Vitamín A

Vitamín A

 

Nomenklatura:

retinol, all-trans-3,7-Dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-2,4,6,8-nonatetraen-1-ol

 

Chemická struktura:

C₂₀H₃₀O

M_h: 286,4

CAS: 68-26-8

 

Obr. Retinol a jeho přírodní analogy. (A) all-trans retinol, (B) all-trans retinaldehyd, (C)  all-trans retinová kyselina, (D) retinylfosfát. Čerchované čáry na obr. (A) oddělují čtyři izoprenoidní jednotky v molekule retinolu.

 

Chemické vlastnosti:

Molekula retinolu obsahuje ve své molekule beta-jonový kruh a pět konjugovaných dvojných vazeb, z nichž čtyři jsou v postranním řetězci (čtyři izoprenové jednotky) a ty mohou vytvářet příslušné cis, trans-izomery (celkem 16). Z nich jsou jen dva biologicky účinné a to all-trans a 13-cis, trans-izomer. Strukturně je vitamín A blízký karotenoidům a může z nich vznikat v organismu za pomocí enzymu beta-karoten-15,15´-dioxygenázy se štěpí beta-karoten na 2 molekuly retinalu; karoten je provitamínem vitamínu A.

 

Retinol [CAS=68-26-8] vytváří žluté jehlicovité krystaly mastného vzhledu. Nerozpustný ve vodě a glycerolu, rozpustný v absolutním etanolu, metanolu, chloroformu, éterech a v tucích. Volný retinol (alkohol) snáší zvýšenou teplotu, snadno se inaktivuje kyslíkem, oxidačními činidly a UV- zářením. Oxidace retinolu je urychlována přítomností těžkých kovů, zejména železa a mědi, dále pak peroxidy produkovanými při oxidaci nenasycených mastných kyselin. Působením bílého světla na roztoky all-trans-retinolu nebo retinol palmitátu v hexanu dochází k jejich izomeraci na cis-izomery.

 

Spektrální charakteristiky vitamínu A jsou sestaveny do tabulky. Extinkční koeficienty závisí na použitém organickém rozpouštědle.

 

Tabulka. Absorpční maxima a hodnoty  vitamínu A a jeho derivátů

Forma vitamínu A	Rozpouštědlo	vlnová délkamax (nm)
all-trans retinol	etanol	324-325
	2-propanol	325,5
	cyklohexan	326-327
all-trans retinol acetát	etanol	325-326
	2-propanol	324-326
	cyklohexan	327-328
all-trans retinol palmitát	etanol	328
	2-propanol	326

 

 

Základní metabolické funkce, zdroje:

V přírodě existují stovky karotenoidů, jen asi 50 z nich může být přeměněno na vitamín A. Nejznámější z nich je beta-karoten, ten má přibližně 6 x nižší účinnost než retinol. Potravou dostáváme přímo jak vitamín A, tak karotenoidy. Zdrojem vitamínu A jsou játra, mléčné produkty a tučné ryby, vaječný žloutek, karotenoidy jsou obsaženy ve žluté a oranžové zelenině, sušených meruňkách., listové zelenině. Vitamín A cirkuluje v plazmě vázaný na retinol vázající bílkovinu (RBP). Karotenoidy cirkulují vázané na LDL a HDL lipoproteiny. Z celkového množství vitamínu A je v organismu 80-90 % skladováno v játrech, beta-karoten je konvertován na vitamín A enzymatickým oxidačním štěpením. Vitamín A podléhá dále řadě reverzibilních transformací a izomerizací. Mnohé formy mají specifický RBP (viz též Prealbumin v plazmě, Prealbumin ).

 

Funkce vitamínu A

·       Podíl na mechanismu fotorecepce světločivných elementů sítnice

·       Epitelové funkce

·       Lipoproteinová a subcelulární integrita

·       Lysosomová stabilita

·       Podíl na syntéze steroidů a glykoproteinů

·       Klíčová komponenta reprodukce a embryogeneze

·       Buněčná proliferace a diferenciace

·       Imunologická integrita

·       Buněčná proliferace a diferenciace

·       Genová exprese, karcinogeneze

·       Růst kostí

·       Potencionálně též antioxidant

 

Resorpce

Resorpce probíhá v duodenu v závislosti na množství přítomných tuků, proteinů, žlučové kyseliny a pankreatické lipázy. Estery rozpuštěné v tucích potravy a emulgovány žlučí, jsou hydrolyzovány ve střevní stěně na retinol a vstřebány do střevního epitelu, kde vznikají dvě molekuly retinaldehydu (retinalu). Ten je následně ve střevní sliznici redukován na retinal, pouze malá část je oxidována na kyselinu retinovou. Většina retinolu je reesterifikována s mastnými kyselinami (převážně palmitovou kyselinou), vestavěna do chylomikronů v lymfě, která ústí do krevního oběhu. V podobě zbytků chylomiker se dostávají do jater, kde se ukládají v lipocytech. Pro transport do tkání je komlex hydrolyzován a retinal se naváže na aporetinol-vázající protein, který je zpracován v Golgiho komplexu a vyloučen do plazmy. Kyselina retinová je vázána na albumin. Mimo jaterní buňky je retinol vázán na retinol-vázající protein (RBP).

 

Cílové orgány

Různé orgány (vyjma srdce a kosterního svalu), zejména jaterní tkáň (zásoby za fyziologických okolností dostačují přibližně na 2 roky). Zásobní kapacita je snížena při jaterních onemocněních, deficitu zinku (nutný k mobilizaci), alkoholismu.

 

Symptomy deficitu

Šeroslepost, xeroftalmie (záněty víček a spojivky, deformace, prorůstání cév do rohovky vedoucí až k oslepnutí), zánět jazyka, folikulární hyperkeratóza nebo ichthyóza, keratinizace epiteliálních buněk respiračního, gastrointestinálního I genitourinárního traktu, xerodermie, zejména na obličeji (přesušená pokožka), zubní kaz, nechutenství. Je porušena imunita (aktivita T lymfocytů). Uvádí se zvýšené riziko infekce. Je sledován vliv syntetických retinoidů na výskyt a recidivy tumoru. Jejich potenciální antitumorózní vliv se v literatuře přisuzuje změnám v expresi genů zúčastněných na buněčném růstu a diferenciaci.

 

Toxicita

Toxicky působí dávky překračující 20krát doporučenou normu pro děti a 100krát normu pro dospělé. Vysoký přívod těhotným je teratogenní. Byly zjišťovány fetální resorpce, potraty, vrozené poruchy.

Projevy toxických účinků: Alopecie, anemie, bolesti hlavy, dermatitis, diplopie, hepatomegalie, hyperkalcemie, hyperlipidemie, nepravidelná menstruce, insomnie, porody patologické, poruchy kostí, poškození jater, potraty spontánní, zvracení.

Toxické účinky se dělí na akutní a chronické. Chronická otrava nastává obvykle u osob s predispozicí jaterního či ledvinného onemocnění, malnutrice, alkohol, drogy.

Terapie toxických účinků: Vysadit podávání vitamínu A, symptomatická léčba.

 

 

Doporučená denní dávka

ženy	800 µg
těhotné ženy (od 4. měsíce)	1100 µg
muži	1000 µg
senioři	1500 µg
parenterální potřeba/24 hod	1000 µg

 

Fyziologické hodnoty:

Vitamín A v séru	µmol/l
Novorozenci	1,22 – 2,60
Děti	1,05 – 2,80
Ženy	0,83 – 1,75
Muži	1,05 – 2,27

kolísání mezi jednotlivými dny až 25 %

 

Zvýšené hodnoty

Diabetes mellitus, hepatomegalie, hypercalcémie idiopatická dětí, hypercholesterolémie, hyperlipidémie, hypervitamínóza A, intoxikace vitamínem A, onemocnění chronická ledvinná, selhání ledvinné, těhotenství.

 

Snížené hodnoty

Onemocnění spojená s deficitem vitamínů rozpustných v tucích – cystická fibróza pankreatu, infekční hepatitis, hypothyreóza, kwashiorkor, malabsorpce, malnutrice proteinová, nefritida, poruchy vstřebávání tuků, poruchy růstu, sprue, stavy febrilní, sterilita, karcinoid,  šeroslepost, xeroftalmie, tuberkulóza diseminovaná, xerosis.

 

Interferující faktory snížených hodnot: Alkohol, léky (allopurinol, cholestyramin, diethylstilbestrol, neomycin).

 

Biochemické interakce podávání vitamínu A:
v séru	v moči
↑ ALP, bilirubin, sérové Ca2+, glukózu, protrombinový čas	↑ objem moče
↓ počet erytrocytů, hemoglobin, hematokrit, bílých krvinek, parathormon

 

Terapeutické podání

·       Šerosplepost

·       Akne

·       Chemoprevence onkologických onemocnění

·       Terapie onkologických onemocnění (například promyelocytární leukémie)

 

 

Testy

·       RSP – response –assay, toleranční test na vitamín A,

·       adaptační test na tmu, elektroretinogram.

·       Funkční test: vitamin-A

 

Další informace

·          Vitamín A: metody stanovení

·          Vitamíny

·          Vitamíny: doporučené denní dávky

·          Vitamíny: referenční meze

·          Vitamíny: přepočty

·          Fyziologie a biochemie výživy

·          Stopové prvky

·          Volné kyslíkové radikály: ochranné mechanismy

 

Literatura

Biesalski H.K., Köhrle J., Schümann K.: Vitamine, Spurenelemente und Mineralsoffe. Thieme Stuttgart 2002, 774.

Delvin T. M.: Textbook of biochemistry with clinical correlations. Wiley-Liss, New York 2002, 1216 s.

Mark V., Cantor T., Mesko D., Pullman R., Nosalova G.: Differential diagnosis by laboratory medicine. Springer, Berlin 2002, 1098 s.

Suter P. M.: Checkliste Ernährung. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, 434 s.

Van Way C. W., Ireton-Jones C.: Nutition secrets. Hanley a Belfus, Philadelphia, 2004, 284 s.

Zadák Z.: Výživa v intenzivní péči. Grada Publishing, Praha 2002, 496 s.

Worsfold P., Townshend A., Poole C. Eds.: Encyclopedia of Analytical Science, Second edtion, Academic press, Elsevier. ISBN 0-12-764100-9. Vol. 9, s. 147-180.

 

Jaroslava Vávrová, Zdeněk Wilhelm