Vitamine A: définition, synthèse, absorption, transport et distribution

Vitamine A est le nom donné aux composés naturels et synthétiques avec une structure chimiquement similaire mais une activité biologique différente. Une nomenclature unifiée a été proposée par la Commission mixte IUPAC-IUB sur la nomenclature biochimique basée sur les similitudes chimiques (1982). Selon ce, la vitamine A un système de générique terme pour les composés qui ne sont pas caroténoïdes et ont l'activité biologique du rétinol, le la vitamine A de l'alcool. Cette définition du terme est problématique en ce qui concerne l'action orthomoléculaire, car tous les dérivés (dérivés) de la vitamine A n'ont pas une activité complète de la vitamine A. Pour cette raison, une classification selon les aspects biologico-médicaux est recommandée. Selon lui, le nom de vitamine A s'applique aux composés qui ont tous les effets de la vitamine. Ces composés comprennent le rétinol et les esters de rétinyle (esters d'acides gras du rétinol), tels que l'acétate de rétinyle, le palmitate et le propionate, qui sont métabolisables en acide rétinien et rétinoïque, ainsi que caroténoïdes avec une activité provitamine A, telle que bêta-carotène. Les rétinoïdes - dérivés naturels et synthétiques de l'acide rétinoïque - en revanche, ne présentent pas une activité complète de la vitamine A car ils ne peuvent pas être métabolisés en la substance mère rétinol. Ils n'ont aucun effet sur la spermatogenèse (formation de sperme) ou sur le cycle visuel. L'effet biologique de la vitamine A est exprimé en unités internationales (UI) et en équivalents rétinol (RE), respectivement:

  • 1 UI de vitamine A équivaut à 0.3 µg de rétinol
  • 1 RE correspond à 1 µg de rétinol 6 µg bêta-carotène 12 µg autre caroténoïdes avec effet provitamine A.

Cependant, il a été démontré que le biodisponibilité des caroténoïdes actifs en vitamine A dans l'alimentation (diététique) et leur bioconversion (conversion enzymatique) en rétinol ont déjà été considérablement surestimés. Selon des découvertes récentes, les caroténoïdes de provitamine A ne présentent que 50% de l'activité rétinol précédemment supposée. Ainsi, le facteur de conversion 6, qui a été utilisé pour calculer l'activité en vitamine A de bêta-carotène, a maintenant été corrigée à la hausse. On suppose maintenant que 1 µg de rétinol.

  • 12 µg de bêta-carotène, respectivement.
  • 24 µg d'autres caroténoïdes à effet provitamine A correspondent à.

La caractéristique structurelle de la vitamine A est la structure de polyène polyinsaturé, composée de quatre unités isoprénoïdes avec des doubles liaisons conjuguées (une caractéristique structurelle chimique qui alterne une liaison simple et une double liaison). La chaîne latérale isoprénoïde est attachée à un anneau bêta-ionone. À la fin de la partie acyclique, il y a un groupe fonctionnel qui peut être modifié dans l'organisme. Ainsi, l'estérification (réaction d'équilibre dans laquelle un de l'alcool réagit avec un acide) de rétinol avec Les acides gras conduit au rétinyl esteret l'oxydation du rétinol de manière réversible (réversible) en rétinal (vitamine A aldéhyde) et irréversible (irréversible) en acide rétinoïque, respectivement. Le cycle bêta-ionone et la chaîne isoprénoïde sont tous deux des prérequis moléculaires pour l'efficacité de la vitamine A. Changements dans le cycle et une chaîne latérale avec <15 atomes de carbone et <2 groupes méthyle, respectivement, conduire à des réductions d’activité. Ainsi, les caroténoïdes avec un oxygèneles anneaux porteurs ou sans structure cyclique n'ont pas d'activité en vitamine A. La conversion du rétinol tout-trans en ses isomères cis entraîne un changement structurel et est également associée à une activité biologique plus faible.

Synthèse

La vitamine A se trouve exclusivement dans les organismes animaux et humains. Dans ce contexte, il est largement dérivé de la dégradation des caroténoïdes que les humains et les animaux, respectivement, ingèrent avec la nourriture. La conversion des provitamines A a lieu dans l'intestin et dans le foie. Clivage décentralisé du bêta-carotène par l'enzyme 15,15′-dioxygénase - caroténase - des entérocytes (cellules du petit intestin épithélium) donne du 8'-, 10'- ou 12'-bêta-apocarotène, selon le site de dégradation (décomposition) de la molécule, qui est convertie en rétinal par une dégradation supplémentaire ou un raccourcissement de chaîne, respectivement. Lors du clivage central du bêta-carotène par foie de l'alcool déshydrogénase, deux molécules des rétiniens sont régénérés (formés). Le rétinal peut ensuite être soit réduit au rétinol biologiquement actif - processus réversible - soit oxydé en acide rétinoïque - conversion irréversible. Cependant, l'oxydation du rétinien en acide rétinoïque se produit dans une bien moindre mesure.La conversion du bêta-carotène et d'autres provitamines A en rétinol diffère selon les espèces et dépend des caractéristiques alimentaires affectant l'intestin. absorption et sur l'apport individuel en vitamine A. À peu près équivalents en effet à 1 µg de tout-trans-rétinol sont:

  • 2 µg de bêta-carotène dans lait; 4 µg de bêta-carotène dans les graisses.
  • 8 µg de bêta-carotène dans des carottes homogénéisées ou des légumes cuits préparés avec de la graisse.
  • 12 µg de bêta-carotène dans des carottes cuites et égouttées.

Absorption

Comme tous les liposolubles vitamines, la vitamine A est absorbée (absorbée) dans la partie supérieure intestin grêle lors de la digestion des graisses, c'est-à-dire la présence de graisses alimentaires comme transporteurs de lipophiles (liposolubles) molécules, acides biliaires pour solubiliser (augmenter la solubilité) et former des micelles (former des billes de transport qui rendent les substances liposolubles transportables en solution aqueuse), et des estérases (digestives enzymes) pour cliver les esters de rétinyle est nécessaire pour une intestinale optimale absorption (absorption par l'intestin). La vitamine A est absorbée soit sous la forme de sa provitamine - généralement du bêta-carotène - à partir d'aliments végétaux ou sous la forme de ses esters d'acides gras - généralement du palmitate de rétinyle - à partir de produits d'origine animale. Les esters rétinyliques sont clivés par hydrolyse (par réaction avec d'eau) dans la lumière intestinale par la cholestérylestérase (enzyme digestive). Le rétinol libéré dans ce processus atteint la membrane de bordure de brosse de la muqueuse cellules (cellules de la muqueuse intestinale) en tant que composant des micelles mixtes et est internalisé (absorbé en interne) [1-4, 6, 9, 10]. le absorption le taux de rétinol varie de 70 à 90%, selon la littérature, et dépend fortement du type et de la quantité de graisse fournie en même temps. Alors que dans le physiologique (normal pour le métabolisme) concentration gamme, l'absorption du rétinol se produit selon la cinétique de saturation d'une manière indépendante de l'énergie correspondant à une diffusion passive médiée par le porteur, les doses pharmacologiques sont absorbées par diffusion passive. Dans les entérocytes (cellules du petit intestin épithélium), le rétinol est lié à la protéine II de liaison au rétinol cellulaire (CRBPII) et estérifié par le enzymes lécithine-rétinol acyltransférase (LRAT) et acyl-CoA-rétinol acyltransférase (ARAT) avec Les acides gras, principalement l'acide palmitique. Ceci est suivi par l'incorporation (absorption) d'esters de rétinyle dans les chylomicrons (lipoprotéines riches en lipides), qui pénètrent dans le circulation via le lymphe et sont dégradés en restes de chylomicrons (restes de chylomicrons faibles en gras).

Transport et distribution dans le corps

Pendant le transport vers le foie, les esters de rétinyle peuvent être absorbés dans une faible mesure par l'enzyme lipoprotéine lipase (LPL) dans divers tissus, par exemple, le muscle, le tissu adipeux et la glande mammaire. Cependant, la majorité du rétinol estérifié molécules restent dans les restes de chylomicrons, qui se lient à des récepteurs spécifiques (sites de liaison) dans le foie. Il en résulte l'absorption des esters de rétinyle dans le foie et l'hydrolyse en rétinol dans les lysosomes (organites cellulaires) des cellules parenchymateuses. Dans le cytoplasme des cellules parenchymateuses, le rétinol est lié à la protéine cellulaire de liaison au rétinol (CRBP). Le rétinol lié à la CRBP peut, d'une part, servir de stockage à court terme dans les cellules parenchymateuses, être fonctionnellement utilisé ou métabolisé et, d'autre part, être stocké à long terme sous forme d'excès de rétinol par les cellules étoilées périsinusoïdales ( cellules stellaires ou Ito stockant les graisses; 5-15% des cellules hépatiques) après estérification - principalement avec de l'acide palmitique - sous forme d'esters rétinyliques. Les esters rétinyliques des cellules étoilées périsinusoïdales représentent environ 50 à 80% du pool total de vitamine A du corps et environ 90% du foie total concentration. La capacité de stockage des cellules étoilées est presque illimitée. Ainsi, même avec des apports chroniquement élevés, ces cellules peuvent contenir plusieurs fois la quantité habituelle de stockage. Les adultes en bonne santé ont une moyenne concentration d'esters rétinyliques de 100 à 300 µg et d'enfants de 20 à 100 µg par g de foie. La demi-vie des esters de rétinyle stockés dans le foie est de 50 à 100 jours, ou moins dans la consommation chronique d'alcool [1-3, 6, 9]. Pour mobiliser la vitamine A stockée, les esters de rétinyle sont clivés par un rétinyle spécifique ester hydrolase (une enzyme). Le rétinol résultant, initialement lié à la CRBP, est libéré dans la protéine de liaison à l'apo-rétinol intracellulaire (située à l'intérieur de la cellule) (apo-RBP), lié et sécrété (sécrété) dans le sang plasma sous forme d'holo-RBP, puisque le complexe rétinol-RBP serait rapidement perdu dans le filtrat glomérulaire du un rein en raison de sa faible masse moléculaire, la liaison réversible de l'holo-RBP à la transthyrétine (TTR, thyroxine-préalbum de liaison) se produit dans le sang. Le complexe rétinol-RBP-TTR (1: 1: 1) se déplace vers les tissus extra-hépatiques (à l'extérieur du foie), tels que la rétine, les testicules et poumon, où le rétinol est absorbé par les cellules par l'intermédiaire d'un récepteur et lié par voie intracellulaire à la CRBP pour le transport à la fois à l'intérieur de la cellule et à travers sang/ barrières tissulaires. Alors que le TTR restant extracellulaire est disponible pour des processus de transport renouvelés dans le plasma sanguin, Apo-RBP est catabolisé (dégradé) par le un rein. Dans le métabolisme des cellules, les conversions comprennent les éléments suivants:

  • Déshydrogénation réversible (séparation de Hydrogénation) de rétinol - rétinol ↔ rétinal.
  • Oxydation irréversible de la rétine en acide rétinoïque - rétinal → acide rétinoïque.
  • Isomérisations (conversion de la molécule en un autre isomère) - trans ↔ cis - du rétinol, de l'acide rétinien ou rétinoïque.
  • Estérification du rétinol avec Les acides gras - rétinol ↔ rétinyl ester - combler un déficit d'approvisionnement à court terme.

L'acide rétinoïque - tout-trans et 9-cis - interagit dans les cellules cibles, lié à la protéine cellulaire de liaison à l'acide rétinoïque (CRABP), avec les récepteurs nucléaires de l'acide rétinoïque - RAR et RXR avec sous-types - appartenant à l'hormone stéroïde thyroïdienne (thyroïde) famille de récepteurs. Le RXR se lie préférentiellement à l'acide 9-cis-rétinoïque et forme des hétérodimères (molécules composées de deux sous-unités différentes) par contact avec d'autres récepteurs, tels que l'acide tout-trans-rétinoïque, la triiodothyronine (T3; hormone thyroïdienne), calcitriol (vitamine D), œstrogène ou progestérone récepteurs. En tant que facteurs de transcription, les récepteurs nucléaires de l'acide rétinoïque influencent gène expression en se liant à des séquences d'ADN spécifiques. Ainsi, l'acide rétinoïque est un régulateur important de la croissance et de la différenciation des cellules et des tissus.

Excrétion

Environ 20% de la vitamine A fournie par voie orale n'est pas absorbée et est éliminée via bile et les matières fécales ou l'urine. Pour convertir la vitamine A en une forme excrétable, elle subit une biotransformation, comme toutes les substances lipophiles (liposolubles). La biotransformation a lieu dans le foie et peut être divisée en deux phases:

  • En phase I, la vitamine A est hydroxylée (insertion d'un groupe OH) par le système du cytochrome P-450 pour augmenter la solubilité.
  • Dans la phase II, la conjugaison se produit avec des substances hautement hydrophiles (solubles dans l'eau) - à cette fin, l'acide glucuronique est transféré au groupe OH précédemment inséré de la vitamine A à l'aide de la glucuronyltransférase

Une grande partie des métabolites n'a pas encore été élucidée. Cependant, on peut supposer que les produits d'excrétion sont principalement l'acide rétinoïque glucuronidé et libre et l'acide 4-cétorétique, respectivement.