Proteína de transferencia de a-tocoferol hepático y regulación de los niveles séricos

La a-TTP se identificó por primera vez en 1977 (11) y se demostró que transfería a-tocoferol entre liposomas y microsomas (12). Ahora se cree que la a-TTP es la proteína hepática que reconoce el RRR-a-tocoferol de los quilomicrones entrantes y regula preferentemente su resecreción en las VLDL derivadas del hígado (13). Se ha aislado la a-TTP hepática y se han descrito sus secuencias de ADN complementarias en diversas especies, como el ser humano, el ratón, la rata, el perro y la vaca. La proteína humana, que codifica 238 aminoácidos, tiene un 94% de homología con la proteína de rata y cierta homología con la proteína de unión al retinaldehído en la retina y con sec14, una proteína de transferencia de fosfolípidos (14). El gen humano ha sido secuenciado y localizado en 8q13. 1-13.3 del cromosoma 8 (14,15). a-TTP fue cristalizada por dos grupos diferentes (16,17). La estructura incluye un bolsillo de unión al a-tocoferol, que tiene una bisagra y una cubierta que se cierra atrapando al a-tocoferol.

Aunque se informó por primera vez que la expresión de la a-TTP se limitaba a los hepatocitos (18), el ARN mensajero (ARNm) de la a-TTP también se ha detectado en el cerebro, el bazo, el pulmón y el riñón de ratas (19), y la proteína a-TTP se ha detectado en el cerebro humano (20). Además, la a-TTP está presente en el útero de ratones preñados y en la placenta humana (21,22), lo que sugiere que su función es asegurar una adecuada transferencia de a-tocoferol al feto durante el embarazo. De hecho, la expresión del ARNm de la a-TTP en la placenta es la segunda después de la del hígado (23). También se informó de que la a-TTP se localizaba no sólo en el citosol, sino que se localizaba predominantemente en los núcleos del trofoblasto y en el endotelio de los capilares fetales.

El mecanismo celular por el que la a-TTP facilita la secreción preferente de a-tocoferol al plasma por parte del hígado no se ha aclarado. Los quilomicrones ricos en triglicéridos y las VLDL y LDL portadoras de vitamina E son captadas por el hígado mediante endocitosis mediada por receptores. Horiguchi y sus colegas (24) sugieren que la a-TTP se transloca del citosol a los endosomas para adquirir el a-tocoferol, y luego el complejo a-TTP/a-tocoferol se mueve a la membrana plasmática donde el a-tocoferol es liberado a la membrana para ser adquirido por las lipoproteínas circulantes, especialmente las VLDL. Zha y sus colegas (25) han informado que la proteína de casete de unión a adenosina trifosfato (ATP) A1 (ABCA1) en los endosomas también desempeña un papel en la endocitosis al actuar como una flippase para translocar fosfatidil serina a la membrana externa y potenciar el brote de la membrana. Dado que ABCA1 también puede transferir a-tocoferol (26), ABCA1 podría enriquecer la membrana externa de las vesículas endocíticas con a-tocoferol; entonces a-TTP podría retirar preferentemente el RRR-a-tocoferol de la hoja externa de la membrana endosomal para su transferencia a la membrana plasmática. Queda por aclarar si ABCA1 participa en la transferencia de a-tocoferol directamente hacia y desde la a-TTP, como sugirieron Horiguchi y sus colegas (24), o si algunas otras proteínas también participan en el tráfico de a-tocoferol.

Ahora parece que la afinidad de la a-TTP por los análogos de la vitamina E es uno de los determinantes críticos de las concentraciones plasmáticas de las diversas formas de vitamina E (27). La a-TTP tiene la mayor afinidad por el RRR-a-tocoferol (100%), seguido del -tocoferol (38%), el γ-tocoferol (9%), el d-tocoferol (2%), el acetato de a-tocoferol (2%), la quinona de a-tocoferol (2%), el SRR-a-tocoferol (11%), el a-tocotrienol (12%) y el trolox (9%) (27). La prueba de la importancia de esta proteína en la regulación de los niveles plasmáticos se deriva de los ratones knockout y de los humanos con una deficiencia genética de esta proteína. En los ratones knockout de a-TTP, las concentraciones plasmáticas y tisulares de a-tocoferol son entre el 2% y el 20% de las de los ratones de control (28,29), y los ratones carecen de la capacidad de discriminar entre el RRR-a-tocoferol natural y el sintético, all-rac-a-tocoferol (28). Desde mediados de la década de 1980, se han encontrado varias docenas de pacientes con hallazgos neurológicos consistentes con la deficiencia de vitamina E que tienen niveles plasmáticos bajos, pero sin evidencia de malabsorción de grasas (30,31). Estos pacientes con «ataxia con deficiencia de vitamina E» (AVED) eran incapaces de mantener concentraciones plasmáticas normales de a-tocoferol sin suplementación con grandes dosis orales de vitamina E. Aunque tenían una absorción intestinal normal de vitamina E, eran incapaces de secretar a-tocoferol del hígado en las VLDL (9) y eran incapaces de discriminar entre formas de vitamina E (32). Posteriormente, se demostró que la AVED era el resultado de mutaciones homocigóticas en el gen que codifica la a-TTP (31,33). Así pues, las mutaciones genéticas de la a-TTP en humanos y la manipulación del gen en ratones demuestran de forma concluyente la importancia de la a-TTP en la regulación de las concentraciones séricas normales de vitamina E.

En el hígado bovino se ha identificado una proteína citosólica adicional que regula las concentraciones tisulares de a-tocoferol como la proteína asociada al tocoferol (TAP) de 46 kDa (34). Posteriormente, se clonó el homólogo humano, la hTAP (35). La hTAP se expresa sobre todo en el hígado, el cerebro y la próstata (35). Se ha descubierto que la TAP es idéntica al factor de proteína sobrenadante (SPF) (35,36), que potencia la síntesis de colesterol al estimular la conversión de escualeno en lanosterol (36). Es interesante el hallazgo de que la TAP/SPF humana forma complejos con la RRR-a-tocoferil quinona, el producto de oxidación del a-tocoferol (37), lo que sugiere un papel potencial en la regulación del catabolismo del tocoferol. La función fisiológica de TAP/SPF sigue siendo objeto de investigación.