Unter Vitamin A versteht man natürliche und synthetische Substanzen mit chemisch ähnlicher Struktur, die über alle Wirkungen des Vitamins verfügen. Zu diesen Verbindungen gehören sowohl Retinol und Retinylester (zu Retinal und Retinsäure metabolisierbar), als auch Carotinoide mit Provitamin A-Aktivität [3, 6].
Vitamin A, Retinol und seine Ester können demzufolge als biologisch aktive Vitamin-Gruppe bezeichnet werden [3, 6]. Retinoide und ihre Ester – Retinsäure und ihre synthetischen Derivate – weisen hingegen keine vollständige Vitamin A-Wirkung auf, da sie nicht zur Ausgangssubstanz Retinol verstoffwechselt werden können [3]. Sie haben weder Einfluss auf die Spermatogenese noch auf den Sehzyklus [3].
Funktion beziehungsweise Wirkung der Vitamin A-Derivate [9]
| Substanzgruppe | Funktion beziehungsweise Wirkung |
| Retinol | Transportform, im Serum gebunden an Retinol-Bindungsprotein (RBP) und Transthyretin (TTR) |
| 11-cis-und all-trans-Retinal | Im Rhodopsinzyklus des Auges |
| Retinsäure | Inhibierung von Tumorpromotoren und wichtig für Proliferation und Differenzierung verschiedener Gewebe (Darmschleimhaut, Respirationsepithel, Haut) Diverse Tumorzellen, prämyeloide und myeloide Formen, embryonale Formen |
| Retinylester | Speicherform des Vitalstoffs, kommt vor in Leber, Hoden, Retina, Lunge |
| Glukuronierte Verbindungen – Retinsäure und Retinol | Ausscheidungsprodukte mit Wirkung auf Differenzierung und Wachstum |
Sehvorgang
- Rhodopsin bildet den Sehfarbstoff in der Netzhaut der Augen und ist eine Verbindung des Proteins Opsin und Retinal
- 11-cis Retinal kann Licht absorbieren und wird bei Lichteinfall in die all-trans Form umgewandelt
- Abspaltung des Retinals vom Rhodopsin
- Aktivierung der Rhodopsin-Moleküle, welche im Anschluss Transducin-Moleküle aktivieren
- Das Resultat ist eine Hyperpolarisation – Erhöhung des Membranpotenzials – mit der Folge eines Nervenimpulses, der zur Sinneswahrnehmung führt
- Umwandlung des All-trans-Retinals in das 11-cis Retinal, welches sich an Opsin bindet und so wieder in das Rhodopsin-Molekül eingebracht wird [2, 3, 7]
- Retinsäure-abhängige Rezeptoren werden schon in sehr frühen Entwicklungsphasen exprimiert und regeln die Entwicklung des Skelettsystems, des Neuralrohrs, verschiedener Organe und Gewebe
- Sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige Vitamin A-Zufuhr kann zu Fehlbildungen beim Ungeborenen führen [2]
- Vitamin A-Derivate sind in der Lage, das Wachstum verschiedener Zellen zu hemmen oder zu fördern beziehungsweise differenzierende oder dedifferenzierende Effekte einzuleiten – dies geschieht entweder durch Angriff von Vitamin A am Retinoidrezeptor, oder auch unabhängig davon [2, 3]
- Häufig ist die Wirkung auf Wachstum und Differenzierung gekoppelt – durch Retinsäure wird das Wachstum einer neoplastischen Zelle gehemmt und gleichzeitig kommt es zur Differenzierung normaler Zellen [3]
- Vitamin A regelt vor allem die regelrechte Differenzierung der Schleimhaut der Atemwege und der Haut [4]
- Vitamin A beeinflusst auch das Wachstum und die Differenzierung von Epithel-, Zahn- und Knochengewebe sowie plazentarem und embryonalem Gewebe [6, 7, 8, 10].
Immunsystem
- Retinol und seine Derivate schützen (durch die Aufrechterhaltung der Struktur und Funktion der Zellmembranen) Haut- und Mukosazellen – Schleimhautzellen der Luftwege, des Verdauungstraktes und der Harnwege –, die eine Barriere für Bakterien, Viren und Parasiten und damit für Infektionen darstellen [9]
- Retinol und Retinylester sind an der Produktion von Antikörpern beteiligt – verstärkte Stimulation der Antikörperbildung in Leukozyten – eine Untergruppe der weißen Blutkörperchen – und Aktivierung der
T-Lymphozyten – die wichtigsten Regulatorzellen des Immunsystems – [7, 9] - Den Carotinoiden werden neben antioxidativen und immunmodulierenden auch antikanzerogene Eigenschaften zugeschrieben [7]
Weitere Funktionen des Vitamin A
- Initiierung und Steuerung der Produktion von Steroidhormonen einschließlich der Kortikosteroide [9]
- Produktion roter Blutkörperchen (Erythropoese) – zur Differenzierung von Stammzellen in Erythrozyten (rote Blutkörperchen) sind Retinoide erforderlich [9]
- Eisentransport – Vitamin A mobilisiert Eisen aus den Speichern, zum Einbau in das Hämoglobin der roten Blutkörperchen [9]
- Neben der Synthese von Proteinen und Fetten spielt Vitamin A &auch in der Bildung von Androgenen und Östrogenen eine wesentliche Rolle – eine normale Spermienzahl, -form und -beweglichkeit setzt einen optimalen Vitamin A-Status voraus [8, 10]
- Essentiell für das Hören, Schmecken und Riechen [8, 10]
- Myelinsynthese im Nervensystem [9]
- Regeneration von Knochenbrüchen [9]
- Antikanzerogene Wirkung der Retinsäure durch Beeinflussung der Genexpression in der Promotionsphase von Hautkrebs [1, 5]
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