Funkcije

Funkcije vitamina A su:

  • Vid
  • Stanična diferencijacija
  • Imunitet
  • Reproduktivno zdravlje

Vid

Mrežnica (lat. retina) je smještena u stražnjem dijelu očne jabučice. Kada svjetlost prođe kroz leću, mrežnica ga osjeti i pretvara u živčani impuls koji mozak interpretira. Retinol se prenosi u očno tkivo i mrežnicu oka specifičnim proteinima i nakuplja se u pigmentnim epitelnim stanicama. Tamo se retinol esterificira u retinil ester, oblik u kojem se može skladištiti. Kada su potrebni, retinil esteri se hidroliziraju i izomeriziraju u 11-cis-retinol, koji dalje oksidira u 11-cis-retinal. 11-cis-Retinal se prenosi u štapićaste stanice gdje se veže za opsin tvoreći vidni pigment, rodopsin. Štapićaste stanice sa rodopsinom mogu detektirati vrlo male količine svjetlosti, što je važno za vid po noći.
Apsorpcija fotona svjetlosti  katalizira izomerizaciju 11-cis-retinala u all-trans-retinal i rezultira njegovim otpuštanjem. Ta izomerizacija, odnosno ujedno i promjena konformacije proteina opsina, započinje kaskadu reakcija, vodeći do stvaranja električnog signala u očnom živcu. Živčani impuls koji je stvorio očni živac se prenosi do mozga gdje se interpretira, te rezultira sposobnošću da vidimo pri prigušenom svjetlu. Kada je otpušten, all-trans retinal se pretvara u all-trans-retinol, koji se prenosi u epitelne stanice, završavajući ciklus vida. Protein opsin je tada slobodan da veže novu molekulu 11-cis-retinala za novi vizualni krug.
Brzina kojom se rodopsin regenerira je ovisna o dostupnosti retinola. Noćno sljepilo je obično indikator nedovoljne količine retinola, no može biti i indikator nedostatka drugih hranjivih tvari bitnih za regeneraciju rodopsina, kao što su proteini, cink, te nekih nasljednih bolesti, kao što je retinitis pigmentosa.

Stanična diferencijacija

Izomeri retinske kiseline utječu na ekspresiju gena i time utječu na brojne fiziološke procese. All-trans-retinska kiselina i 9-cis-retinska kiselina se prenose u jezgru stanice posebnim proteinima. Unutar jezgre, all-trans-retinska kiselina se veže za svoj receptor, a 9-cis-retinska kiselina za svoj. Zajedno ti receptori tvore heterodimere (vezana dva različita proteina); ti heterodimeri se vežu za regulatorna mjesta kromosoma. Vezanje all-trans-retinske kiseline i 9-cis-retinske kiseline za receptore (proteinske građe)  omogućuje kontrolu brzine transkripcije gena te time utječe na sintezu određenih proteina. Preko stimulacije i inhibicije transkripcije specifičnih gena, retinska kiselina ima važnu ulogu u staničnoj diferencijaciji, tj. specijalizaciji stanica za visokospecifične fiziološke uloge. Također, retinska kiselina, održava kožu zdravom, aktivirajući gene  koji su zaslužni za diferencijaciju keratinocita (nezrelih stanica kože) u zrele epidermalne stanice.

Retinol i retinska kiselina su ključni za razvoj embrija. Retinska kiselina preko receptora za retinsku kiselinu utječe na staničnu diferencijaciju te time rast i razvoj embrija.  Tijekom razvoja fetusa, djeluje pri razvoju udova i formaciji srca, očiju i ušiju. Retinska kiselina također regulira ekspresiju gena koji kodira za hormon rasta uz to je i je bitan čimbenik pri diferencijaciji matičnih stanica.

Crvene krvne stanice, kao i sve krvne stanice, potječu od matičnih stanica. Matične stanice ovise o retinoidima, zbog normalne stanične diferencijacije u crvena krvna zrnca. Uz to, vitamina A pomaže pri prijenosu željeza iz mjesta skladištenja u crvenu krvnu stanicu da bi se uklopio u hemoglobin, nosač kisika unutar crvene krvne stanice; nedostatak vitamina A uzrokuje abnormalnosti u metabolizmu željeza.

Imunitet

Vitamin A se još naziva anti-infektivnim vitaminom, zato što je potreban za normalno funkcioniranje imunosnog sustava. Koža i stnice sluznice (stanice koje oblažu dišne puteve, probavni i mokraćni trakt) djeluju kao prepreka te su time prva linija obrane tijela od infekcija. Retinol i njegovi metaboliti su potrebni za održavanje cjelokupnosti i funkcije tih stanica. Vitamin A i retinska kiselina imaju ulogu u diferencijaciji bijelih krvnih zrnaca te su uključeni u održavanje brojnih imunosnih stanica stečenog i urođenog imuniteta, kao što su limfociti (B-stanice, T-stanice, i NK stanice – stanice ubojice) i mnoge mijelocite (neutrofile, makrofagei dendritične stanice).

Reproduktivno zdravlje

Vitamin A utječe na ženski i muški reproduktivni sustav i to zbog sposobnosti da “poništi” mnoge reproduktivne poremećaje uzrokovane nedostatkom vitmina A. Bitan je u sintezi progesterona čime utječe na proizvodnju androgena i estrogena. U muškaraca vitamin A je potreban za spermatogenezu tako što potiče diferencijaciju nediferenciranih spermatogonija te za održavanje genitalnog trakta. U žena vitamin A je esencijalan za održvanje reproduktivnih organa i razvoj embrija. Također, sudjeluje u staničnoj signalizaciji koja potiče mejozu prilikom embriogeneze te je od izuzetne važnosti prilikom začeća i tijekom trudnoće

"Literatura"

1. Insel, P., Ross, D. McMahon, K., Bernstein, M. (2011) Nutrition. Jones and Bartlett Publishers, Sudbury.

2. Hui, Y.H. (1992) Encyclopedia of food science and technology. John Wiley and sons, New York.

3. MacRae, R., Robinson, R.K., Sadler, M.J. (1993) Encyclopaedia of food science, food technology and nutrition. Academic Press, London.

4. Linden, M., Eriksson, U. (2006) Understanding Retinol Metabolism: Structure and Function of Retinol Dehydrogenases. J. Biol. Chem. 281, 13001-13004.

5. Duester, G. (2000) Families of retinoid dehydrogenases regulating vitamin A function: Production of visual pigment and retinoic acid. Eur. J. Biochem. 267, 4315-4324.

6.  McCullough, F. i sur. (1999) The effect of vitamin A on epithelial integrity. Nutr. Soc. 58, 289-293.

7. Duester, G. (2008) Retinoic Acid Synthesis and Signaling during Early Organogenesis.Cell. 134, 921–931.

8. Lynch, S.R. (1997) Interaction of iron with other nutrients. Nutr. Rev. 55, 102-110.

9. Ross, A.C., Stephensen, C.B. (1996) Vitamin A and retinoids in antiviral responses. FASEB J. 10,  979-985.

10. Van Beek, M. E. A. B., Meistrich, M.L. (1992) Spermatogenesis in retinol-deficient rats maintained on retinoic acid. J. Reprod. Fert. 94,  327-336.

11. Clagett-Dame, M., Knutson, D. (2011) Vitamin A in Reproduction and Development.Nutrients. 3, 385-428.