Jornal de Distúrbios Nutricionais e Terapia

Abstrato

Congresso de Nutrição 2015: Isoformas de vitamina E regulam doenças alérgicas - Joan Cook-Mills- North-western University School of Medicine

Joana Cook-Mills

A asma ocorre como interações complexas do ambiente e da genética. Estudos clínicos e modelos animais de asma indicam fatores dietéticos como vitamina E e vitamina D como protetores para o risco de asma. Nesta revisão, discutimos funções regulatórias opostas de isoformas de tocoferol da vitamina E e funções regulatórias da vitamina D na asma e a maneira como a variação na prevalência global de asma pode ser explicada, pelo menos em parte, por esses componentes dietéticos.

A asma é uma doença heterogênea resultante de interações complexas de fatores ambientais e genéticos. A Organização Mundial da Saúde relatou que a prevalência de asma de 1950 até o presente aumentou em muitos países, incluindo países com altas taxas de asma, taxas intermediárias de asma ou baixas taxas de asma, em apenas algumas décadas, sugerindo um papel importante do ambiente local. O aumento acentuado nas taxas de asma em algumas décadas e as diferenças nas taxas entre países e em populações migrantes sugerem um papel importante do ambiente local, como a dieta, no desenvolvimento da asma. Uma mudança ambiental nos últimos 40 anos foi um aumento na isoforma d-γ-tocoferol da vitamina E na dieta e em fórmulas infantis. Recentemente, demonstramos que o γ-tocoferol aumenta a inflamação pulmonar alérgica em um modelo murino de asma e relatamos que, em humanos, altos níveis plasmáticos de γ-tocoferol estão associados à menor função pulmonar. Também é sugerido que uma redução ao longo do tempo em outra vitamina, a vitamina D, está associada ao aumento da incidência de asma. Nesta revisão, discutimos a regulação da asma pela vitamina D e os efeitos complexos e potencialmente protetores de isoformas específicas da vitamina E na asma em humanos e em modelos animais de inflamação pulmonar. Também revisaremos como a variação na prevalência global da asma pode ser explicada, pelo menos em parte, pelas concentrações plasmáticas de γ-tocoferol específicas de cada país. Nossos estudos são especializados na regulação da inflamação alérgica pelos 2 tipos mais abundantes de vitamina E (d-α-tocoferol e d-γ-tocoferol) na dieta e nos tecidos. Demonstramos que o α-tocoferol inibe e o γ-tocoferol eleva o recrutamento de leucócitos através do endotélio in vitro e a ativação da proteína quinase Cα da célula endotelial para o recrutamento de eosinófilos e células dendríticas durante a inflamação alérgica. Especificamente, o γ-tocoferol é um agonista e o α-tocoferol é um antagonista da PKC. In vivo, a suplementação de α-tocoferol bloqueia respostas pulmonares alérgicas eosinofílicas em camundongos adultos e que o α-tocoferol se associa a uma melhor espirometria pulmonar em humanos adultos. Notavelmente, o γ-tocoferol tem a função oposta. Em humanos, um nível plasmático de γ-tocoferol 5 vezes maior se associa a uma espirometria pulmonar mais baixa em adultos aos 21 anos, sugerindo que as isoformas de tocoferol têm um papel regulador no início da vida. Em leituras clínicas e modelos animais, os filhos de mães alérgicas têm melhor capacidade de resposta ao desafio do alérgeno.

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.

Relatamos que as descobertas de funções regulatórias opostas de isoformas de tocoferol em modelos animais podem ser traduzidas para a função pulmonar humana. Analisamos 4.526 adultos nos Estados Unidos na coorte multicêntrica Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) com dados disponíveis de espirometria e isoforma de tocoferol. Nesta coorte, havia números iguais de negros e brancos e números iguais de mulheres e homens por desenho de estudo. Curiosamente, concentrações séricas crescentes de γ-tocoferol foram associadas a menor VEF1 ou CVF, enquanto concentrações séricas crescentes de α-tocoferol foram associadas a maior VEF1 ou CVF. Como esses dois tocoferóis têm funções opostas, sugerimos que a análise de funções opostas de isoformas de tocoferol em estudos clínicos deve incluir quartis de tocoferóis plasmáticos com determinação de se há uma associação de uma isoforma de tocoferol com o resultado clínico quando a concentração do tocoferol oposto é baixa e causa os efeitos opostos menos concorrentes. Usando essa abordagem, na análise da coorte CARDIA, demonstramos recentemente que o γ-tocoferol plasmático está inversamente associado à função pulmonar (VEF1) e o α-tocoferol plasmático está positivamente associado à função pulmonar (VEF1) em não asmáticos e asmáticos com ajustes para vários fatores de confusão conhecidos, como gênero, idade, índice de massa corporal, raça e tabagismo. Assim, houve resultados opostos para a associação do α-tocoferol plasmático e do γ-tocoferol com a função pulmonar. Isso é consistente com nossos estudos mecanísticos para esses tocoferóis em modelos animais.

Demonstramos que o desenvolvimento de respostas alérgicas na prole é inibido ou elevado pela suplementação materna com α-tocoferol ou γ-tocoferol, respectivamente. Esses resultados têm inferências para a suplementação de mães alérgicas com isoformas de tocoferol e para o crescimento de alergias em grupos futuros.

NOTA: Este trabalho foi parcialmente apresentado na 4ª Conferência e Exposição Internacional sobre Nutrição, realizada de 26 a 28 de outubro de 2015 em Chicago, Illinois, EUA.