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Gesundheitliche Wirkungen von Vitamin E (Tocopherole)

Vitamin E bei Virusinfektionen und COVID-19

Vitamin E – am besten in Form natürlicher Tocopherole – wirkt zwar nicht antiviral, kann aber vor Folgeschäden einer Virusinfektion schützen. Denn diese lösen Entzündungen und damit starken oxidativen Stress aus. Das fettlösliche Vitamin E fängt die freien Radikale ab, weshalb im Fall einer Infektion der Vitamin-E-Bedarf erhöht ist. Dadurch kann es wichtige Organe, wie z. B. Lunge und Leber, vor Schäden schützen.[1]Mileva M, Galabov AS (2018): Vitamin E and Influenza Virus Infection, Vitamin E in Health and Disease, Morales-Gonzalez JA, IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.80954

Darüber hinaus schützt Vitamin E vor Blutgerinnseln.[2]Nationale Institute of Health (2020): Vitamin E – Fact Sheet for Consumers. URL: https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminE-Consumer/ (21.10.2020) Insbesondere gamma-Tocopherol reduziert die Throm­bo­zyten­aggregation und verzögert die arterielle Thrombusbildung. Gamma-Tocopherol hat zudem einen positiven Einfluss auf die Bildung von bioaktivem NO (Stickstoffmonoxid) und erweitert so die Blutgefäße.[3]Singh I, Turner AH, Sinclair AJ, Li D, Hawley JA (2007):
Effects of gamma-tocopherol supplementation on thrombotic risk factors. Asia Pac J Clin Nutr.; 16(3):422-428.
Der Körper benötigt Vitamin E auch zur Stärkung seines Immunsystems, damit es eindringende Bakterien und Viren abwehren kann.

Alpha-Tocopherol und gamma-Tocopherol

Es existieren acht verschiedene Formen von Vitamin E, vier Tocopherole und vier Tocotrienole, von denen jedoch nur alpha-Tocopherol und gamma-Tocopherol in der Natur weit verbreitet sind. Alpha-Tocopherol und gamma-Tocopherol haben unterschiedliche chemische Eigenschaften, die zu teils unterschiedlichen biologischen Effekten führen. Obwohl gamma-Tocopherol einen großen Teil der Vitamin-E-Aufnahme ausmacht (in Nordamerika etwa 70 %), wurde es lange Zeit kaum als potentieller Gesundheitsfaktor wahrgenommen und untersucht.[4]Wagner KH, Kamal-Eldin A, Elmadfa I (2004): Gamma-tocopherol—an underestimated vitamin? Ann Nutr Metab; 48(3):169-88. Viele Studien beachten nur alpha-Tocopherol, das insbesondere bei hochdosierter Anwendung teilweise auch negative Ergebnisse aufwies. Studien zeigen jedoch, dass insbesondere auch gamma-Tocopherol bedeutsame Gesundheitswirkungen aufweist. 

Schutz vor oxidativem und nitrosativem Stress und Entzündungen

Alpha-Tocopherol und gamma-Tocopherol haben sehr unterschiedliche antiinflammatorische Eigenschaften.[5]Christen S, Woodall AA, Shigenaga MK, Southwell-Keely PT, Duncan MW, Ames BN (1997): gamma-tocopherol traps mutagenic electrophiles such as NO(X) and complements alpha-tocopherol: physiological … Continue reading Beide Formen von Vitamin E hemmen die Bildung von freien Radikalen. Dabei wirkt alpha-Tocopherol zwar stärker antioxidativ, doch insbesondere gamma-Tocopherol kann Peroxynitrit und andere reaktive Stickstoffspezies (RNS) wie Stickstoffdioxid unschädlich machen und somit nitrosativen Stress reduzieren.[6]Christen S, Jiang Q, Shigenaga MK, Ames BN (2002): Analysis of plasma tocopherols alpha, gamma, and 5-nitro-gamma in rats with inflammation by HPLC coulometric detection. J Lipid Res; 43(11):1978-85.[7]Cooney RV, Franke AA, Harwood PJ, Hatch-Pigott V, Custer LJ, Mordan LJ (1993): Gamma-tocopherol detoxification of nitrogen dioxide: superiority to alpha-tocopherol. Proc Natl Acad Sci USA; … Continue reading[8]Kamal-Eldin A, Appelqvist LA. The chemistry and antioxidant properties of tocopherols and tocotrienols. Lipids. 1996 Jul;31(7):671-701.Kontush A, Spranger T, Reich A, Baum K, Beisiegel U (1999): … Continue reading Bei der Reaktion von gamma-Tocopherol, jedoch nicht von alpha-Tocopherol, mit Stickstoffdioxid entsteht dabei als positiver Nebeneffekt protektives Stickstoffmonoxid (NO), das sehr wichtig für ein gesundes Gefäßsystem ist.[9]Cooney RV, Franke AA, Harwood PJ, Hatch-Pigott V, Custer LJ, Mordan LJ (1993): Gamma-tocopherol detoxification of nitrogen dioxide: superiority to alpha-tocopherol. Proc Natl Acad Sci USA; … Continue reading

Nitrosativer Stress entsteht durch die Oxidation von NO zu Peroxynitrit, einem hochtoxischen Stickstoffradikal, das vermehrt während eines Entzündungsprozesses gebildet wird und diesen aufrechterhält. Gamma-Tocopherol kann zudem, im Gegensatz zu alpha-Tocopherol, die Aktivität des zentralen Entzündungsfaktors COX-2 hemmen.[10]Jiang Q, Christen S, Shigenaga MK, Ames BN (2001): gamma-tocopherol, the major form of vitamin E in the US diet, deserves more attention. Am J Clin Nutr; 74(6):714-22.[11]Jiang Q, Elson-Schwab I, Courtemanche C, Ames BN (2000): gamma-tocopherol and its major metabolite, in contrast to alpha-tocopherol, inhibit cyclooxygenase activity in macrophages and epithelial … Continue reading In Tierstudien reduzierte gamma-Tocopherol außerdem weitere Entzündungsfaktoren wie Leukotrien B4 und TNF-alpha.[12]Jiang Q, Ames BN. Gamma-tocopherol, but not alpha-tocopherol, decreases proinflammatory eicosanoids and inflammation damage in rats (2003): FASEB J.; 17(8):816-22.

Weitere Studien ergaben, dass die Supplementierung von gamma- und alpha-Tocopherol in Kombination wirksamer vor oxidativen Schäden der DNA und in Muskelzellen schützt als alpha-Tocopherol alleine.[13]Elmadfa I, Park E (1999): Impact of diets with corn oil or olive/sunflower oils on DNA damage in healthy young men. Eur J Nutr; 38(6):286-92. [14]Chen H, Li D, Saldeen T, Romeo F, Mehta JL (2002): Mixed tocopherol preparation is superior to alpha-tocopherol alone against hypoxia-reoxygenation injury. Biochem Biophys Res Commun; 291(2):349-53.

Indem gamma-Tocopherol RNS beseitigt und Entzündungsfaktoren hemmt, kann es Entzündungen eindämmen und verschiedenen Erkrankungen vorbeugen. Vermutlich wirken gamma-Tocopherol und alpha-Tocopherol bei der Prävention von entzündlichen Erkrankun­gen synergistisch.[15]Christen S, Jiang Q, Shigenaga MK, Ames BN (2002): Analysis of plasma tocopherols alpha, gamma, and 5-nitro-gamma in rats with inflammation by HPLC coulometric detection. J Lipid Res; 43(11):1978-85.

Wirksame Unterstützung gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Zu gamma-Tocopherol wurde bisher viel weniger geforscht als zu alpha-Tocopherol, jedoch zeigen die bisherigen Ergebnisse, dass gamma-Tocopherol ein wenigstens ebenso wichtiger Schutzfaktor gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist. Sowohl gamma-Tocopherol als auch alpha-Tocopherol hemmen in Tierstudien die Blutplättchenaggregation und verzögern die Bildung eines Blutgerinnsels. Vitamin E wirkt somit als natürlicher Blutverdünner. Zudem reduzieren die Tocopherole die arterielle Bildung von Superoxid, hemmen die Lipidperoxidation und die Oxidation von LDL-Cholesterin und steigern zudem die Aktivität der antioxidativ wirksamen Superoxiddismutase (SOD). Gamma-Tocopherol erwies sich bei all diesen Wirkungen effektiver als alpha-Tocopherol.[16]Saldeen T, Li D, Mehta JL (1999): Differential effects of alpha- and gamma-tocopherol on low-density lipoprotein oxidation, superoxide activity, platelet aggregation and arterial thrombogenesis. J Am … Continue reading[17]Li D, Saldeen T, Romeo F, Mehta JL. Relative effects of alpha- and gamma-tocopherol on low-density lipoprotein oxidation and superoxide dismutase and nitric oxide synthase activity and protein … Continue reading

In der Untersuchung von Jiang et al. (2001) gingen erhöhte Gewebskonzentrationen von gamma-Tocopherol mit selteneren kardiovaskulären Ereignissen und Todesfällen einher.[18]Jiang Q, Christen S, Shigenaga MK, Ames BN (2001): gamma-tocopherol, the major form of vitamin E in the US diet, deserves more attention. Am J Clin Nutr; 74(6):714-22. Umgekehrt zeigen verschiedene Studien zudem, dass Patienten mit fortgeschrittener Herz-Kreislauf-Erkrankung zwar normale alpha-Tocopherol-, jedoch niedrige gamma-Tocopherol-Plasmas­piegel aufweisen.[19]Ohrvall M, Sundlof G, Vessby B (1996): Gamma, but not alpha, tocopherol levels in serum are reduced in coronary heart disease patients. J Intern Med; 239(2):111-7.[20]Kontush K, Schekatolina S (2004): Vitamin E in neurodegenerative disorders: Alzheimer’s disease. Ann NY Acad Sci; 1031:249-62. Eine Studie mit 34.486 Frauen über sieben Jahre ergab, dass Frauen mit der höchsten Vitamin-E-Aufnahme aus der Nahrung, die zum Großteil aus gamma-Tocopherol bestand, im Vergleich zu denjenigen mit der niedrigsten Aufnahme ein um 62 % geringeres Risiko hatten, an einer koronaren Herz­erkrankung zu versterben.[21]Kushi LH, Folsom AR, Prineas RJ, Mink PJ, Wu Y, Bostick RM (1996): Dietary antioxidant vitamins and death from coronary heart disease in postmenopausal women. N Engl J Med; 334(18):1156-62.

In der Studie von Glynn et al. (2007) wurden fast 40.000 Frauen ab 45 Jahren im Mittel 10 Jahre beobachtet.[22]Glynn RJ, Ridker PM, Goldhaber SZ, Zee RY, Buring JE (2007): Effects of random allocation to vitamin E supplementation on the occurrence of venous thromboembolism: report from the Women’s … Continue reading Sie bekamen jeden zweiten Tag entweder 600 I.E. Vitamin E (alpha-Tocopherol) (entspricht 403 D-α-Tocopheroläquivalent) oder Placebo. Frauen, die Vitamin E einnahmen, hatten ein um 21 % reduziertes Risiko für eine venöse Thromboembolie (VTE). Frauen, die bereits vor Studienbeginn eine VTE erlitten hatten, profitierten besonders von der Vitamin-E-Einnahme. Bei ihnen war das Risiko um 44 % reduziert. Auch bei Probandinnen mit Faktor V Leiden und Prothrombin Mutation reduzierte sich das Risiko für eine VTE besonders stark um 49 %, also nahezu auf die Hälfte.

In niedrigeren ernährungsphysiologischen Dosierungen ist eine so starke Blutverdünnung, die natürlich auch unerwünscht sein kann, nicht zu erwarten.

Die blutverdünnende Wirkung von Vitamin E zeigt sich übrigens nicht, wenn bereits blutverdünnende Medikamente eingenommen werden. Die verbreitete Verwendung von Blutverdünnern erklärt, warum die kardiovaskuläre Wirkung von Vitamin E häufig unterschätzt wird.

Nahrungsergänzung mit Vitamin E

In Lebensmitteln ist Vitamin E in einem Gemisch aus verschiedenen Tocopherolen und Tocotrienolen enthalten. Die meisten Nahrungsergänzungsmittel enthalten nur alpha-Tocopherol. Klinische Studien mit alpha-Tocopherol sind nicht eindeutig und zeigen keine übereinstimmenden Ergebnisse. Denn das Zusammenspiel der verschiedenen Vitamin-E-Formen scheint für die gesundheitsförderlichen Wirkungen sehr wichtig zu sein. Insbesondere gamma-Tocopherol bzw. die Kombination von alpha- mit gamma-Tocopherol zeigte sich in verschiedenen Studien deutlich wirksamer als alpha-Tocopherol alleine.

Einseitige, hochdosierte Supplementierungen von alpha-Tocopherol reduzierten in Studien die gamma-Tocopherol-Spiegel, was die Vorteile von alpha-Tocopherol möglicherweise mehr als neutralisiert.[23]Huang HY, Appel LJ (2003): Supplementation of diets with alpha-tocopherol reduces serum concentrations of gamma- and delta-tocopherol in humans. J Nutr; 133(10):3137-40.[24]Handelman GJ, Machlin LJ, Fitch K, Weiter JJ, Dratz EA (1985): Oral alpha-tocopherol supplements decrease plasma gamma-tocopherol levels in humans. J Nutr; 115(6):807-13. Der Mangel an anderen Vitamin-E-Formen, insbesondere gamma-Tocopherol, kann daher erklären, warum viele Studien keine Wirksamkeit von Vitamin E nachweisen konnten. Denn sowohl alpha-Tocopherol als auch gamma-Tocopherol haben zwar präventive Eigenschaften, doch besonders effektiv ist vermutlich die Kombination, welche eine synergistische Wirkung ermöglicht. Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin E sollten daher sowohl alpha-Tocopherol als auch gamma-Tocopherol in einem natürlichen Verhältnis enthalten.

Quellenverzeichnis

1Mileva M, Galabov AS (2018): Vitamin E and Influenza Virus Infection, Vitamin E in Health and Disease, Morales-Gonzalez JA, IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.80954
2Nationale Institute of Health (2020): Vitamin E – Fact Sheet for Consumers. URL: https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminE-Consumer/ (21.10.2020)
3Singh I, Turner AH, Sinclair AJ, Li D, Hawley JA (2007):
Effects of gamma-tocopherol supplementation on thrombotic risk factors. Asia Pac J Clin Nutr.; 16(3):422-428.
4Wagner KH, Kamal-Eldin A, Elmadfa I (2004): Gamma-tocopherol—an underestimated vitamin? Ann Nutr Metab; 48(3):169-88.
5Christen S, Woodall AA, Shigenaga MK, Southwell-Keely PT, Duncan MW, Ames BN (1997): gamma-tocopherol traps mutagenic electrophiles such as NO(X) and complements alpha-tocopherol: physiological implications. Proc Natl Acad Sci USA; 94(7):3217-22.
6, 15Christen S, Jiang Q, Shigenaga MK, Ames BN (2002): Analysis of plasma tocopherols alpha, gamma, and 5-nitro-gamma in rats with inflammation by HPLC coulometric detection. J Lipid Res; 43(11):1978-85.
7, 9Cooney RV, Franke AA, Harwood PJ, Hatch-Pigott V, Custer LJ, Mordan LJ (1993): Gamma-tocopherol detoxification of nitrogen dioxide: superiority to alpha-tocopherol. Proc Natl Acad Sci USA; 90(5):1771-5.
8Kamal-Eldin A, Appelqvist LA. The chemistry and antioxidant properties of tocopherols and tocotrienols. Lipids. 1996 Jul;31(7):671-701.Kontush A, Spranger T, Reich A, Baum K, Beisiegel U (1999): Lipophilic antioxidants in blood plasma as markers of atherosclerosis: the role of alpha-carotene and gamma-tocopherol. Atherosclerosis; 144(1):117-22.
10, 18Jiang Q, Christen S, Shigenaga MK, Ames BN (2001): gamma-tocopherol, the major form of vitamin E in the US diet, deserves more attention. Am J Clin Nutr; 74(6):714-22.
11Jiang Q, Elson-Schwab I, Courtemanche C, Ames BN (2000): gamma-tocopherol and its major metabolite, in contrast to alpha-tocopherol, inhibit cyclooxygenase activity in macrophages and epithelial cells. Proc Natl Acad Sci USA; 97(21):11494-9.
12Jiang Q, Ames BN. Gamma-tocopherol, but not alpha-tocopherol, decreases proinflammatory eicosanoids and inflammation damage in rats (2003): FASEB J.; 17(8):816-22.
13Elmadfa I, Park E (1999): Impact of diets with corn oil or olive/sunflower oils on DNA damage in healthy young men. Eur J Nutr; 38(6):286-92.
14Chen H, Li D, Saldeen T, Romeo F, Mehta JL (2002): Mixed tocopherol preparation is superior to alpha-tocopherol alone against hypoxia-reoxygenation injury. Biochem Biophys Res Commun; 291(2):349-53.
16Saldeen T, Li D, Mehta JL (1999): Differential effects of alpha- and gamma-tocopherol on low-density lipoprotein oxidation, superoxide activity, platelet aggregation and arterial thrombogenesis. J Am Coll Cardiol; 34(4):1208-15.
17Li D, Saldeen T, Romeo F, Mehta JL. Relative effects of alpha- and gamma-tocopherol on low-density lipoprotein oxidation and superoxide dismutase and nitric oxide synthase activity and protein expression in rats. J Cardiovasc Pharmacol Ther. 1999 Oct;4(4):219-26.
19Ohrvall M, Sundlof G, Vessby B (1996): Gamma, but not alpha, tocopherol levels in serum are reduced in coronary heart disease patients. J Intern Med; 239(2):111-7.
20Kontush K, Schekatolina S (2004): Vitamin E in neurodegenerative disorders: Alzheimer’s disease. Ann NY Acad Sci; 1031:249-62.
21Kushi LH, Folsom AR, Prineas RJ, Mink PJ, Wu Y, Bostick RM (1996): Dietary antioxidant vitamins and death from coronary heart disease in postmenopausal women. N Engl J Med; 334(18):1156-62.
22Glynn RJ, Ridker PM, Goldhaber SZ, Zee RY, Buring JE (2007): Effects of random allocation to vitamin E supplementation on the occurrence of venous thromboembolism: report from the Women’s Health Study. Circulation 116(13):1497-1503. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.107.716407
23Huang HY, Appel LJ (2003): Supplementation of diets with alpha-tocopherol reduces serum concentrations of gamma- and delta-tocopherol in humans. J Nutr; 133(10):3137-40.
24Handelman GJ, Machlin LJ, Fitch K, Weiter JJ, Dratz EA (1985): Oral alpha-tocopherol supplements decrease plasma gamma-tocopherol levels in humans. J Nutr; 115(6):807-13.

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