Взаимосвязь микробиомы кишечника и витаминов здорового и больного человека.

                             Ф.И. Руснак, д.м.н.,профессор (РНИМУ им. Н.И. Пирогова).

Резюме.

Дефицит витаминов, особенно витаминов А, В₁₂ и D, широко распространён среди населения и в значительной степени способствует возникновению целого ряда проблем со здоровьем. Хотя этот дефицит хорошо документирован, его этиология остаётся сложной. Недавние исследования свидетельствуют о тесной связи между микробиотой кишечника и синтезом, всасыванием и метаболизмом этих витаминов. Витамины А, В₁₂,С, Е,  К и D активно влияя на микробиом кищечника участвуют в патогенезе  воспалительных заболеваниях кишечника, респираторных заболеваниях, участвуют в становлении микробиоты кишечника у ребенка, дают много обещающие прогнозы в преодолении резистентности к антибиотикам. Дефицит витаминов А, В₁₂, К и D обеспечивает теоретическую основу для устранения этого дефицита питательных веществ путём изменения микробиоты кишечника в будущем и закладывает основу для соответствующих вмешательств.

Введение. Роль витаминов в жизнедеятельности человека.

Витамины являются важнейшими органическими молекулами, необходимыми для здоровья человека, а их незначительные количества играют ключевую роль в физиологических функциях, росте, профилактике заболеваний и лечении. Витамины необходимы для различных физиологических процессов, включая эмбриональное развитие, синтез ДНК, пролиферацию и дифференцировку клеток и иммунной системы, окислительные реакции и метаболизм костной ткани. Однако,  этиология дефицита витаминов многогранна и включает в себя неправильное питание, прием лекарств и хронические желудочно-кишечные расстройства.

Малоизвестное понятие “микробиота” и ее роль в жизни человека.

Микробиота кишечника человека — это сложная и динамичная экосистема, которая естественным образом живёт в совместных отношениях с хозяином. Микробиом — более широкое понятие, чем микробиота, Микробиом — это совокупность генов микроорганизмов, населяющих кишечник, включая их генетический материал. Сопутствующие бактериальные обитатели кишечника столь же многочисленны, сколь и разнообразны: бактерии, вирусы, археи (одноклеточные микроорганизмы) и эукариоты (клетки которого содержат ядро с генетическим материалом, окруженные мембраной) вместе составляют микробиом кишечника в количестве 10¹⁴ микробов. За последнее десятилетие кишечная микробиота стала ключевым регулятором ряда физиологических функций, таких как иммунитет, метаболический гомеостаз и воспаление [1] Предполагается, что дисбактериоз кишечника тесно связан с более высоким риском хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и рак, а также с повышенным риском смертности [2].

Как связана микрофлора кишечника и витамины?

Недавние данные подчёркивают ключевую роль кишечной микробиоты в синтезе и усвоении витаминов, предполагая, что дисбаланс в сообществах кишечных бактерий может непосредственно влиять на метаболизм витаминов. Исследования продемонстрировали корреляцию между изменениями в микробиоте кишечника и дефицитом витаминов, что может привести к таким заболеваниям, как аутизм [3] и холецистит [4].

Роль отдельных витаминов в становлении микробиоты.

Часть 1, Витамин А. Дефицит витамина А связан с такими клиническими состояниями, как сухость глаз, куриной слепотой и повышенной восприимчивостью к тяжёлым инфекциям. Витамин А содержится, главным образом, в виде ретинола или ретиниловых эфиров в продуктах животного происхождения и в виде каротиноидов провитамина А в растительной пище. Кишечные бактерии играют решающую роль в превращении этих форм в активные ретиноиды, которые необходимы для зрения, иммунной системы и роста клеток. Витамин А индуцирует Т-регуляторные клетки и ингибирует IL-17 на поверхности слизистых оболочек, что приводит к изменению популяции бактерий и к увеличению числа Firmicutes/Bacteroidetes [5,6].

Часть 2. Витамин В₁₂. Дефицит витамина В₁₂ приводит к таким симптомам, как гиперпигментация, витилиго, желтуха, мегалобластная анемия и глоссит (воспаление языка). Нарушения микробиологического баланса могут нарушить метаболические пути, участвующие в усвоении витамина В_12.  Новые исследования показывают, что почти 31% рекомендуемой суточной нормы витамина В₁₂ может быть получено из микробиоты кишечника,  выявлен синергетический эффект витаминов группы В и пробиотиков в модулировании кишечной микробиоты [6].

Часть 3. Солнечный витамин D. Дефицит витамина D связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, болезнью Альцгеймера, множественным склерозом и болезнью Паркинсона.  Некоторые виды лактобактерий и бифидобактерий участвуют в метаболизме витамина D, повышая биодоступность и превращая витамин D в его активные формы. Все больше клинических данных подтверждают гипотезу о том, что витамин D оказывает влияние на микробиом [11].  Витамин D играет ключевую роль в качестве посредника между иммунной системой и микробиомой [12]. Витамин D улучшает микробиологическую структуру кишечника, регулируя барьерную функцию кишечника и воспалительные реакции [6]. Многие исследования связывают дефицит витамина D с дисбактериозом кишечника и более высокими показателями заболеваемости и смертности. Достаточное потребление витамина приводит к замедлению прогрессирования рака, уменьшению воспаления и повышение противоопухолевого иммунитета [2].

Взаимосвязь микробиомы и витаминов в патологических состояниях  человека.

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включая болезнь Крона и язвенный колит, являются хроническим воспалительным заболеванием желудочно-кишечного тракта, характеризующиеся повторяющимися эпизодами, приводящими к постоянному повреждению кишечного барьера и дисбактериозу кишечной микробиоты.

• Витамин D является хорошо зарекомендовавшим себя иммуномодулятором, участвующим в дифференцировке иммунных клеток, передаче сигналов от рецепторов Т-клеточных антигенов, модуляции кишечной микробиоты, транскрипции генов и целостности барьера [13].Эти данные свидетельствуют о том, что дефицит витамина D может быть фактором, способствующим развитию ВЗК, а прием витамина D может быть экономически эффективным подходом к лечению ВЗК.
• Дефицит витамина С чаще наблюдается у пациентов с ВЗК, чем в общей популяции, главным образом из-за недостаточного потребления и нарушения всасывания витамина С у этих пациентов [13].
• Витамин K может влиять на кишечную флору и проницаемость кишечника, которые играют важную роль в развитии ВЗК, помогает предотвратить ВЗК, уменьшая воспаление кишечника и окислительный стресс, улучшая состав кишечной микробиоты и модулируя микробные метаболиты [13].
• В клинической практике витамин B₁₂ рекомендуется в качестве дополнения к лечению ВЗК, чтобы помочь улучшить общее состояние здоровья и повысить качество жизни пациентов [14 ].

Дети первого года жизни. Дефицит витамина D приводит к снижению клиренса микробиоты в кишечнике, снижению экспрессии плотных соединений кишечного эпителия и усилению воспаления, опосредованного Th1-клетками. На дисбаланс микробиоты кишечника может влиять количество рецепторов витамина D. Считается, что недоношенные дети и/или дети с очень низкой массой тела при рождении более подвержены дисбактериозу кишечника. Низкий уровень витамина D у недоношенных детей может вызвать дисбаланс в микробиоте желудочно-кишечного тракта, что приводит к дисбактериозу кишечника [15].

Головная боль врачей — снижение эффективности антибиотиков.

Постоянный рост устойчивости к противомикробным препаратам представляет собой глобальную катастрофу. Устойчивость к антибиотикам является тревожным и грозным явлением, поскольку, помимо своего вклада в повышение заболеваемости и смертности, она также связана с образованием биопленок у многочисленных патогенов, особенно грамотрицательных организмов.

• Подтверждена анти-биопленочная активность витаминов D и K1 в отношении грамотрицательных штаммов, что подчеркивает потенциал использования этих витаминов в качестве вспомогательной терапии для повышения эффективности лечения инфекций, вызванных штаммами с множественной лекарственной устойчивостью и фенотипами, образующими биопленку. Отмеченная антимикробная активность обоих витаминов D и K1 была связана с растворимостью липидов и изменением проницаемости мембран. Кроме того, витамин D является многообещающей дополнительной терапией для лечения бактериальных инфекций, связанных с биопленками, благодаря своей иммуномодулирующей активности, поскольку он может индуцировать секрецию кателицидина, антимикробного пептида, одновременно снижая секрецию воспалительных цитокинов [16].
• Аскорбиновая кислота (витамин С) продемонстрировала многообещающую активность в качестве антибактериального средства против устойчивых к карбапенемам гипервирулентных K. pneumoniae, P. aeruginosa, Proteus mirabilis и уропатогенной E. coli [16].
• Значительное снижение плотности биопленки, вызванное широким спектром патогенных микроорганизмов человека, также было подтверждено при применении витамина Е [16].

Взаимосвязь болезни легких и микробиоты кишечника.

Уровень витамина D у матери заметно влияет на микробиоту кишечника, косвенно влияя на иммунный ответ в легких через систему кишечник-легкие [17]. На данный момент, исследования показывают, что изменения в микробиоте могут способствовать развитию хронических респираторных заболеваний, а дефицит витамина D и прием пищевых добавок также могут быть факторами повреждения дыхательной системы [17].

Часть 5. Восполнение дефицита витаминов и коррекция микробиоты человека.

Именно здесь на помощь приходят современные технологии функционального питания. Они не заменяют лекарства, но создают тот самый питательный фон, который необходим организму для ежедневной защиты.

Научный подход к ежедневной поддержке от ООО «ПАЛИТРА».

Компания ООО «ПАЛИТРА», понимая важность поддержки организма на клеточном уровне, разработала линейку напитков «Для энергии и работоспособности»:

• Кисель с витаминами на плодово-ягодной основе «Вкуснее нет»
• Напиток с витаминами, железом и пребиотиками «Вкуснее нет»
• Кисель с усиленной формулой витаминов «СтоСил»

Эти продукты созданы не просто для утоления жажды. Они созданы для восполнения тех самых ресурсов, о которых мы говорили выше.

Комментарий для специалистов: С точки зрения нутрициологии, регулярное поступление витаминов в форме функциональных напитков (особенно содержащие пребиотики)  позволяет поддерживать более стабильный уровень микронутриентов в плазме, по сравнению с эпизодическим приемом таблетированных форм, что особенно важно в контексте роли витаминов в становлении и поддержки баланса микрофлоры кишечника.

Заключение.

Дефицит витаминов А, В12,,С, Е,  К и D связывают  с дисбактериозом кишечника и тесно связан с более высоким риском хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и рак, а также с повышенным риском смертности. Разработанные функциональные напитки с витаминами, особенно в комбинации с пребиотиками, поддерживают нормальный баланс микрофлоры кишечника, предупреждают и лечат воспалительные заболевания кишечника и улучшают качество жизни человека.

Литература

1. Renzo LD, Gualtieri P, Frank G, Cianci R, Caldarelli M, Giulia L, et al. Exploring the exposome spectrum: unveiling endogenous and exogenous factors in non-communicable chronic diseases. Diseases. 2024;12:176–6.
2. Zou,, B Fu,   Gou, G. Zhong. Y. Liu Vitamin D metabolites and the gut microbiota dietary index are associated with reduced all cause mortality in US adults: a prospective cohort study.       BMC Nutrition (2025) 11:222,р.1-12 https://doi.org/10.1186/s40795-025-01211-1
3. Guetterman HM, Huey SL, Knight R, et al. Vitamin B-12 and the Gastrointestinal Microbiome: A Systematic Review. Adv Nutr. 2022;13(2):530–558.
4. Miao C, Xiao L, Xu X, et al. Circulating vitamin levels mediate the causal relationship between gut microbiota and cholecystitis: a two-step bidirectional Mendelian randomization study. Front Nutr. 2023;10:1268893.
5. Tian Y, Nichols RG, Cai J, et al. Vitamin A deficiency in mice alters host and gut microbial metabolism leading to altered energy homeostasis. J Nutr Biochem. 2018;54:28–34.
6. Zi‑xuan Hou, · W‑j. Li,  Pi,  · H.‑w‑xi Wang et.all. Causal Links Between Gut Microbiota and Vitamin Deficiencies: Evidence from Mendelian Randomization Analysis Current Medical Science (2025) 45:321–330 https://doi.org/10.1007/s11596-025-00038-y
7. Magnúsdóttir S, Ravcheev D, De Crécy-Lagard V, et al. Systematic genome assessment of B-vitamin biosynthesis suggests cooperation among ut microbes. Front Genet. 2015;6:148.
8. Das P, Babaei P, Nielsen J. Metagenomic analysis of microbemediated vitamin metabolism in the human gut microbiome. BMC Genomics. 2019;20(1):208.
9. Pham VT, Dold S, Rehman A, et al. Vitamins, the gut microbiome and gastrointestinal health in humans. Nutr Res. 2021;95:35–53.
10. Sang L, Yang S, Zhu Y, et al. The combined use of B vitamins and probiotics promotes B vitamin absorption and increases Akker mansia Food Function. 2024;15(13):7017–7031.
11. Holick MF. Vitamin D deficiency. The New England J Med. 2007;357(3):266–281.
12. Murdaca G, Gerosa A, Paladin F, et al. Vitamin D and Microbiota: Is There a Link with Allergies? Int J Mol Sci. 2021;22(8):4288.
13. Li, W-Ch Li, X-R HuAssociation between vitamin C, D, and K intake and inflammatory bowel disease risk: findings from 2009 to 2010 NHANES    BMC Gastroenterology (2025) 25:177 https://doi.org/10.1186/s12876-025-03747-9].
14. Feng,· J. Yan, T. Luo, H. Zhang et al Vitamin B12 ameliorates gut epithelial injury via modulating the HIF‑1 pathway and gut microbiota. Cellular and Molecular Life Sciences (2024) 81:397  https://doi.org/10.1007/s00018-024-05435-5
15. M. T. Marsubrin, A. Firmansyah, R. Rohsiswatmo, Y/Purwosunu et.all Vitamin D and gut microbiome in preterm infants BMC Pediatrics (2024) 24:588 https://doi.org/10.1186/s12887-024-05055-9].
16. L. Lutfi, M. I. Shaaban, S. L. ElshaeVitamin D and vitamin K1 as novel inhibitors of biofilm in Gram-negative bacteria BMC Microbiology (2024) 24:173 https://doi.org/10.1186/s12866-024-03293-6.
17. Ali, L. Wu, S. S. Ali Vitamin D and the microbiota connection: understanding its potential to improve COPD outcomes. The Egyptian Journal of Bronchology (2024) 18:20 https://doi.org/10.1186/s43168-024-00271-4