Revista de trastornos nutricionales y terapia

Abstracto

Congreso de Nutrición 2015: Las isoformas de la vitamina E regulan las enfermedades alérgicas - Joan Cook-Mills- Facultad de Medicina de la Universidad Northwestern

Joan Cook Mills

El asma se produce como resultado de interacciones complejas entre factores ambientales y genéticos. Los estudios clínicos y modelos animales de asma indican que factores dietéticos como la vitamina E y la vitamina D protegen contra el riesgo de asma. En esta revisión, analizamos las funciones reguladoras opuestas de las isoformas de tocoferol de la vitamina E y las funciones reguladoras de la vitamina D en el asma y la forma en que la variación en la prevalencia global del asma puede explicarse, al menos en parte, por estos componentes dietéticos.

El asma es una enfermedad heterogénea que resulta de interacciones complejas de factores ambientales y genéticos. La Organización Mundial de la Salud informó que la prevalencia del asma desde 1950 hasta la actualidad ha aumentado en muchos países, incluidos los países con tasas altas, intermedias o bajas de asma, en solo unas pocas décadas, lo que sugiere un papel importante del entorno local. El marcado aumento de las tasas de asma en unas pocas décadas y las diferencias en las tasas entre países y en las poblaciones migrantes sugieren un papel importante del entorno local, como la dieta, en el desarrollo del asma. Un cambio ambiental en los últimos 40 años ha sido un aumento en la isoforma d-γ-tocoferol de la vitamina E en la dieta y en las fórmulas infantiles. Recientemente demostramos que el γ-tocoferol aumenta la inflamación pulmonar alérgica en un modelo de ratón de asma e informamos que, en humanos, los altos niveles plasmáticos de γ-tocoferol se asocian con una función pulmonar inferior. También se sugiere que una reducción con el tiempo en otra vitamina, la vitamina D, se asocia con el aumento de la incidencia del asma. En esta revisión, analizamos la regulación del asma por la vitamina D y los efectos complejos y potencialmente protectores de isoformas específicas de la vitamina E sobre el asma en humanos y en modelos animales de inflamación pulmonar. También revisaremos cómo la variación en la prevalencia global del asma puede explicarse, al menos en parte, por las concentraciones plasmáticas de γ-tocoferol específicas de cada país. Nuestros estudios se especializan en la regulación de la inflamación alérgica por los 2 tipos más abundantes de vitamina E (d-α-tocoferol y d-γ-tocoferol) en la dieta y los tejidos. Demostramos que el α-tocoferol inhibe y el γ-tocoferol eleva el reclutamiento de leucocitos a través del endotelio in vitro y la activación de la proteína quinasa Cα de las células endoteliales para el reclutamiento de eosinófilos y células dendríticas durante la inflamación alérgica. Específicamente, el γ-tocoferol es un agonista y el α-tocoferol es un antagonista de la PKC. In vivo, la suplementación con α-tocoferol bloquea las respuestas alérgicas pulmonares eosinofílicas en ratones adultos y el α-tocoferol se asocia con una mejor espirometría pulmonar en humanos adultos. Cabe destacar que el γ-tocoferol tiene la función opuesta. En humanos, un nivel plasmático de γ-tocoferol 5 veces mayor se asocia con una espirometría pulmonar más baja en adultos a los 21 años, lo que sugiere que las isoformas del tocoferol tienen un papel regulador en etapas tempranas de la vida. En lecturas clínicas y modelos animales, la descendencia de madres alérgicas ha mejorado la respuesta a la exposición a alérgenos.

The average human plasma γ-tocopherol levels are 2 to 5 times higher in the United States than those of many European and Asian countries whereas the average human plasma α-tocopherol levels are relatively similar among these countries. This 5-fold higher level of human plasma γ-tocopherol is similar to the 5-fold increase in plasma γ-tocopherol in mice that increased allergic lung inflammation with γ-tocopherol administration. The high human plasma γ-tocopherol levels in the United States are consistent with soybean oil, which is high in γ-tocopherol, as the predominant food oil in the United States. It is reported that dietary oils influence plasma tocopherol levels in humans. In studies with soybean oil administration, plasma γ-tocopherol is elevated 2–5 fold in humans and hamsters. Also, in a study in which olive oil or soybean oil was administered to preterm human infants starting 24 hrs after birth, there was a significant 1.5 fold increase in plasma α-tocopherol after feeding with olive oil as compared to feeding with soybean oil, but unfortunately, γ-tocopherol was not reported. It is reported that as countries assume western lifestyles, diets change including increased consumption of soybean oil. In contrast to high levels of γ-tocopherol in soybean oil, γ-tocopherol is low in other oils such as sunflower oil, safflower oil and olive oil that are used in several European and Mediterranean countries. There are also differences in asthma prevalence among racial and ethnic groups. However, studies examining vitamin E association with clinical outcomes generally adjust for several known confounding factors such as gender, age, body mass index, race, and smoking. Although there may be other differences regarding the environment and genetics of people in different countries, the outcomes for tocopherol isoforms and asthma in clinical studies are consistent with the studies demonstrating opposing functions of the tocopherol isoforms on leukocyte recruitment and allergic inflammation in mice.

Informamos que los hallazgos de funciones reguladoras opuestas de las isoformas de tocoferol en modelos animales se pueden trasladar a la función pulmonar humana. Analizamos 4526 adultos en los Estados Unidos en la cohorte multicéntrica Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) con datos disponibles de espirometría y de isoformas de tocoferol. En esta cohorte, hubo cantidades iguales de negros y blancos y cantidades iguales de mujeres y hombres por diseño del estudio. Curiosamente, el aumento de las concentraciones séricas de γ-tocoferol se asoció con un FEV1 o FVC más bajos, mientras que el aumento de las concentraciones séricas de α-tocoferol se asoció con un FEV1 o FVC más altos. Dado que estos dos tocoferoles tienen funciones opuestas, sugerimos que el análisis de las funciones opuestas de las isoformas de tocoferol en estudios clínicos debe incluir cuartiles de tocoferoles plasmáticos con la determinación de si existe una asociación de una isoforma de tocoferol con el resultado clínico cuando la concentración del tocoferol opuesto es baja y causa los efectos opuestos menos competitivos. Usando este enfoque, en el análisis de la cohorte CARDIA, demostramos recientemente que el γ-tocoferol plasmático está inversamente asociado con la función pulmonar (FEV1) y el α-tocoferol plasmático está positivamente asociado con la función pulmonar (FEV1) en asmáticos y no asmáticos con ajustes para varios factores de confusión conocidos como género, edad, índice de masa corporal, raza y tabaquismo. Por lo tanto, hubo resultados opuestos para la asociación del α-tocoferol plasmático y el γ-tocoferol con la función pulmonar. Esto es consistente con nuestros estudios mecanísticos para estos tocoferoles en modelos animales.

Demostramos que el desarrollo de respuestas alérgicas en la descendencia se inhibe o aumenta con la suplementación materna con α-tocoferol o γ-tocoferol, respectivamente. Estos resultados tienen implicaciones para la suplementación de madres alérgicas con isoformas de tocoferol y para el desarrollo de alergias en grupos futuros.

NOTA: Este trabajo se presentó parcialmente en la 4ª Conferencia y Exhibición Internacional sobre Nutrición, celebrada del 26 al 28 de octubre de 2015 en Chicago, Illinois, EE. UU.