Витамин D – чудо XXI века: миф или надежда?

Версия для печати

В.Б.Спиричев, Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор, Москва, РФ

 23 марта 2010 г в столице Бельгии Брюсселе в рамках Общеевропейского Парламента с участием ведущих политических деятелей, представителей медицинской науки и средств массовой информации состоялись слушания, посвященные новейшим научным данным и практическим аспектам широкого использования витамина D как средства надежной и высокоэффективной профилактики не только рахита и остеопороза, но и самых распространенных и грозных недугов современного человечества: сердечно-сосудистых, онкологических, иммунологических, диабета, астмы, рассеянного склероза и целого ряда других серьезных нарушений здоровья.

При этом с европейской пунктуальностью и практицизмом было рассчитано, что при затратах на проведение этих профилактических мероприятий в рамках всего Европейского содружества, составляющих 10 миллиардов евро в год, реальная экономия от снижения заболеваемости и расходов на лечение и уход за больными составит 187 миллиардов.

Несколько позже, летом того же года, аналогичные слушания состоялись в Сенате США и специальной комиссии при президенте этой страны.

Что же стоит за этими серьезными научно-политическими событиями в двух наиболее развитых в научном и экономическом отношениях регионах мира?

Чем и насколько обоснованы связанные с ними надежды и расчеты?

Для того, чтобы ответить на эти вопросы, нам придется вернуться на 30-35 лет назад, в 80-е годы прошлого столетия, когда два молодых американских исследователя: Гектор Де Лука и Антони Норман со своими сотрудниками и независимо друг от друга установили, что необходимым условием успешного осуществления витамином D его жизненно важных функций в процессах кальцификации скелета, является предварительное превращение этого витамина в его гормонально активную форму – 1α,25-диоксивитамин D [28, 40]. На первом этапе этого превращения, происходящем в печени, витамин D, образующийся в коже под действием солнечных лучей или принимаемый в виде фармпрепарата, подвергается гидроксилированию (введению оксигруппы) в положении 1α-кольца А с образованием 1α-оксивитамина D. На втором этапе, происходящем в почках, 1α-оксивитамин D получает еще одну оксигруппу, в положение 25, в результате чего образуется 1α,25-диоксивитамин D (сокращенно 1α,25(ОН)2D).

Именно этот диоксианалог витамина D оказался его активной формой, инициирующей работу гена, ответственного за синтез Са-связывающего белка, осуществляющего доставку и отложение кальция в участках костной ткани, подвергающихся кальцификации или ремоделированию.

Поскольку по своему механизму действия 1α,25-диоксивитамин D оказался классическим гормоном и кардинальным образом отличался от механизма действия большинства других витаминов, входящих в состав коферментов различных ферментных систем организма, то это дало основания рассматривать витамин D как прогормон, а образующийся из него 1α,25-диоксивитамин D как его гормонально активную форму.

Тем самым блестяще подтвердилось прозорливое предвидение выдающегося российского ученого, академика РАМН, профессора Николая Алексеевича Юдаева, который еще в 70е годы прошлого столетия обратил внимание на разительное сходство химической структуры витамина D со структурой изучаемых им гормонов коры надпочечников и инициировал исследования функций и механизма действия этого витамина, получившие дальнейшее развитие в работах автора этой публикации и его сотрудников [6-13, 16].

Одновременно это открытие объяснило механизм развития тяжелых костных нарушений при различных заболеваниях почек или их оперативном удалении и обосновало эффективные пути коррекции этих дефектов путем заместительной терапии синтетическим 1α,25-диоксивитамином D или его аналогами, широко практикуемой в настоящее время во всем мире [16, 24, 41, 43].

Что же принципиально нового произошло за последующие двадцать-тридцать лет, прошедших со времени описываемых событий? Что могло так взволновать и привлечь внимание к массовому профилактическому применению витамина D со стороны столь высоких общественно-политических органов как Общеевропейский Парламент и Сенат США?

Произошло то, что в диалектике называют «переходом количества в качество»: когда все возрастающее число исследований, проводимых различными авторами, на различных экспериментальных моделях, различными методами и в различных целях, привело к принципиально новому, значительно более широкому пониманию истинной физиологической роли гормонально активной формы витамина D и молекулярных механизмов ее действия.

Важнейшим этапом в развитии этих представлений явилось открытие специфического рецептора гормонально активной формы этого витамина (VDR) [32, 42].

Первоначально этот рецептор, совместно со связанным с ним 1α,25-диоксивитамином D был обнаружен в кишечнике [32], костях [49] и почках [27], где он оказался ответственным за генерацию физиологических ответов со стороны процессов всасывания кальция в кишечнике, его реабсорбции в почках и минерализации костей.

В течение последующих лет было установлено, что эндокринная система витамина D, выявляемая по присутствию его рецептора (VDR) и способности специфическим образом  реагировать на воздействие 1α,25-диоксивитамина D, функционирует по крайней мере в 38 (!) органах и тканях организма (см.табл.1) [42]. В этих тканях-мишенях рецептор витамина D (VDR) функционирует как в клеточных ядрах – в качестве фактора, влияющего на транскрипцию около 3% всего человеческого генома, так и в плазматических мембранах – в качестве модулятора экспрессии генов и активности целого ряда важнейших физико-химических и биохимических процессов [40].

Действуя через свой рецептор, гормонально активная форма витамина D: 1α,25(ОН)2D может вызывать широкий набор благоприятных биологических эффектов, которые в своей совокупности направлены на поддержание и улучшение здоровья человека [45].

В табл.1, заимствованной нами из обзора, опубликованного A.W.Norman и R.Bouillon в сентябрьском номере журнала Exp.Biol.Med. за 2010 год, том 235(9), pp.1034-45, представлены основные физиологические системы и процессы, отвечающие на регулирующие (активирующие или тормозящие) воздействия комплекса, образуемого рецептором витамина D и его гормональной формой 1α,25(ОН)2D [42].

Здесь же представлены основные нарушения и болезни, обусловленные недостатком этого витамина или дефектами образования и/или рецепции его гормональной формы.

При рассмотрении всех этих данных трудно избавиться от впечатления, что солнце является не только творцом и источником жизни на земле, но и верховным регулятором, осуществляющим через гормональную систему продуцируемого им в коже витамина D постоянный контроль всех основных жизненно важных биохимических и физиологических процессов в организме человека и других теплокровных животных.

Большинство исследований, заложивших научные основы рассмотренных выше представлений, были опубликованы в 2002-2011 гг. График на рис.1, заимствованный из упомянутой выше работы A.W.Norman и R.Bouillon, наглядно демонстрирует экстраординарный рост числа научных публикаций по проблеме витамина D и его гормональной системе за последние 50 лет.

Представленный в этих публикациях огромный и все возрастающий объем современных научных данных убедительно свидетельствует, что недостаточная обеспеченность витамином D. характерная для основной массы населения умеренных географических широт, не подвергающегося достаточному солнечному облучению [42], является фактором, существенно повышающим риск не только рахита и остеопороза, но и целого ряда других важнейших заболеваний, осложняющих и укорачивающих жизнь современного человека: онкологических, сердечно-сосудистых, инфекционных, аутоиммунных, диабета и ряда других (см.табл.1.).

Именно этот огромный массив данных, представленных в десятках тысяч публикаций независимых авторов, послужил научной основой практических предложений по широкому использованию витамина D в целях снижения риска и профилактики упомянутых выше грозных заболеваний современного человека. Предложений, как мы упоминали, рассматривавшихся Общеевропейским Парламентом и Сенатом США.

При этом и в Парламенте Европы и в Сенате США рассматривалось предложение об увеличении рекомендуемой нормы среднесуточного потребления этого витамина с 200-400 МЕ (5-10 мкг) до 2000 МЕ (50 мкг) в день. Рассматривалось но не было, по крайней мере до настоящего времени, официально утверждено в качестве всеобщего обязательного мероприятия.

Эта сдержанность вполне понятна, поскольку давно известно, что витамин D обладает довольно узкой терапевтической широтой и в дозах, превышающих физиологическую потребность, способен вызывать гиперкальциемию и метастатическую кальцификацию жизненно важных органов, таких как сердце и почки.

Так что еще в 40-50-е годы прошлого века кто-то из видных педиатров того времени говорил, что опытный врач должен уметь провести младенца «между Сциллой рахита и Харибдой D-гипервитаминоза».

Сейчас эта проблема во весь рост встает не только перед педиатрами, но и перед врачами многих других специальностей, и прежде всего, перед специалистами по питанию взрослого и пожилого человека.

Тем более, что подобная двойственность эффекта витамина D в зависимости от его дозы выявляется и в современных исследованиях по влиянию этого витамина на частоту и исход сердечно-сосудистых, онкологических и иных заболеваний.

Наглядным примером такой двойственности могут служить результаты исследования, опубликованного группой авторов в октябрьском номере Am.J.Clinic Nutrition за 2010 г [39]. Авторы этого исследования наблюдали в течение почти 13 лет за состоянием здоровья 1194 мужчин с исходным возрастом 71 год и старше, у которых в начале исследования была определена концентрация в сыворотке крови 25-оксивитамина D, общепризнанно являющаяся наиболее надежным показателем обеспеченности организма обследуемого витамином D.

При этом было установлено, что зависимость общей смертности за этот период исследования от исходной обеспеченности обследуемых витамином D носила U-образный характер, т.е. была достоверно выше у мужчин как с исходно низкой, так и с исходно наиболее высокой обеспеченностью витамином D. Так, примерно на 50% более высокая смертность отмечалась как у мужчин с исходной концентрацией 25(ОН)D в плазме крови ниже 46 нмоль/л (<115 нг/мл), так и у мужчин с уровнем этого показателя выше 98 нмоль/л (>245 нг/мл).

При этом интересно отметить, что смертность от сердечно-сосудистых заболеваний оказалась достоверно выше только у мужчин с исходно низкой концентрацией 25(ОН)D в плазме их крови.

В то же время смертность от онкологических причин была повышенной как при наиболее низкой, так и наиболее высокой исходной обеспеченности обследуемых витамином D [39].

В этой ситуации, учитывая противоречивость имеющихся данных о допустимых пределах и возможных последствиях увеличения рекомендуемой нормы потребления витамина D, а также отсутствия соответствующих одобрительных решений высших государственно-политических органов Европы и США, нам представляется целесообразным, по крайней мере на данном этапе, подойти к решению проблемы оптимизации обеспеченности широких масс населения витамином D несколько иным, на наш взгляд, более эффективным и не вызывающим опасений путем.

А именно – попытаться выявить и устранить те нарушения в питании современного жителя России, которые до сих пор служат самым серьезным препятствием как нормальному превращению витамина D в организме человека в его гормональную форму. так и реализации этой формой ее рассмотренных выше жизненно важных функций.

В этой связи представляется целесообразным обратиться к результатам исследований, выполненных в 1980-90 гг. в лаборатории витаминов и минеральных веществ Института питания РАМН, тогдашним старшим научным сотрудником этой лаборатории, а ныне профессором университета штата Южная Дакота (США) Сергеевым И.Н. совместно с его молодыми помощниками: аспирантом из республики Куба Раулем Фернандесом Регладо и аспирантом из Северной Кореи Ким Рен Ха.

В этих исследованиях, послуживших основой докторской диссертации И.Н.Сергеева, на обширном экспериментальном материале была убедительно продемонстрирована роль целого ряда витаминов как в биосинтезе гормонально активной формы витамина D: 1,25(ОН)2D, так и в реализации ее многочисленных и жизненно важных функций [7, 46].

Рассмотрим эти данные несколько более подробно.

В таблице 2 представлены данные о конкретной роли витаминов С, В2, В6, РР, фолиевой кислоты, α-токоферола и витамина К в процессах биосинтеза и механизмах реализации специфических функций гормонально активной формы витамина D, т.е. 1,25(ОН)2D3 [6, 7].

Так аскорбиновая кислота необходима для нормального осуществления процессов стероидогенеза, в том числе – синтеза важнейшего предшественника витамина D – холестерина [8, 35].

Коферментные формы витамина В2 (рибофлавина) входят в состав активного центра флавопротеиновых монооксигеназ, осуществляющих гидроксилирование витамина D при его превращении в гормонально активную форму 1,25(ОН)2 D [7, 9].

Коферментная форма витамина В6 – пиридоксальфосфат играет важную роль в модификации структуры белков-рецепторов стероидных гормонов, в том числе рецепторов гормонально активной формы витамина D [7].

Никотинамидные коферменты (производные никотинамида – витамина РР) необходимы в качестве источника восстановительных эквивалентов в упомянутых выше процесса гидроксилирования витамина D с образованием 1,25(ОН)2 витамина D [7].

Фолиевая кислота необходима для поддержания пролиферативной способности клеток, в том числе клеток костной ткани в процессах ее роста и обновления [7].

Витамин Е как антиоксидант выступает в качестве протектора микросомальных и митохондриальных гидроксилаз, в том числе участвующих в синтезе гормонально активной формы витамина D [7, 10].

Витамин К участвует в посттрансляционной модификации кальцийсвязывающих белков, в том числе кальцийсвязывающего белка, синтез которого на генетическом уровне индуцирует гормонально активная форма витамина D [11-13, 44, 47].

Таблица 3 отражает результаты экспериментальных исследований И.Н.Сергеева и его помощников, демонстрирующие конкретный характер и глубину специфических нарушений синтеза и механизма действия 1,25(ОН)2D при недостаточной обеспеченность организма каждым из упомянутых выше витаминов [7].

Эти данные о конкретной роли вышеперечисленных витаминов в образовании и реализации жизненно важных функций гормонально активной формы витамина D целесообразно сопоставить с результатами массовых исследований обеспеченности витаминами широких групп детского и взрослого населения нашей страны, выполненных Институтом питания РАМН при активной поддержке органов здравоохранения и Санэпиднадзора как в 90-е годы прошлого века, так и за последние 5-7 лет [19, 20], с использованием наиболее надежных современных методов и критериев, основанных на прямом аналитическом определении концентрации витаминов и активности соответствующих витаминзависимых ферментов в биологических жидкостях организма (кровь, моча) [23].

Результаты этих исследований однозначно свидетельствуют о недостаточном потреблении витаминов, дефицит которых является наиболее распространенным и одновременно наиболее опасным отклонением питания от рациональных, физиологически обоснованных норм.

Особенно неблагополучна ситуация с витаминами С, В1 В2, В6, фолиевой кислотой, бета-каротином и другими каротиноидами, недостаток которых выявляется у 40-80% детского и взрослого населения Российской Федерации.

Так при обследовании в 1983-93 гг взрослого трудоспособного населения Москвы, Екатеринбурга, Кузбасса, Норильска, Башкирии, Марий-Эл, других городов и регионов Западной и Восточной Сибири, работников сельского хозяйства Кубани недостаток витамина С был выявлен у 88% (в т.ч. глубокий дефицит у 70%), витаминов группы В (В1, В2, В6) - у 60-80% (глубокий дефицит у 30-47%), фолиевой кислоты у 80-85% (глубокий дефицит у 25-30%) всех обследованных [1-5, 17-26].

У обследованных в те же годы детей дошкольного и школьного возрастов Москвы, Екатеринбурга, Оренбурга и других городов недостаток витамина С выявлялся соответственно в 27 и 63%, фолиевой кислоты - в 23 и 30%, В1 - в 40 и 58%, В6 - в 24 и 70% случаев. У 23-32% обследованных школьников имел место глубокий дефицит витаминов В1, В2, В6 и аскорбиновой кислоты [3, 14, 15, 25].

Результаты этих массовых обследований легли в основу крупномасштабных государственных мер, нацеленных на коренное улучшение питания и обеспеченности микронутриентами детского и взрослого населения нашей страны.

Это и одобренная Правительством РФ в августе 1998 г Концепция государственной политики в области здорового питания населения России и Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 г., утвержденные Распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 г № 18-73Р и нацеленные на дальнейшее развитие производства обогащенных микронутриентами пищевых продуктов как важнейшего условия сохранения и укрепления здоровья населения нашей страны.

На достижение этих же целей направлена активная политика органов Роспотребнадзора, что находит свое отражение в многочисленных Санитарных Правилах и Нормах, предусматривающих обязательное включение витаминных напитков и других обогащенных витаминами продуктов в рационы организованных коллективов в детских дошкольных учреждениях, а также на производственных предприятиях страны.

Этим же целям служат Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 18.12.2008 г.

Все эти крупномасштабные меры на общегосударственном уровне, находящие практическую поддержку и реализацию в регионах, также как и существенное увеличение номенклатуры, объемов производства и реализации населению обогащенных витаминами напитков и других подобных продуктов питания – все это несомненно способствовало ощутимому улучшению витаминного статуса значительной части детского и взрослого населения нашей страны.

Тем не менее, проводимые Институтом питания РАМН и другими научными учреждениями исследования свидетельствуют, что проблема оптимального обеспечения витаминами детского и взрослого населения нашей страны еще далека от своего полного решения.

Так обследование взрослого трудоспособного населения г. Первоуральска Свердловской области в 2005 г. выявило недостаточную обеспеченность витамином С - у 55%, каротиноидами - у 83%, витаминами А, Е и В2 -у 20-24% обследуемых. При этом только 17% обследуемых были полностью обеспечены всеми исследуемыми витаминами. Дефицит одного какого-то витамина встречался в 28% случаев, 55% обследованных имели сочетанный недостаток двух или трех витаминов [26].

При обследовании учащихся первых четырех классов в г.Санкт-Петербурге в феврале 2006 г. недостаток витаминов С и В1 имел место у 50%, В2 - у 30% обследуемых. Только 10% детей были достаточно хорошо обеспечены всеми тремя исследованными витаминами. У половины обследованных имел место сочетанный недостаток двух или, чаще, трех витаминов одновременно.

В октябре 2007 г специалисты лаборатории витаминов и минеральных веществ Института питания РАМН совместно с сотрудниками ОГК-2 провели объективное исследование обеспеченности витаминами С, А, Е, В2, В6 и бета-каротином персонала различных подразделений филиала ОГК-2 Покровская ГРЭС - всего 174 человека, мужчин и женщин.

Несмотря на богатое овощами и фруктами осеннее время года, недостаток витамина С был выявлен у 34,8% общего числа обследованных работников, 6 человек имели глубокий дефицит, в т.ч. у 2 - на уровне цинготного больного.

Еще хуже обстояло дело с обеспеченностью витаминами группы В, основными источниками которых являются не овощи, а высококачественные мясные продукты. Так. недостаточная обеспеченность витамином В2 была выявлена у 47,4% обследованных (82 человека из 174), а витамином В6 - у 72,6% (126 человек). У 108 человек (62%) в крови был существенно снижен уровень бета-каротина. Из 152 женщин и мужчин, обследованных по всем 6 витаминам, полностью обеспечены ими были только 5 женщин (!). Мужчин, обеспеченных всеми витаминами, не оказалось. 64% женщин и 84% обследованных мужчин имели сочетанный дефицит двух, трех или четырех витаминов одновременно [2].

При обследовании в сентябре 2010 г детей 11-17 лет, занимающихся плаванием и находившихся под наблюдением в отделении питания здорового и больного ребенка Научного центра здоровья детей РАМН, уровень витамина Е в крови не достигал нормы у 30,8% детей, витамина В2 – у 53,8%, бета-каротина – у 79,5%. Сочетанный недостаток 2-4 витаминов имел место у 73,9% мальчиков и 56,2% девочек. Только одна девочка из 39 обследованных детей была полностью обеспечена всеми упомянутыми выше витаминами [21].

Итак, обобщение многочисленных данных, базирующихся на результатах клинико-биохимических исследований представительных групп детей и взрослых в различных регионах страны позволяет следующим образом охарактеризовать ситуацию с обеспеченностью детского и взрослого населения витаминами и минеральными веществами:

1.  Выявляемый дефицит затрагивает не один какой-то витамин, а имеет характер сочетанной недостаточности витаминов С, группы В и каротина, т.е.является полигиповитаминозом.

  1. Дефицит витаминов обнаруживается не только весной, но и в летне-осенний, наиболее, казалось бы, благоприятный период года и т.о. является постоянно действующим неблагоприятным фактором.

         Не останавливаясь более детально на причинах и последствиях этих массовых полигиповитаминозных состояний у населения экономически развитых стран и эффективных методах их коррекции и профилактики, что является предметом других наших публикаций [16] мы хотели бы в данном контексте подчеркнуть, что необходимым условием успешного осуществления витамином D всех его рассмотренных выше и исключительно важных для здоровья человека функций является полноценное обеспечение организма человека всеми витаминами, необходимыми для образования гормонально активной формы витамина D и успешного осуществления контролируемых ею многочисленных физиологических процессов.

         Учитывая широкое распространение полигиповитаминозных состояний, особенно среди людей старшего и пожилого возраста, можно высказать предположение, что причиной некоторой противоречивости или недостаточной убедительности ряда исследований, оценивающих эффективность витамина D в профилактике сердечно-сосудистых, онкологических и ряда других заболеваний, может являться не отсутствие такого эффекта или недостаточность дозы витамина D, а, скорее, недостаток других витаминов, необходимых для нормального образования его гормонально активной формы и (или) реализации ее функций в организме.

         В связи с этим становится ясно, что для того, чтобы эффективно использовать витамин D как для профилактики рахита, так и для снижения риска упомянутых выше массовых и грозных заболеваний необходимо, по крайней мере на данном этапе, не увеличивать дозу витамина D, а использовать его в сочетании с полным набором всех необходимых для реализации его ценных свойств витаминов в дозах, соответствующих физиологической потребности человеческого организма.

         В наибольшей степени всем этим требованиям в настоящее время соответствуют поливитаминные и витаминно-минеральные комплексы, обогащенные витаминами продукты профилактического питания, содержащие витамин D и полный набор всех остальных двенадцати витаминов в количествах, соответствующих от 50 до 100% их рекомендуемого среднесуточного потребления (Концепция витамин D + 12 витаминов).

Поливитаминные и витаминно-минеральные комплексы такого ряда, а также обогащенные витаминами и кальцием продукты профилактического питания могут и должны найти самое широкое применение в программах, направленных на снижение риска сердечно-сосудистых, онкологических, аутоиммунных, инфекционных и других заболеваний, одним из факторов риска которых может являться недостаток витамина D или нарушение образования и/или функционирования его гормонально активной формы.

 

скачать статью

Новости
07.08.2018

Международная промышленная академия, ФИЦ питания и биотехнологии и Валетек Продимпэкс приглашают специалистов с 11 по 13 декабря посетить курсы повышения квалификации по теме: "Разработка и производство специализированной пищевой продукции. Теоретические подходы и практические рекомендации". Подробнее

08.06.2018

Всем любителям киселя! Спешите в Ашан! С 11 по 21 июня будет проходить акция: Вы сможете приобрести кисель "Кисельные традиции" с большими скидками. Не упустите момент запастись вкусным киселём на все лето, ведь его очень удобно использовать и на даче, и в походе. Упаковка компактная, весит мало, а кипяток для разведения найдётся в любом месте, даже в поезде! Пейте с удовольствием!

28.05.2018

Благодарим всех наших партнеров за то, что Вы работаете с нами уже четверть века. Мы молоды, полны энергии и строим большие планы. С Вами у нас всё получится!

С днём рождения, Валетек!