Vitamin E (Tocopherol/ Tocotrienol)
Vitamin E
Vitamin E ist ein Oberbegriff für vier in der Natur vorkommende Tocopherole und vier Tocotrienole. Tocotrienole unterscheiden sich von Tocopherolen durch eine dreifach ungesättigte Seitenkette am Chromanring (griech. tocos, Geburt; griech. pherein, hervorbringen).
Tocopherole können aufgrund ihrer Struktur (3 Chiralitätszentren) in acht (23) Stereoisomeren vorliegen. D-oc-Tocopherol (R,R,R,-cc-Tocopherol) besitzt die höchste biologische Aktivität und dient auch als Standardeinheit für Vitamin E:
1 mg D-oc-Tocopherol = 1,49 Internationale Einheiten (I.E.) Vitamin E.
Physiologische Bedeutung Tocopherole
Vitamin E ist das wichtigste lipophile Ketten brechende Antioxidans im menschlichen Organismus und Bestandteil aller biologischen Membranen. Es schützt mehrfach ungesättigte Fettsäuren (z. B. Linolsäure, Ara-chidonsäure, Docosahexaensäure) in Zellmembranen und Lipidfraktionen (LDL) vor der Oxidation durch aggressive Sauerstoffradikale. Peroxyl-Radikale reagieren mit Vitamin E etwa 104- bis 105-mal schneller als mit anderen Lipiden der Zellmembran! Dabei wird Vitamin E selber zum Tocopheroxyl-Radikal oxidiert, das durch Vitamin C wieder regeneriert werden muss.
Vitamin E füngiert als natürliches Anti-koagulans, indem es die Synthese von Thromboxan A2 sowie die Monozytenadhä-sion an das Endothel hemmt und die Prostacyclinsynthese steigert. Die physiologische Bildung und Freisetzung des gefäßerweiternden Stickstoffmonoxid (NO) aus den Endothelzellen wird durch Vitamin E geschützt.
Neben seiner Funktion als Antioxidans greift Vitamin E regulierend in entzündliche Prozesse unterschiedlichster Genese ein. Durch Vitamin E können verschiedene Enzyme der Arachidonsäurekaskade, wie z. B. die Phospholipase A2, die 5-Lipoxygenase und die Cyclooxygenase gehemmt werden. Die bei entzündlichen Prozessen auftretenden unerwünschten Bindegewebsproliferationen werden durch Hemmung der Proteinkinase C reduziert.
Vitamin E steigert die humorale und zellvermittelte Immunfunktion. Die Bildung krebserregender Nitrosamine im Lipidsystem kann durch Vitamin E verhindert werden. Im Hinblick auf die antikanzerogenen Eigenschaften verdienen auch die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen, die darauf hinweisen, dass Vitamin E durch Exprimierung des Tumorsuppressorgens p53 die Tumorentwicklung signifikant reduziert, besondere Aufmerksamkeit.
Tocotrienole
Einige Studien haben gezeigt, dass Tocotrienole in ihrer antioxidativen und antikanzerogenen Wirksamkeit den Tocopherolen überlegen sind. Tocotrienole - vor allem y-Tocotri-enol - haben zudem ausgeprägte cholesterin-senkende Eigenschaften. Man diskutiert in diesem Zusammenhang eine Hemmung des für die Cholesterin-Biosynthese so wichtigen Enzyms HMG-CoA-Reduktase. In einigen Studien führte die tägliche Gabe von 200 mg y-Tocotrienol zu einer signifikanten Reduktion der Cholesterin- und Thromboxanspiegel.
Die D-A-CH-Referenzwerte empfehlen eine tägliche Aufnahme von 12 mg Vitamin E (18 I.E. Vitamin E). Schwangeren und Stillenden werden 13 bzw. 17 mg empfohlen. Reiche Quellen für Vitamin E sind pflanzliche Öle wie Weizenkeimöl, Sonnenblumenöl und Olivenöl. Palmöl ist auch reich an Tocotrienolen. Die Empfehlungen der D-A-CH beruhen auf den Ernährungsgewohnheiten in Mitteleuropa und berücksichtigen den durchschnittlichen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der Nahrung.
Der Bedarf an Vitamin E richtet sich nach der Polyenfettsäurezufuhr. Je Gramm Dienfettsäure sollten 0,5 mg RRR-a-Tocopherol aufgenommen werden.
Tab.: Vitamin E-Gehalt ausgewählter Nahrungsmittel
Nahrungsmittel ot-Tocopherol-Gehalt (mg/100 g)
Weizenkeimöl 155
Sonnenblumenöl 61,4
Olivenöl 11,9
Heilbutt 0,8
Frischkäse 0,7
Der Vitamin E-Bedarf schwankt allerdings interindividuell sehr stark. Die positiven Ergebnisse zahlreicher klinischer Studien mit hoch dosierten Vitamin E-Gaben lassen vermuten, dass die behördlich empfohlenen Werte insbesondere im Hinblick auf die präventiven Wirkungen bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu niedrig sind.
Das mit der Nahrung aufgenommene Vitamin E wird zusammen mit anderen Nahrungslipiden im Dünndarm über einen passiven Diffusionsprozess aufgenommen. Mittelkettige Fettsäuren verbessern die Resorption, mehrfach ungesättigte Fettsäuren setzen sie herab. Das gleichzeitige Vorhandensein von Gallensäuren und Pankreasenzymen ist für eine optimale Resorption Voraussetzung.
Arzneimittel:
Antiepileptika, Colestyramin, Colestipol (hohe Affinität zu Gallensäuren), Neuroleptika, Paraffin.
Erkrankungen:
Arteriosklerose, Diabetes mellitus, Dyslipoproteinämien, Hyperthyreose, neurodegenerative Erkrankungen (ALS, DAT, Epilepsie, MS, M. Parkinson), Krebs, Reperfusionsschäden (Myokardischämie, Schlaganfall, Transplantationen).
Ernährung: Mangelernährung, erhöhte Zufuhr mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFA). Frühgeborene
Mangel an Vitamin C und Selen:
Können oxidiertes Vitamin E regenerieren! Oxidativer Stress: Chemo- und Strahlentherapie, Ozon, Rauchen, Leistungssport.
Maldigestiorüabsorption:
A-Beta-Lipoproteinämie (Fehlen der Chylomikronen-fraktion führt zu starker Einschänkung der Resorption aus den Enterozyten), Mukoviszidose, chronische Cholestase, biliäre Zirrhose, Gallengangsatresie, Darmresektion, Enterokolitis, Gastrektomie, Pankreatitis, Sprue, Steatorrhö.
Neurologische Störungen infolge Degeneration von Nervenzellen im Rückenmark, Stammhirn und in den peripheren Nervensträngen
Ataxie, sensorische Störungen, Muskelschwäche, Neuropathie Verminderte antioxidative Kapazität und erhöhte Anfälligkeit für oxidative Membranschäden (zentrales und peripheres Nervensystem) Lipidperoxidation: Anstieg der Lipidperoxidationsprodukte im Plasma (MDA, 4-HNE,ox.-LDL)undUrin(8-iso-PG-F-2a).
a-Tocopherol-Plasmakonzentrationen
Infektanfälligkeit
Hämolytische Anämie: Verkürzte Lebenszeit der Erythrozyten, verringerte Oxida-tionsresistenz der Erythrozytenmembran. Haut: Lipofüszineinlagerungen (Alterspigmente)
Infertilität, Atrophie der Geschlechtsorgane
Störungen der Schilddrüsenfunktion Erhöhtes Risiko für Free Radical Diseases (Alzheimer, Krebs, Katarakt, etc.)
Mit zunehmendem Alter werden funktionelle Veränderungen in der humoralen und zellulären Abwehr, wie Abnahme der NK-Zell-aktivität und der Lymphozytenproliferati-on, beobachtet. In einer Doppelblindstudie an älteren Erwachsenen konnte durch die tägliche Gabe von 800 I.E. Vitamin E die Lym-phozytenproliferation, die IL-2-Produktion und der antioxidative Status signifikant verbessert werden. Vitamin E- und C-Sup-plemente steigern im Alter nicht nur die Immunkompetenz, sondern verbessern auch die kognitiven Fähigkeiten und reduzieren das Risiko für der Entwicklung vaskulärer Demenzformen (z.B. Gefaßverkalkung im Gehirn). Degenerative Erkrankungen des ZNS gehören zu den führenden Ursachen von Pflegebedürftigkeit bei alten Menschen. An-tioxidanzien schützen Neuronen vor oxidati-vem Stress und tragen dazu bei, der Entwicklung zerebrovaskulärer Erkrankungen im Alter entgegenzuwirken.
Neurodegenerative Erkrankungen
Die Nervenzellmembranen des ZNS bilden aufgrund ihres hohen Gehaltes an mehrfach ungesättigten Fettsäuren ein reichhaltiges Substrat für Lipidperoxidationen. Oxida-tiver Stress spielt in der Pathogenese und Progression neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer, Epilepsie, Parkinson, tardive Dyskinesie und Multiple Sklerose eine wichtige Rolle. Als kettenbrechendes Antioxidanz besitzt Vitamin E ausgeprägte neuroprotekti-ve Eigenschaften.
Demenz vom Alzheimer-Typ (DAT)
Freie Radikale sind maßgeblich an der Degeneration kortikaler und dopaminerger Neurone bei der Demenz vom Alzheimer-Typ und Morbus Parkinson beteiligt. In einer rando-misierten, Plazebo-kontrollierten Doppelblindstudie an 341 Patienten mit Alzheimer-Krankheit führte die tägliche Gabe von 2000 I.E. Vitamin E oder 10 mg Selegilin über einen Zeitraum von zwei Jahren gegenüber Plazebo zu einer signifikanten Verzögerung der Zeit, bis eines der primären Zielkriterien wie schwere Demenz, Notwendigkeit der Heimunterbringung, Verlust der Fähigkeit einfache Dinge des täglichen Lebens zu verrichten oder Tod erreicht wurde. Die Kombination beider Substanzen war einer Monotherapie nicht überlegen.
Amyotrophe Lateral Sklerose (ALS)
Oxidativer Stress und eine Störung im Gluta-matstoffwechsel spielen bei der Pathogenese der ALS, einer motorischen Systemdegeneration, eine wichtige Rolle. Patienten mit ALS weisen zum Teil Mutationen im Gen, das die zytosolische Superoxiddismutase (Cu/Zn-SOD) kodiert auf. Die SOD-Akti-vität ist deutlich reduziert. In einer randomi-sierten und Plazebokontrollierten Doppelblindstudie mit 289 ALS-Patienten führte die Kombination von Riluzol und Vitamin E (2 X 500 mg/Tag, p.o.) über einen Zeitraum von einem Jahr zu einer signifikanten Verzögerung der Krankheitsprogression im Vergleich zu Riluzol alleine.
Epilepsie
Bei Kindern mit Epilepsie wurden unter Langzeitmedikation mit Antiepileptika niedrige Vitamin E-Plasmaspiegel beobachtet. In einer randomisierten und doppelblinden Studie an Epilepsiepatienten einer pädriatischen Klinik konnte durch die adjuvante Gabe von 293 mg Vitamin E die Anfallshäufigkeit im Vergleich zu Plazebo drastisch (60 bis 90%) reduziert werden.
Tardive Dyskinesien
Spätdyskinesien zählen zu den häufigsten Nebenwirkungen einer Therapie mit Neuro-leptika bzw. Dopamin-Rezeptorantagoni-sten. Typische Symptome sind abnorme unwillkürliche Bewegungen im Mund- und Zungenbereich (z.B. ruckartiges Herausstrecken der Zunge) sowie allgemeine Störungen des Muskeltonus (z.B. Torsionsdystonie). Untersuchungen an schizophrenen Patienten lassen vermuten, dass verzögerter Dyskinesien mit erhöhter ROS-Produktion assoziiert sind. In einer randomisierten, doppelblinden Cross-over-Studie führte die perorale Gabe von Vitamin E (1. Woche: 400 I.E./Tag, 2. Woche: 800 I.E./Tag und ab der 3. Woche: 1200 I.E./Tag, p.o.) im Vergleich zu Plazebo zu einer signifikanten Reduktion an abnormen, unwillkürlichen Bewegungen. Nach den bisher vorliegenden Studienergebnissen können Dyskinesien vor allem dann durch Vitamin E gemildert werden, wenn die Therapie mit Neuroleptika seit fünf oder weniger Jahren besteht.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen
(KHK, Arteriosklerose)
Nach den Ergebnissen epidemiologischer Studien gehören niedrige Vitamin-E- und C-Plasmaspiegel zu den Hauptrisikofaktoren der Arteriosklerose. Vitamin E inhibiert im Zusammenspiel mit Vitamin C die endothel-schädigende Lipidperoxidation und steigert die NO-Bioverfügbarkeit. Zu der antiatherogenen Wirkung des Vitamin E tragen neben der antioxidativen Komponente, membranstabilisierende, thrombozytenaggregations-und proliferationshemmende Eigenschaften bei.
In der „Nurses Health Study"(13) mit 87 245 Frauen zwischen 34 und 59 Jahren und der „Health Professional Follow-up Stu-dy"(14) mit 39910, im amerikanischen Gesundheitswesen beschäftigten Männern im Alter von 40 bis 75 Jahren, führte die tägliche Gabe von 100 bis 200 I.E. Vitamin E über einen Zeitraum von zwei Jahren zu einer signifikanten Reduktion (um 40%) des koronaren Risikos. Vitamin E wirkt bei KHK nicht nur präventiv, sondern beeinflußt auch die Progression der Erkrankung günstig.
Untersuchungen der University of Texas über die Wirkung verschieden hoher Vitamin E-Dosen auf die Oxidation des LDL-Chole-sterins haben gezeigt, dass erst ab einer Dosierung von mindestens 400 I.E. Vitamin E pro Tag die LDL-Oxidation signifikant reduziert wird.
In einer Studie zum Einfluss der Antioxi-danzien Vitamin E und C auf die Arterioskle-rose-Progression (ASAP-Studie) erhielten 520 Patienten, eingeteilt in vier Gruppen, über einen Zeitraum von 3 Jahren eine Kombination von Vitamin E (2 X 136 I.E./Tag, p.o.) und Vitamin C (2 X 250 mg/Tag, p.o.), jeweils nur eines der beiden Vitamine oder Plazebo. Bei den 45 bis 69 Jahre alten Studienteilnehmern wurde im halbjährlichen Abstand die Intima-Media-Dicke als Maß für die Arteriosklerosprogression gemessen. In der Plazebo-Gruppe nahm die Intima-Dicke um 0,020 mm/Jahr, in der Vitamin E-Gruppe um 0,018 mm/Jahr und in der Vitamin C-Guppe um 0,017 mm/Jahr zu. Durch die kombinierte Gabe von Vitamin E und Vitamin C konnte die Karotis-Arteriosklerose (Zunahme der Intima-Dicke: 0,011 mm/Jahr) signifikant verzögert werden.
In der Prophylaxe und Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sollte Vitamin E (400 bis 1000 I.E. D-oc-Tocopherol/Tag) immer langfristig und in Kombination mit Vitamin C und Selen eingenommen werden!
Diabetes mellitus
Infolge Hyperglykämie und Hyperlipidämie ist die Stoffwechsellage des Diabetikers durch eine permanente oxidative Belastung gekennzeichnet. Die Proteinglykosilierung und die Bildung von AGE (Advanced Glycosylation End products) katalysieren die Peroxidation von ungesättigten Fettsäuren und die Oxidation von Proteinen. Oxidativer Stress ist damit maßgeblich an der Entwicklung diabetischer Makro- und Mikroangiopathien beteiligt. Eine ausreichende Versorgung des Diabetikers mit Vitamin C und Vitamin E ist daher im Hinblick auf diabetische Spätkomplikationen von besonderer Bedeutung. Zur Substitution werden täglich 500 bis 1800 I.E. Vitamin E in Kombination mit Vitamin C empfohlen.
In einer in Finnland durchgeführten Studie an 944 Männern im Alter von 42 bis 60 Jahren über einen Zeitraum von vier Jahren korrelierte die Entwicklung eines Typ-II-Diabe-tes deutlich mit erniedrigten Vitamin E-Plas-maspiegeln. Das Risiko, einen Typ-II-Diabe-tes zu entwickeln, war bei niedrigen Vitamin E-Spiegeln um den Faktor 3,9 erhöht.
Katarakt
Eine ausreichende Versorgung mit Vitamin E kann die durch freie Radikale verursachten Schäden der Augenlinse vermindern und das Katarakt-Risiko senken.
Krebs
Zahlreiche epidemiologische Studien weisen darauf hin, dass Vitamin E das Risiko, an Krebsarten wie Ösophagus- und Kolonkarzinom zu erkranken, vermindert. Unter Chemotherapie haben Krebspatienten einen erhöhten Bedarf an Vitamin E und anderen An-tioxidanzien, da Zytostatika wie Anthracycli-ne, Mitomycin C und Etoposid ihre zytotoxische Wirkung zu einem großen Teil durch die Bildung freier Radikale ausüben. In der adjuvanten Krebstherapie werden täglich 500 bis 2500 I.E. Vitamin E empfohlen.
Lebererkrankungen (Virushepatitiden)
In verschiedenen Studien an Patienten mit Virushepatitiden (Hepatitis B, C) zeigte Vitamin E (600-1200 I.E./d, p.o.) einen günstigen Einfluss auf die Interferon-Therapie sowie auf das klinische Krankheitsbild der Entzündungsreaktion und der Leberzellnekrose (Aminotransferasenerhöhung, HBV-DNA, Viruslast, Fibrosemarker).
Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises
D-oc-Tocopherol wurde in einer Doppelblindstudie an 41 Patienten mit chronischer Polyarthritis gegen Diclofenac-Natrium geprüft. Die Patienten wurden randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt und erhielten entweder 3 x 544 I.E. Vitamin E oder 3 x 50 mg Diclofenac über einen Zeitraum von drei Wochen. Die klinischen Parameter (Morgensteifigkeit, Schmerzangabe, maximale Gehzeit) besserten sich in beiden Gruppen statistisch signifikant. Es war zwischen beiden Behandlungsregimes kein statistischer Unterschied feststellbar. Responderrate in der Vitamin E-Gruppe 81%, in der Diclofe-nac-Gruppe 75 % (20). Bei Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises (chronische Polyarthritis, Morbus Bechterew, Osteoarthritis) wird eine Substitution von 1000 bis 3000 I.E. Vitamin E pro Tag empfohlen.
Weitere Anwendungsgebiete
Mukoviszidose, A-ß-Lipoproteinämie, AIDS/ HIV, Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel, hämolytische Anämie, akute Pankreatitis, Leistungssport, Vorbeugung peri-und intraventrikuläre Blutungen bei Neugeborenen, ß-Thalassämie, Sichelzellenanämie; in Form von Salben oder Cremes bei Verbrennungen, Vernarbungen, Schwangerschaftsstreifen.
Eine Vitamin E-Therapie sollte stets sehr hochdosiert begonnen werden, damit sich ausreichende Gewebespiegel aufbauen können!
Gelegentlich können bei langfristiger Einnahme in hoher Dosierung (> 800 mg/Tag) GIT-Störungen (z.B. Übelkeit, Erbrechen) und verminderte Schilddrüsenhormonspiegel im Blut auftreten. Die Thrombozytenaggregation kann gehemmt und die Blutungszeit verlängert werden. Bei Patienten, die orale Antikoagulantien einnehmen, sollte unter diesen Umständen der Gerinnungsstatus überwacht werden. In hoher Dosierung kann Vitamin E auch die Insulinwirkung verstärken. Eisenpräparate vermindern bei gleichzeitiger Gabe mit Vitamin E die Wirkung des Vitamins. Zur besseren antioxidativen Wirksamkeit sollte Vitamin E mit Vitamin C und Selen kombiniert werden.