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Tocotrienol

Estructura química general de los tocotrienoles. alfa(α) -Tocotrienol: R1 = Me, R2 = Me, R3 = Me; beta(β) -Tocotrienol: R1 = Me, R2 = H, R3 = Me; gamma(γ) -Tocotrienol: R1 = H, R2 = Me, R3 = Me; delta(δ) -Tocotrienol: R1 = H, R2 = H, R3 = Me

La familia de la vitamina E comprende cuatro tocotrienoles (alfa, beta, gamma, delta) y cuatro tocoferoles (alfa, beta, gamma, delta). La diferencia estructural química fundamental entre los tocotrienoles y los tocoferoles es que los primeros tienen cadenas laterales de isoprenoides insaturadas con tres enlaces dobles carbono-carbono, mientras que los segundos tienen cadenas laterales saturadas (véase la figura). [1] [2]

Los tocotrienoles son compuestos que se encuentran naturalmente en niveles más altos en algunos aceites vegetales , incluidos el aceite de palma , el aceite de salvado de arroz , el germen de trigo , la cebada , la palma enana americana , el achiote y ciertos otros tipos de semillas, frutos secos y cereales, y los aceites derivados de ellos. [3] [4]

Químicamente, los diferentes análogos de la vitamina E muestran alguna actividad como antioxidante químico , [5] pero no todos tienen la misma equivalencia de vitamina E. Los tocotrienoles demuestran actividad dependiendo del tipo de rendimiento antioxidante que se esté midiendo. [6] Todos los tocotrienoles tienen alguna actividad antioxidante física debido a la capacidad de donar un átomo de hidrógeno (un protón más un electrón) del grupo hidroxilo en el anillo de cromanol, a radicales libres y especies reactivas de oxígeno . Históricamente, los estudios de tocotrienoles representan menos del 1% de toda la investigación sobre la vitamina E. [7] Los tocotrienoles son generalmente bien tolerados y sin efectos secundarios significativos.

Efectos sobre la salud

La Junta de Alimentos y Nutrición del Instituto de Medicina de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos no define una ingesta dietética recomendada o adecuada para los tocotrienoles. [8]

Cerebro

Una revisión de estudios en humanos de personas de mediana edad y mayores afirmó que “la evidencia de estudios prospectivos y de casos y controles sugería que los niveles elevados de tocotrienoles en sangre se asociaban con resultados favorables en la función cognitiva”. La revisión matizó esta afirmación señalando que se necesitaban ensayos clínicos controlados y aleatorizados para evaluar estas observaciones. [9]

Cardiopatía

Se ha relacionado los tocotrienoles con la mejora de los marcadores de enfermedades cardíacas . [10]

Historia

El descubrimiento de los tocotrienoles fue reportado por primera vez por Pennock y Whittle en 1964, describiendo el aislamiento de tocotrienoles del caucho. [11] La importancia biológica de los tocotrienoles fue claramente delineada a principios de la década de 1980, cuando su capacidad para reducir el colesterol fue reportada por primera vez por Asaf Qureshi y Elson en el Journal of Medicinal Chemistry . [12] Durante la década de 1990, las propiedades anticancerígenas de los tocoferoles y tocotrienoles comenzaron a delinearse. [13] Las fuentes comerciales actuales de tocotrienol son el arroz y la palma . [14] Otras fuentes naturales de tocotrienol incluyen aceite de salvado de arroz, aceite de coco, manteca de cacao, cebada y germen de trigo. [15] Los tocotrienoles son seguros y los estudios en humanos no muestran efectos adversos con el consumo de 240 mg/día durante 48 meses. [16] Las fracciones ricas en tocotrienol del arroz, la palma o el achiote , utilizadas en suplementos nutricionales, alimentos funcionales y cosméticos antienvejecimiento, están disponibles en el mercado con un contenido total de vitamina E del 20%, 35%, 50% y 70%.

Etimología

Los tocotrienoles se nombran por analogía a los tocoferoles (de las palabras griegas que significan llevar un embarazo (ver tocoferol ); pero con esta palabra cambiada para incluir la diferencia química de que los tocotrienoles son trienos , lo que significa que comparten una estructura idéntica con los tocoferoles excepto por la adición de los tres enlaces dobles a sus cadenas laterales .

Comparación con los tocoferoles

Los tocotrienoles tienen un único centro quiral : el carbono 2' del anillo de cromanol, que es donde se une la cola isoprenoide. A diferencia de los tocoferoles, que tienen centros quirales adicionales a lo largo de su cadena de cola saturada , la cadena insaturada de los tocotrienoles tiene dobles enlaces en estos sitios. Los tocotrienoles extraídos de plantas son siempre estereoisómeros dextrógiros , denominados d-tocotrienoles. En teoría, también podrían existir formas ( levógiras ; l-tocotrienol) de tocotrienoles, que tendrían una configuración 2S en lugar de 2R en el único centro quiral de las moléculas, pero a diferencia del dl-alfa-tocoferol sintético, los suplementos dietéticos de tocotrienoles comercializados son todos extractos de d-tocotrienol de aceites de palma o achiote. [ cita requerida ]

Los estudios sobre los tocotrienoles confirman su potencial antioxidante [17] , su potencial antiinflamatorio y sugieren efectos anticancerígenos [18] [19] mejores que las formas comunes de tocoferol debido a su estructura química. Los científicos han sugerido que los tocotrienoles son mejores antioxidantes que los tocoferoles [20] [21] [22] [23] Se ha propuesto que la cadena lateral insaturada de los tocotrienoles hace que penetren en los tejidos con capas grasas saturadas de manera más eficiente que el tocoferol [24] . Los valores de ORAC lipídicos son más altos para el δ-tocotrienol [25] . Sin embargo, ese estudio también dice: "Con respecto a la capacidad antioxidante equivalente del α-tocoferol, no se encontraron diferencias significativas en la actividad antioxidante de todas las isoformas de la vitamina E".

Metabolismo y biodisponibilidad

Absorción y distribución

Los tocotrienoles se administran principalmente por vía oral y, debido a su naturaleza lipofílica , su absorción se mejora significativamente cuando se toman con una dieta rica en grasas. Estos compuestos se absorben principalmente en el intestino delgado, y la absorción depende de la función pancreática adecuada, la secreción biliar y la formación de micelas en los intestinos. Tras la administración, los tocotrienoles se distribuyen por todo el cuerpo, observándose concentraciones más altas en el plasma y los tejidos adiposos. [26]

Factores de biodisponibilidad

Las cortas vidas medias de los tocotrienoles se atribuyen a su baja afinidad de unión por el α-TTP , que mantiene los niveles plasmáticos de tocoferoles. Específicamente, el α-tocoferol tiene una afinidad de unión significativamente mayor por el α-TTP en comparación con los tocotrienoles. En relación con la afinidad del α-tocoferol, el α-tocotrienol tiene alrededor del 9%, el δ-tocotrienol el 12% y el ɤ-tocotrienol el 2% de afinidad por el α-TTP. En consecuencia, el δ-tocotrienol permanece en el plasma durante más tiempo, ofreciendo una mayor biodisponibilidad y una biotransformación más lenta en comparación con otros isómeros. Los estudios en humanos han indicado que el δ-tocotrienol tiene una biodisponibilidad del 28%, mientras que los isómeros ɤ y α presentan un 9%. [26]

Metabolismo y excreción

Los tocotrienoles se metabolizan principalmente en el hígado, donde sufren una ω-hidroxilación por las enzimas CYP3A4 y CYP4F2 , seguida de una β-oxidación . Los metabolitos finales, carboxietil-hidroxicromanoles (CEHC) y carboximetilbutilhidroxicromano (CMBHC), se excretan fácilmente en la orina. [26]

Fuentes

En la naturaleza, los tocotrienoles están presentes en muchas plantas y frutas. El fruto de la palma aceitera ( Elaeis guineensis ) es particularmente rico en tocotrienoles, principalmente gamma-tocotrienol , alfa-tocotrienol y delta-tocotrienol. Otras plantas cultivadas ricas en tocotrienoles incluyen el arroz, el trigo, la cebada, el centeno y la avena. [27]

Investigación

Contramedidas contra la radiación

Después de la exposición a la radiación gamma , las células madre hematopoyéticas (HSC) en la médula ósea , que son importantes para producir células sanguíneas, experimentan rápidamente apoptosis (muerte celular). No se conocen tratamientos para este efecto agudo de la radiación. [28] Dos estudios realizados por el Instituto de Investigación de Radiobiología de las Fuerzas Armadas de los EE. UU. (AFRRI) encontraron que el tratamiento con γ-tocotrienol o δ-tocotrienol mejoró la supervivencia de las células madre hematopoyéticas, que son esenciales para renovar el suministro de células sanguíneas del cuerpo. [28] [29] Con base en estos resultados exitosos de estudios en ratones, se está estudiando el γ-tocotrienol por su seguridad y eficacia como medida radioprotectora en primates no humanos. [30] Todavía no se han completado ensayos en humanos.

Lectura adicional

Referencias

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