Determinanten der selektiven Retention und der biologischen Potenzen von Vitamin E-Kongeneren und -Stereoisomeren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Ziele des Projekts waren es experimentell zu widerlegen, dass das hepatische α-Tocopherol-Transferprotein (TTP) von Bedeutung für (1) die Diskriminierung des Organismus gegen Nicht-α-Tocopherol Vitamin E-Kongenere, wie zum Beispiel γ-Tocopherol (γT), und (2) die biologische Aktivität der verschiedenen Vitamin E-Kongenere ist. In Wildtyp- und TTP-/--Mäusen, die mit equimolaren Konzentrationen von αT und γT gefüttert wurden, erhöhte die Hemmung des Vitamin E-Metabolismus mit Sesamin, nicht aber der TTP-Knockout, die γT-Gewebekonzentrationen. Die Inkubation von gewöhnlichen sowie mit dem TTP-Gen transfizierten HepG2-Leberzellen mit identischen αT- und γT-Konzentrationen in Gegenwart und Abwesenheit von Sesamin, bestätigte die im Tiermodell beobachtete bevorzugte Metabolisierung von γT. Unerwarteterweise wurde der Abbau von γT zu seinem kurzkettigen Metaboliten γ-Carboxyethyl-Hydroxychromanol (γCEHC) in stärker TTP-exprimierenden Zellen gehemmt. Die Verdrängung von γT aus der Bindungstasche von TTP durch Inkubation mit ansteigenden Konzentrationen von αT führte zu einer konzentrationsabhängigen Steigerung des γT-Metabolismus und der im Kulturmedium gemessenen γCEHC-Konzentrationen. Diese Daten lassen vermuten, dass TTP-gebundenes γT vor dem Abbau geschützt ist. Wir schließen aus diesen Versuchen mit TTP-exprimierenden und -freien Mäusen und Zellen, dass der Vitamin E-Metabolismus in der Leber, und nicht das dort exprimierte TTP, für die niedrigen Konzentrationen von γT in Geweben von Säugetieren verantwortlich ist. Um die Bedeutung des TTP für die biologische Aktivität von Vitamin E zu untersuchen, wurden je drei Gruppen Wildtyp- und TTP-/--Mäuse über 3 Monate mit Vitamin E-freiem Nagerfutter oder einem identischen Futter, dem entweder RRR-αT oder SRR-αT (50 mg/kg Futter) beigemischt wurde, ernährt. Die Knockout-Tiere hatten insgesamt geringere αT-Konzentrationen in den meisten untersuchten Geweben, mit Ausnahme des Fettgewebes, als Wildtyp-Mäuse. Mit Ausnahme des Gehirns waren die αT-Konzentrationen in den Vitamin E-frei gefütterten Tieren deutlich niedriger, als in den mit RRR- oder SRR-αT gefütterten Tieren. Trotz dieser signifikanten Unterschiede in den αT- Gewebekonzentrationen war keines der bekannten Vitamin E-Zielgene (weder auf mRNA-, noch auf Protein-Ebene) unterschiedlich reguliert. Knochendichtemessungen in den Tieren ergaben ebenfalls keinen Hinweis auf Unterschiede in der Knochenmineralisierung oder der Expression Knochenstoffwechsel-relevanter mRNA zwischen den Gruppen. Diese Ergebnisse zeigen, dass TTP keine Rolle für die biologische Aktivität (gemessen als Veränderungen der Genexpression und der Knochendichte) von αT spielt.
