Витамин D
Витамин D — важнейшими представителями являются холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2). В отличие от других витаминов, он не только поступает с пищей, но и может образовываться в коже человека под действием ультрафиолетового излучения, т.е. не является собственно витамином в классическом смысле этого термина. По своей сути это прогормон, превращающийся в организме в свою гормональную форму — 1,25-дигидроксивитамин D или кальцитриол 1,25(OH)2D. Рецепторы (VDR) гормональной формы витамина D имеются во многих тканях и клетках, включая иммунокомпетентные клетки, клетки мозга, кишечника, простаты, легочной ткани. При сочетании неблагоприятных факторов (недостаточная интенсивность излучения УФ-В, темный цвет кожи, интенсивный загар, высокая облачность, смог, использование солнцезащитных кремов, гиподинамия и т.д.) количество витамина D, синтезируемого в коже под действием солнечного излучения, незначительно.
Биологическая активность витаминов группы D измеряется в международных (интернациональных) единицах (ME). 1 ME соответствует антирахитической активности 0,025 мкг кристаллического эрго- или холекальциферола на крысах. Соответственно этому 1 мкг эрго- или холекальциферола содержит 40 ME витамина D. Биологическая активность витамина D3 для человека несколько выше.
Функции витамина D в организме связаны с поддержанием гомеостаза кальция, фосфора и осуществлением процессов минерализации костной ткани совместно с паратгормоном, тиреокальцитонином, гормоном роста, эстрогенами, пролактином и целым рядом других гормонов. Роль витамина D состоит в поддержании всасывания кальция и неорганического фосфата в тонком кишечнике; реабсорбции этих ионов из первичного фильтрата мочи в почках; мобилизации (освобождении) Са и Р из костных депо. В образовании как транспортной, так и гормональных форм витамина D существенная роль принадлежит витаминам С и В2. Гормон 1,25(OH)2D выполняет многие из своих биологических функций по регуляции генной транскрипции через ядерные рецепторы витамина D (VDR). Существует от 200 до 2000 генов, непосредственно или косвенно реагирующих на воздействие витамина D. Витамин D активирует антимикробную защиту и противовирусный иммунитет; подавляет воспалительные реакции; препятствует развитию аутоиммунных заболеваний [47,48,49]. Важной ролью витамина D в организме человека является его участие в регуляции репродуктивной функции [50]. Основные биологические эффекты витамина D приведены в табл. 4.26.
Таблица 4.26. Биологические эффекты витамина D | ||
|---|---|---|
Орган, система |
Функция витамина D |
Последствия дефицита витамина D |
Кишечник |
Абсорбция кальция |
Снижение абсорбции кальция |
Почки |
Реабсорбция кальция |
Увеличение реабсорбции кальция и фосфора |
Костная ткань (остеобласты, остеокласты) |
Костеобразование и минерализация, костная резорбция |
Увеличение костной резорбции, снижение минерализации кости. У детей — рахит, у взрослых — остеомаляция, остеопения, остеопороз, повышение риска переломов |
Мышечная ткань |
Нервно-мышечная проводимость |
Слабость мышц, повышенная частота миопатий, повышение риска падения |
Репродуктивная система |
Овариальная/тестикулярная функция |
Бесплодие |
Иммунная система (лимфоциты, макрофаги) |
Регуляция врожденного и приобретенного иммунитета, стимуляция функции макрофагов и синтеза антимикробных пептидов |
Аутоиммунные заболевания (воспалительные заболевания кишечника, рассеянный склероз, СД 1-го типа, бронхиальная астма, псориаз, системные заболевания соединительной ткани). Повышенная частота инфекционных заболеваний, в т.ч. туберкулеза. Злокачественные новообразования |
Почки: ренин-ангиотензиновая система, почечные интерстициальные фибробласты |
Регуляция экспрессии ренина, ингибирование почечных интерстициальных фибробластов |
АГ, почечный интерстициальный фиброз |
β-Клетки поджелудочной железы |
Секреция инсулина |
Нарушение секреции инсулина, толерантности к глюкозе, диабет |
Мозг (нейроны) |
Ментально-когнитивная функция |
Снижение когнитивных функций, деменция, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона |
Углеводный и липидный обмен |
Регуляция |
Инсулинорезистентность, нарушения липидного обмена. Метаболический синдром. СД 2-го типа. Ожирение |
запоздалое развитие зубов, мышечная гипотония, слабость, увеличение размеров печени, селезенки, повышенная раздражительность, двигательное беспокойство, потливость, нарушение сна, склонность к заболеваниям верхних дыхательных путей. В тяжелых случаях — спазмофилия, размягчение и деформация костей позвоночника (кифоз, сколиоз), ребер («четки», воронкообразная грудь), головы («лоб Сократа»), нижних конечностей. У взрослых отмечается ломкость костей, крошащиеся зубы, тянущие боли в мышцах и нижних конечностях, постменопаузный и сенильный (старческий) остеопороз.
Сниженные концентрации в сыворотке крови 25(OH)D ассоциированы с целым рядом внескелетных заболеваний (рак, болезни сердца, АГ, СД 1-го типа, возрастное снижение познавательной способности, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и артрит, инфекционные и ССЗ, нарушения функций иммунной и репродуктивной систем и др.). Кальциферолы в дозах, существенно превышающих РНП, обладают высокой токсичностью, вызывая развитие D-гипервитаминоза за счет увеличения концентрации 25(OH)D в плазме крови, приводящее к гиперкальциемии и кальцификации внутренних органов и тканей: почек, аорты, сердца, что может вести к тяжелым осложнениям вплоть до летального исхода. При гипер-витаминозе наблюдаются тошнота, головная боль, потеря аппетита, общая слабость, нарушение сна. повышение температуры тела, что обнаруживается обычно при приеме от одного до нескольких миллионов ME витамина D.