-oxidáció gátlása, elnyomása a HMG-CoA-reduktáz aktivitásának és a vérlemezke-aggregáció gátlása. További lehetséges mechanizmusok közé tartozik a tokotrienol-mediálta csökkentése a plazma apolipoprotein B-100 (apoB) szintjének, a lipoprotein(a) [Lp(a)] plazma szintek csökkentése. A magas apoB plazmaszint, valamint az Lp(a) kockázati tényezőnek tekinthető a koszorúér-betegségben. A tokotrienolok csökkentik a fehérje és gén expresszióját az adhéziós molekuláknak és proinflammatorikus citokineknek, amelyek az NFkB deaktiválásával és a megnövekedett eNOS expresszióval jár együtt a stimulált endoteliális sejtekben. Az adhéziós molekulák expresszióján keresztül például az ICAM-1-nek, VCAM-1-nek és a monocita sejtek tapadásának gátlása valósul meg.
Újabb állatkísérletek azt mutatták, hogy a tokotrienolok csökkentik a vérnyomást, csökkentik a plazma-és vérerek lipid-peroxid koncentrációját, valamint javítják a teljes antioxidáns státuszt.[57] A gamma-tokotrienolokról kimutatták, hogy csökkentik jelentősen a szisztolés vérnyomást, és a jobb nitrogén-oxid-szintáz aktivitást (NOS), amelyek egyaránt kritikus szerepet játszanak az esszenciális hipertónia patogenezisében.[58] Emberben, a tokotrienolok növelik az artériás akkomodációt és csökkentik a vérnyomást.[59]
A cerebrovaszkuláris betegségek mortalitása mind világviszonylatban, mind hazánkban a harmadik leggyakoribb halálok. A fenti kórképek 25–30%-ában közvetlen kórok a carotis-rendszer szűkülete, illetve okklúziója. Egy 4 éves vizsgálatban részt vevő betegek nyaki érelmeszesedése azt mutatta, hogy a tokotrienol-tokoferol kiegészítő kezelés miatt regresszió következett be a betegségben. A betegek 88%-ánál a carotis stenosis visszafejlődött vagy stabilizálódott. Érdekesség, hogy az összkoleszterin a kiegészítő kezelésben résztvevők csoportjában 14%-kal csökkent, az LDL-koleszterin 21%-kal a vizsgálat negyedik évében.[60]
Megfordítják artériás elzáródás folyamatát (carotis arteriosclerosis), ezáltal csökkentik a kockázati tényezőit a szív-és érrendszeri betegségeknek, mint például érelmeszesedésnek és a szélütésnek. Pálmaolaj alapú tokotrienolok az első természetes vegyületek, amelyek humán vizsgálatokban azt mutatják, hogy képesek, az érelmeszesedés folyamatát megfordítani. Orvosi humán kutatások kimutatták, hogy a betegeknél az igazolt nyaki érelmeszesedésben szenvedők 240 mg/nap pálmaalapú tokotrienolt fogyasztottak 18-36 hónapon át, csökkentette a koleszterin eredetű plakk nagyságát a carotisban, míg a placebo csoportban nem mutatott ilyen hatást. Pálmaalapú tokotrienolok védenek az ApoE-knockout egerek koleszterin felhalmozódásával szemben, ezáltal megelőzik az érelmeszesedést.
Angiogenezis azt jelenti, hogy újabb erek (hiányoznak a periciták) képződnek a már létező véredény-nyaláb szöveteiből, és alapvető fontosságú az életkorhoz kapcsolódó kóros állapotokban, így például a tumornövekedésben, Reumatoid artritiszben, és diabéteszes retinopátiában. A delta-T3 potens anti-angiogén aktivitással rendelkezik in vitro és in vivo kísérletekben. T3 gátolja növekedési faktor által indukált proliferációt, migrációt és a ércső kialakulását a humán köldökvéna endothelialis sejtekben. T3 gátolja a tumorsejtek által kiváltott angiogenezist egér dosal légzsák (DOS) vizsgálatában és a csirke chorioallantois membrán (CAM) vizsgálatában. T3 gátolja az aktiválását a növekedési faktor által indukált extracelluláris szignál-regulált kináznak, az Akt-nak (protein kináz B) és az endothelialis nitrogén-oxid-szintáznak (eNOS), amely downstream kapcsolódik a különböző növekedési faktor receptorokhoz. T3 elnyomja a foszforilációját a vaszkuláris 35 endothelialis növekedési faktor (VEGF) receptor 2-nek, és gátolja a hipoxia-indukált VEGF kiválasztást és az IL-8 expresszióját mRNS és fehérje szinten a rákos sejtekben. A T3 hatásos, mint a szabályozó növekedési faktor-függő jelátviteli endoteliális sejtekben, és mint egy anti-angiogén szer minimalizálva a tumor növekedését.[61]
A delta-tokotrienol csökkenti a teljes zsírtömeget és haskörfogatot. A hasi zsírszövetet csökkenti, különösen a retroperitonealis és mellékhere zsírpárnát, csökkenti a zsigeri elhízási-indexet. In vivo vizsgálatok azt mutatják, hogy az α-tokotrienol és a γ-tokotrienol felhalmozódik a zsírszövetben. Továbbá egy tanulmány beszámol arról, hogy meg van annak a lehetősége, hogy a delta-tokotrienol lehet a csoportba tartozó tokotrienolok közül az antiadipogén vitamin, amely a tápanyag-közvetítette szabályozása révén a testzsír differenciálódásra hat. A lipidprofil javult, alacsonyabb lett a plazma teljes koleszterin-, NEFA- és TAG-szint, ami arra utal, hogy fokozott a lipolízise és a β-oxidációja a zsírsavaknak. A tokotrienolok megakadályozhatják az elhízást a preadipocitáknak az adipocitákba differenciálódásának gátlása révén. A tokotrienol elnyomja az inzulin-indukált mRNS expresszióját az adipocita-specifikus géneknek, mint például a PPAR-γ-t, az adipocita zsírsav-kötő fehérjét (aP2) és a CCAAT/enhancer-kötő fehérje-α-t (C/EBP-α), amely gátolja a 3T3-L1 differenciálódását adipocitákba a preadipocitákból, inzulin jelenlétében.[62]
Továbbá a tokotrienolok csökkentik a máj triglicerid- és VLDL-szekrécióját. A természetes pálmaolajból nyert tokotrienolok a triglicerid szintet 28 százalékkal csökkentették a vérben két hónapi alkalmazás után. A tokotrienollal kezelt betegek kettős vak, placebo-kontrollált humán vizsgálatai kimutatták, hogy csökkenő tendenciát mutatott az átlagos testsúly, a testzsír tömege, a testzsír aránya és a derékbőség.[63] Blokkolja a szterin feldolgozását szabályozó elem-kötő fehérjét (SREBP). Blokkolása a SREBP (SREBP1,2, és DGAT2 APOB100) feldolgozásának, amelyek befolyásolják a triglicerid szintézist.
Az ún. fejlettebb országokban a lakosság jelentős része elhízott. Az ún. fejlődő országokban a lakosság jelentős része éhezik. A kardiometabolikus szindróma önmagában és minden részbetegsége külön-külön az életmód-betegségek csoportjába tartoznak. Azaz modern életmódunk károsító hatásai jelentősen növelik kialakulásuk kockázatát. A kardiometabolikus szindróma a modern társadalom egyik legnagyobb egészségügyi problémájává nőtte ki magát: magasvérnyomás, cukorbetegség, érelmeszesedés, elhízás. Számos klinikai vizsgálat metabolikus szindrómában és diabéteszben a tokotrienolokról kimutatta, hogy csökkentik a betegséghez társult tüneteket. A lipid profilt javítják, csökkentik a vércukorszintet, normalizálják a vérnyomást, csökkentve a kardiális erek rossz tulajdonságait és csökkentik a szív és a máj a gyulladásos infiltrációját. Vízoldható rizskorpa (270ppm az > 90% tokotrienolok) csökkentette az emelkedett vércukorszintet, glikált hemoglobin (glikált hemoglobin vagy közismert nevén a hemoglobin á-egy-cé, azaz a HbA1c) és a megnövekedett inzulin szintet, míg a zsírban oldódó rizskorpa rost (30ppm a> 90% tokotrienolok) csökkentette a hiperlipidémiát mind az 1-es és 2-es típusú cukorbetegeknél.
Egy másik nagy klinikai vizsgálatban, az E-vitamin bevitel csökkentette a kockázatát 2-es típusú cukorbetegségnek. A 2. típusú cukorbetegségben szenvedő betegek érelmeszesedésének progresszióját gyorsabb, és 80%-a a betegeknek érelmeszesedéses esemény következtében hal meg. Tokotrienoloknek nincs ismert mellékhatása, kimutatták, hogy csökkentik a szérum lipidek szintjét összesen 23%-kal, a teljes koleszterin szintet 30%-kal, és az LDL-koleszterin szintet 42%-kal (a 179 mg/dL 104 mg/dL) 60 napon belül 2-es típusú cukorbetegekben. Két nyitott tanulmány az éhomi vérzsírt mérte előtte és után 2 hónapon keresztül, annatto tokotrienollal (75 mg/nap). Mindkét csoportban a teljes koleszterin-szint 13%-ra csökkent, míg az LDL koleszterin 9-15%-ot csökkent, a HDL-koleszterin emelkedett 4-7%-kal. Az LDL/HDL arány csökkent 12-21%-ra. Fontos az anyagcsere egészségmegőrzése szempontjából, hogy a triglicerid szint 20-30%-ra csökkent.[64]
A tokotrienolok a metabolikus tünetegyüttes kezelésében:
A tokotrienolok daganatcsökkentő hatással rendelkeznek. Tokotrienol-közvetítette növekedés szuppressziónak tulajdonítják a sejtciklus leállását többnyire a G1-fázisban és apoptózisban. A tokotrienolok elnyomják azokat a jelátviteli utakat, amelyek előmozdítják a sejtciklus progresszióját, növekedését, és a túlélését, beleértve a mitogén-aktivált protein kinázokat (MAPK), a Ras-t, a RhoA-t, a Raf/MAPK kinázt/ az extracelluláris szignál-szabályozott kinázokat, a c-Jun-t, c-myc-t, ciklin D/cdk4-t, a protein-kináz C-t, foszfatidilinozitol 3-kinázt, az Akt-ot, az IkB kinázt, az IkB-ét, a κB nukleáris faktort, a c-Jun N-terminális kinázt, a Bcl-2-t, a Bcl-xL-t, a COX-2-t, a mátrix metalloproteinázokat, vaszkuláris endotheliális növekedési faktort, a flipet és telomerázt. Ezzel szemben a tokotrienolok aktiválják a jelátviteli tevékenységet a növekedésben és az apoptózisban beleértve a p21cip1WAF1-t, a transzformáló növekedési faktor-β-át, a p53-at, a Fas-t, a Bax-t, az APAF-1-et, a kaszpázokat és a Bid fragmentációt.[65] A tokotrienoloknak sok lehetséges hatásmechanizmusa van a rák megelőzésére/ terápiájára, gátoljak a proliferációt és sejthalál indukálta rákbetegségeket. Egyes kutatók a rákellenes hatásukat:
Hasnyálmirigyrák továbbra is a legtöbb halálos esettel jár, 6%-os túlélési arány (körülbelül 20 betegből egy).[69] Egy I. fázisú, dóziseszkalációs vizsgálat, operálható hasnyálmirigyrákos betegeknél van folyamatban, és eddig nem mutatott káros mellékhatást a delta-tokotrienolt szedők legfeljebb 3200 mg/nap adagnál, míg a rákos sejtek apoptózisa megfigyelhető volt a legalacsonyabb adagnál, 200 mg/nap-nál is.[70] További szövetminták elemzését tervezik fázis II. vizsgálatban. Más sejtvonal és állat kísérletes tanulmányban, két egymástól független kutatócsoport egyértelműen állítja, hogy a delta-tokotrienol egyértelműen hatásosnak bizonyult a hasnyálmirigyrák kezelésében.[71]
Tokotrienolokban gazdag frakciók (TRF), amely 43%-dezmetil tokotrienolokat tartalmazott, gátolta a humán, emlőrák sejtek szaporodását, míg az alfa-tokoferolnak nem volt hatása.[72] Egy másik tanulmány kimutatta, hogy a tokotrienolok gátolják a mellrák-független ösztrogén-receptorok működését. A leginkább hatásos inhibitorok a gamma- és delta-tokotrienol.[73]
Delta- és gamma-tokotrienolról kimutatták, hogy gátló hatással rendelkeznek többféle prosztatarák sejt vonalra tekintettel. Delta-tokotrienol indukálta leghatékonyabban a prosztatarák sejtvonal sejthalálát, valamint aktiválta a kaszpáz-független programozott sejthalált és megszakította a NFkB jelátvitelt.[74]
Az E-vitamin frakcióból legnagyobb koncentrációban a tokotrienolokat találtak a szubkután bőrrétegben, ami azt mutatja, hogy az alkalmazott hatóanyagok gyorsan áthatolnak a bőrön és ott raktározódnak, ezért hatékonyan képes védeni az UV vagy ózon indukálta bőrt az oxidatív stresszel szemben. Egerek erősen metasztatizáló melanomájában, gamma- és delta-tokotrienolok gátolták a melanoma sejteket in vitro, a nagy malignitású tumor visszafejlődött. Tokotrienolokkal kezelt állatokban hosszabb túlélést tapasztaltak. Gamma- és delta-tokotrienolt kombinálták a lovasztatinnal, még hatásossabb eredményeket produkáltak a melanoma sejtek szaporodásának gátlására vonatkozóan in vitro és in vivo körülmények között.[75]
In vivo és in vitro vizsgálatok kimutatták, hogy elnyomják a máj rákos burjánzását egerekben. Delta-tocotrienol hatékonyan apoptózist és S fázist felfüggeszti, miközben növeli a működését a CYPIAI génnek, az I. fázisú enzimnek.[76]
Delta-tokotrienol kezelés nem-kissejtes tüdőrák sejtek dózis- és időfüggő sejtnövekedés gátlást eredményezett, amelyet összefüggésbe hoztak a Notch-1 downregulációjával az NF-kB gátlás révén. Továbbá, egy alfa-tokotrienol analóg csökkentette a humán tüdő-adenokarcinómát Ras és Rho prenilezés elnyomásán keresztül. Egy nemrégiben in vivo és in vitro vizsgálat kimutatta, hogy elnyomják a tüdő rákos burjánzását egerekben. Delta-tokotrienol hatékonyan apoptózist és S fázist felfüggeszti, miközben növelik a működését a CYPIAI génnek, az I. fázisú enzimnek.[77]
Delta-tokotrienolról kimutatták, hogy indukálja a paraptózis-szerű sejthalált az SW620 vastagbél-karcinóma sejtekben, amely a Wnt jelátvitellel kapcsolatos. Hasonlóképpen, a gamma-tokotrienol apoptózist indukált kaszpáz-3 aktiválásával a HT-29 típusú vastagbél-karcinóma sejtekben és humán gyomorrák sejtekben. Gyulladásos bélbetegségekben, például a Crohn-betegségben és a colitis ulcerosában is majdnem 20-szoros a növekedése a vastagbélrák kockázatának. A tokotrienolok gátolhatják a túlzott fibroblaszt szaporulatot, amelyek ezekhez a betegségekhez társulnak.[78]
A tokotrienolok és α-tokoferol ígéretes neuroprotektív hatást mutatott asztrocitákban és neuronokban glutamát toxicitásra adott válaszra. Közös-sejtkultúra modellekben bizonyított a szinergista hatás a neuronok és az asztrociták között glutamát toxicitás esetén.[79]
Súlyos demenciával és rokkantsággal járó tünetegyüttes, amelyet progresszív romlás jellemez az agy több kognitív területén. Az Alzheimer-kór előfordulása exponenciálisan emelkedik az életkorral. Oxidatív/ nitrozatív károsodás és gyulladás fontos szerepet játszik az Alzheimer-kór patogenezisében. Az α-, β-, γ-, δ-tokoferol, és az α-, β-, γ-, δ-tokotrienol potenciális neuroprotektív hatással rendelkezik. E-vitaminok jól oldódnak zsírokban, lánc-töréses, nem-enzimatikus antioxidánsok az emberi szervezetben, és fontos szerepet játszanak a normális neurológiai funkciók fenntartásában. Ezek a mikrotápanyagok elsődleges fontosságúak lehetnek az agy öregedésének befolyásolásában, mivel ez a szerv gyors anyagcserével rendelkezik és viszonylag kevés antioxidáns enzim védelme alatt áll. Két populáció alapú longitudinális vizsgálatban idősebb felnőtteknél (Kungsholmen Project CAIDE Study) azt találták, hogy kisebb az előfordulása a kognitív hanyatlásnak, valamint az Alzheimer-kóros alanyoknak magas a tokotrienol plazma szintje a tokotrienolok szedése mellett. Mindezek az eredmények indokolják a további vizsgálatokat az E-vitamin család korral összefüggő, kognitív hanyatlásra és az Alzheimer-kórra gyakorolt hatásukkal kapcsolatban.[80]
A legerősebb gyulladásgátló hatású E-vitamin a delta-tokotrienol. Kiváltja a hormon és szteroid termelést, így közvetve csökkenti a gyulladást. Gátolja a gyulladásért felelős fehérjéket, ezzel közvetlenül is gátolja a gyulladást. Az emberi test 75 trillió sejtjét védik az oxidatív károsodástól, javítják az oxigén/szén-dioxid arányt a szervezetben.[81] A káros szabad gyök okozta szövetpusztulás megelőzésével képesek a gyulladást csökkenteni. A kapcsolatot a rák és a gyulladás között számos bizonyíték jelzi, az egyik a transzkripciós faktorok, NF-kB és STAT3, amelyek a két fő patobiokémiai útvonala a gyulladásnak és a ráknak. A tokotrienolok megszüntetik ezeket a gyulladásos utakat. A gyulladásgátló tulajdonságait mutatják tokotrienolok in vitro és in vivo vizsgálatokban. Rágcsáló (RAW 264.7) sejtekben és BALB/c nőstény egerekben a delta-tokotrienol erőteljesen kiváltott hormon és szteroid termelés mellett, csökkentik a TNF-alfát és a gátló proteaszóma 20S tevékenységet, jelezve a közvetett és közvetlen gyulladás gátlását.[82]
Erősen gátolják a gyulladásos válaszreakció markereit, mint például a kimotripszint, tripszint és a tumor nekrózis faktor-α-át (TNF-α). A vizsgálat eredményei kimutatták, hogy a tokotrienolok úgy működhetnek, mint egy erős proteaszóma modulátor, miközben növeli az immunrendszer ellenálló képességét a gyulladással szemben.[83] Egy másik vizsgálatban kimutatták, hogy hatékonyan csökkentik a nitrogén-monoxid és a tumor nekrózis faktor-α szinteket csirkékben.[84] A tokotrienolok COX-2 expressziójának down-regulációjában hatásosak, anélkül, hogy befolyásolnák a COX-takarító 1 enzimet, valamint hatékonyan csökkentik a gyulladáskeltő citokin, az IL-6 szintet.[85] Csökkentik az oldható fehérje expresszióját az IL-6-nak és az ICAM-1-nek. A delta-tokotrienol a leghatásosabb izomer a monocita kötő aktivitás gátlásában.[86] Kontrollálja az atherogén Lipoprotein a (Lp a) redukcióját[87] és bénítják az adhéziós ragasztó molekulákat.[88]
Az emberek a Föld háttérsugárzásának vannak kitéve minden nap. A sugárzás rendellenességet okozhat a sejtek növekedésében, amely egy olyan folyamat, ami rák kialakulásához vezethet. Általában alacsony dózisban az élő szervezetek képesek könnyen kijavítani a sugárzás okozta károsodást. Azonban a túl nagy dózisban érintett sejtek, szövetek elhalnak, a szervek nem. Az elmúlt hat évben az Amerikai Fegyveres Erők Sugárbiológiai Kutató Intézete (Armed Forces Radiobiology Research Institute, AFRRI, Bethesda, MD) kiterjedt kutatást végzett tokotrienolokkal kapcsolatban, mint radioaktív sugárzás elleni védő anyag. A tokotrienolokról megállapították állat-modelleken, hogy javítják a túlélést és csökkentik a radioaktív sugárzás okozta károsodást a szövetekben és szervekben teljes test besugárzás után. A delta- és gamma-tokotrienol a leghatékonyabb radioaktív sugárzás elleni szer a tokoferol izomerek közül. Delta- és gamma-tokotrienol egyértelműen serkentő hatású a vérképző szervek szöveteire, visszaállítva a friss vérképzését a károsodott őssejtekben.
Kísérleti egerek teljes test besugárzást követően, mind a delta- és gamma-tokotrienolok regenerálták a vér fehérvérsejtszámát az eredeti sejtszámra növelve, emellett a limfocitákat csak a delta-tokotrienol regenerálta. Tokotrienolok csaknem teljesen visszaállították a csontvelő őssejtjeit a normális szintre a besugárzást követően, míg a kezeletlen csontvelő kontroll teljesen kimerült maradt. Mindkét esetben a profilaktikus kezelés 24 órával a besugárzást megelőzően hatékonyabb volt, mint sugárkezelés után. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a delta- és gamma-izomerek alkalmasak lehetnek, mint erős radioprotektorok, elsőnek választandók nukleáris szennyezés, robbanás földrajzi területein dolgozók, radiológusok esetén, illetve sugárterápiában részt vevő betegek megelőző kezelésére. Azon kívül, hogy kiváló antioxidáns tulajdonságokkal bírnak a tokotrienolok, „potens radioprotektív” hatása abból ered, hogy képesek csökkenteni a nagyon reaktív oxidánsokat a vérben azáltal, hogy gátolják a HMG-CoA-reduktázt.[89][90][91][92][93][94]
Az E-vitamin multifunkcionális előnyei az elmúlt évtizedekben ismertté váltak. Egy antioxidáns, amely gyógyító és korrigáló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek segítenek megelőzni a bőr öregedését és bizonyos bőrdaganatokat.[95] Újabb vizsgálatok azonban azt találták, hogy a tokotrienolok sokkal hatásosabb E-vitamin (alfa-tokoferol) formájában fordul elő bizonyos növényi magvakban, mint például az olajpálma, amely kiváló antioxidáns aktivitást mutat.[96] A tokotrienolok speciális kémiai szerkezete biztosít egyedülálló biokémiai tulajdonságokat azért, hogy a bőr egészségét előnyösen befolyásolja antioxidáns tulajdonságán túl. Például, a kettős kötések a farnezil farkon, amely lehetővé teszi, hogy könnyen mozogjon a sejtek lipid membránján keresztül a molekula. Ez az eltérő kémiai szerkezet biztosítja celluláris felvételét biológiai rendszerekben 70-szer magasabb koncentrációban, mint az alfa-tokoferol esetében.[97][98]
Tokotrienolok csökkentik a bőr vízveszteséget, és erősítik a bőr védő funkcióját. Önmagában vagy kombinációban más összetevőkkel javítják a bőr hidratáltságát, a bőr élettani funkcióit.[99]
Ellentétben a normál bőr öregedésével a napfény állandó és hosszan tartó káros UV sugár-expozíciója napfény okozta ráncosodást (fotó-aging) eredményez. Az UV-sugárzás növeli a szabad gyökök termelődését a bőrben, ahol a reaktív oxigénszármazékok a bőr különböző rétegeiben sejtkárosodást okozva siettetik az öregedési folyamatokat, és növelik a bőrrák kockázatát. Kiváló antioxidáns tulajdonsága 60-szor nagyobb, mint a tokoferolé és olyan képességgel rendelkeznek a tokotrienolok, amelyek segítenek megvédeni a bőrt a napozás UV okozta állandó és tartós károsodástól és a bőr öregedésétől.[100] A tokotrienol tartalmú készítmények bőr-szabad gyök tényezője (RSF) 4,15. Az RSF az anyagok azon képességét méri, hogy a bőr alatti UV expozíció okozta szabad gyökök képződésének mennyiségét mennyivel képesek csökkenteni. Az RSF 4,15 azt jelzi, hogy a Nap káros UV-A és UV-B sugár-expozícióval szemben a tokotrienol tartalmú készítmények 76%-kal csökkentik a szabad gyök képződését a bőrben.
A bőr öregedés a normál öregedés része, és gyakran finom ráncokkal és a bőr lazaságával jár, miközben a nap által károsított bőr fokozott pigmentációval, elszíneződéssel és mély ráncokkal jár. A fibroblasztok olyan sejtek, amelyek megtalálhatók a bőrben, a csontokban és más szövetekben. Amikor nem avatkozunk be bőrvédelemmel, az oxidatív stressz hatására DNS-károsodás indukálódik ismételten, és ezekben a fibroblaszt sejtekben hozzájárul a celluláris öregedés hatásaihoz. A preklinikai vizsgálatok eredményei azt mutatták, hogy a tokotrienoloknak meg van az a képessége, hogy megakadályozzák az oxidatív stressz okozta celluláris öregedés hatásait az emberi diploid fibroblasztokban (HDF). Ezen túlmenően, a tokotrienolok növelték a hosszú DNS-struktúrákat, az úgynevezett telomereket. Telomerek fokozatosan egyre rövidülnek, valahányszor osztódnak. A legtöbb sejt telomer-hossza szoros kapcsolatban van a celluláris öregedéssel: minél rövidebb a telomer, annál idősebb a sejt.[101] Nagyon hatékonyan gátolják a tirozináz aktivitást (az enzim felelős a melanin-termelésért). Ez is segít megakadályozni a ráncok kialakulását a kollagén és elasztin bomlásának gátlása révén.[102]
A bőr regenerálása során a fibroblasztok a sérülésekhez vándorolnak és lezárják a sérülés nyílását. A tokotrienolok is képesek kiváltani a fibroblasztok vándorlását a seb felé, ami arra utal, hogy potenciális szerepük van a bőr regenerálásában és a sebgyógyulásban.[103]
Gátolják a bőr pigmentációját a melanin-szintézis gátlása révén. A bőrvilágosító piac az előrejelzések szerint eléri a 10 000 000 000$-t 2015-re, a növekedésben legerősebb földrajzi terület az ázsiai-csendes-óceáni régióban várható.[104] Ahogy az megjelent a vezető Pigment Cell & Melanoma Research c. szaklapban a DavosLife kutatás kimutatta: a tokotrienoloknak megvan azon képessége, hogy elősegítik a bőr depigmentációját a kulcsfontosságú fehérje, a tirozináznak a melanin-szintézis gátlásán keresztül. Ebben a vizsgálatban a tokotrienolok csökkentették a melanin termelést 55%-kal, gátolták a tirozinázon keresztül, amely akár 150-szer hatásosabb, mint más bőr depigmentáló szer.[105]
A hipokoleszterinémiás, antitrombotikus, antioxidáns, antiaterogén, gyulladásgátló és immunszabályozó hatása mellett a tokotrienolok képesek a hajnövekedés elősegítésére vagy a hajhullás megelőzésére. Hatásukat valószínűleg annak köszönhetik, hogy az antioxidáns tokotrienolok csökkentik a lipidperoxidációt és az oxidatív stresszt a fejbőrben. A szájon át és helyileg alkalmazott tokotrienol tartalmú készítmények előnyösen felhalmozódnak a legfelső bőrrétegben, ennek köszönhetően megakadályozzák a bőr kollagénmátrixának öregedését és oxidációját. Klinikai tanulmányok bizonyítják hatékonyságát férfiak és nők androgén hormonok okozta kopaszságában. Az eredmények azt jelzik, hogy fokozzák az oxigén behatolását a kopasz, frontális fejbőrbe. A jó vérellátása a fejbőrnek elengedhetetlen a normális hajnövekedési ciklushoz.[106][107]
A tokotrienolok alkalmazás javítja az angiogén jellegű szembetegségek állapotát. A központi látás elvesztése miatt előfordul makula degeneráció esetében (a rendellenes neovaszkularizációja a retinának) a retina alatt a makula szivárgó erei nyomják fel a retinát, amit megakadályoznak a tokotrienolok.[108] Diabéteszes retinopátiában, az inzulin okozta vakság megelőzésének gyógyszere lehet, a retina ereinek kemoprevencióján keresztül.[109] A glaucomaellenes filtratiós műtétek a szemnyomás csökkentését célozzák meg, mellyel elkerülhető a további progresszív nyomásdependens ganglionsejt pusztulás. A posztoperatív hegesedést a tokotrienolok csökkentik a Tenon-fibroblaszt okozta hegesedés esetében.[110] Antioxidánsként felhalmozódnak a szemben szürkehályog kialakulása során, amely a folyamat progresszióját csökkenti.[111]
Klinikai vizsgálatok megállapították, hogy az optimális dózisa a tokotrienoloknak koleszterin-és triglicerid-csökkentésére 100 mg/nap.[112] A biztonságos adag különböző tokotrienolok emberi fogyasztásra szánt adagja esetén becslések szerint 200–1000 mg/nap.[113] Az étkezés növeli a tokotrienolok felszívódását a bélből.[114] Az esetleges interakció elkerülése céljából ajánlott a tokotrienolokat körülbelül hat óra eltéréssel bevenni a tokoferol tartalmú kiegészítők estén. Megjegyzendő, hogy a tokotrienolokat a Food and Drug Administration (FDA) gyógyszerként nem értékelte, tehát orvosi és gyógyszerészeti szempontból nem alkalmasak betegségek diagnosztizálására, kezelésére, gyógyítására vagy megelőzésére. Ha bármilyen diagnosztizált egészségügyi állapot befolyásolására tokotrienolokat alkalmazna, keresse fel az egyes egészségügyi szolgáltatókat, mielőtt bármilyen étrend-kiegészítőt választ.
A tokotrienolok emelik a PT és az INR értékeket K-vitamin-hiányban szenvedő betegek esetében, és gátolják a vérlemezke-aggregációt.
A humán kutatásokban, a magas tokotrienol adagok csökkentik a plazma-glükóz szintet.
Az in vitro és klinikai bizonyítékok alapján csökkenthetik a koleszterinszintet.
Daganatellenes szerek: in vitro bizonyíték alapján, lovasztatin és d-gamma-tokotrienol kombinációjáról kimutatták, hogy blokkolják a sejt növekedését melanoma sejtekben, prosztata karcinóma sejtekben, és tüdő karcinóma sejtekben. Egy másik vizsgálatban, a keverék az alfa-, gamma-és delta-tokotrienolok gátolta a proliferációt az ösztrogénreceptor-negatív humán emlőrák sejtekben, szinergisra tamoxifennel együtt adva. Állatokra vonatkozó információk alapján, a lovasztatin kombinációja és a d-delta-tokotrienol csökkenését eredményezte tumortömegek egerekben.
Citokróm P450 szubsztrátok, gátlók, induktorok alapján a másodlagos források, tokoferolok és tokotrienolok által metabolizált oldallánc degradáció kezdeményezett a citokróm P450 (CYP)-katalizált omega-hidroxilálás majd béta-oxidáció. Példák CYP4F2-metabolizált gyógyszerek és gyógynövények között K-vitamin, a warfarin és a sztatinok. Alapul véve génexpressziós analízis, delta-tokotrienol megnövekedett CYP1A1 gént, egy I. fázisú enzim.
Az a képesség a tokotrienoloknak, hogy interakcióba lép a hízósejtekkel és ezáltal befolyásolja a proliferációját, a túlélését, degranulációt, és a migrációt.
A kutatások azt igazolják, hogy az alfa-tokotrienol sokkal hatásosabb, mint az alfa-tokoferol in vitro HT4 védelmében és primer neuronális sejtek ellen a glutamát által kiváltott toxicitás valamint számos más toxinok. Nanomoláris koncentrációkban, tokotrienol, de nem tokoferol, teljesen védett idegsejtek egy antioxidáns-független mechanizmus.
In vitro bizonyítékkokkal prezentálható lovasztatin és d-gamma-tokotrienol kombinációjával, hogy blokkolják a sejt növekedését melanoma sejtekben, prosztata karcinómában, és tüdő karcinóma sejtjeiben
A kutatások alapján az alfa-és gamma-tokotrienol segíthet megelőzni éretlen zsírsejtek érett zsírsejtekké alakulását. Ez megakadályozza a tárolását a zsírnak, és segít megelőzni az elhízást.
In vitro bizonyíték alapján, a tokotrienolok antioxidáns hatásokat fejtenek ki a humán glutation-S-transzferáz-1 P1 (GST P1-1) gátlásán keresztül, és reakcióba lépve a peroxil gyökökkel, amelyek a keringő humán lipoproteinekben helyezkednek el.[115]
Állatokra vonatkozó információk alapján, citrus flavonoidokkal együtt a tokotrienolok gátolhatják az emlődaganatok gyakoriságát.
A humán kutatások alapján csökkentik a plazma-glükóz szintjét.
A tokotrienolok koleszterinszint-csökkentő hatása bizonyított.[116]
Csökkenti a C-reaktív fehérje értékét, ami a tokotrienolok kardioprotektív hatásával is magyarázható.[117]
A proinflammatorikus citokinek értékei csökkentek lehetnek, amelyért részben felelős a kardioprotektív hatásai a tokotrienoloknak.[118]
A tokotrienolok növelik a PT és az INR értékeket K-vitamin-hiányban szenvedő betegeknél és gátolják a vérlemezke-aggregációt.[119]
A 6-hidroxi-kromán molekularész és egy lipidekben oldható oldallánc (hosszabb fitil-csoport a tokoferolban vagy egy rövidebb farnezil-csoport tokotrienolban) alkotja a gyűjtőfogalomként ma ismert E-vitaminokat. Általában úgy gondolták, hogy csak négy féle tokoferol és négyféle tokotrienol létezik, vannak azonban, akik legalább 12-féle E-vitamint jegyeznek.
Jól ismert antioxidáns tulajdonságai a tokoferoloknak és tokotrienoloknak. Az alfa-tokotrienol 40-60-szor hatásosabb antioxidáns, mint az alfa-tokoferol.[120] Ez a védelem annak tulajdonítható, hogy a membránon keresztüli mobilitása hatékonyabb az alfa-tokotrienoloknak,[121][122] valószínűleg azért, mert rövidebb a farnezil oldallánca, amely kevésbé rögzül a membránokhoz.
További a mobilitást elősegítő szerkezeti különbség, hogy kisebb a fej mérete a tokotrienoloknak. Kémiailag a delta fej a legkisebb, a gamma- és béta közbenső fejek, és az alfa-fej a legnagyobb.[123] Alfa-tokoferol a legnagyobb méretű (legnagyobb molekulatömeg) és a delta-tokotrienol a legkisebb méretű (legkisebb molekulatömeg). A delta-tokotrienolt kisebb, mint 400 dalton.
A természetes forrásokból kivont tokotrienolok a d-tokotrienolok. A tokotrienoloknak csak egyetlen királis központja van, amely a kromanol-gyűrű 2-es szénatomján helyezkedik el, azon a ponton, ahol az izoprenoid farok csatlakozik a gyűrűhöz, a másik két megfelelő királis központ a fitil-farkon lennének, de nem léteznek a tokotrienolok telítetlensége miatt.
Az α-tokotrienol 5,7,8-trimetil, β-tokotrienol 5,8-dimetil-, γ-tokotrienol 7,8-dimetil-tokotrienol és a δ-jelentése 8-monometil tokotrienol. A dezmetil tokotrienolok egy gyűjtőfogalom az E-vitamin izomerek között, a csökkentett metil-szubsztituensek számára utalva, elsődlegesen a delta-és gamma-tokotrienolra. A dezmetil tokotrienolok sokkal hatásosabbak, különösen, ha a kromanol gyűrűrendszer a C5-ös helyen elhelyezkedő metilcsoport hiányában. A delta-tokotrienol kromanol gyűrűrendszerének C8-as helyén monometilezett, így a legkevésbé helyettesített, és ezért így a leghatásosabb a négy izomer tokotrienol között.[124]
A koleszterin-szint csökkentésében, valamint a rák kezelésében képességük sorrendje a tokotrienol izomereknek a következő: delta> gamma> alfa> béta
Név | Szerkezeti R-Izomerek | R1 | R2 |
---|---|---|---|
α-Tokotrienol [5,7,8-trimetil] (C29H44O2) | CH3 | CH3 | |
β-Tokotrienol [5,8-dimetil] (C29H42O2) | CH3 | H | |
γ-Tokotrienol [7,8-dimetil] (C28H42O2) | H | CH3 | |
δ-Tokotrienol [8-monometil] (C27H40O2) | H | H |