Witamina E nie jest pojedynczym związkiem, ale grupą co najmniej ośmiu naturalnie występujących form, podzielonych na dwie klasy: tokoferole i tokotrienole. Tradycyjnie witamina E kojarzona jest prawie wyłącznie z α-tokoferolem. Nacisk na α-tokoferol znajduje odzwierciedlenie w oficjalnych wytycznych żywieniowych, które zalecają dzienne spożycie 12 mg α–tokoferolu.
Szczególnie tokotrienole wykazują silniejsze właściwości przeciwzapalne i większą skuteczność w neutralizowaniu wolnych rodników.
Rzeczywiście, coraz więcej dowodów naukowych wskazuje, że tokotrienole mają większy potencjał terapeutyczny w profilaktyce i leczeniu różnych chorób.
Struktura witaminy E
Witamina E jest witaminą rozpuszczalną w tłuszczach, syntetyzowaną wyłącznie przez wszystkie organizmy fotosyntetyzujące. Składa się z rodziny ośmiu związków charakteryzujących się pierścieniem chromanolowym z łańcuchem bocznym, określanych jako tokoferole i tokotrienole. Tokoferole posiadają nasycony łańcuch boczny fitolowy, natomiast łańcuch boczny tokotrienoli ma trzy nienasycone reszty i tworzy łańcuch izoprenoidowy.
Cztery izomery tych związków (alfa α, beta β, gamma γ i delta δ) różnią się liczbą i rozmieszczeniem podstawników metylowych przyłączonych do pierścienia chromanolowego. Forma α zawiera 3 grupy metylowe, natomiast formy β i γ zawierają po dwie, a forma δ tylko jedną grupę metylową. Każda z tych form witaminy E ma inną biopotencjalność.
Farmakokinetyka witaminy E
Tokotrienole występują w niektórych zbożach i warzywach, takich jak olej palmowy, olej z otrębów ryżowych, olej kokosowy, kiełki jęczmienia, kiełki pszenicy i annato (Ahsan et al. 2014). Wszystkie izomery witaminy E podlegają ogólnej ścieżce wchłaniania tłuszczów pokarmowych. Są one wchłaniane w jelicie cienkim i włączane do chylomikronów, a następnie przedostają się do krwiobiegu poprzez naczynia limfatyczne.
Chociaż ludzie wchłaniają wszystkie formy witaminy E, tylko α-tokoferol jest skutecznie zatrzymywany w organizmie, dlatego obecne wytyczne żywieniowe koncentrują się wyłącznie na α-tokoferolu. Wątrobowe białko przenoszące α-tokoferol i białka związane z tokoferolem są odpowiedzialne za gromadzenie sie α-tokoferolu w tkankach ludzkich. Ponadto α-tokoferol charakteryzuje się wysoką biodostępnością wynoszącą około 50‒80% oraz długim okresem półtrwania wynoszącym od 73 do 81 godzin (Flory et al. 2019).
Tokotrienole wykazują niższą biodostępność w porównaniu z α-tokoferolem, przy czym odnotowano wskaźniki wchłaniania wynoszące odpowiednio 27,7%, 9,1% i 8,5% dla α-, γ- i δ-tokotrienoli. Ponadto ich okres półtrwania w osoczu wynosi od 3,8 do 4,4 godziny (Yap i in. 2001).
Pomimo niskiego powinowactwa do białka przenoszącego α-tokoferol, kilka badań sugeruje, że tokotrienole mogą wykorzystywać alternatywne szlaki transportowe, aby dotrzeć do tkanek docelowych. Potwierdzają to wyniki badań wykazujące znaczne stężenia tokotrienoli w cząsteczkach lipoprotein o wysokiej gęstości (HDL) i tkance tłuszczowej po podaniu doustnym (Fu i in. 2014).
Aby zwiększyć biodostępność, obecne badania koncentrują się na zaawansowanych systemach dostarczania, takich jak nanocząsteczki i emulsje (Flory i in. 2019). Jednym z obiecujących podejść jest samoczynnie emulgujący system dostarczania leków (SEDS), który wykazał 2- do 3-krotny wzrost biodostępności tokotrienolu w porównaniu z konwencjonalnymi preparatami (Yap i Yuen 2004).
Dalszą poprawę można osiągnąć poprzez opracowanie stabilnych preparatów nanoemulsji. Dzięki zmniejszeniu wielkości cząstek do skali nanometrowej systemy te poprawiają stabilność dyspersji i zwiększają powierzchnię absorpcji, ułatwiając w ten sposób wchłanianie przez bariery jelitowe i inne bariery śluzówkowe.
Systemy dostarczania oparte na nanocząsteczkach wykazały również zmienione profile dystrybucji w tkankach, wraz ze zwiększoną selektywnością. Na przykład preparaty zawierające nanocząsteczki dostarczały znacznie wyższe poziomy α-tokotrienolu do określonych tkanek, wykazując 5-krotny wzrost w mózgu i 12-krotny wzrost w wątrobie w porównaniu z konwencjonalnymi preparatami tokotrienolu. Ponadto doustne podawanie tokotrienoli za pomocą nanovesicles lub nanocząsteczek było dobrze tolerowane i nie odnotowano żadnych widocznych objawów toksyczności (Fu et al. 2023).
Potencjał terapeutyczny tokotrienoli
Tokotrienole mają znaczny potencjał terapeutyczny, głównie dzięki swoim właściwościom przeciwutleniającym, przeciwzapalnym, przeciwnowotworowym, nefroprotekcyjnym, neuroprotekcyjnym, hepatoprotekcyjnym, kardioprotekcyjnym i ochronnym dla skóry, a także dzięki ich roli w promowaniu długowieczności i zdrowia kości.
Działanie przeciwutleniające
Witamina E jest silnym przeciwutleniaczem, wpływającym na peroksydację lipidów i stabilizującym błony komórkowe poprzez oddziaływanie z lipidami błonowymi za pośrednictwem swojego hydrofobowego łańcucha bocznego. Lipidy są podatne na uszkodzenia w wyniku peroksydacji przez wolne rodniki. Witamina E jest odpowiednia do przechwytywania rodników peroksylowych, a tym samym zapobiegania reakcji łańcuchowej peroksydacji lipidów. Kiedy cząsteczka witaminy E przechwytuje wolny rodnik, ulega utlenieniu do rodnika witaminy E (minus e-) i musi zostać zredukowana. Inne przeciwutleniacze, takie jak witamina C, mogą regenerować ten rodnik do zredukowanej witaminy E. Pomaga to utrzymać stały, niski poziom rodników witaminy E i zapobiega jej wyczerpaniu.
Zarówno tokoferole, jak i tokotrienole wychwytują rodniki nadtlenkowe. Jednak α-tokotrienol jest 1,5 razy skuteczniejszy niż α-tokoferol w usuwaniu rodników nadtlenkowych z liposomów i 40 razy skuteczniejszy w ochronie mikrosomów wątroby szczura przez FeII-NADPH (Packer i in. 2001).
Ponieważ witamina E ulega radykalizacji podczas utleniania i wymaga witaminy C do regeneracji, kompleks witaminy E należy zawsze przyjmować razem z witaminą C.
Działanie przeciwutleniające tokotrienoli jest również pośredniczone przez indukcję enzymów przeciwutleniających, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa(SOD), NADPH: chinonoksydoreduktazy i peroksydazy glutationowej, które neutralizują wolne rodniki, takie jak rodniki ponadtlenkowe, nadtlenek wodoru itp. (Ahsan i in. 2014).
Ochrona układu sercowo-naczyniowego
Jeśli chodzi o ochronę układu sercowo-naczyniowego, witamina E, a zwłaszcza tokotrienole, ma korzystne działanie dzięki swojej zdolności do obniżania poziomu cholesterolu.
Niskie stężenia tokotrienoli, zwłaszcza γ-tokotrienolu, hamują aktywność reduktazy HMG-CoA, enzymu kluczowego dla syntezy cholesterolu. Ponadto γ-tokotrienol i δ-tokotrienol uczestniczą w degradacji nieprawidłowo sfałdowanych I niefunkcjonalnych białek, przyczyniając się do lepszej kontroli jakości białek poprzez szlak ubikwityna-proteasom (Packer et al. 2001; Tan et al. 1991).
Tokotrienole wykazują również działanie kardioprotekcyjne, w tym, podwyższają poziom cholesterolu HDL w surowicy, hamują utlenianie lipoprotein o niskiej gęstości, agregacji płytek krwi i adhezji monocytów, a także proliferacji mięśni gładkich (Tan et al. 1991).
Właściwości przeciwnowotworowe
Tokotrienole, zwłaszcza izomery δ- i γ, wykazują znaczące działanie przeciwnowotworowe w różnych typach nowotworów, w tym czerniaku, raku prostaty, jelita grubego i piersi. W przeciwieństwie do tokoferoli, tokotrienole mogą hamować wzrost guza i sprzyjać apoptozie.
Co ważne, δ-tokotrienol selektywnie atakuje komórki nowotworowe, oszczędzając komórki zdrowe. Najnowsze badania sugerują również, że tokotrienole wzmacniają zdolność układu odpornościowego do zwalczania nowotworów poprzez zwiększenie aktywności cytotoksycznych limfocytów T i zmniejszenie infiltracji komórek immunosupresyjnych (Chiaramonte i in. 2025).
Nanoformulacje zwiększają również skuteczność terapeutyczną tokotrienoli. Tak więc tokotrienole dostarczane za pomocą stałych nanocząsteczek lipidowych wykazały dwukrotnie większe działanie antyproliferacyjne na nowotworowe komórki sutka, podczas gdy nanocząteczki zapewniały 12-krotnie silniejsze hamowanie wzrostu guza w modelach raka piersi w porównaniu z formami konwencjonalnymi. Ponadto te nanosystemy dostarczania umożliwiają koenkapsulację z chemioterapeutykami, takimi jak gemcytabina. Wchłanianie doustne α-, γ- i δ-tokotrienoli wzrosło odpowiednio około 3-, 6- i 10-krotnie, po podaniu za pomocą nanonośników (Fu i in., 2023).
W podwójnie ślepej, kontrolowanej placebo próbie pilotażowej zbadano skuteczność terapii uzupełniającej tokotrienolem w połączeniu z tamoksyfenem u 240 kobiet z rakiem piersi we wczesnym stadium. Uczestniczki z grupy interwencyjnej otrzymywały frakcję bogatą w tokotrienole (200 mg/dobę) wraz z tamoksyfenem (20 mg/dobę), natomiast grupa kontrolna otrzymywała placebo w połączeniu z tamoksyfenem (20 mg/dobę) przez okres pięciu lat. Chociaż w grupie interwencyjnej odnotowano 70% redukcję śmiertelności, wynik ten nie był statystycznie istotny. Ponadto ryzyko nawrotu raka było o 20% niższe w grupie otrzymującej zarówno tokotrienol, jak i tamoksyfen w porównaniu z grupą kontrolną. Wśród parametrów ocenianych w trakcie badania, stwierdzono istotnie podwyższony poziom interferonu gamma (IFN-γ), markera aktywacji układu odpornościowego, w grupie interwencyjnej, co wskazuje na wzmocnioną odpowiedź immunologiczną w porównaniu z grupą placebo (Nesaretnam i in., 2012).
Chociaż wyniki niektórych badań klinicznych pozostają niejednoznaczne, tokotrienole nadal wykazują obiecujące właściwości jako nietoksyczne środki wspomagające konwencjonalne terapie przeciwnowotworowe.
Ich potencjał w zakresie zwiększania skuteczności leków takich jak tamoksyfen i zmniejszania związanych z nimi skutków ubocznych sprawia, że są one atrakcyjnymi kandydatami do stosowania w uzupełniającej terapii przeciwnowotworowej.
Działanie neuroprotekcyjne
Tokotrienole odgrywają kluczową rolę w neuroprotekcji, chroniąc integralność błon neuronalnych i przeciwdziałając peroksydacji lipidów. Tokotrienole zostały również uznane za lepsze od α-tokoferolu pod względem zdolności przenikania przez barierę krew-mózg.
Tokotrienole docierają do tkanki mózgowej i płynu mózgowo-rdzeniowego, chroniąc przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, które powodują śmierć neuronów i uszkodzenia synaps. Skutecznie neutralizują neurotoksyczne metabolity, pomagając zapobiegać neurodegeneracji i zaburzeniom funkcji poznawczych.
W modelu choroby Parkinsona (PD) u szczurów oceniano również skuteczność tokotrienolu. Szczury wykazywały typowe objawy PD, w tym depigmentację i utratę neuronów dopaminergicznych. Leczenie α-tokotrienolem poprawiło funkcje motoryczne i odwróciło neurodegenerację, wykazując potencjał jako środek terapeutyczny przeciwko PD (Kumari et al. 2021).
Działanie ochronne na nerki
Działanie renoprotekcyjne tokotrienoli wykazano zarówno w badaniach in vitro, jak i in vivo. Warto zauważyć, że γ-tokotrienol wykazał ochronę komórek proksymalnych kanalików nerkowych (RPTC) przed uszkodzeniami wywołanymi stresem oksydacyjnym spowodowanym ekspozycją na hydronadtlenek tert-butylu, silny środek utleniający.
γ-Tokotrienol skutecznie hamował produkcję reaktywnych form tlenu (ROS), zachowywał oddychanie mitochondrialne, utrzymywał poziom ATP i zapobiegał lizie (rozpadowi) komórek.
Natomiast α-tokoferol nie zapewniał porównywalnej ochrony. Wyniki te sugerują, że γ-tokotrienol może mieć potencjał terapeutyczny w zapobieganiu uszkodzeniom nerek związanym ze stresem oksydacyjnym (Ahsan i in. 2014).
Ochronne działanie tokotrienoli badano również w podwójnie ślepej próbie klinicznej przeprowadzonej u pacjentów z nefropatią cukrzycową. Pacjenci otrzymywali suplementację tokotrienolem (200 mg dwa razy dziennie) lub placebo przez 12 tygodni. Tokotrienol spowodował znaczny spadek stężenia kreatyniny w surowicy i wzrost współczynnika filtracji kłębuszkowej, które są powszechnymi biomarkerami czynności nerek (Tan i in., 2019).
Inne badanie przeprowadzono z użyciem witaminy E u pacjentów poddawanych przewlekłej hemodializie, którzy otrzymywali kombinację tokotrienolu (180 mg/dzień) i tokoferolu (40 mg/dzień) przez 16 tygodni. W grupie interwencyjnej odnotowano wyższy poziom apolipoproteiny A1, głównego składnika lipidowego HDL, oraz wyższą aktywność białka przenoszącego estry cholesterolu, białka osocza związanego z HDL (Daud i in., 2013).
Promocja zdrowia kości
W randomizowanym, podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu z udziałem 89 kobiet po menopauzie z osteopenią oceniano wpływ suplementacji tokotrienolem (300 mg/dobę i 600 mg/dobę przez 12 tygodni) na zdrowie kości.
Badanie wykazało, że suplementacja tokotrienolem znacznie zmniejszyła poziom biomarkerów resorpcji kości i poprawiła tempo obrotu kostnego poprzez hamowanie stresu oksydacyjnego (Shen et al. 2018b).
Ponadto tokotrienol odwracał utratę masy kostnej wywołaną nikotyną i stymulował tworzenie kości. γ-Tokotrienol wydaje się być najskuteczniejszą izoformą witaminy E o potencjale terapeutycznym w naprawie uszkodzeń kości spowodowanych przewlekłym paleniem tytoniu.
γ-Tokotrienol (60 mg/kg/dzień) spowodował również zmniejszenie masy tkanki tłuszczowej i wzrost zawartości wapnia w czwartym kręgu lędźwiowym szczurów. Natomiast α-tokoferol okazał się nieskuteczny w osiągnięciu tych efektów. Wyniki te podkreślają potencjał γ-tokotrienolu jako środka profilaktycznego wspomagającego zdrowie kości (Ahsan i in. 2014).
Dawkowanie i bezpieczeństwo
Obecne zalecane dzienne spożycie witaminy E wynosi 12 mg/dzień α-tokoferolu.
Chociaż tokotrienol jest powszechnie uznawany za wielozadaniowy środek leczniczy w różnych schorzeniach człowieka, skuteczna dawka jego stosowania nie została jeszcze ustalona i różni się znacznie w zależności od rodzaju choroby.
W ten sposób w badaniu stwierdzono, że frakcja bogata w tokotrienole w dawce 42 mg/dobę przez 30 dni skutecznie obniżała poziom cholesterolu LDL i trójglicerydów (Tan i in. 1991).
Zalecane dawki zostały opisane jako 100–200 mg/dobę w przypadku ochrony układu nerwowego i nerek, działania przeciwzapalnego i chorób związanych z wiekiem, natomiast w przypadku chorób przewlekłych lub terapii wspomagającej, np. nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych, zaburzeń metabolicznych itp., zaleca się dawki 200–600 mg/dobę (Qureshi i in. 2002).
Na szczęście w ostatnich latach pojawiło się wiele dowodów eksperymentalnych, które mogą dostarczyć wskazówek dotyczących bezpieczeństwa stosowania tokotrienoli. W 12-tygodniowym badaniu z udziałem 89 kobiet po menopauzie z osteopenią oceniono bezpieczeństwo i skutki suplementacji tokotrienolami. Badanie to wykazało, że tokotrienole w dawkach 300 mg/dobę i 600 mg/dobę były bezpieczne i dobrze tolerowane, bez negatywnego wpływu na czynność wątroby lub nerek (Shen i in. 2018a).
W badaniu przedoperacyjnym fazy I podawano δ-tokotrienol w rosnących dawkach (200–3200 mg/dobę) pacjentom z nowotworem przewodów trzustkowych. Dawki do 1600 mg/dobę były dobrze tolerowane i indukowały znaczną apoptozę komórek nowotworowych. Nie zaobserwowano toksyczności ograniczającej dawkę, co sugeruje, że te wyższe dawki są bezpieczne do krótkotrwałego stosowania (Springett i in. 2015).
Podsumowując, biorąc pod uwagę farmakokinetykę tokotrienoli, nie oczekuje się, że spożycie 3 mg/kg/dzień, oraz potencjalnie wyższe, spowoduje skutki uboczne. Chociaż nie ma określonego górnego limitu spożycia (UL) wyłącznie dla tokotrienoli, obecnie Komitet Naukowy ds. Żywności (SCF) Unii Europejskiej ustalił UL dla witaminy E w postaci α-tokoferolu na 300 mg/dzień dla osób dorosłych.
Podsumowanie
Witamina E obejmuje grupę co najmniej ośmiu naturalnie występujących form, podzielonych na dwie klasy: cztery tokoferole i cztery tokotrienole. Chociaż witamina E była niemal wyłącznie kojarzona z α-tokoferolem, a działanie tokotrienoli było niegdyś przyćmione przez tokoferole, najnowsze badania podkreślają ich wyższość w leczeniu różnych chorób.
W rezultacie tokotrienole zyskują coraz większe uznanie ze względu na swoją silną aktywność biologiczną i potencjał terapeutyczny jako substancje przeciwnowotworowe, nefroprotekcyjne, neuroprotekcyjne i kardioprotekcyjne, a także ze względu na ich rolę w promowaniu zdrowia kości, a także korzystny wpływ na zdrowie, taki jak ochrona skóry i długowieczność, które nie zostały tu omówione.
Pomimo potencjału terapeutycznego, tokotrienole wykazują niższą biodostępność doustną i są metabolizowane szybciej niż α-tokoferol. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, obecne badania koncentrują się na zaawansowanych systemach dostarczania, w tym nanocząsteczkach i emulsjach, które zwiększają wchłanianie i dystrybucję tkankową. Poprawa biodostępności za pomocą nanoformulacji i innych ukierunkowanych metod dostarczania pozwoliła znacząco zwiększyć skuteczność terapeutyczną tokotrienoli.
Artykuł został opublikowany w magazynie AKOM Ihr Fachmagazin für Angewandte Komplementärmedizin, 06/2025.