В 1928 году Адольф Виндаус (Adolf Windaus) получил нобелевскую премию по химии за исследования состава стеролов и их связи с витаминами. Жирорастворимое вещество, которое он изучал, было витамином D; однако история витамина D и рахита, как его дефицита, фактически восходит к временам античности, если внимательно изучить письменные источники и произведения живописи.
В 1919 году Меланби (Mellanby), проводя на собаках опыты с применением печени трески, первым пришел к выводу, что причиной рахита является отсутствие «вспомогательного пищевого фатора». Три года спустя Мак Коллум с сотрудниками (McCollum et al.) обнаружили, что масло печени трески после нагревания и окисления излечивало рахит у крыс. Новый фактор был назван витамином D, поскольку он был четвертым по счету из открытых к тому времени витаминов.
Одновременно появилось совершенно иное лекарство от рахита в форме УФ-света. В конце девятнадцатого и в начале двадцатого века в качестве этиологии рахита предполагался дефицит свежего воздуха и солнечного света, а также отсутствие физических упражнений. В 1921 году Хесс и Унгер (Hess and Unger) наблюдали сезонность в заболевании рахитом, параллельную сезонным вариациям солнечного излучения. Независимо от этого Чик (Chick) пришел к выводу, что солнечный свет излечивает рахит так же успешно, как тресковое масло.
В 1919 году Гульдшинский (Huldschinsky) пришел к выводу, что искусственный солнечный свет может действовать на рахит с таким же успехом, как естественный. Контролируя пищевой рацион и внешнее воздействие УФ, он облучал больных тяжелой формой рахита детей ртутно-кварцевой лампой, испускавшей УФ-лучи, и наблюдал значительное клиническое и радиографическое улучшение, в том числе свежие отложения кальция.
В 1925 году Хесс и его сотрудники выделили из масла семян хлопчатника ситостерол, который не действовал на рахит у крыс, пока его не облучили УФ-светом. После того, как обнаружилось, что облучение пищи, в частности цельного молока, может придать ему противорахитные свойства, привело к огромному прогрессу в общественном здравоохранении и вызвало быстрое уменьшение распространенности рахита у детей.
С удивительным предвидением Хесс выдвинул гипотезу о том, что холестерин в коже активируется УФ-облучением и становится противорахитным. Полностью этапы фотохимической и термической реакции в механизме витамина D были окончательно разъяснены в 1955 году в работе Velluz. Точная последовательность этапов, приводящих к фотопродукции кожного холекальциферола, изложена в обзорной работе Holik в 1980.
а) Функции витамина D. Витамин D регулирует метаболизм кальция и фосфора. Его главная роль состоит в увеличении притока кальция в кровоток путем абсорбции кальция и фосфора из кишечника и реабсорбции кальция в почках, что обеспечивает нормальную минерализацию костей и мышечную функцию. Этот витамин влияет на уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови, а также ингибирует пролиферацию Т-клеток и созревание дендритных клеток наряду с воздействием на функцию кератиноцитов.
Дефицит витамина D приводит к нарушению минерализации костей, что является причиной патологий с размягчением костей, в частности рахита у детей и остеомаляции у взрослых, и возможно способствует развитию остеопороза. Дефицит может возникнуть в результате непоступления витамина с пищей в сочетании с дефицитом воздействия солнца, а также вследствие заболеваний, ограничивающих его абсорбцию, или состояний, нарушающих конверсию витамина D в активные метаболиты, а именно болезней печени или почек.
Наиболее склоны к низким уровням витамина пожилые люди, жители высоких широт с длинным зимним периодом, тучные индивидуумы и все лица с темной пигментацией кожи, проживающие в высоких широтах.
Токсичность вследствие избытка витамина D может проявиться в форме гиперкальциурии или гиперкальциемии, последняя вызывает мышечную слабость, апатию, головную боль, спутанность сознания, анорексию, раздражительность, тошноту, рвоту и боль в костях и потенциально может привести к таким осложнениям, как почечнокаменная болезнь и почечная недостаточность. К эффектам хронической токсичности относятся вышеупомянутые симптомы в сочетании с запорами, анорексией, абдоминальными судорогами, полидипсией, полиурией, болью в спине и гиперлипидемией.
Симптомы могут также включать кальциноз, за которым следует гипертензия и сердечная аритмия (вследствие укороченного рефрактерного периода). Хотя информация об эффектах высоких доз витамина D ограничена, безопасным верхним пределом дозы для взрослых считается 10000 ME в день. Хроническая токсическая доза для взрослых составляет более 50000 МЕ/ в день.
Имеется два основных источника витамина D: пища и кожа. При поступлении витамина извне, с пищей или добавками в пищу, он поглощается в тонком кишечнике. Естественными источниками пищи, богатыми витамином D являются некоторые виды жирных рыб, такие как лосось, скумбрия, тунец, сельдь, зубатка, треска, сардины и угри, а также масло, маргарин, йогурт, печень, печеночное масло и яичный желток, но, по крайней мере, в США, большая часть пищевого витамина D поступает из обогащенных пищевых продуктов, в частности круп, молока и апельсинового сока.
В стакане (220 мл) обогащенного молока, например, обычно содержится 100 МЕ витамина, то есть только небольшая часть адекватной дневной дозы для взрослых. Чтобы получить необходимую ежедневную дозу витамина, большинство американцев принимают витамин D дополнительно, либо в чистом виде, либо с кальцием, либо в составе поливитаминов.
б) Биохимия витамина D. В результате воздействия УФВ на кожу предшественник витамина D3 (7-дегихрохолестерин, прекурсор холестерина) быстро преобразуется в провитамин D3, который в процессе изомеризации спонтанно трансформируется в витамин D3 и поступает в кровь на связующем белке, соединяясь с поступающими с пищей D2 (эрогокальциферолом) и D3 (холекальциферолом), абсорбированными из кишечника. Достигнув печени, они подвергаются пассивному гидроксилированию в эндоплазматической сети гепатоцитов, причем для этого процесса необходимы NADPH, O2 и Mg 2+ .
Образующийся продукт, 25-гидроксивитамин D3 [25(ОН) D3 (кальцидиол)], накапливается в гепатоцитах и по мере необходимости по проксимальным почечным канальцам поступает в плазму, где на него воздействует 25(ОН)D-1-а-гидроксилаза, фермент, активность которого повышается под действием паратиреоидного гормона и низкого уровня РO4 2- . У лиц с заболеванием почек конверсия витамина D в его активную форму может не произойти. После такой конверсии, в кровь поступает 1,25-гидроксивитамин D3 [1,25(OH)2D3 (кальцитриол)], который связывается с белком-носителем в плазме (белком VDBP) и транспортируется к различным органам-мишеням.
в) Спектр действия для образования витамина D в коже. Исследования спектров действия показывают, что наиболее эффективными для фотосинтеза витамина D в коже являются световые волны, длина которых находится в диапазоне от 295 до 300 нм, которые, по иронии судьбы, чаще всего являются также причиной фотокарциногенеза. Оптимальный синтез происходит в очень узкой полосе УФВ-спектра между 295 и 300 нм, причем пик изомеризации приходится на 297 нм. При индексе УФВ, равном, как минимум 3, который ежедневно отмечается в тропиках и почти никогда в высоких широтах, адекватное количество витамина D3 синтезируется в коже через 10-15 минут инсоляции лица, рук, кистей или спины без применения солнцезащитных средств как минимум два раза в неделю.
В Бостоне уровень воздействия солнца с ноября по февраль недостаточен для выработки значительных количеств витамина D в коже. Поступление УФВ для синтеза витамина D зависит от всех тех факторов, которыми определяется УФ-индекс, в том числе от времени суток, облачности, смога, тени, отражения от близлежащих водных поверхностей, песка или снега, географической широты, высоты над уровнем моря и времени года. Влияют, конечно, и индивидуальные факторы, такие как возраст (выработка витамина D уменьшается у лиц старше 70 лет), индекс массы тела, одежда, и площадь кожи, открытой воздействию солнца. Индивидуумам с высоким содержанием меланина в коже необходимо дольше находиться на солнце, чем людям с более низким содержанием меланина, для синтеза такого же количества витамина D.
Согласно Holick, при инсоляции всего тела человека в размере одной минимальной эритемной дозы синтезируется как минимум 10000-25000 единиц витамина D. Выработка витамина D в коже происходит в течение минут и достигает максимума еще до того, как кожа станет розовой. Нахождение на солнце в течение длительного времени обычно не приводит к токсичности витамина D. В течение 20 минут воздействия солнца на светлокожих людей (в течение 1-3 часов в случае пигментированной кожи) концентрация прекурсоров витамина D, производимых кожей, достигает равновесия, и избыток витамина D просто разлагается так же быстро, как синтезируется.
Синтез витамина D: витамин D синтезируется в эпидермисе под действием УФВ, а также адсорбируется в кишечнике.
Затем он доставляется с помощью белка-переносчика в печень, где подвергается 25-гидроксилированию.
Образующийся при этом метаболит кальцидиол является основной циркулирующей формой витамина D.
Последний этап синтеза в основном происходит в проксимальных канальцах почек под действием 25(ОН) D-1-α-гидроксилазы, фермента, активность которого повышается под действием паратгормона и низкого уровня РO4 2- .
Считается, что процесс 1-α-гидроксилирования также происходит на периферии, например в коже, где витамин D является промотором дифференцировки.
источник
Для чего витамин D нужен коже?
Он защищает клетки кожи от гибели во время стресса, стимулирует выработку пептидов-антибиотиков, предотвращающих воспалительные процессы, а также не позволяет делиться уже поврежденным клеткам, предотвращая появление мутаций.
Достаточное количество витамина D в коже — это гарантия того, что она будет выглядеть свежо и молодо и сможет самостоятельно и эффективно защищаться от агрессивного воздействия окружающей среды.
90% витамина D организм может вырабатывать сам и кожа играет в этом основную роль. Но для того, чтобы все шло по плану, необходимы солнечные лучи.
Выработка витамина D начинается как химическая реакция в коже под воздействием ультрафиолета. Вот почему врачи говорят о необходимости находиться на свежем воздухе почаще, вот почему все жители северных широт страдают от недостатка витамина D.
Кстати, солярии не так эффективны, искусственные источники света не дают таких же результатов, как природное уф-излучение.
От 10% до 50% необходимого количества витамина D вы можете получить из пищи или пищевых добавок. Например, из сельди, скумбрии, тунца, лосося, яиц, печени трески, злаковых и молока. Сейчас появился новый тренд обогащать витамином D сыры и «нутрикосметические» йогурты. Если вы выбираете БАДы — имейте ввиду, что дозировка должна быть не менее 5000 единиц, для солнечных районов 1000 единиц.
С возрастом кожа теряет способность вырабатывать достаточное количество активного витамина D, в результате страдает ее барьерная функция. Это приводит к сухости, повреждениям ДНК, ранней гибели клеток — кожа становится дряблой и безжизненной.
Но, как выяснилось, запасы витамина D можно частично восполнить с помощью косметических средств. Разработчики поняли это еще в начале 90-х годов и начали включать в фармацевтические средства активную форму витамина D, однако возникли проблемы: гормон был нестабилен и оказалось, что «перекормить» кожу витамином D еще хуже, чем «недокормить».
Вначале 2000х ему нашли замену, которую и начали использовать для косметических средств. Это был предшественник витамина D – вещество со сложно произносимым названием 7-дегидрохолестерол, который, кстати, естественным образом присутствует в глубоких слоях нашей кожи.
На этикетке косметического средства его обозначают как 7-dehydrocholesterol.
Защищает кожу от уф-излучения. Он обеспечивает выживаемость клеток и замедляет их старение в стрессовых условиях. Кроме того, нанесенный на кожу 7-дегидрохолестерол увеличивает минимальную дозу облучения, то есть вы можете находиться на солнце дольше без негативных последствий. Поэтому ищите его в средствах для и после загара.
Защищает клетки от микробной агрессии. Он активирует специальные рецепторы на поверхности живых клеток кожи и запускает каскадную реакцию выработки антимикробных пептидов.
Это особенно важно для тех кто страдает от розацея, акне или атопического дерматита. Ищите его в средствах для чувствительной и проблемной кожи, а также в составе детской косметики.
Помогает формированию рогового слоя и созреванию живых клеток эпидермиса. Он запускает синтез липидов и белков формирующих «цемент» барьерного рогового слоя. А у людей с чувствительной, сухой кожей или страдающими атопическим дерматитом и псориазом «поломка» происходит как раз на уровне созревания рогового слоя.
Через повреждения в роговом слое вглубь кожи постоянно проникают чужеродные агенты, на борьбу с которыми вступает иммунная система. Так и начинается воспалительная реакция, приводящая к обострению заболевания. Для людей с дерматитами и для детей «с опрелостями» такие средства могут стать настоящим спасением.
Как видите, витамин D действительно необходим, поскольку участвует в формировании защитного слоя кожи и регулирует реакции иммунной системы. Другими словами, он отвечает за здоровье и молодость кожи. При слабом барьере воспаление есть всегда, даже если вы его не замечаете. Это приводит не только к чувствительности и проблемам с кожей, но и преждевременному старению. И теперь вы знаете, как это предотвратить.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции
источник
Это Ваш шанс выиграть книгу о псориазе!
Пройдите этот тест, чтобы получить последнюю из 5 книг!
- Основатель и главный редактор проекта — проф. А.Ю. Сергеев
- Посещаемость сайта свыше 1500 человек в сутки (статистика). Среди более 15000 наших врачей-подписчиков 223 доктора и 1229 кандидатов медицинских наук, заведующие кафедрами, директора институтов и научных центров, руководители здравоохранения. Издание распространяется бесплатно, для использования профессиональных и интерактивных материалов необходима регистрация
- Дерматология в России выходит и обновляется практически ежедневно. Сайт предоставляет возможности коммуникации для практикующих врачей, ученых, преподавателей, представителей общественных организаций и фармацевтической индустрии
Выглядит несколько ироничным, что витамин D, через историческую случайность, стал классифицироваться, как «витамин», т.к. витамин условно определяется, как «существенный необходимый элемент в питании». Парадокс с «витамином D» состоит в том, что диета, как таковая, обычно бедна витамином D, кроме трески или другой рыбы, масел или пищи, обогащённой этим витамином [1].
Витамин D является фактически жирорастворимым прогормональным стероидом, который участвует в эндокринной, паракринной и аутокринной регуляции [2]. Эндокринные эффекты витамина D, главным образом, связаны с гомеостазом кальция сыворотки. Витамин D и кальций часто используются в описании одних и тех же процессов, потому что они функционально взаимосвязаны, основная роль витамина D состоит в регуляции уровня кальция в кровотоке, постоянно поддерживая абсорбцию кальция и фосфата из кишечника или забирая кальций из костей. Кроме того, витамин D является благоприятным фактором, когда он присутствует в оптимальных концентрациях, не оказывая ощутимого влияния на всасывание кальция; однако, он запускает или облегчает гибкий физиологический ответ на изменение уровня кальция [3].
Паракринный и аутокринные эффекты витамина D зависят от генетической транскрипции уникального типа клеток, эксепрессирующих ядерные рецепторы витамина D. Эти потенциальные эффекты включают угнетение пролиферации клеток, стимуляцию клеточной дифференцировки и апоптоза, которые могут в свою очередь играть роль в развитии рака, иммунных нарушениях, и встречаться во многих органах и системах [4], [5], [6], [7], [8]. Потенциальные бесчисленные эффекты этого витамина на здоровье человека и течение его болезней привели к возрастающему интересу к недостатку витамина D и методам нормализации его пониженного уровня.
Есть только 3 известных источников витамина Д: солнечный свет, диета, и добавки, содержащие витамин D (Рис.. 1) [2], [9], [10].
Самый известный источник витамина D — синтез его в коже, под воздействием солнца. Первое упоминание об этом физиологическом действии солнечного света на синтез витамина D принадлежит греческому историку Геродоту. Он посетил поле боя, где Камбис (525 до н. э.) одержал победу над египтянами и осмотрел черепа убитых персов и египтян. Он отметил, что черепа персов были настолько хрупкие, что они разбивались даже при ударе галькой, в то время как черепа египтян были крепкими и вряд ли могли быть повреждены даже при ударе камнем. Объяснение Геродота было, что египтяне ходили с непокрытой головой с детства, подвергая свои головы воздействию солнечного света, в то время как персы покрывали свои головы, затеняя их от солнца, в результате чего кости черепа были слабее. Позже, в середине 17-го века Фрэнсис Глиссон, профессор физики в Кембриджском университете, в своем трактате о рахите отмечал, что заболевание было распространено среди младенцев и маленьких детей фермеров, которые ели хорошо, и чья диета включала яйца и сливочное масло, но они жили в дождливых, туманных частях страны и находились в помещении во время долгих суровых зим [11].
Синтез витамина D в коже. По данным Международной светотехнической комиссии (МСК) [12], эффективное излучения для синтеза витамина D (т. е. эффективность каждой длины волны для синтеза витамин D в коже), охватывает спектральный диапазон (255-330 нм) с максимумом около 295 нм (УФВ). Воздействие УФ-излучения индуцирующего покраснение кожи в минимальной эритемной дозе в течение 15-20 мин способно индуцировать выработку до 250 мкг витамина D (10000 МЕ) [13], [14].
Его предшественник 7-дегидрохолестерола в плазматической мембране базальных и супрабазальных кератиноцитов и дермальных фибробластов преобразуется в провитамин- D 3. Синтезируемый в коже витамин D3 высвобождается от мембраны и поступает в системный кровоток, связанный с витамин D -связывающим белком(DBP) [15]. Пик сывороточной концентрации витамина D3 наступает через 24-48 ч после воздействия УФ-излучения [13]. После этого, уровень витамина D3 снижается экспоненциально в сыворотке с периодом полураспада в диапазоне от 36 до 78 ч [13], [14]. Как жирорастворимая молекула, витамин D3 может быть накоплен адипоцитами и содержаться подкожно или в сальнике для его последующего использования [16]. Распределение витамина D3 в жировой ткани продлевает период его полураспада до двух месяцев, что впервые было обнаружено в экспериментах с участием персонала подводной лодки [17], [18], [19].
Попав в кровоток, витамин D преобразуется в печени под действием гидроксилазы в 25-гидроксивитамин D (25(OH)D; кальцидиол). Уровень циркулирующего 25(OH)D является показателем оценки содержания витамин D. Этот уровень отражает дозу ультрафиолетового излучения и потребление витамина D с пищей. Период полураспада в сыворотке 25(ОН)D приблизительно 15 дней [2]. 25(ОН)D является биологически не активным, за исключением очень высоких, нефизиологических уровней [20]. По мере необходимости, 25(ОН)D преобразуется в почках в активную гормональную форму 1,25-дигидроксивитамин D (1,25(OH)2D; кальцитриол), этот процесс, как правило, жестко контролируются паратиреоидным гормоном, концентрация которого начинает расти при уровне 25(OH)D 75 нмоль/л или ниже. Несмотря на это, недостаточное потребление витамина D с пищей понижает уровень циркулирующего кальцитриола [16]. Н уровень циркулирующего кальцитриола также негативно влияет снижение числа жизнеспособных нефронов, высокие сывороточные концентрации фактора роста фибробластов-23, и высокие уровни провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин (ИЛ)-1, ИЛ-6 и фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α) [19], [21].
Важно знать, что превращение провитамина D3 в неактивные метаболиты люмистерол и тахистерол уравновешивает кожный биосинтез витамина D3 по механизму обратной связи. Этот механизм предотвращает “передозировку” витамина D 3 при УФ-облучении. После менее чем 1 минимальной эритемной дозы (МЭД; т.е., дозы облучения, требующейся для покраснения кожи через 24 ч после облучения), концентрация провитамина D 3 достигает максимального уровня и дальнейшее УФ-излучение всего лишь приводит к выработке неактивных матаболитов [2].
Витамин D доступен в 2 различных формах, эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3). Воздействие света обеспечивает потребности в витамине D только в форме D3, в то время, как поступление с пищей в состоянии обеспечить обеими формами, которые официально расценены как эквивалентные и взаимозаменяемые [22], [23], [24]. Однако, по нескольким причинам были высказаны возражения против этого предположения, в частности, отличаются различия в их эффективности при повышении в сыворотке 25-гидроксивитамина D с уменьшением уровня метаболитов витамина D2 и витамин- D -связывающего белка в плазме, а также обнаружением нефизиологического метаболизма и более короткого периода существования витамина D2. Тем не менее, и по сей день, основные препараты витамина D выполнены в виде витамина D2, а не витамина D3. Мультивитамины могут содержать либо витамин D2 или витамин D3, но большинство компаний сейчас переформулировали названия своей продукции, содержащей витамин D в D3 [25].
Есть лишь несколько природных источников витамина D, включая рыбий жир, сыр, желтки яиц, скумбрию, лосось, тунца, говядину и печень. Так как для многих людей получить достаточное количество витамина D из естественных пищевых источников непросто, во многих странах потребляются такие продукты, как апельсиновый сок, молоко, йогурт, и хлопья с витамином Д. Много недорогих добавок витамина D и его форм доступны на прилавке в обеих формах витамина D3 и витамина D2 и форм с добавлением или без кальция [26], [27].
Различные пороговые значения для витамина D использовались до недавнего времени [28]. Уровень 50 нмоль/л широко используется при определении содержания 25(OH)D, хотя в некоторых исследованиях использовали уровень 37.5 нмоль/л, как минимально допустимый [29], [30], [31]. Дальнейшие исследования, однако, показали, что уровень 25-(OH)D в 75 нмоль/л или выше необходим, чтобы покрыть все физиологические функции витамина D и, следовательно, должны рассматриваться как оптимальные [32], [33], [34], [35], [36].
Недостаток питательных веществ обычно является результатом недостатка питания, нарушения всасывания и использования, повышенная потребность, или повышенное выведение. Дефицит витамина D может возникнуть при недостатке его в рационе на протяжении некоторого времени, ограниченном воздействии солнечных лучей, нарушении в почках функции преобразования 25(OH)D в активную форму, или недостаточном всасывании витамина D в ЖКТ. Дефицит поступления витамина с пищей связан с аллергией на молоко, непереносимостью лактозы, ово-вегетарианством и веганством [37].
Что касается объема синтеза витамина D в коже человека, он зависит от нескольких факторов, включая экологические факторы, такие как география проживания, сезон, время суток, погодные условия (облачность), объем загрязнения воздуха и поверхностного отражения, которые могут препятствовать УФ-излучению, достигающему кожи [38], [39], [40], [41].
Индивидуальные особенности представляют собой еще одну группу факторов, влияющих на синтез витамина D в коже, в том числе возраст, напр., пожилые люди имеют более тонкую кожу, и, следовательно, менее способны синтезировать витамин D [7], [38], [39] избыточный вес и ожирение снижают уровень витамина D [42]. Следует также отметить, что тип кожи человека определяет эффективность синтеза витамина D. В светлой коже (тип I) синтезируется в шесть раз больше витамина D, чем в тёмной коже (тип VI). Кроме того, одежда, привычки, образ жизни, рабочее место (например, в помещении по сравнению с открытым), и избегание солнца оказывают сильное влияние на синтез витамина D [38], [39], [40], [41].
Влияние некоторых методов, таких, как использование кремов для загара или пребывание в солярии, на синтез витамина D содержит некоторые интересные особенности. Солнцезащитные кремы, как известно, эффективно блокируют УФ B -излучение. Однако сомнительно, вызывает ли солнцезащитный крем на практике дефицит витамина D. Абсолютно полное покрытие тела солнцезащитным кремом — это редкость. Некоторые участки кожи всегда свободны от крема. В регионах, где солнце интенсивное и температура достаточно высока, чтобы население использовало солнцезащитный крем, уровень витамина D, как правило, удовлетворительный [39], [40], [41]. С другой стороны, использование соляриев является спорным, но несмотря на это, испытуемые, которые регулярно посещают солярии, в которых воздействует УФ B -излучение, вероятно, будут иметь концентрацию 25(OH)D выше. Тем не менее, есть тенденция к ограничению использования соляриев из-за боязни меланомы и немеланомного рака кожи [43].
Кожа является уникальным органом в том, что она является не только источником витамина D для организма, но и способна реагировать на активный метаболит витамина D, 1,25(OH)2D. Как 1,25(OH)2D, так и его рецептор ( VDR ) играют в коже существенную роль.
И кальций и 1,25(OH)2D выполняют важные и взаимодействующие функции в регулировании процесса дифференцировки клеток кожи. 1,25(OH)2D увеличивает экспрессию инволюкрина, трансглутаминазы, лорикрина и филаггрина, стимулирует формирование рогового слоя, одновременно подавляя гиперпролиферацию [44], [45]. Эти процессы происходят из-за, способности 1,25(OH)2D, увеличивать внутриклеточный уровень кальция, что достигается индукцией рецептора кальция [46], и фосфолипазы C [47], которые играют важную роль для способности кальция стимулировать дифференцировку кератиноцитов [48], [49]. У мышей, испытывающих недостаток в VDR, выявляют дефект дифференцировки эпидермиса, заключающийся в пониженных уровнях инволюкрина и лорикрина и потере кератогиалиновых гранул [50], [51].
1,25(OH)2D и его рецептор регулируют процессинг длинной цепи гликозилцерамидов, которые имеют важное значение для формирования кожного барьера [52] и защиты кожи. Кроме того, они индуцируют toll -подобные рецепторы 2 типа (TLR2) и его корецептор CD14, что инициирует врожденный иммунный ответ в коже [53]. Активация этих рецепторов приводит к индукции CYP27B1, который в свою очередь индуцирует кателицидин, в результате чего происходит гибель чужеродных микроорганизмов [53], [54]. Мыши, испытывающие недостаток в VDR или ферменте (CYP27B1), показывают уменьшенное содержимое липидов что, приводит к дефекту проницаемости барьеров кожи [52] и дефектному ответу врожденной иммунной системы к вторгающимся инфекционным агентам [53].
Историческая связь между витамином D и врожденной иммунной функцией изначально проистекала от использования рыбьего жира в качестве средства лечения туберкулеза (ТБ) [54]. В более свежих работах описаны клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе действия витамина D на возбудителя, который вызывает туберкулез, микобактерию туберкулеза (М. ТБ). В первом из этих исследований, выполненном 25 лет назад, активные 1,25(OH)2D, как оказалось, уменьшали быстрое размножение M. TB в макрофагах; способствовал этому м интерфероном-γ (IFNγ) — стимулятор макрофагов [55]. Однако, важным шагом вперед в нашем понимании того, как витамин D формирует антибактериальный ответ на ТБ возникла после гораздо более поздних исследований, направленных на изучение путей, по которым моноциты и макрофаги, ключевые клетки при формировании иммунного ответа, реагируют на внедрение М. ТБ [56]. Эти данные показали, что моноциты способствовали локализованной активации витамина D в ответ на внедрение M. TB, в результате связывания 1,25(OH)2D с эндогенным VDR. Таким образом, витамин D может модулировать экспрессию генов в ответ на внедрение М. ТБ – классический интракринный механизм [57], [58]. Функциональные исследования показали, что 25OHD-опосредованная индукция кателицидин совпадает с повышенным киллингом М. ТБ в моноцитах. Естественно, происходящие изменения 25OHD в сыворотке коррелировали с индукцией экспрессии кателицидина моноцитов [59]. Выводом из этих исследований было то, что лица с низким сывороточным уровнем 25OHD будут в меньшей степени способны поддерживать индукцию моноцитов, антибактериальную активность и будут подвергаться большему риску заражения. И наоборот, восполнение недостатка витамина D у лиц с его недостаточностью в in vivo, как было показано, улучшало TLR -опосредованную индукцию моноцитарного кателицидина [60] и, следовательно, способствовало защитите от инфекции (Рис. 2).
Исследования показали, что Т-клеточные цитокины играют ключевую роль в усилении и ослаблении витамин D-опосредованной выработки кателицидина [61]. Действительно, производство цитокинов самими моноцитами может быть главным в интракринном метаболизме витамина D в этом типе [62], [63] клеток. Таким образом, кажется вероятным, что способность обеспечить соответствующий ответ на внедрение инфекции будет очень зависеть от доступности витамина D в совокупности с другими компонентами нормального иммунного ответа человека.
Витамин D может также влиять на врожденный иммунный ответ на внедрение возбудителей через воздействие на представление антигена на мембране макрофагов или дендритных клеток (ДК) (Рис. 2). Эти клетки, как известно, экспрессируют VDR [64] и лечение с помощью 1,25(OH)2D, как было показано, ингибирует созревание ДК, подавляет представление антигена и способствует Т-клеточному иммунному ответу [65], [66].
Предшествующие исследования витамина D и иммунной системы показали экспрессию VDR и в T и в В-лимфоцитах (Рис. 2) [67]. В частности, экспрессия VDR была выражена только у иммунологически функционально активных пролиферирующих клеток, что позволяет предположить антипролиферативную роль 1,25(OH)2D для этих клеткот [68]. Т-хелперы (Т h ) являются основной мишенью для 1,25(OH)2D, который может подавлять пролиферацию Th , а также выработку модулирующих цитокинов этими клетками [69]. Активация наивных Th антигеном, в свою очередь, приводит к активации подгруппы Th с отдельными профилями цитокинов: T h1 (ИЛ-2, ИФН-γ, фактор некроза опухоли альфа) и T h2-тип иммунного ответа (ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10), которые, соответственно, отвечают за клеточный и гуморальный иммунитет [70], [71].
In vitro 1,25(OH)2D ингибирует Тh1-цитокины [72], при стимуляции выработки T h2-цитокинов [73]. К третьей группе Th , как известно, находящейся под влиянием витамина D является интерлейкин-17 (ИЛ-17)-секретирующие Т-клетки (Th17-клеток). Мыши, страдающие диабетом первого типа, получавших 1,25D демонстрируют более низкие уровни ИЛ-17 [74] и, 1,25(OH)2D-опосредованное подавление аутоиммунитета проявляется в ингибирование активности Th17 [75]. Кроме того, последующие исследования показали, что 1,25(OH)2D подавляет выработку ИЛ-17 через прямое транскрипционное подавление экспрессии генов интерлейкина-17 [76].
Другая группа Т-клеток, которые, как известно, были индуцированы 1,25(OH)2D -регуляторные Т-клетки (Tregs) [77]. Часть семейства Th -клеток, Tregs подавляют иммунный ответ других Т-клеток, являясь частью механизма предотвращения чрезмерных или аутоиммунных реакций [78]. Недавние исследования подчеркнули важность Tregs как посредника иммунорегуляторного действия витамина D. Было показано, что применение 1,25(OH)2D системно пациентами, перенесших трансплантацию почки увеличило популяцию циркулирующих Treg [79].
Исследования витамина D И Т-клеточной функции на сегодняшний день ориентированы в первую очередь на реакцию этих клеток на активный 1,25(OH)2D. Менее ясным, являются механизмы, посредством которых колебания уровня витамина D могут также влиять на Т-лимфоциты, несмотря на сообщения о связи сывороточных уровней 25OHD с определённой популяцией Т-лимфоцитов [56]. Например, уровень циркулирующего 25OHD коррелировал с активностью Tregs у больных рассеянным склерозом [80], [81]. Существует четыре потенциальных механизма, с помощью которых сывороточный 25OHD оказывает влияние на Т-клеточные функции; I) прямые эффекты на Т-клетки через системный 1,25(OH)2D; (II) косвенные воздействия на представление антигена Т-лимфоцитам посредством локализованной экспрессии CYP27B1 ДК и интракринного синтеза 1,25(OH)2D; (III) прямые эффекты 1,25(OH)2D на Т-клетки после синтеза активной формы витамина D посредством CYP27B1-экспрессирующих моноцитов или ДК – паракринным механизмом; (IV) интракринным преобразованием 25OHD в 1,25(OH)2D посредством Т-клеток. Пока еще это неясно или один, или несколько механизмов участвуют в регулировании специфических типов Т-клеток. Например, эффекты 1,25(OH)2D на Tregs могут возникнуть опосредованно через воздействие на ДК [82], но могут также включать прямое влияние на Tregs [83]. Однако, в ДК также экспрессируются CYP27B1 [84] и они, следовательно, могут действовать в качестве проводника для воздействия на 25OHD на Tregs. Интересно, что описывается экспрессия CYP27B1 со стороны Т-клеток [85], можно предположить, что 25OHD может также влиять на функцию этих клеток с помощью интракринного механизма, хотя точных данных о специфических типах Т-клеток не имеется [56].
Несмотря на то, что экспрессия VDR B -клеток было известным в течение многих лет [67], способность 1,25(OH)2D подавлять пролиферацию B-клеток и продукцию иммуноглобулинов ( Ig ) поначалу было воспринято как косвенный эффект, опосредованный через Th [68]. Однако, более поздние исследования подтвердили прямое влияние 1,25(OH)2D на B -клеточный гомеостаз [86] с заметными эффектами, включая ингибирование плазматических клеток и активацию дифференцировки клеток памяти. Данные эффекты способствуют действию витамина D в связанных с B -лимфоцитами аутоиммунными нарушениями, такими, как системная красная волчанка. Другие B-клеточные мишени, как известно, модулируется 1,25(OH)2D и включают ИЛ-10 [87] и CCR10 [88], и предполагается, что B-клеточные ответы на витамин D выходят за рамки его влияния на пролиферацию B-клеток и синтеза I g [56].
Исследования in vitro подтверждают концепцию о том, что VDR может играть жизненно важную роль в постнатальном поддержании жизнедеятельности волосяного фолликула. Клетки мезодермального сосочка и наружного корневого влагалища (НКВ) эпидермальных кератиноцитов экспрессируют VDR в различной степени в зависимости от стадии цикла развития волос. И в стадии анагена и катагена наблюдается увеличение VDR , что связано со снижением пролиферации и увеличением дифференцировки кератиноцитов. Эти изменения, как полагают, способствуют смене циклов роста волос [89].
Ограниченные исследования были проведены на людях для изучения роли витамина D в цикле роста волос. Топический кальцитриол, как было показано, оказывал эффект при индуцированной химиотерапией алопеци, вызванной паклитакселом и циклофосфамидом. Тем не менее, топический кальцитриол не обеспечивает защиту от индуцированной химиотерапией алопеции, вызванной комбинацией 5-фторурацила, доксорубицина, циклофосфамида и сочетанием циклофосфана, метотрексата и 5-фторурацила. Способность топического кальцитриола предотвращать индуцированную химиотерапией алопецию может зависеть от того, какие химиотерапевтические средства используются. Следует отметить, что в исследованиях, в которых не было обнаружено никаких эффектов, использовались небольшие дозы витамина D, которые являются неадекватными для защиты от индуцированной химиотерапией алопеции [90].
Сообщалось, что инкубация клеток человеческой сальной железы с 1,25OH2D приводит к дозозависимому подавлению пролиферации клеток. Используя ПЦР в реальном времени, показано, что ключевыми компонентами витамина D ( VDR , 25OHase, 1aOHase, и 24OHase) сильно выражены в таких клетках. Был сделан вывод о том, что локальный синтез или метаболизм витамина D может иметь важное значение для регуляции роста и различных других клеточных функций сальных желез, которые представляют собой перспективные мишени для терапии витамином D или аналогов по фармакологической модуляции синтеза/метаболизма кальцитриола [91], [92].
Под фотоповреждением понимается повреждение кожи, индуцированное ультрафиолетовым (УФ) светом. В зависимости от дозы ультрафиолетового света может быть повреждение ДНК, воспалительная реакция, апоптоз клеток кожиз (запрограммированная гибель клеток), старение кожи и рак. Некоторые исследования, в основном, in vitro (культуры клеток) [93], [94], [95], [96] и исследования на мышах, где 1,25-дигидроксивитамин D3 был местно нанесен на кожу до или сразу после облучения [93], [97], [98], показали, что витамин D оказывает фотозащитное воздействие. Зарегистрированные эффекты на клетки кожи включают уменьшение повреждения ДНК, снижение апоптоза, повышение выживаемости клеток, и уменьшение эритемы. Механизмы таких эффектов не известны, но одно исследование на мышахпоказало, что 1,25-дигидроксивитамин D3 вызывал экспрессию металлотионеина (белок, который защищает от свободных радикалов и окислительного повреждения) базальном слое [93]. Кроме того, было показано, что внегеномный механизм действия витамина D способствует фотозащите [99]; такие эффекты витамина D включают клеточные сигнальные каскады, посредством которых открываются кальциевые каналы [100].
1,25-дигидроксивитамин D3 регулирует экспрессию кателицидина (МР-37/hCAP18) [53], [57], антимикробного белка, который появляется, для активации врожденного иммунитета кожи для стимулирования заживления ран и восстановления тканей. Одно исследование показало, что человеческий кателицидин экспрессируется во время ранних стадий нормального заживления ран [58]. Другие исследования показали, что кателицидин модулирует воспаление в коже [101], индуцирует ангиогенез [102], и улучшает реэпителизацию (процесс восстановления эпидермального барьера, который защищает нижележащие клетки от воздействия окружающей среды) [103]. Активные формы витамина D и его аналоги, как было показано, активируют экспрессию кателицидина в культуре кератиноцитов [58], [104]. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить роль витамина D в заживлении ран и эпидермальной барьерной функции, и помогает ли пероральный приём витамин D в виде добавок или местное лечение аналогами витамина D заживлению хирургической раны.
Исходя из вышеупомянутых фактов, касающихся взаимосвязей, которые существуют между витамином D и кожей, кажется, только “естественный” дефицит витамина D обусловливает длинный список кожных заболеваний, включая рак кожи, псориаз, ихтиоз, аутоиммунные заболевания кожи, такие, как витилиго, пузырные дерматозы, склеродермию и системную красную волчанку, а также атопический дерматит, акне, выпадение волос, инфекции и фотодерматозы. Тем не менее, остается спорным, является ли дефицит витамина D в первую очередь основой патогенеза заболевания или просто представляет собой косвенные события, способствующие воспалительному процессу. Согласно недавнему систематическому обзору в том числе 290 проспективных когортных исследований и рандомизированных исследований 172 основных показателей здоровья и физиологических параметров, связанных с риском заболевания или воспалительного процесса, подчёркивается один важный факт; дефицит витамина D является маркером плохого состояния здоровья [105] несмотря на то является это фактической причиной или ассоциацией с другими факторами.
Ряд эпидемиологических исследований показали, что витамин D может иметь защитный эффект, снижается риск рака и рак-ассоциированной смертности [106], [107], [108], [109], [110]. Адекватный уровень витамина D был связан со снижением риска развития определенных видов рака, включая рак пищевода, желудка, толстой кишки, прямой кишки, желчного пузыря, поджелудочной железы, легких, молочной железы, матки, яичника, простаты, мочевого пузыря, почек, кожи, щитовидной железы и кроветворной системы (например, лимфома Ходжкина, неходжкинские лимфомы, множественная миелома) [110]. Относительно рака кожи, эпидемиологические и лабораторные исследования дали противоречивые результаты: одни выявляют связь между высоким уровнем витамина D и повышенным риском рака кожи [111], другие выявляют пониженный риск рака кожи [106], [107], [108], [109], а третьи не выявляют никакой связи [106]. Основные выводы, указывающие на роль витамина D в профилактике инициации и прогрессирования смерти от рака кожи являются участие витамина D в регуляции множественных сигнальных путей, которые имеют значения в канцерогенезе [109], среди которых ингибирование сигнального пути, лежащего в основе развития базально-клеточной карциномы, и усиление активности ферментов эксцизионной репарации нуклеотидов [106]. Кроме того, витамин D индуцирует триггеры апоптотических путей, подавляет ангиогенез, и изменяет клеточную адгезию [108]. Другое дело, что метастазирование рака кожи зависит от микроокружения опухоли, где метаболиты витамина D играют ключевую роль в предотвращении определенных молекулярных взаимодействий, участвующих в опухолевой прогрессии [109]. Ключевым фактором, осложняющим ассоциацию между витамином D и раком кожи является ультрафиолетовое B-излучение. Тот же спектр ультрафиолетового B излучения, который катализирует выработку витамина D в коже также приводит к повреждению ДНК, что может привести к эпидермальным злокачественным новообразованиям. В целом, есть некоторые доказательства, что витамин D может играть определенную роль в развитии немеланомного рака кожи (НРК), в том числе базально-клеточного и плоскоклеточного рака, а также профилактики меланомы, хотя пока еще нет прямых доказательств, чтобы говорить о защитном действии [106].
Псориаз — это хроническое воспалительное заболевание кожи, которое затрагивает 2-3% населения во всем мире, имеется тенденция к значительному росту заболеваемости [112]. Хотя патогенез псориаза до конца не изучен, существует достаточно доказательств, указывающих на то, что нарушение иммунной регуляции в коже, в частности Т-клеток, играет ключевую роль в развитии псориаза [113]. Ряд исследований было посвящено вопросу о возможной роли дефицита витамина D при псориазе [114], [115], [116].
Точный механизм, посредством которого дефицит витамина D способствует патогенезу до конца не изучен. Были установлены несколько путей, в том числе, потеря антипролиферативной функции витамина D, как было обнаружено в культуре клеток кератиноцитов человека, при воздействии кальцитриол имелось заметное угнетение роста и ускорение созревания [117]. Кроме того, так как воспаление и ангиогенез представляют собой краеугольные камни в патогенезе псориаза [118], [119], потеря противовоспалительной и антиангиогенной активности витамина D [108] может представлять другое объяснение вклада дефицита витамина D при псориазе. Поскольку 1α,25-дигидроксивитамин D3, как известно, подавляет пролиферацию Тh1 и Th17 клеток [69], а также индуцирует Tregs [120], предложен другой путь, посредством которого дефицит витамина D может играть роль в патогенезе псориаза в бесконтрольной пролиферации Тh1 и Th 17-клеток с одной стороны и ингибировании Tregs с другой стороны. Местное лечение кальципотриолом продемонстрировало значительное снижение уровня в коже человеческого бета-дефенсина ( HBD ) 2 и HBD3 а также ИЛ-17А, ИЛ-17 F и ИЛ-8, которые играют важную роль при псориазе [121], что также связывает дефицит витамина D с патогенезом псориаза.
Благодаря этим данным о роли витамина D в патогенезе псориаза, неудивительно, что он является одним из наиболее показанных топических средств для лечения этого заболевания, в качестве монотерапии или в комбинации с бетаметазоном; многочисленные исследования документально подтверждают эффективность и безопасность использования топического кальципотриола в лечении локализованного бляшечного псориаза [122], [123], [124], [125], [126].
Вульгарные угри — это наиболее распространенное кожное заболевание, которым страдают миллионы людей по всему миру. Воспаление в результате иммунного ответа на Propionibacterium acnes ( P . acnes ) играет значительную роль в патогенезе акне. В недавнем исследовании было продемонстрировано, что P . acnes является мощным индуктором Th17, и что 1,25OH2D ингибирует P . acnes -индуцированную дифференцировку Th17, и тем самым может рассматриваться в качестве эффективного фактора в коррекции акне [127]. Кроме того, себоциты были идентифицированы как 1,25OH2D-чувствительные клетки-мишени, что указывает на то, что аналоги витамина D могут быть эффективны в лечении акне. В другом недавнем исследовании было показано, что экспрессия воспалительных биомаркеров наблюдалась под влиянием лечения витамином D в культуре себоцитов, но не через VDR [128].
Другое исследование показало относительно высокие сывороточные уровни витамина D у пациентов с розацеа (распространенное хроническое заболевание, затрагивающее кожу лица), по сравнению с контрольной группой, это позволяет сделать вывод о том, что увеличенные уровни витамина D могут привести к развитию розацеа [129].
Роль витамина D для волос может быть объяснено тем фактом, что оптимальная концентрация витамина D в организме была вычислена исходя для компенсации явлений старения, в том числе и выпадения волос [130]. Недавно было показано, что 1,25OH2D/ VDR повышает способность β-катенина стимулировать дифференцировку клеток волосяного фолликула[131]. Кроме того, обширные данные, полученные в результате исследований на животных ясно показывают, что активация VDR играет важную роль в цикле волосяного фолликула, а конкретно в инициации анагена [132]. Интересно, в экспериментах на мышах не удавалось достичь нормализации минерального гомеостаза с помощью диеты с высоким содержанием кальция и фосфора и предотвратить облысение, предполагая, что механизм алопеции не соотносится с уровнями минералов, но зависит от уровня витамина D [133]. Кроме того, последние данные свидетельствуют о том, что VDR напрямую или косвенно регулирует экспрессию генов, ответственных за цикл роста волос, в том числе сигнального пути [134].
Недавнее исследование, проведенное на восьмидесяти пациентках показал, что низкий уровень витамина Д2 связан с обоими распространенными типами потери волос у женщин, а именно; телогеновой и андрогенетической потере волос у женщин. Предполагалось, что обследование на уровень витамина D и назначение добавок с витамином D в случае его дефицита, будут обоснованы в лечении этих состояний [135].
В противоположность предложению о том, что витамин D играет важную роль в выпадении волос, плацебо-контролируемое исследование на 26 больных показало, что кальципотриол не влияют на соотношение анаген/телоген после 6 недель лечения у пациентов с псориазом волосистой части головы. Следует отметить, что оптимальный эффект кальципотриола при псориазе не наблюдался до 8 недель, таким образом, этот эффект, возможно, был слишком ограниченным, чтобы оценить воздействие кальципотриола на выпадение волос [136]. Кроме того, было проведено исследование 296 здоровых мужчин для оценки возможной связи между алопецией у мужчин и сывороточным уровнем 25-гидроксивитаминомн D. Выраженность и степень облысения не были связаны с сывороточным уровнем 25-гидроксивитамина D [130]. В этой связи возникает предположение о реальном значении уровня витамина D на выпадение волос, и, возможно, основное значение имеют механизмы взаимодействия с рецепторами, а не уровень витамина D.
Витилиго является распространенным нарушением пигментации, для которого характерны хорошо отграниченные депигментированные участки или пятна различной формы и размеров, в основе которых лежит разрушением меланоцитов в эпидермисе [137].
Витамин D защищает эпидермальный меланин и восстанавливает целостность меланоцитов через несколько механизмов, в том числе контролируя активацию, пролиферацию, миграцию меланоцитов и пигментацию путем модулирования активации Т-клеток, что, видимо, коррелирует с исчезновением меланоциты при витилиго. Механизм, посредством которого витамин D оказывает свое воздействие на меланоциты еще не полностью изучен. Витамин D, как полагают, участвует в физиологии меланоцита путем координации выработки меланогенных цитокинов [скорее всего эндотелина-3 (ЭТ-3)] и активность SCF/c, который является одним из важнейших регуляторов жизнеспособности и созревания меланоцитов [138]. Кроме того, предлагаемый механизм с участием витамина D в защите кожи при витилиго основан на его антиоксидантных свойствах и регуляторной функции в отношении активных форм кислорода, которые образуются в избытке при витилиго в эпидермисе [139]. С другой стороны, активная форма витамина D снижает активность апоптоза кератиноцитов и меланоцитов, индуцированного УФ B [140], что, как сообщается, снижает содержание меланина в коже [141]. Кроме того, витамин D может оказывать иммуномодулирующее действие путем ингибирования экспрессии ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α и ФНО-γ, модулировать созревание дендритных клеток, их дифференцировку и активацию, а также индуцировать ингибировать презентацию антигена [65], тем самым ослаблять аутоиммунный компонент в патогенезе витилиго.
Еще неизвестно, если дефицит витамина D играет роль в возникновении витилиго, как это происходит при других аутоиммунных заболеваниях. В 2010 Силверберг и Силверберг [142] провели исследование сывороточного 25-гидроксивитамина D (25(OH)D) в крови в 45 пациентов с витилиго и оказалось, что у 55.6% был его недостаток (22.5–75 нмоль/л) и у 13,3% был очень низким (
Несмотря на существующие противоречия, топические аналоги витамина D3 являются рекомендованными терапевтическими препаратами для лечения витилиго. Использование аналогов витамина D в виде сочетания PUVA и топического кальципотриола для лечения витилиго описали Parsad и соавт. [145]. Впоследствии, в ряде исследований сообщалось о лечении витилиго аналогами витамина D отдельно или в сочетании с ультрафиолетовым светом или кортикостероидами для репигментации [142], [146], [147] с некоторыми противоречивыми результатами [148], [149], [150].
Обыкновенная пузырчатка и буллезный пемфигоид являются потенциально смертельными аутоиммунными буллезными заболеваниями, вызванными акантолизом кератиноцитов в результате выработки антител B -клетками. Витамин D, благодаря своему участию в модуляции иммунных функций, в том числе апоптоза B -клеток, клеточной дифференцировки T h2-иммунного ответа, регуляции функции Tregs, может принимать активное участие в иммунной регуляции таких заболеваний. В ряде недавних исследований продемонстрировано, что пациенты с обыкновенной пузырчаткой и буллезным пемфигоидом имеют значительно более низкие уровни витамина D в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой вне зависимости от возраста, индекса массы тела или фототипа [151], [152]. Кроме того, было высказано мнение, что более низким уровнем витамина D можно объяснить рост распространенности переломов у таких пациентов и это должно приниматься во внимание у пациентов, которые должны принимать кортикостероиды [152].
Атопический дерматит (АД) является распространенным хроническим воспалительным типом экзематозного поражения кожи. В ряде исследований было показано первоначальную дисфункцию эпидермального барьера с последующей иммунной активацией в качестве базового механизма. Исследования на животных, тематические доклады, и рандомизированные клинические исследования предположили, что витамин D, с помощью различных механизмов, включая иммуномодуляцию, может облегчить симптомы АД. Большинство из этих исследований указывают на обратную зависимость между тяжестью атопического дерматита и уровень витамина D. Кроме того, исследования показали, что у лиц с АД, которые испытывают дефицит витамина D, насыщение витамином D приводит к улучшениям и снижению тяжести заболевания [153], [154].
Ответ на этот вопрос еще далеко не ясен, но, по крайней мере, мы можем ясно рекомендовать рутинную оценку его уровня, с особым акцентом на тех, кто подвержен риску дефицита, например, пожилых людей, страдающих ожирением, не имеющих возможности регулярного пребывания на солнце или с нарушением всасывания. Добавление витамина D может стать важным дополнительным методом лечения, если имеется его недостаточность.
В заключение можно сказать об уникальной связи, которая имеется между витамином D и дерматологией. С одной стороны, наша кожа — это источник этого важного витамина, а с другой стороны все имеющиеся данные указывают на его важное влияние на здоровье нашей кожи и вовлечение его недостаточности в патогенез многих дерматологических заболеваний. Несколько факторов ответственны за поддержание его оптимального уровня, поэтому, солнечный климатический пояс далеко не гарантия защиты от авитаминоза. Это описано в нескольких эпидемиологических исследованиях, проведенных в районах, близких к экватору [155], [156], [157], [158]. На основании имеющихся данных ясно, что дополнительный приём витамина D, должен быть предпочтительной рекомендацией на пути к достижению его нормального содержания в сыворотке крови, что позволяет избежать проблем, связанных с его дефицитом. По-прежнему необходимы дополнительные исследования, чтобы изучить его сложные связи с дерматологическими заболеваниями и создать четкие руководящие принципы и рекомендации для его приема.
источник
Фармакологическая группа: витамины; витамины группы D; холекальциферол (D3); эргокальциферол (D2)
Фармакологическое действие: используется при рахите, остеопорозе, дефиците витамина D
Воздействие на рецепторы:рецептор витамина D
Витамин D представляет собой группу жирорастворимых секостероидов, ответственных за повышение кишечной абсорбции кальция и фосфата. В организме человека наиболее важными соединениями этой группы являются витамин D3 (колекальциферол или холекальциферол) и витамин D2 (эргокальциферол). Колекальциферол и эргокальциферол могут поступать в организм с пищей и/или пищевыми добавками. Витамин D также может синтезироваться в организме (в частности, колекальциферол) в коже, из холестерина, при воздействии солнечного света (поэтому его и называют «солнечный витамин»).
Хотя витамин D обычно называют витамином, на самом деле он не является витамином в полном смысле этого слова, так как большинство млекопитающих способны синтезировать его самостоятельно при воздействии солнечного света. Вещество классифицируется как витамин, только если оно не может быть синтезировано в достаточном количестве самим организмом, и его необходимо получать извне, например, из пищи. Нехватка витамина, D наряду с нехваткой некоторых других витаминов, была обнаружена при болезни рахит, детской форме остеомаляции. Кроме того, в развитых странах витамин D, наряду с другими витаминами, используют в качестве добавки к основным продуктам питания (например, молоко), чтобы избежать развития ряда заболеваний, вызванных дефицитом этого витамина.
Синтез витамина D под воздействием солнечного света, а также употребление пищи, богатой витамином D, обычно обеспечивает поддержание адекватной концентрации витамина D в сыворотке крови. Имеются свидетельства того, что синтез витамина D при воздействии солнечного света регулируется отрицательной обратной связью, которая предотвращает его токсичность. Однако, из-за неопределенности в вопросе риска развития раковых заболеваний в результате солнечного излучения, Институт медицины США не дает никаких рекомендаций по поводу количества солнечного света, необходимого для удовлетворения потребности организма в витамине D. Соответственно, в диетических рекомендациях по потреблению витамина D не учитывается его синтез в организме. В рекомендациях учитывается только поступление витамина в организм с пищей, что в действительности встречается крайне редко. Помимо того, что витамин D может противодействовать развитию рахита или остеомаляции, его влияние на здоровье в целом достаточно противоречиво. Витамин D полезен для обеспечения здоровья костей и для снижения смертности у пожилых женщин.
В печени, колекальциферол (витамин D3) превращается в кальцидиол, также известный как кальцифедиол (INN), 25-гидроксихолекальциферол или 25-гидроксивитамин D3 — сокращенно 25 (OH) D3. Эргокальциферол (витамин D2) преобразуется в печени в 25-гидроксиэргокальциферол, также известный как 25-гидроксивитамин D2 — сокращенно 25 (OH) D2. Для определения статуса витамина D у человека, оценивается количество этих двух метаболитов витамина D в сыворотке крови. Часть кальцидиола преобразуется в почках в кальцитриол, биологически активную форму витамина D. Кальцитриол в крови циркулирует в качестве гормона, регулирующего концентрацию кальция и фосфата в крови и отвечающего за здоровый рост и ремоделирование костей. Кальцитриол также влияет на нервно-мышечную и иммунную функции.
Витамин Д – это жирорастворимый витамин, который является одним из 24 чрезвычайно важных для выживания организма веществ. Солнечный свет является важнейшим источником витамина Д, однако этот витамин также встречается в яйцах и рыбе. Наряду с этим, он добавляется в продукты ежедневного потребления. Добавка витамина Д имеет широкий спектр действия, включая влияние на когнитивный статус, иммунологический статус, а также структуру костной ткани и самочувствие в целом. Добавка витамина Д также может снижать риск рака, болезней сердца, диабета и рассеянного склероза (РС). У людей, страдающих дефицитом витамина Д, наблюдается повышение уровня тестостерона после восстановления дефицита. Человеческий организм синтезирует витамин Д из холестерина, посредством получения адекватного количества ультрафиолета из солнечных лучей. Достаточное количество ультрафиолетовых лучей наблюдается при индексе ультрафиолета 3 и более (круглый год такая ситуация наблюдается лишь рядом с экватором). Большинство людей не испытывают дефицита витамина Д. Основываясь на том, какую важную роль витамин Д играет в организме, добавка витамина Д назначается в тех случаях, когда витамина недостаточно в организме.
Рекомендованные дневные дозы витамина Д составляют 400-800 МЕ, но считается, что этого недостаточно для взрослых. В США, разрешенная доза, которая считается безопасной, составляет 2000 МЕ/день, а в Канаде — 4000 МЕ/день. Для контролируемого приема витамина Д используются дозировки от 1000-2000 МЕ витамина Д3, что соответствует потребностям многих людей. Но данная дозировка является нижней границей эффективной дозы. Высокие дозы, которые рассчитываются по массе тела, находятся в пределах 20-80 МЕ/кг в день. Считается, что целесообразнее принимать добавку витамина Д в форме витамина Д3, т.к. в сравнении с Д2 она является более активной. Витамин Д нужно принимать каждый день с едой или источником жира (например, рыбий жир), т.к. он является жирорастворимым.
В 1914 году американские исследователи Элмер Макколам и Маргарита Дэвис обнаружили в рыбьем жире вещество, которое позже было названо «витамин А». Английский врач Эдвард Мелланби заметил, что собаки, которых кормили рыбьим жиром, не заболевали рахитом, в результате чего был сделан вывод о том, что витамин А, или тесно связанные с ним факторы, способен предотвращать развитие заболевания. В 1922 году Элмер Макколам провел испытания модифицированного масла печени трески, из которой был изъят витамин А. Собаки, больные рахитом, принимавшие модифицированное масло, выздоравливали. Макколам заключил, что вещество в рыбьем жире, способное предотвращать рахит, не является витамином А. Макколам назвал это вещество витамином D, потому что этот витамин был четвертым открытым витамином. Изначально было неизвестно, что, в отличие от других витаминов, витамин D может быть синтезирован в организме человека под воздействием ультрафиолетового излучения.
В 1925 году было установлено, что при световом излучении 7-дегидрохолестерина в организме вырабатывается форма жирорастворимого витамина (теперь известного как витамин D3). Альфред Фабиан Хесс вывел формулу «свет = витамин D». В 1928 году Адольф Виндаус из Геттингенского университета в Германии получил Нобелевскую премию по химии за свою работу о строении стеринов и их связи с витаминами. В 1929 году группа ученых из Национального Института Медицинских Исследований в Хэмпстеде, Лондон, совместно с Дж. Б. С. Холдейном, Дж. Берналом и Дороти Кроуфут, осуществляла работу над еще неизвестной структурой витамина D, а также над строением стероидов. Метод рентгеновской кристаллографии показал, что молекулы стерола были плоскими, а не выпуклыми, как утверждала немецкая команда ученых во главе с Виндаусом. В 1932 году Отто Розенхайм и Гарольд Кинг опубликовали статью о строении стеринов и желчных кислот, которая быстро получила признание в научном сообществе. Неофициальное академическое сотрудничество между членами команды Робертом Бенедиктом Бурдилланом, Отто Розенхаймом, Гарольдом Кингом и Кеннетом Каллоу оказалось очень продуктивным и привело к выделению и описанию витамина D. В это время, политика Совета медицинских исследований не была сконцентрирована на раздаче патентов, так как предполагалось, что результаты медицинских исследований должны быть доступны для всех людей. В 1930-х годах Виндаус продолжил работу над химической структурой витамина D.
В 1923 году американский биохимик Гарри Стинбок из Университета Висконсина показал, что при облучении ультрафиолетовым светом продуктов питания и других органических соединений увеличивается содержание в них витамина D. Стинбок обнаружил, что грызунов, употребляющих облученную пищу, удалось излечить от рахита. В настоящее время достоверно известно, что дефицит витамина D является причиной рахита. Чтобы запатентовать свое изобретение, Стинбоку пришлось потратить $300 собственных средств. С тех пор, техника облучения Стинбока используется для обогащения пищевых продуктов, в том числе, молока.
В 1971-72 годах был описан дальнейший метаболизм витамина D в его активные формы. В печени, витамин D преобразуется в кальцидиол. Затем, в почках, часть кальцидиола преобразуется в кальцитриол, биологически активную форму витамина D. Кальцитриол циркулирует в качестве гормона крови, регулируя концентрацию кальция и фосфата в крови и обеспечивая здоровый рост и ремоделирование костей. Кальцидиол и кальцитриол были открыты командой ученых во главе с Майклом Ф. Холиком из лаборатории Гектора Де Лука.
В настоящее время общепринятыми терминами для обозначения уровня витамина Д являются: 1)
(2,5 нмоль/л приблизительно равняется 1 нг/мл, 1 микрограмм (мкг) приблизительно равняется 40 МЕ 2) ) Выше перечислены общепринятые указания для витамина Д и будут использованы в статье в дальнейшем как «оптимальный уровень витамина Д», но это не совсем верно для всех приведенных показателей. Концентрация витамина Д в 75 нмоль/л была признана оптимальной для нормального функционирования костной ткани у пожилых людей, например, для обеспечения здоровья зубов и снижения риска переломов при падении. Также данная концентрация защищает от возникновения колоректального рака. 3) Даже в исследованиях, которые начинали с высоких доз перорального приема витамина Д (5000 МЕ), был сделан вывод, что оптимальная доза колеблется в пределах 75-80 нмоль/л. Рекомендованный уровень потребления витамина Д составляет 75 нмоль/л (30 нг/мл).
Уровень дефицита витамина Д возрос с 1988 г. Количество людей, у которых содержание витамина было ниже 75 нмоль/л, возросло с 55% до 77% в 2004 г. По каким-то причинам, этот уровень стабилизировался на 79% с уровнем ниже 80 нмоль/л. 4) Уровень дефицита в популяции в последние две декады возрос, но в последнее время имеется тенденция к стабилизации. В 2009 г. у 29% популяции Америки концентрация витамина была ниже 50 нмоль/л (клиническая недостаточность), а у 3% — ниже 20 нмоль/л (клинический дефицит). Данные показатели изменяются в зависимости от сезона, но если использовать 50 нмоль/л как отправную точку, то 11% людей имеет концентрацию ниже, что было зафиксировано в конце лета (исследования проводились в области Бостона, широта 42° с.ш.), в то время как к концу зимы количество людей с недостатком витамина Д возросло до 30%. В немного более северных регионах (Британия, широта 53.1 ° с.ш.), уровень дефицита все еще имеет тенденцию увеличиваться. При оценке уровня сывороточного витамина Д по концентрациям 25, 50 и 75 нмоль/л, процент людей, у которых концентрация в крови данного витамина ниже в конце лета, составляет 3.2%, 15.4%, 60.9%, и в конце зимы — 15.5%, 46.6%, 87.1%. В Эстонии (59 ° с.ш.) процент людей с концентрацией витамина ниже 25 нмоль/л и 50 нмоль/л составляет 8% и 73% в конце зимы. Дефицит витамина Д увеличивается при приближении к экватору. Одно иранское исследование (32 ° с.ш.) показывает, что процент людей с уровнем ниже 25, 50, 75 нмоль/л составляет 26.9%, 50.8% и 70.4% соответственно. Культурные и религиозные особенности могут оказывать роль на исследование, т.к. в популяции изучаются оба пола. Мусульманские женщины по религиозным соображениям всегда закрывают свое тело одеждой, находясь на людях. В Южной Флориде (Майами, 25 ° с.ш.) выявлено 38% мужчин и 40% женщин, у которых уровень витамина ниже 50 нмоль/л. 5) Несмотря на важность географического положения, а именно, широты, по меньшей мере, одно исследование свидетельствует о том, что только 1/5 случаев зависит от географических факторов. 6) Широта играет важную роль, но дефицит (когда определяется уровень витамина ниже 25 нмоль/л или ниже) и недостаточность (50 нмоль/л) встречаются по всему миру. Дефицит часто встречается у пациентов клиник; у 22% пациентов концентрация витамина Д ниже 20 нмоль/л, а у 57% уровень ниже 37.5 нмоль/л. Наконец, некоторые исследования, которые разделяют пациентов на группы по уровню витамина Д, показали, что 50.3% афроамериканцев относятся к группе с самым низким уровнем витамина Д (ниже 17.3 нг/мл) и только 7.8% пациентов относятся к группе с высоким содержанием витамина Д. 9.5% белых людей относятся к группе с низким содержанием витамина, а 43.5% — к группе с высоким содержанием витамина, в то время как другие группы, например, мексиканцы, разделились приблизительно поровну 20% / 20% в каждой группе. 7) Данное исследование предполагает, что синтез витамина Д связан с цветом кожи и у темнокожих он выражен слабее.
50% людей в популяции для достижения концентрации витамина Д в пределах 75 нмоль/л требуется приблизительно 1000 МЕ витамина в день, в то время как некоторым требуется 1700 МЕ для достижения той же концентрации. Вышеперечисленные дозы показали большую активность, нежели более высокие дозы (3000-5000 МЕ у мужчин) и организм имеет тенденцию к снижению синтеза витамина под действием солнечной энергии (когда уровень ультрафиолета выше 3) тогда, когда уровень витамина достигает 10000 МЕ. 8) В общем, для удовлетворения потребностей организма следует применять около 2000 МЕ витамина Д, дозы между 2.000-10000 МЕ не обязательно окажут более выраженный эффект, но токсичными также не являются. Один из мета-анализов, состоящий и 76 исследований, который исследовал уровень витамина Д в сыворотке (у людей старше 50 лет и принимавших либо Д2, либо Д3), показал, что дозировки витамина Д были различны (от 5 до 53.5 мкг), хотя, в основном, в исследованиях использовалось два варианта: 124-250 мкг/день и 225 мкг/день. 9) При разделении результатов по принципу того, насколько увеличился уровень витамина Д при добавке, получилось, что прием 10 мкг увеличивает концентрацию на 9 нг/мл и межгрупповой разрыв составил 7.2-14.8 нг/мл, в то время как прием двойной такой дозы (20 мкг) увеличил концентрацию в сыворотке на 12.9 нг/мл и межгрупповой разрыв составлял 9.2-20.4 нг/мл. Данное исследование показало (основываясь на мета-анализе), что предварительное увеличение на 0.78 нг/мл (1.95 нмоль/л) соответствует 1 мкг, при приеме добавки витамина Д3, не превышающим дозировку в 20 мкг (у взрослых людей без добавки кальция). Схожие результаты были замечены в другом исследовании, где 100 МЕ витамина Д3 увеличивали концентрацию сывороточного витамина на 1-2 нмоль/л, а увеличение на 10-25 нмоль/л, соответственно, вызывалось дозой в 1000 МЕ. Несмотря на то, что данные первого анализа включают в себя людей старше 50 лет, время дозозависимого ответа схоже в разных возрастных группах. 10) Главными факторами, которые предположительно влияют на уровень витамина Д, были форма приема витамина (Д3 превосходит Д2) и доза получаемой добавки, оба признака являются статистически значимыми. Такие факторы, как добавления кальция и уровень сывороточного витамина Д (более низкие концентрации при большой дозе добавки) имели тенденцию к увеличению биодоступности, но статистически не значимы. Данное исследование не учитывало пол и возраст. Следует отметить, что низкие дозы при пероральном приеме показали большую эффективность в увеличении сывороточного уровня витамина Д, чем высокие дозы, которые тоже увеличивают концентрацию в сыворотке, но не настолько (при высоких дозах нарушается всасывание), что подчеркивает разницу между дозами. При низких концентрациях для перорального приема, концентрация витамина Д линейно возрастает, с увеличением на 100 МЕ сывороточный уровень увеличивается на 1-2 нмоль/л и при дозе в 1000 МЕ уровень сывороточного витамина равняется 10-25 нмоль/л (2000 МЕ — 20-50 нмоль/л). При приеме 20000 МЕ в день наблюдалась токсичность витамина Д, в то время как доза 10000 МЕ не вызывала подобных проявлений. Иногда применяются болюсы для недельного или месячного курса витамина Д. Токсичная концентрация в болюсах составляет 300000 МЕ. 11) Прием больших доз витамина Д в форме болюсов (50000-100000 МЕ) не вызывает более выраженных положительных эффектов, чем просто прием суточной дозы. Токсичность наблюдалась при очень высоких дневных дозах витамина Д, а именно при дозах, в 10 раз превышающих вышеуказанную дозу в 2000 МЕ в день. В то время, когда дозировка витамина рассчитывалась на массу тела (а не МЕ), витамин Д3, в сравнении с Д2, показывал лучшие результаты по увеличению сывороточной концентрации, а именно, на 4.29 нг/мл больше, чем Д2. Считается, что витамин Д3 является более приемлемой формой для приема, чем Д2, т.к. значительнее увеличивает сывороточное содержание витамина.
Витамин Д3 действует через собственный рецептор (рецептор витамина Д — РВД) действующий на ядра клеток и вызывающий увеличение синтеза белка или посредством негеномного взаимодействия с рецепторами, которые расположены не в ядре, а на клеточной мембране. Считалось, что РВД имеет один механизм действия, а именно, воздействуя на ядро клетки, вызывает транскрипцию генетического материала, но позднее было показано, что он способен к транслокации из клеточного ядра через цитоплазму клетки на мембрану, где активируется гормонально-активным Д3. Предполагается, что РВД может реализовать свое действие двумя путями: геномным и внегеномным. Вдобавок, свидетельства о двух механизмах действия РВД приводятся в другом исследовании на сперматидах, которое показало, что активация РВД запускает изменения в клетке, которые блокировались ингибиторами РВД и не являлись геномными по своей природе. В то же время, считается, что существует дополнительный мембранно-опосредованный не-РВД рецептор для витамина Д, что также может играть роль в негеномной активности витамина Д, например 1,25(ОН)2D3 мембранно-ассоциированный стресс-зависимый стероидо-связывающий белок (1,25D3-MARRS, также известный как эндоплазматический стресс белок 57), который не имеет сходства с РВД. Эти два белка иногда могут работать сообща, например, РВД и 1,25D3-MARRS работают вместе в случаях защиты от света. 12) Эффекты витамина Д связаны со стимуляцией рецепторов. Классический РВД может осуществлять два пути взаимодействия: ядерный и внеядерный, в то время как рецептор 1,25D3-MARRS работает вне ядра.
Ароматаза — фермент, который встречается во многих тканях организма, одна из его основных функций — локально производить эстроген, который оказывает положительное влияние на рост и развитие костной ткани, но также может вызывать рак молочной железы. Гормонально-активная форма витамина Д3 увеличивает содержание ароматазы в некоторых тканях, например, в остеобластах и фибробластах костей (также, как адренокортикоиды), в раковых клетках предстательной железы (оказывая положительный эффект) и снижает эффективность ароматазы в раковых клетках молочной железы. Витамин Д3 также индуцирует активность ароматазы в плацентарных клетках. 13) Точечные мутации рецептора витамина Д снижают активность ароматазы у мышей в различной степени, а именно, активность в яичниках, яичках и придатках яичка на 24%, 58%, 35% соответственно. Данный эффект может быть вторичен относительно метаболизма кальция, потому что добавление кальция нормализует работу ароматазы. 14) В MCF-7 клетках (клетка рака молочной железы) дозировка 100 нМ активного витамина Д3 способна снижать активность ароматазы на 60% относительно группы контроля и почти полностью снижать рост клеток в ответ на прием алкоголя, который вызывает пролиферацию MCF-7 клеток. Интересно то, что синтетический аналог витамина Д3 (EB1089) ингибирует ароматазу принципиально новым способом. Данный аналог также показал эффективность в терапии рака молочной железы, т.к. снижает активность пролиферации клеток (исследование на животных) 15) Витамин Д является ткань-специфическим модулятором ароматазы, который способен снижать или увеличивать активность ароматазы в зависимости от ткани, в которую попадает. У людей, которые применяют ингибиторы ароматазы, (обычно больные раком молочной железы) уровень витамина Д может быть снижен, что может служить предрасполагающим фактором к развитию скелетно-мышечной симптоматики. Однако данный фактор не является самым показательным относительно возникновения вышеперечисленных симптомов, в отличии от снижения эстрогена (как часть терапии рака молочной железы), который является более предрасполагающим к развитию костно-мышечных нарушений. Однако, частота случаев болей в суставах значительно снизилась (0.12, достоверность 95%, доверительный интервал 0.03-0.4) у тех пациентов, у которых удалось достигнуть целевого уровня сывороточного витамина Д в 40 нг/мл путем добавки дозы 800 МЕ ежедневно и 16000 МЕ дважды в месяц. Более высокие дозы (в данном исследовании, 50000 МЕ в течении недели, витамин Д2) витамина Д приносили более благоприятный результат относительно болей в суставах. 16) Витамин Д может снижать боль в суставах путем активирования ингибиторов ароматазы, уровень которых может вторично снижаться при снижении дозы витамина Д. Более существенный эффект на боль в суставах оказывает снижение уровня эстрогена, т.к. при его снижении высок риск возникновения артралгии и болей в суставах.
Дефицит витамина D вызывает развитие заболевания под названием остеомаляция (или рахит, если речь идет о детях). Кроме того, низкий уровень витамина D в сыворотке связан с низкой минеральной плотностью костной ткани.
В 2012 году Профилактическая служба США опубликовала проект заявления о недостаточности данных о пользе применения дополнительных доз кальция и витамина D здоровыми женщинами в постменопаузе для предотвращения переломов.
Исследования показали, что добавки витамина D и кальция могут слегка повышать минеральную плотность костной ткани, а также снижать риск переломов у определенных групп населения, в частности, у лиц старше 65 лет. Добавки чаще применяются людьми, находящимися в специальных учреждениях, нежели лицами, проживающими самостоятельно. К сожалению, очень мало качественных фактических данных о пользе таких добавок. Кроме того, без достаточного уровня кальция, польза витамина D для здоровья костей крайне ограничена.
Нейроны головного мозга активируют фермент, который необходим для биоактивации витамина Д, наиболее высокие концентрации данного фермента наблюдаются в гипоталамусе, допаминергических нейронах черной субстанции. Многие клетки содержат РВД (рецептор витамина Д), например, глиальные клетки, но он отсутствует в базальных ядрах и клетках Пуркинье в мозжечке. 17) Считается, что метаболизм кальция играет одну из основных ролей в клеточной смерти нейронов посредством его экзотоксичности, 18) но гормонально-активный витамин Д проявляет защитный эффект in vitro при физиологический концентрациях около 100 нМ, но не выше. Данный механизм, как считается, связан со снижением регуляции потенциал-зависимых Ca2+ каналов L типа, схожий эффект также был обнаружен в костной ткани. Данные ионные каналы участвуют в метаболизме, а именно, экзотоксичности кальция. Одно исследование на грызунах изучало нейропротективный эффект in vivo и обнаружило меньшую выраженность снижения плотности нервной ткани в гиппокампе при взрослении грызунов, данная терапия витамином Д проводилась длительное время и свидетельствует о снижении клеточной смерти. Считается, что витамин Д способен модулировать клеточные каналы для ионов кальция в нейронах и контролировать клеточную смерть через снижение экзотоксичности (in vitro, исследование на животных).
У взрослых и молодых людей, которые входили в группу по недостаточности витамина Д (76.6 +/- 19.9 нмоль/л), добавка 5000 МЕ витамина Д с диетой в течении месяца не вызвала улучшения памяти и когнитивного приспособления, несмотря на то, что сывороточный уровень витамина Д увеличился до 98 нмоль/л. Уровень беспокойства и раздражения также остался неизменен. 19)
Обратная корреляционная связь между депрессией и уровнем витамина Д (низкие дозы витамина Д связаны с развитием более выраженных депрессивных состояний) впервые была описана в 1979 году, и данные проявления чаще встречались у людей, которые входили в группу риска по сердечно-сосудистым болезням, фибромиалгии, а также у женщин в течении зимы. 20) Уровень витамина Д имеет обратную корреляционную связь с симптомами депрессии в некоторых группах. Одно исследование отмечает корреляционную связь между недостаточностью витамина Д (35-50 нмоль/л) и симптомами депрессии у 54 взрослых людей, а также, что вышеперечисленные симптомы имеют тенденцию к снижению на фоне приема 4000 МЕ в течение месяца и 2000 МЕ в течение следующих двух недель, на фоне увеличения содержания витамина Д в сыворотке до 90-91 нмоль/л. Отмечалось снижение симптоматики на 42% по шкале WHO-5. 21) Регресс депрессивной симптоматики также наблюдался в небольшой группе женщин с низким уровнем витамина Д. В то время, как некоторые доказательства предполагают связь между уровнем витамина Д и симптомами депрессии, свидетельства о том, что добавка витамина Д может вызывать регресс данных симптомов, противоречивы, а положительная динамика наблюдается у людей с первоначально низким уровнем витамина Д.
Рассеянный склероз — это неврологическое провоспалительное заболевание, которое поражает миелиновую оболочку нейронов и является одним из наиболее распространенных неврологических заболеваний в развитых странах. Предполагаемая связь между РС и витамином Д вытекает из связи между РС и широтой (выше рассматривалось, что для витамина Д эта связь тоже существует). Количество проведенного на солнце времени в детстве имеет обратную связь с риском развития РС во взрослом возрасте. Однако, связи между уровнем витамина Д у матери и риском развития РС у потомства не выявлено. Свидетельства предполагают, что риск РС снижается при воздействии солнечного света, а одно исследование предполагает, что существует защитный эффект, связанный с уровнем витамина Д в сыворотке и риском развития РС. 22) Распространенность РС коррелирует с широтой и воздействием солнца, оба последних фактора взаимосвязаны с уровнем витамина Д. В экспериментальной модели на животных с аутоиммунным энцефаломиелитом (модель РС), витамин Д был способен снижать и распространенность заболевания, и скорость его развития. Однако, считается, что существует синергизм между витамином Д и стандартной терапией РС бета-интерфероном. Преимущества витамина Д могут быть связаны со снижением демиелинизации нейронов in vitro. 23) Витамин Д оказывает защитный эффект у животных с моделью РС.
Болезнь Альцгеймера — это неврологическое заболевание, которое ассоциируется с дефицитом холинергической передачи и с синаптической дисфункцией. Витамин Д способен продлять терапевтический эффект при лечении БА. Как и при других неврологических состояниях, витамин Д 24) имеет обратную связь с риском БА, однако, несколько ниже, чем у пациентов с болезнью Паркинсона. У пациентов с болезнью Альцгеймера 25) был найден полиморфизм РВД (рецептора витамина Д), а у пожилых пациентов было обнаружено снижение концентрации витамина Д в сыворотке, что расценивается как некий прогростический фактор в развитии болезни (основано на подгрупповом анализе, малые выборки). Существует корреляционная связь между уровнем витамина Д и болезнью Альцгеймера, однако, данная связь слабее, чем в случае других заболеваний. Было выяснено, что витамин Д способен стимулировать клетки иммунной системы, заставляя их расщеплять белок β-амилоид in vitro.
Считается, что уровень витамина Д связан с риском развития болезни Паркинсона, и рецепторы к витамину Д являются перспективной целью для терапии данного заболевания 26) , т.к. полиморфизм данного гена часто встречается у пациентов с болезнью Паркинсона. Считается, что у пациентов с болезнью Альцгеймера концентрация витамина Д в сыворотке крови ниже в сравнении с контрольной группой (люди того же возраста, но не страдающие болезнью). Данный показатель может быть перспективным относительно определения развития болезни и ее развития. Низкие концентрации витамина Д коррелируют с увеличенным риском развития болезни Паркинсона, а также ассоциируются с частотой распространенности заболевания в некоторых странах. Предполагалось, что витамин Д обладает стабилизирующим действием на нервную ткань, в то время как его дефицит может вызывать токсическое повреждение нейронов. Одно исследование, в процессе которого изучался искусственно вызванный дефицит витамина Д у мышей, не показало увеличения повреждения нейронов. Данное исследование весьма контрастно относительно предыдущих исследований (in vitro и на животных), в которых определенный уровень витамина Д3 обладал защитным действием на нейроны при концентрации 100 нг/мл (более высокие дозировки считаются токсичными). 27) Витамин Д обладает защитным действием на нейроны и участвует в механизме защиты от стресса, однако, его дефицит не приводит к заметному увеличению повреждения нейронов у пациентов с болезнью Паркинсона. На самом деле, не существует ни одного клинического испытания данных свойств витамина Д на пациентах с БП. Некоторые ученые исследовали связь между частотой переломов бедренной кости и витамином Д.
Была выдвинута гипотеза о том, что дефицит витамина Д является одним из главных механизмов развития “эпидемических” нарушений сна, которые особенно часто встречаются у людей, которые большую часть времени проводят внутри помещений. 28) Некоторые исследования, проводимые на людях, отмечают улучшение качества сна посредством введения витамина Д, но он также показывает хорошие результаты при терапии больных с хроническими болями, у которых в результате терапии был нормализован уровень витамина Д, а также совместно получавших другие питательные вещества, например, магнолию и соевые добавки. Оба исследования показали хорошие результаты, но, к сожалению, не было проведено клинического испытания для подтверждения данного факта. 29) Вероятнее всего, что витамин Д может значительно улучшать качество сна и нормализация уровня витамина Д может способствовать снижению степени нарушения сна. Существует мало исследований относительно данного свойства витамина Д. Уровень витамина Д более 85 нмоль/л (34 нг/мл), показатель которого выше недостаточности, улучшает качество сна (по шкале REM).
Люди с недостатком витамина Д гораздо чаще страдают заболеваниями сердечно-сосудистой системы. 30) По меньшей мере, один систематический обзор предполагает, что 1000 МЕ витамина Д ежедневно может снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний, данный вывод основан на основных биомаркерах. У здоровых женщин в постменапаузе, которые получали 400 МЕ или 1000 МЕ витамина Д ежедневно в течении 1 года, не наблюдалось существенных эффектов витамина Д относительно болезней сердца и сосудов. 31)
Витамин Д способен оказывать влияние на артериальное давление, т.к. было замечено, что ультрафиолет способен снижать АД у большинства людей в популяции. Исследование, которое использовало блокатор РВД (у мышей блокировался РВД для того, чтобы выяснить эффекты от ингибирования), отмечало увеличение давления у мышей, вероятнее всего, путем индуцирования РАС (ренин-ангиотензиновая система). 32) Витамин Д, по-видимому, является супрессором ренина, путем активации РВД. Уменьшение продукции ренина происходит посредством увеличения цАМФ и воздействия последней на ядро клетки и последующим снижением экспрессии ренин-ассоциированного гена. Витамин Д считается ингибирующим агентом в регуляции РАС. Дефицит витамина Д приводит к увеличению активности РАС-системы, что неизбежно повышает АД. Мета-анализ, который изучал данные одиннадцати клинических испытаний, проводимых у людей с гипертензией и в которых витамин Д обладал антигипертензивным действием, показал, что данные статистически не доказательны (95% интервал -0.8 до 0.7), но имелись незначительные, но статистически достоверные данные о снижении диастолического давления (95% интервал -5.5 до -0.6). На основании анализа был сделан вывод о том, что витамин Д не оказывает существенного влияния на артериальное давление у людей с нормальным АД. 33) Одно исследование, которое использовало 1 мкг активной формы витамина Д, показало, что лечение в течение 4 месяцев вызывает снижение диастолического артериального давления, но только у тех людей, у которых отмечалась невысокая концентрация ренина. Добавка 800 МЕ витамина Д3 (вместе с добавкой 1.200 мкг кальция) вызывала снижение систолического давления на 9.3% у пожилых людей после терапии в течении 8 недель, что, в сравнении с контрольной группой (не принимали кальция) является существенным показателем. Снижение артериального давления путем введения витамина Д наступает лишь в тех случаях, когда наблюдаются какие-то нарушения в метаболизме (которые, в итоге, и привели к развитию гипертензии), но, однако, наблюдается лишь незначительное снижение показателей гипертензии другой этиологии. Снижение артериального давления является перспективной, но не очень надежной и выраженной терапевтической целью, что делает добавку витамина Д хорошим выбором как части комплексной терапии, но никак не средством выбора для монотерапии.
У мышей, РВД которых был заблокирован, чаще развивалась гипертрофия миокарда (на 22% чаще, чем у мышей из контрольной группы) как побочный эффект увеличения ангиотензина 2. Увеличение ангиотензина 2 связано с уменьшением РВД, а в дальнейшем является причиной гипертрофии миокарда. Лечение каптоприлом, который блокирует производство ангиотензина 2, снижает частоту и выраженность гипертрофии миокарда у мышей. 34) Мыши, страдающие недостаточностью РВД (рецептор к витамину Д), чаще подвержены риску сердечной дисфункции, на основании увеличения уровня ангиотензина 2 и активацией РАС.
Уровень витамина Д связан с уровнем артериальной эластичности, а так же сосудистыми дисфункциями даже у здоровых людей. 35) Уровень витамина Д ассоциируется с кровотоком в плечевых сосудах у больных вторым типом сахарного диабета. Данное наблюдение играет существенную роль в оценке сердечной деятельности, особенно у больных людей. Уровень витамина Д, возможно, поможет оценить связь между риском возникновения периферических ангиопатий у темнокожих людей и концентрацией витамина Д. (темнокожие входят в группу риска по дефициту витамина Д)/ У людей, которые теряли вес, были снижены показатели, отражающие метаболизм сердечной ткани, путем добавления 33200 МЕ/день витамина Д.
Было отмечено, что ЭПС-стресс (окислительные реакции направленные на определенную органелу в клетке) является одним из основных механизмов образования пенистых клеток, который активируется в макрофагах после поглощения ими холестерина. Макрофаги мышей, которые были изолированы от адекватного уровня витамина Д, были больше подвержены ЭПС-стрессу. Соответственно, путем введения витамина Д данный процесс имеет тенденцию к снижению. На этом базируется то, что витамин Д может оказывать антиатеросклеротический эффект путем уменьшения ЭПС-стресса и предупреждения образования пенистых клеток. 36) Данные эффекты контролируются РВД и чаще встречаются у макрофагов типа М2 и М1, которые, как считается, являются менее атерогенными. М2 макрофаги (индуцируются ИЛ2, ИЛ10 или ЦИК) обладают противовоспалительным действием, но также и способностью накапливать липиды и образовывать атерогенные пенистые клетки, в то время 37) как интерферон гамма, индуцируя М1, является провоспалительным модулятором и вызывает миграцию большего количества клеток, но не вызывает атерогеного превращения макрофагов. 38) Витамин Д выступает в роли супрессора атеросклероза путем снижения окисления в макрофагах (иммунных клетках), воздействуя на ЭПС. ЭПС-стресс вызывает усиление аккумуляции липидов и холестерина, которые накапливаются в макрофагах и вызывают превращение их в пенистые клетки с дальнейшим образованием бляшки. Витамин Д препятствует этому процессу.
Витамин Д отрицательно коррелирует с уровнем инсулин-резистентности у взрослых диабетиков. 39) Количество витамина Д коррелирует по принципу отрицательной обратной связи с концентрацией глюкозы в сыворотке крови у взрослых людей. (данные по США). Люди с концентрацией витамина Д 75 нмоль/л или более, имели приблизительно на 24% более низкое содержание инсулина, чем люди с более низким уровнем витамина Д. Концентрация витамина Д отрицательно коррелирует с чувствительностью тканей к инсулину даже у людей, не страдающих диабетом. Тест для выявления толерантности к глюкозе показал, что люди, у которых выявлена недостаточность витамина Д (50 нмоль/л и меньше), чаще входят в группу инсулинорезистентных людей и их бета-клетки подвержены дисфункции в сравнении с группой, в которой уровень витамина Д значительно выше. 40) Добавка витамина Д оказалась полезна для улучшения чувствительности тканей к инсулину, в особенности у людей, которые страдали дефицитом витамина Д. Также добавка улучшает толерантность к глюкозе.
Снижение концентрации витамина Д ведет к повышению риска развития диабета. Высокое содержание витамина Д в крови предотвращает развитие диабета 2 типа. Низкое содержание витамина Д выявляется у всех больных диабетом 1 типа в момент осложнений. Добавка витамина Д улучшает клинический исход в случае диабета 2 типа. 41)
Предполагается, что недостаточность витамина Д связана с ожирением, т.к. уровень сывороточного витамина Д является маркером инсоляции и зависит от времени года. А также снижает потребление энергии, что ведет к увеличению массы тела и снижается поверхность тела, способная к терморегуляции, согласно правилу Бергмана. Данное исследование стремится свести воедино эволюционную теорию с возможным механизмом активации AgRP/NPY нейрального цикла, наряду с супрессией цикла POMC/CART (однако нет существенных доказательств), существует некоторые свидетельства доказательства этой теории. 42) Было уже отмечено, что концентрация витамина Д снижается у тучных людей в сравнении с людьми с нормальным весом, включая беременных женщин, наряду со снижением уровня витамина Д, увеличивается содержание паратериоидного гормона, уровень которого подавляется витамином Д. На каждый 1 кг/м2 увеличения ИМТ, уровень витамина Д становится ниже на 1.15% (10% увеличение массы тела — снижение уровня витамина Д на 4.2%) 43) Существует теория, которая предполагает связь между витамином Д и распространенностью ожирения в популяции, но причина ожирения так или иначе связана с избыточным потреблением пищи. Связь между низким уровнем витамина Д и ожирением установлена во многих клинических испытаниях.
Исследование на мышах, получавших 10 МЕ витамина Д3 на 1 кг массы тела вместе с едой (контрольная группа получала 1 МЕ/кг), показало, что концентрация витамина Д увеличилась со 175 до 425 пг/мл (частей в грамме/мл), а также было замечено, что жировая масса увеличивается независимо от общей массы тела и, считается, что это связано с увеличением экспрессии PPARγ (122% увеличение), ФНО-а (208%) и супрессией UCP2. 44) У людей, добавка 4000 МЕ витамина Д3 каждый день наряду с тренировками и приемом воды после тренировки (проводилось в обеих группах) вызывала тенденцию к увеличению массы тела, но значительность данного свойства не подтвердилась. Клиническое испытание, проводимое у женщин с избыточной массой тела/ожирением, в процессе которого женщины получали 1000 МЕ витамина Д ежедневно в течение 12 недель, показало снижение жировой массы (2.7+/-2.1 кг снижение в сравнении с 0.47+/-2.7 кг у группы плацебо) независимо от общей массы тела. Витамин Д, как считается, не обладает выраженными эффектами на массу жировой ткани, либо же этот эффект незначителен и обладает тенденцией к увеличению жировой массы. Количество литературных данных, освещающих данный момент, невелико.
Считается, что РВД, который экспрессируется на ядерной мембране и реализует геномный механизм действия витамина Д, может также встречаться в цитоплазме клеток и реализовать негеномный механизм действия, например, активировать протеин – киназу С (ПКС), которая тесно связана с протеином-G, фосфолипазой Д посредством того же протеина-G, а также с протеин киназой А(2). Однако, предыдущие исследования использовали типичные (а не специфические) методы иммунной окраски (моноклональные антитела 9А7 и кроличьи поликлональные антитела С-20, оба тропны к ВДР 45) ), не смогли обнаружить рецепторы, которые свидетельствуют об экспрессии ВДР в скелетной мышечной ткани. Предыдущие исследования, которые исследовали наличие рецептора ВДР в таких тканях, как: энтероциты тонкой кишки, остеобласты, паратериоидные клетки и дистальные почечные канальцы, не смогли обнаружить рецептора ВДР в скелетных мышцах. 46) Однако, предыдущие исследования подтвердили активность данного рецептора, но результат мог быть ложно-положительным путем исследования какого-то другого рецептора. Вероятно, в мышечной ткани может и не быть доступного для обнаружения витамина Д, несмотря на ряд исследований, предполагающих его наличие. Вероятнее всего, это были артефакты, вызванные особенностями иммунокрасящей техники. Ядерная мембрана и активность на ней РВД является чрезвычайной важной для нормального функционирования мышечных клеток, например, у мышей, рецептор которых был заблокирован, наблюдалось снижение способности к плаванию и возникали постуральные проблемы, которые являются маркерами плохого мышечного состояния (однако, данные состояния могут быть связаны с центральной нервной системой, и с состоянием нервов как таковых), а именно, снижением диаметра мышечной ткани на 20%. 47) Несмотря на отсутствие экспрессии РВД в поперечно-полосатой мышечной ткани, наблюдаются нарушения мышечной работы и снижение мышечной гипертрофии, которая может быть связана с ингибированием РВД у мышей.
Остеобласты способны вызывать экспрессию CYP27B1 и, посредством этого, конвертировать неактивную форму витамина Д (25-гидроксикальциферол) в активную стероидную (1,25-дигидроксикальциферол). 48) Экспрессия рецепторов остеобластов к витамину Д тем выше, чем выше их пролиферативная активность. В частности, остеобласты, которые подвергались действию витамина Д, обладают способностью ингибировать пролиферацию тех остеобластов, чья пролиферация зависит от остеокальцина, костного сиалопротеина-1 и RANKL. Витамин Д инициирует минерализацию костной ткани. 49)
У относительно молодых и здоровых взрослых людей (от 18 до 44 лет), уровень витамина Д отрицательно коррелирует с риском переломов (выборка производилась для обоих полов) без связи с ИМТ и курением. 50) Основываясь на увеличении концентрации витамина в сыворотке, отмечается снижение риска переломов при концентрации в пределах от 20 до 50 нг/мл и коэффициент достигает 0.51 (половина от риска вне зависимости от времени приема). Литературный обзор эффектов кальция и витамина Д у молодых людей показал, что только одно исследование, в котором молодые женщины получали в течение восьми недель 800 МЕ витамина Д и 2.000 мг кальция ежедневно, свидетельствует о снижении риска возникновения стресс-переломов на 21% в сравнении с группой плацебо. 51) Изучение стресс-переломов у молодых показало, что витамин Д коррелирует с меньшим риском переломов. Посредством добавки витамина Д был снижен риск возникновения усталостных переломов. Исследование, проводимое у пожилых пациентов, показало снижение частоты переломов у пациентов с болезнью Паркинсона посредством введения активной формы витамина Д (снижение с восьми переломов в течение 18 месяцев до одного). Некоторые исследования оценивали комбинацию препаратов с 1.000 МЕ витамина Д2 и, в то время как данные препараты положительно влияют на уровень переломов, в группе плацебо такого эффекта достичь не удалось. 52)
После введения добавки витамина Д в рацион пожилым людям, было отмечено снижение риска падений на 20% в сравнении с группой плацебо в хотя бы одном мета-анализе. Предполагается, что пероральный прием 700-80 0МЕ был эффективен. На основании другого мета-анализа, был сделан вывод о том, что снижение риска падений справедливо только тогда, когда уровень сывороточного витамина Д низкий, т.к. у людей с нормальной концентрацией витамина Д добавка не показала искомого результата. Добавка витамина Д снижает риск падений в старости только у тех людей, у которых уровень сывороточного витамина Д ниже нормы.
Концентрация витамина Д в сыворотке обладает свойством предотвращать чувствительность сустава к температуре, однако, не обладает способностью снижать субъективную оценку боли при остеоартрите. 53) Сывороточный витамин Д не коррелирует с частотой или выраженностью симптомов остеоартрита. У людей с остеоартритом колена, добавка витамина Д3 в дозировке 2000 МЕ ежедневно (данная дозировка приводила к концентрации в плазме более 36 нг/мл) не смогла снизить объем потери хрящевой ткани и болевых симптомов остеоартрита (согласно шкале NSAID и WOMAC) в сравнении с группой плацебо. Добавка витамина Д не является существенным средством для снижения боли в суставах, которые вызваны остеоартритом.
Концентрация витамина Д более 30 нг/мл ведет к снижению активности ЭПС в моноцитах, что, в дальнейшем, сказывается на индуцировании про-оксидантной активности и адгезии моноцитов к стенке артерий.
Концентрация паратгормона обладает отрицательной обратной связью с концентрацией витамина Д, пока он находится в пределах от 75 до 100 нмоль/л, значения менее 75 нмоль/л могут служить индикатором дефицита витамина Д. 54)
В перекрестных исследованиях, изучавших корреляцию между андрогенами и витамином Д, было замечено, что (n=2299) витамин Д положительно сказывается на андрогенном статусе (увеличивает тестостерон и снижает SHBG) даже несмотря на: ИМТ, курение, алкоголь, бета-блокаторы и диабет. Вдобавок, была выявлена связь между андрогенным статусом и временем года, т.к. инсоляция повышает уровень витамина Д, отмечались пики (март, август), в которые концентрация тестостерона была выше на 16-18%, но данная особенность никак не сказывалась на уровне SHBG. Вдобавок, когда исследовали уровень тестостерона и его снижение в старости, заметили, что люди, принимавшие витамин Д/кальций в качестве добавок, имели менее выраженный эффект относительно снижения тестостерона. 55) В исследовании на мужчинах, не страдающих диабетом (n=165) и получавших 3332 МЕ витамина Д ежедневно в течение года, было выявлено, что нормализовался сывороточный уровень витамина Д (увеличился выше 50 нмоль/л), улучшились показатели тестостерона (+25.2%), биоактивного теста (+19%) и свободного теста (+20.2%); в то время как у группы плацебо никаких изменений не наблюдалось. Концентрация витамина Д в сыворотке положительно коррелирует с андрогенным статусом, добавка витамина Д способна нормализовать уровень тестостерона. Однако, не существует доказательств, предполагающих надфизиологическое увеличение тестостерона посредством витамина Д.
Считается, что витамин Д регулирует эстрогеновый обмен посредством ароматазы (превращает андрогены в эстрогены), т.к. удаление рецепторов к витамину Д у мышей снижает активность ароматазы. Добавка кальция увеличивает супрессию и предполагается, что витамин Д регулирует активность ароматазы посредством метаболизма кальция. Данное исследование показывает снижение концентрации эстрогена у мышей, которые были лишены рецептора к витамину Д.
Концентрация фолат-стимулирующего гормона (FSH) увеличивается у мышей, лишенных рецепторов к витамину Д, и данный эффект не зависит от метаболизма кальция.
Витамин Д взаимодействует с метаболизмом ЛГ; мыши, которые были лишены рецептора к витамину Д (отмена всех эффектов витамина Д), испытывали увеличение концентрации ЛГ. Однако, данный эффект не усиливался приемом кальция и считается, что он от кальция независим.
Просматривая обзорные исследования, можно прийти к выводу, что концентрация витамина Д в сыворотке отрицательно коррелирует с раком груди (чем выше концентрация, тем ниже риск). Вдобавок, уровень витамина Д ниже у тех пациенток, которые страдают раком молочной железы, (на основании данных диагностики), а также существует связь с частотой возникновения рака молочной железы. Риск возникновения данного заболевания выше у женщин-афроамериканок (США), т.к. предполагается, что концентрация витамина Д в сыворотке у 42% данной группы населения ниже 15 нг/мл (что является дефицитом). 56) Рак молочной железы отрицательно коррелирует с концентрацией витамина Д, что предполагает связь между первым и вторым. Одно большое исследование, в котором предварительно у небольшой группы женщин (n=36,282) в постменопаузальном периоде была измерена концентрация витамина Д (n=1092), вводило в рацион пациенток 400 МЕ витамина Д и 1000 мкг кальция в течение 7 дней. Исследование не смогло предоставить существенных доказательств о снижении риска возникновения рака молочной железы посредством перорального приема данных добавок. Данное исследование свидетельствует о том, что концентрация сывороточного витамина Д увеличилась на 28% с 16.9 до 21.6 нг/мл, увеличение оказалось ниже ожидаемого, т.к. считалось, что 10 мкг витамина Д3 (400 МЕ) должны были увеличить концентрацию до 25.5 нг/мл. Другое исследование показывает, что 400 МЕ витамина Д не в состоянии увеличить концентрацию в сыворотке до адекватного уровня 57) . Предполагается, что данное исследование использовало субактивные дозы. Добавка 400-800 МЕ ежедневно в рацион пациенток оказалась неэффективной относительно снижения риска возникновения рака молочной железы. Женщины, принимающие 2000 МЕ/день витамина Д, снижают риск возникновения у себя рака молочной железы на 50%. Другое исследование говорит о том, что 1000 МЕ витамина Д ежедневно каким-то образом было эффективно, однако, введение 50000 МЕ раз в неделю зарекомендовало себя более эффективным, чем предыдущие способы.
Основываясь на одном систематическом обзоре (n=30), можно сделать вывод, что витамин Д отрицательно коррелирует с риском возникновения рака толстой и прямой кишки. 58) Пациенты, сывороточная концентрация витамина Д у которых превышала 82.5 нмоль/л, имели на 50% меньший шанс развития рака, чем пациенты, концентрация у которых составляла менее 30 нмоль/л. Стоит отметить, что снижение риска возникновения рака наблюдалось при дозировке витамина Д 2000 МЕ.
Витамин Д отрицательно коррелирует с раком предстательной железы, основываясь на данных систематического обзора, включавшего 26 исследований. 59)
Даже такие низкие дозы, как 600 МЕ/в день, снижают риск возникновения рака поджелудочной железы. 60)
Витамин Д отрицательно коррелирует с риском развития рака яичников, основываясь на 7 эпидемиологических исследованиях из данного обзора. 61) Ультрафиолетовое излучение (посредством которого продуцируется витамин Д) способно снижать риск развития рака яичников у женщин.
Витамин Д отрицательно коррелирует с ИМТ у раковых пациентов. Данный факт может свидетельствовать о том, что витаминная поддержка должна быть более адекватной у данной группы пациентов. 62)
У здоровых взрослых, более высокое содержание витамина Д в сыворотке связано, по видимому, с улучшенной легочной функцией, ассоциированной с увеличением форсированного выдоха. 63)
Низкая концентрация витамина Д ассоциируется с более высокими дозами кортикостероидов у детей, в то время как добавка 1200 МЕ ежедневно вызывает снижение количества астматичеких приступов у детей, которым был поставлен диагноз астмы. 64)
Ретроспективный обзорный анализ, который проводился по данным с 1984 года по 2003 г, включавший в себя 626 взрослых мужчин, показал, что мужчины, не страдающие дефицитом витамина Д (сывороточный уровень выше 20нг/мл) и те, кто курил, имели более низкую функцию легких, нежели курильщики с достаточной концентрацией витамина Д в сыворотке. Связи с некурящими мужчинами проведено не было. 65) Исходя из данного исследования, защитный эффект на индуцированное курением повреждение был гипотетическим.
Дети, которые принимали ежедневно 1200 МЕ витамина Д, на 40% меньше болели простудными заболеваниями в течение зимы, основываясь на данных из японского исследования, в то время как монгольское исследование, в котором доза витамина Д составляла 300 МЕ, показало схожие результаты. 66) Афроамериканские женщины в постменопаузе, которые получали 800 МЕ витамина Д ежедневно в течение 3 лет, в три раза реже болели простудными заболеваниями, чем женщины, не получавшие данной добавки. А женщины, принимающие 800 МЕ витамина Д ежедневно в течение первых двух лет и потом 2000 МЕ ежедневно в течение следующего года, в 26 раз реже болели простудными заболеваниями. Это означает, что добавка витамина Д помогает предотвратить простудные заболевания. Однако, исследование, которое использовало в течение месяца инъекции витамина Д взрослым здоровым людям, (200000 МЕ в течении первых двух месяцев и 100000 МЕ в течении 16 месяцев) не показало достоверных результатов в снижении частоты возникновения инфекции верхних дыхательных путей в группе числом 322 взрослых пациентов. 67) Низкие концентрации витамина Д связаны с более высоким риском активной формы туберкулеза.
Считается, что витамин Д коррелирует с качеством сна. У 190 взрослых пациентов с обструктивным апноэ во сне, концентрация сывороточного витамина Д оказалась ниже, чем у контрольной группы и чем ниже была концентрация витамина Д у людей, страдающих данным недугом, тем более выраженной была симптоматика.
Рецепторы к витамину Д (РВД) в такой же степени, как и регулирующие их ферменты, имеются в мужском репродуктивном тракте; а именно, яички, придаток яичка и его железы, семенные пузырьки и простата. Данные факты предполагают непосредственное влияние на половые органы больше, нежели непрямое воздействие посредством кальция, который тоже влияет на половую сферу. Рецепторы к витамину Д также встречаются в самих сперматидах в поздних стадиях сперматогенеза. Самцы мышей, которые были лишены РВД, были бесплодны, а также некоторые параметры их семенной жидкости были снижены. 68) Витамин Д повышает количество кальция в смерматидах, а также может непосредственно воздействовать на взрослые клетки. Инкубация сперматозоидов в среде, содержащей активный витамин Д3, повышает поступление кальция в клетки посредством РВД, но не посредством фосфолипазы С, которая закодирована в геноме. Витамин Д сам по себе способен взаимодействовать со сперматазоидами и улучшать их подвижность, наряду с повышением выживаемости. Витамин Д положительно коррелирует с подвижностью сперматозоидов, данный вывод был сделан на основании исследования 300 мужчин и только сперматозоиды тех мужчин, уровень сывороточного витамина Д которых был низким, обладали более низкой активность, а семенная жидкость мужчин, концентрация витамина Д в сыворотке которых превышала 50 нг/мл, обладала приемлемыми параметрами; идеальной считается концентрация от 20 до 50 нг/мл. Витамин Д обладает независимым влиянием на состав семенной жидкости как у бесплодных, так и у фертильных мужчин, но более выраженный эффект встречается в группе бесплодных мужчин. 69) 25-50 нг/мл (64.4-124.8 нмоль/л) является адекватной концентрацией витамина Д в сыворотке для оптимального состава семенной жидкости у здоровых мужчин. Более высокий или более низкий уровень витамина, как считается, может вызвать бесплодие.
Концентрация витамина Д снижается у беременных женщин 70) , в сравнении с небеременными, к такому выводу привел анализ исследований, в которых у женщин из разных стран измеряли концентрацию витамина Д, результаты: 97% афроамериканских женщин страдают дефицитом или недостаточностью витамина Д, 81% испанок, 67% белых женщин. Другое же исследование, проведенное в Южной Каролине (широта 32° с.ш.) показывает, что дефицит витамина Д у женщин встречается в 48% случаев, а недостаточность — в 15%. Дефицит витамина Д связывают с более низким весом при рождении, который является очень важным в первом триместре, более высоким риском сахарного диабета у потомков, а также астмой или ринитом. 71) В отношении матери можно сказать, что концентрация витамина Д в сыворотке менее 37.5 нмоль/л коррелирует с более высокой потребностью в кесаревом сечении, нежели естественных родах (примерно в 4 раза выше шанс). В течении первого триместра, если концентрация витамина Д была ниже 20 нмоль/л, чаще встречались бактериальные вагинозы (57% женщин, концентрация витамина — 20 нмоль/л, 23% — концентрация 80 нмоль/л). 72) Вышеперечисленное связано с более низкой концентрацией витамина Д у беременных женщин, в сравнении с небеременными, но также стоит отметить, что дефицит витамина Д отражается как на здоровье матери, так и на здоровье потомков. Считается, что самым критичным моментом относительно концентрации витамина Д является первый триместр. Плюс ко всему, добавление витамина Д в рацион беременных (как превентивная мера) может быть неадекватным и, таким образом, можно пропустить критический период. Одна доза в размере 200000 МЕ или ежедневный прием 800 МЕ в течение беременности, оказались недостаточными для достижения адекватной концентрации витамина Д в сыворотке беременных, дозо-зависимое увеличение концентрации было замечено только при увеличении дневных доз до 2000-4000 МЕ (по мнению авторов — это рекомендованная доза для приема во время беременности). В некоторых случаях требуется прием несколько большего количества витамина Д беременным женщинам, в сравнении с небеременными женщинами и мужчинами, для достижения адекватной концентрации, в таком случае дозировка составляет чуть более 4000 МЕ ежедневно. 73)
Исследование по введению витамина Д (100к МЕ в течении недели в первый месяц, затем 100к МЕ один раз в месяц в течении 6 месяцев), проводимое в течении 7 месяцев, показало, что нормализация концентрации витамина Д до уровня 41.5+/-10.1 нг/мл у больных волчанкой приводит к повышению числа наивных Т-лимфоцитов и уменьшению количества В-клеток памяти. Вышеперечисленное считается полезными эффектами при волчанке. 74)
Одно исследование показало, что нет значительной связи между выраженностью мышечной боли при фибромиалгии и дефицитом витамина Д в сравнении с контрольной группой, но в роли контрольной группы выступали люди с остеоартритом. В группе иммигрантов с дефицитом витамина Д и жалобами на неспецифическую мышечную боль, однократное недельное введение 150к МЕ витамина Д3 (19.7 нмоль/л на начало терапии, 63.5 нмоль/л через 6 месяцев и 40 нмоль/л через 12) вызывало снижение выраженности симптоматики, в сравнении с группой плацебо (34.9% снижение симптомов), а также пациенты отмечали улучшение мышечных функций, в частности, (21%) облегчение подъема по лестнице. Другое же исследование неспецифической диффузной костно-мышечной боли при использовании 50000 МЕ витамина Д2 в группе из 50 человек, концентрация витамина Д в сыворотке которых была ниже 20 нмоль/л, не отмечало снижения симптоматики мышечной боли (по шкале VAS), однако, в группе плацебо отмечалось увеличение концентрации витамина Д (что, возможно, связано с пребыванием на солнце). Но точно такая же дозировка витамина Д3, вместо Д2, вызывала внушительный регресс симтоматики фибромиалгии, в сравнении с группой плацебо, однако, у некоторых пациентов симптоматика не стихла, но следует учитывать и то, что болевой симптом исчезал только при фибромиалгии. (при других состояниях — никаких положительных результатов). Витамин Д, по всей видимости, может облегчать симптомы фибромиалгии (боль и снижение функции), но требуются дальнейшие исследования.
Экспрессия РВД в мышечных клетках снижается с возрастом и, возможно, дефицит витамина Д может быть связан с возрастной потерей мышечной массы, т.к. он является независимым регулятором мышечной силы и массы; А низкие концентрации витамина Д в сыворотке повышают риск развития саркопении. Хотя бы одно исследование говорит о сохранении мышечных волокон II типа у пожилых людей, которые принимали витамин Д, так отмечается улучшение мышечной функции у женщин с дефицитом витамина Д.
Дефицит витамина Д связан с увеличением жиров в скелетной мускулатуре, на основании исследования, проведенного на здоровых молодых женщинах. 75) У молодых женщин компенсированный уровень витамина Д не ведет к cнижению мышечной силы.
Низкие уровни витамина D в крови связаны с повышенной смертностью. Таким образом, прием добавок витамина D3, предоставляемых пожилым женщинам в специализированных учреждениях, возможно, способен обеспечить снижение риска смертности у этих женщин. Витамин D2, альфакальцидол и кальцитриол не являются эффективными в этом вопросе.
Как избыток, так и недостаток витамина D является причиной изменения нормального функционирования организма и преждевременного старения. Отношения между уровнями кальцидиола в сыворотке и смертностью в общем являются параболическими. Негативные последствия избытка витамина D больше ощущают чернокожие люди, имеющие пониженный уровень витамина D в организме. В исследовании отображается смертность от всех причин, связь установлена на основании наблюдений и эпидемиологических исследований, т.к. частота смертности не велика. Причина в данных случаях почти всегда не установлена. Уровень жизни в основном используется для описания физического состояния и хорошего самочувствия и этот показатель не связан со сроком жизни. Долговечность иногда является комбинацией, которая включает в себя снижение смертности и увеличение уровня жизни.
Низкие концентрации витамина Д независимо связаны с увеличением смертности в популяции. Исследования с небольшим количеством участников (основано на данных NHANES) предполагает, что связи смертности с полом или расой нет и наблюдается связь только с циркулирующим уровнем витамина Д, однако, у чернокожих людей чаще встречаются низкие показатели циркулирующего витамина Д (т.к. ниже синтез в коже) и у данной возрастной группы смертность выше. Результаты другого измерения показали, что существует дозозависимое снижение смертности на 6-11% на каждые 10 нмоль/л за счет увеличения циркулирующего витамина Д, но данная связь оказалась не доказательной, т.к. были учтены сторонние факторы (увеличении концентрации в крови до 10 нмоль/л может быть получено путем приема 1000 МЕ перорально ежедневно). 76) Когда сравнивали две группы с низкой концентрацией циркулирующего витамина Д и с высокой относительно риска развития смерти, то прослеживалась связь с первой группой. Одно исследование говорит о том, что концентрация 50 нмоль/л (20 нг/мл) или менее имеет относительный риск смертности 1.65. Другое исследование свидетельствует, что самое их низкое измерение, которое равняется 17.8 нг/мл, независимо от других факторов, связано с повышенным на 26% риском смерти в сравнении с группой, у которой содержание витамина было высоким (те, у кого сывороточный уровень витамина превышал 32.1 нг/мл). Кроме того, у пожилых людей, которые входили в группу с низким уровнем витамина Д, слабость была выражена в 1.98 раза чаще, чем у людей, входящих в группу с высоким уровнем витамина Д, а также прослеживалась положительная связь со смертностью у группы с низким содержанием витамина (на 2.98 выше относительный риск) в сравнении с группой с высоким содержанием витамина. Важно отметить данные явления потому, что считалось, что единственным полезным свойством витамина Д для приема возрастной группой населения является снижение слабости. 77) Большой систематический обзор, а также мета-анализ клинических испытаний (в основном, в возрастной группы населения) людей, принимавших все формы витамина Д, подтвердил результаты исследований, в которых витамин Д обладает эффектами на все виды смертности, подсчитан относительный риск относительно всей смертности при приеме добавки и коэффициент достоверности составляет 0.97 (95% достоверность, интервал 0.94-0.99). Когда анализировали формы витамина Д, пришли к выводу, что только витамин Д3 обладает свойствами снижения риска развития смерти (относительный коэффициент = 0.94, достоверность 95%, интервал 0.91-0.98). Многие исследования, основанные на наблюдении, обнаружили обратную корреляционную связь между уровнем витамина Д в сыворотке и смертностью. Клинические испытания, изучающие эффект приема витамина Д на смертность, подтверждают небольшое снижение смертности, особенно у возрастных пациентов. Добавка витамина Д считается наиболее эффективной формой для приема с самым высоким показателем снижения смертности.
В основном, добавка 1000 МЕ витамина Д3 каждый день (рассматривается наименьшая доза) приводила к снижению стоимости лечения рака примерно на 16-25 миллионов долларов, т.к. Д3 оказывает общеукрепляющий и профилактический эффект на организм в целом. 78)
Одно исследование, которое изучало потомков девяностолетних людей, а именно, одного из живущих родственников (для изучения генетического долголетия), показало, что концентрация витамина Д у потомков не отличается от контрольной группы, а именно, от мужа или жены. Стоит отметить, что потомки долгожителей имели на 6% меньше витамина Д, наряду со сниженной частотой экспрессии гена CYP2R1, который предрасполагает людей к повышенному синтезу витамина Д. 79) Вполне вероятно, что витамин Д может являться маркером для какой-то другой причины долголетия, т.к. нет никаких доказательств, свидетельствующих о том, что витамин Д может влиять на продолжительность жизни напрямую, однако, косвенно он может снижать смертность или риск внезапной смерти.
Добавка витамина Д для коррекции дефицита может улучшить физические показатели спортсменов, для этого нужно, чтобы уровень сывороточного витамина Д составлял 50 нг/мл (125 нмоль/л). 80) Проводилось исследование на людях с лишним весом/ожирением, которое показало, что прием 4000 МЕ витамина Д каждый день наряду с физическими упражнениями приводит к увеличению мышечной силы в сравнении с группой плацебо.
Считается, что нормальный уровень витамина Д составляет 75 нмоль/л. Исследование, проводимое у игроков NFL, показало, что 64% игроков находятся в состоянии дефицита витамина Д. А также, что существует корреляция между уровнем витамина Д и частотой травм. Те, у кого витамина Д меньше, чаще подвержены травмам. Дефицит витамина Д коррелирует с риском развития болезни и возникновения травм у спортсменов, особенно у тех, кто входит в группу риска по переломам. 81)
Витамин Д действует в синергии с витамином К, т.к. они оба оказывают схожие эффекты на сердечно-сосудистую систему и костную ткань. 82)
Люди, концентрация витамина Д у которых составляет 86.5 нмоль/л, на 65% лучше усваивают кальций, нежели те, концентрация витамина у которых в районе 50 нмоль/л.
Один мета-анализ, в котором изучалась связь между смертностью и витамином Д (снижение смертности, в основном, встречалось у пожилых женщин), показал, что существует более высокий риск нефролитиаза (камни в почках) при совместном приеме витамина Д и кальция в качестве добавки; диапазон референсных значений — 1.17 и доверительный интервал 1.02-1.34 при размере выборки в 74789 человек. Увеличение количества камней в почках и снижение смертности были выявлены только при введении Д3.
Высокая концентрация витамина Д в сыворотке связана с риском развития плоскоклеточной дисплазии пищевода, вывод сделан на основании перекрестного исследования 720 людей, проводимого в Китае. Исследование показало, что у людей с дисплазией концентрация витамина Д составляла 36.5 нмоль/л, в то время как у людей без дисплазии — 31.5 нмоль/л; Более высокая концентрация связана с более высоким риском, диапазон референсных значений 1.86.
Хотя низкие уровни циркулирующего витамина D при некоторых видах рака могут быть связаны с более высокой смертностью, все же неизвестно, увеличивается ли смертность от рака из-за низкого уровня витамина D, или же это происходит просто вследствие общего плохого состояния здоровья больных. Исследования о возможном влиянии витамина D на выживаемость больных раком демонстрируют противоречивые и неубедительные результаты. Имеющихся в настоящее время данных недостаточно для того, чтобы рекомендовать витамин D для больных раком. Если между уровнем витамина D в организме и прогнозом заболевания и существует какая-то причинно-следственная связь, она, безусловно, не является линейной и очевидной. Результаты одного исследования показали, что эти отношения могут быть U-образными, то есть, более высокий риск смерти наблюдается при сывороточных уровнях как менее 32 нг/мл, так и при более 44 нг/мл. То есть, как гиповитаминоз D, так и гипервитаминоз D могут негативно влиять на прогноз заболевания у раковых больных. Другое исследование показало, что как низкие, так и высокие концентрации витамина D в организме связаны с более высоким риском рака простаты.
Существует мало доказательств воздействия витамина D на здоровье сердечно-сосудистой системы. Считается, что при приеме от умеренных до высоких доз снижается риск сердечно-сосудистых заболеваний, однако, эти данные имеют сомнительное клиническое значение.
В целом, витамин D активирует врожденную и ослабляет адаптивную иммунную систему. Дефицит витамина D связан с повышенным риском развития вирусных инфекций. Было высказано предположение, что дефицит витамина D играет определенную роль в развитии гриппа. Недостаточный синтез витамина D в течение зимы является одним из объяснений высокого уровня инфекций гриппа в зимний период. Другие факторы вирусных инфекций включают низкую влажность воздуха в отапливаемых помещениях и низкие температуры, способствующие распространению вируса. Низкий уровень витамина D является фактором риска развития туберкулеза, и исторически этот витамин использовался для лечения этой болезни. С 2011 года вещество включается в ряд испытаний в ходе контролируемых клинических исследований. Витамин D также может играть определенную роль в развитии ВИЧ. Хотя имеются предварительные данные, связывающие низкие уровни витамина D с астмой, доказательств, подтверждающих положительный эффект от добавок, все еще недостаточно. Соответственно, в настоящее время не рекомендуется применение добавок для лечения или профилактики астмы.
Низкий уровень витамина D связан с развитием рассеянного склероза. Добавки витамина D могут оказывать на организм защитный эффект, однако, в этом вопросе существует некоторая неопределенность.
«Причины того, почему дефицит витамина D, как полагают, является фактором риска развития рассеянного склероза, заключаются в следующем: (1) Процент заболеваемости рассеянным склерозом возрастает с увеличением географической широты, что обратно пропорционально продолжительности и интенсивности излучения солнечного света и концентрации витамина D;
(2) Распространенность рассеянного склероза в высоких широтах в популяциях с обильным потреблением жирной рыбы, богатой витамином D, является ниже ожидаемой;
(3) Риск развития рассеянного склероза уменьшается при миграции из высоких в более низкие широты».
В 2011 году, при поддержке университета Шарите в Берлине, Германия, было начато клиническое испытание с целью изучения эффективности, безопасности и переносимости витамина D3 при лечении рассеянного склероза.
Низкие уровни витамина D во время беременности связаны с развитием гестационного диабета, преэклампсии и риском недостатка роста и веса у младенцев. Тем не менее, все еще не до конца ясно воздействие добавок витамина D на организм. У беременных женщин, принимающих достаточное количество витамина D во время беременности, наблюдались положительные иммунные эффекты. Зачастую, беременные женщины не принимают витамин D в рекомендуемых дозах. В ходе испытания добавки было обнаружено, что 4000 МЕ витамина D3 являются максимальным безопасным пределом дозы для беременных женщин.
Имеющиеся предварительные данные о связи добавок витамина D с ростом волос у людей являются неубедительными.
Дефицит витамина D в питании приводит к развитию остеомаляции (или рахита у детей), болезни, которая характеризуется размягчением костей. В развитых странах мира это заболевание является довольно редким. Тем не менее, дефицитом витамина Д страдает большинство людей пожилого возраста во всем мире. Заболевание также часто встречается у детей и взрослых. Низкий уровень кальцидиола (25-гидрокси-витамина D) в крови может проявляться как результат избегания солнца. Дефицит приводит к нарушению минерализации костей и их повреждениям, что вызывает развитие заболеваний, связанных с размягчением костей. В число таких заболеваний входят рахит, остеомаляция и остеопороз.
Рахит, детская болезнь, характеризуется задержкой роста, размягчением, слабостью и деформацией длинных костей, которые начинают прогибаться и искривляться под своей тяжестью, как только ребенок начинает ходить. Болезнь характеризуется искривлением ног, вызванным недостатком кальция, фосфора и витамина D. Сегодня эта болезнь распространена в странах с низким уровнем дохода на душу населения, в частности, Африке, Азии или на Ближнем Востоке, а также у людей с генетическими расстройствами, такими как псевдовитамин-D-дефицитный рахит. В 1650 году Фрэнсис Глиссон впервые описал рахит, заявив, что впервые эта болезнь возникла около 30 лет назад в графствах Дорсет и Сомерсет. В 1857 году, Джон Сноу предположил, что рахит, в то время широко распространенное в Великобритании заболевание, вызвано наличием алюминиевых квасцов в хлебобулочных изделиях. В 1918-1920 годах Эдвард Мелланби высказал предположение о роли диеты в развитии рахита. Пищевой рахит распространен и в странах с интенсивным круглогодичным солнечным светом, таких как Нигерия, и может иметь место даже при отсутствии дефицита витамина D. Хотя рахит и остеомаляция в Великобритании теперь встречаются достаточно редко, в некоторых иммигрантских общинах отмечаются вспышки заболевания, при которых жертвами остеомаляции становятся также и женщины, которые, казалось бы, получают адекватное количество дневного света, нося одежду западного типа. У темнокожих людей при снижении воздействия солнечного света рахит наблюдается при изменении диеты на диету по западному образцу, характеризующуюся высоким потреблением мяса, рыбы и яиц и низким потреблением злаков. Диетические факторы риска развития рахита включают воздержание от пищи животного происхождения. Дефицит витамина D остается основной причиной рахита среди маленьких детей в большинстве стран мира. В факторы дефицита витамина Д включают: грудное молоко с низким содержанием витамина D, местные обычаи и климатические условия. Считается, что в солнечных странах, таких как Нигерия, Южная Африка и Бангладеш, заболевание встречается среди пожилых людей и детей, и связано с низким диетическим потреблением кальция, что характерно для диеты на зерновой основе с ограниченным доступом к молочным продуктам. В конце 1920-х годов рахит был основной проблемой общественного здравоохранения в США, Денвере, где уровень ультрафиолетового излучения примерно на 20% сильнее, чем на уровне моря на той же широте, и где почти две трети из 500 детей страдали легкой формой рахита. Увеличение доли животного белка в диете американцев в 20 веке в сочетании с увеличением потребления молока, обогащенного относительно небольшими количествами витамина D, вызвало резкое уменьшение случаев рахита. Кроме того, в Соединенных Штатах и Канаде выпуск молока, обогащенного витамином D и витаминных добавок для детей помог искоренить большинство случаев рахита у детей с нарушением всасывания жиров.
Остеомаляция – это заболевание, развивающееся у взрослых из-за дефицита витамина D. Характеристики этого заболевания: размягчение костей, приводящее к изгибанию позвоночника, искривлению ног, слабости проксимальных мышц, хрупкости костей и повышению риска переломов. Остеомаляция вызывает снижение абсорбции кальция и увеличение потери кальция в костях, что увеличивает риск переломов костей. Остеомаляция обычно наблюдается при понижении уровней 25-гидрокси-D до менее 10 нг/мл. Остеомаляция может вызывать хронические скелетно-мышечные боли. Не существует убедительных данных, доказывающих связь между низкими уровнями витамина D и хроническими болями.
Остеопороз – это заболевание костей, характеризующееся снижением минеральной плотности костной ткани и появлением небольших отверстий в кости из-за потери минералов. Дефицит витамина D довольно распространен среди пациентов с остеопорозом. Дефицит витамина D наблюдается при снижении уровней концентрации 25-гидроксивитамина D до менее 20 нг/мл, однако эти значения могут варьироваться. Остеопороз и остеомаляция тесно связаны между собой, поскольку оба заболевания имеют сходные симптомы – высокий риск переломов и уменьшение объемов костной ткани. Дополнительный прием витамина D может увеличить плотность костной ткани и уменьшить уровень костных изменений у пожилых людей. Кроме того, применение добавок витамина D людьми с низким уровнем витамина D в крови может значительно снизить риск переломов, обусловленных остеопорозом, особенно переломов бедра.
Некоторые исследования показывают, что у темнокожих людей, живущих в умеренном климате, наблюдается пониженный уровень витамина D. Было высказано предположение, что организм темнокожего человека вырабатывает меньше витамина D из-за того, что меланин в его коже препятствует синтезу витамина D. Однако, в ходе недавнего исследования было установлено, что низкий уровень витамина D среди африканцев может быть связан и с другими причинами. Последние данные указывают на участие паратироидного гормона (ПТГ) в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Чернокожие женщины имеют увеличенный уровень ПТГ в сыворотке при более низком уровне 25(OH)D, чем белые женщины. Крупномасштабное исследование генетических детерминант недостаточности витамина D у белых людей не показало никаких связей с пигментацией.
С другой стороны, равномерно низкие уровни 25 (OH) D у индийцев и китайцев не подтверждают гипотезы о том, что низкие уровни при большей пигментации вызваны отсутствием синтеза витамина D при солнечном облучении в высоких широтах.
Токсичность витамина D – явление достаточно редкое. Порог токсичности витамина D ещё не был установлен; однако, верхний допустимый уровень потребления (UL) витамина Д составляет 4000 МЕ/сут для людей в возрасте от 9 лет до 71 года. Токсичность витамина D не может проявиться от воздействия солнечного света, однако, может быть вызвана приемом добавок витамина D в высоких дозах. У здоровых взрослых, устойчивое потребление витамина D в дозах более 1250 мкг/сут (50000 МЕ) может привести к сильной токсичности после нескольких месяцев применения и к увеличению уровня 25-гидроксивитамина D до 150 нг/мл и выше. Люди с определенными заболеваниями, такими как первичный гиперпаратиреоз, являются гораздо более чувствительными к избытку витамина D. Такие люди имеют повышенный риск развития гиперкальциемии в ответ на любое увеличение содержания витамина D в рационе. Гиперкальциемия во время беременности может увеличить чувствительность плода к действию витамина D, что может привести к развитию синдрома умственной отсталости и дефектов лица.
Гиперкальциемия – это явный признак токсичности витамина D. Болезнь характеризуется увеличением мочеиспускания и усилением жажды. При отсутствии адекватного лечения, гиперкальциемия может привести к излишнему накоплению кальция в мягких тканях и органах, таких как почки, печень и сердце, что приводит к болям и повреждениям органов. Беременным и кормящим женщинам перед приемом витамина Д стоит проконсультироваться с врачом. FDA советует производителям жидкого витамина D указывать точное количество МЕ вещества на капельницах, содержащих продукт в дозе 400 международных единиц. Кроме того, FDA рекомендует не превышать содержание витамина Д в продуктах, предназначенных для младенцев, до более 400 МЕ. Для младенцев (от рождения до 12 месяцев), верхний допустимый предел (максимальное количество вещества без вреда для здоровья) равен 25 мкг/сут (1000 МЕ). Токсический эффект у детей наблюдается при приеме дозы в 1000 мкг (40000 МЕ) в день в течение одного месяца. После специального указа Канадского и Американского правительств, 30 ноября 2010 года Институт Медицины (IOM) увеличил верхний допустимый предел применения (UL) до 2500 МЕ в день для детей 1-3 лет, до 3000 МЕ в день для детей 4-8 лет и до 4000 МЕ в день для детей и взрослых 9-71 лет и выше (включая беременных и кормящих женщин).
Передозировка витамина D вызывает гиперкальциемию. Основные симптомы передозировки витамина D близки к симптомам гиперкальциемии: анорексия, тошнота, рвота, часто сопровождаемые полиурией, полидипсией, слабостью, бессонницей, нервозностью, зудом и почечной недостаточностью. Может встречаться протеинурия, образование мочевых цилиндров, азотемия и метастатическая кальцификация (особенно в почках). Другие симптомы токсичности витамина D включают умственную отсталость у детей раннего возраста, аномальный рост и формирование костей, диарею, раздражительность, потерю веса и тяжелую депрессию. Токсичность витамина D лечится путем прекращения приема витамина D и ограничения потребления кальция. В результате отравления могут развиться необратимые поражения почек. При длительном солнечном воздействии токсичность витамина D маловероятна. При приблизительно 20-минутном ультрафиолетовом излучении светлокожих людей (для пигментированной кожи необходимо примерно в 3-6 раз более долгое воздействие), концентрация прекурсоров витамина D, производящихся в коже, достигает равновесия, и витамин D, вырабатываемый в дальнейшем, разлагается.
В опубликованных случаях токсичность витамина Д, в том числе гиперкальциемия, развивается при уровнях потребления витамина D и 25-гидрокси-витамина D — 40000 МЕ (1000 мкг) в день. Вопрос о рекомендации применения добавок для здоровых людей является спорным, и существуют споры относительно долгосрочных последствий достижения и поддержания высокой концентрации 25 (OH) D из добавок.
Воздействие витамина D на здоровье точно не установлено. В докладе Института Медицины США (IOM) говорится: «Нет четкой связи между уровнями кальция или витамина D в организме и развитием рака, сердечно-сосудистых заболеваний и гипертонии, диабета и метаболического синдрома и снижением физической работоспособности, функционированием иммунной системы и развитием аутоиммунных заболеваний, инфекциями, нейропсихологическим функционированием и преэклампсией. Имеющиеся результаты часто являются противоречивыми». Некоторые исследователи говорят о том, что рекомендации IOM являются слишком резкими и что ученые допустили математическую ошибку при расчете связи уровня витамина D в крови со здоровьем костей. Члены группы IOM утверждают, что они использовали «стандартные диетические рекомендации» и что доклад основан на достоверных данных. Исследования добавок витамина D, в том числе крупномасштабные клинические испытания, продолжаются и по сей день.
По словам генерального директора по исследованиям и разработкам и главного научного консультанта Министерства Здравоохранения Великобритании и Системы Медицинского обслуживания, дети в возрасте от шести месяцев до пяти лет должны принимать добавки витамина D, особенно в зимний период. Тем не менее, добавки витамина D не рекомендуются людям, получающим достаточное количество витамина D из рациона и подвергающихся достаточно мощному воздействию солнца.
Витамин Д встречается в двух формах, эргокальциферол (витамин Д2), который чаще всего встречается в растениях, и холекальциферол (витамин Д3), который производится млекопитающими, рыбами и является компонентом рыбьего жира (наряду с витамином А и жирными кислотами). Разница между этими двумя молекулами заключается в метиловой группе, витамин Д3 содержит углеродную цепочку из 27 атомов, в то время, как витамин Д2 состоит из 28 атомов. Оба витамина являются прогормонами (участвуют в увеличении уровня 25-гидроксивитамина Д), однако вопрос, какой из витаминов сильнее увеличивает уровень 25-гидроксивитамина Д, до сих пор является открытым. Многие источники свидетельствуют о том, что Д3 более эффективен в продукции гидроксикальциферола, чем эргокальциферол (структура Д3 более похожа на конечный продукт, нежели структура Д2); на основании этого считается, что Д2 не должен продаваться как добавка. 83) В соответствии с разницей в молекулярной массе одной МЕ витамина Д3, которая составляет 25 нг, и одной МЕ, которая составляет 25.78 нг (разница связана с метиловой группой), дозировка в 400 МЕ для витамина Д3 (10 мкг) будет составлять 385 МЕ. Считается, что данная разница являлась существенной для обеспечения защиты от рахита. Витамины Д2 и Д3 являются формами витамина Д, которые повышают циркулирующий уровень активной формы витамина Д (гормона). Однако, Д3 обладает более выраженным воздействием на уровень гормона, чем Д2 (различие основано на массе), и считается, что стандартизация обеих форм относительно 1 МЕ минимизирует разницу между формами. Исследования, которые проводились в течении 11 недель зимой и включали в себя прием добавки 1000 МЕ витамина Д (Д2, Д3, а третья группа получала 500 МЕ каждого) в форме обычной пищевой добавки или обогащенного апельсинового сока, показали одинаковый результат относительно двух этих форм, а также, что прием 1000 МЕ людьми, которые страдают дефицитом витамина Д, дает некоторые различия в уровне циркулирующих гормонов, но изменения уровня паратериоидного гормона не наблюдалась. 84) В некоторых случаях, добавка Д2 увеличивала количество 1,25-дегидроксиергокальциферола, но снижала количество 1,25 дегидроксихолекальциферола (метаболит Д3). Другие же исследования, в которых использовались следующие схемы: 1600 МЕ в течение года, 4000 МЕ в течении 14 дней и прерывистые дозы 50000 МЕ в месяц в течении года или однократно, а также 300000 МЕ Д3, показали большую эффективность, чем Д2. Основываясь на данных мета-анализа, разница между приемом Д3 и Д2 более выражена при приема пилюли с витамином, нежели при приеме ежедневной добавки. Сравнивая Д2 и Д3 (на стандартных дозировках по МЕ), существуют противоречивые предположения относительно биоэквивалента (нет существенной разницы) и преимуществ Д3 относительно Д2. Однако, нет исследований, дающих основания утверждать, что Д2 более эффективен, на основании этого целесообразнее выбирать добавку Д3. Д2 синтетически производится (для добавок) путем иррадиации эргостерола (из плесени спорыньи), в то время как Д3 синтезируется из 7-дегидрохолестерола. 85) Д2 является менее устойчивым в химическом плане, чем Д2 in vitro (но не в составе масел, жиров), на основании этого некоторые авторы считают, что он имеет менее продолжительный срок хранения. Д2 и Д3 синтезируются (для добавок) разными путями и существует разница в стабильности соединений, в форме порошка Д3 стабильнее, чем Д2.
Существует несколько форм (витамеров) витамина D. Две основные формы – витамин D2, или эргокальциферол, и витамин D3, или холекальциферол. Витамин D без индекса относится либо к форме D2, либо к D3, либо к обеим формам, известным под общим названием кальциферол. Химическая структура витамина D2 была описана в 1931 году. В 1935 году была описана химическая структура витамина D3, который генерировали путем ультрафиолетового облучения 7-дегидрохолестерола.
Химически разные формы витамина D являются секостероидами, т.е. стероидами, в которых нарушена одна из связей в стероидных кольцах. Структурное различие между витамином D2 и витамином D3 лежит в их боковых цепях. Боковая цепь D2 содержит двойную связь между атомами углерода 22 и 23 и метильную группу на атоме углерода 24.
Витамин D3 (холекальциферол) производится путем ультрафиолетового (УФ) облучения его предшественника 7-дегидрохолестерола. В коже вырабатывается витамин D3, который обеспечивает около 90 процентов всего содержания витамина D в организме. Эта молекула естественно содержится в коже животных и в молоке. Витамин D3 может быть получен путем УФ-облучения кожи или молока (коммерческий метод). Витамин D3 также содержится в жирной рыбе и рыбьем жире.
Витамин D2 представляет собой производное эргостерина, мембранного стерола, названного в честь спорыньи (ergot fungus), производящейся некоторыми видами фитопланктона, беспозвоночных, дрожжей и грибов. Витамин D2 (эргокальциферол) во всех этих организмах производится из эргостерина, в ответ на УФ-облучение. Как и все формы витамина D, он не может быть произведен без УФ-облучения. Витамин D2 не производится зелеными растениями, обитающими на суше или позвоночными животными, поскольку в организмах этих видов отсутствуют предшественники эргостерола. Биологические последствия производства 25 (OH) D из витамина D2, как ожидается, будут такими же, как и последствия производства 25 (OH) D3, хотя существуют некоторые разногласия по поводу того, сможет ли витамин D2 полностью заменить витамин D3 в рационе человека.
Преобразование, в ходе которого 7-дегидрохолестерол преобразуется в витамин D3 (холекальциферол), происходит в два этапа. Сначала 7-дегидрохолестерол подвергается фотолизу ультрафиолетовым светом в ходе 6-электрон конротаторной электроциклической реакции. Исходный продукт – провитамин D3. Затем провитамин D3 спонтанно изомеризуется в витамин D3 (холекальциферол) в ходе анатарафациального сигматропного переноса водорода. При комнатной температуре, преобразование провитамина D3 в витамин D3 занимает около 12 дней.
Уже более 500 миллионов лет, фотосинтез витамина D осуществляется фитопланктоном (например, кохтолитофорами и Emiliania huxleyi). Обитающие в океане примитивные позвоночные могут перерабатывать кальций, поедая богатый витамином D планктон. Наземным же животным для удовлетворения своих потребностей в витамине D необходим другой способ выработки витамина Д, исключающий использование растений. Наземные позвоночные уже более 350 миллионов лет назад научились производить витамин D в собственном организме.
Витамин D может быть синтезирован только в ходе фотохимического процесса, поэтому наземные позвоночные вынуждены потреблять в пищу продукты, содержащие витамин D, или же подвергаться воздействию солнечного света для того, чтобы обеспечить фотосинтез витамина D в своей коже.
Витамин Д относится к важнейшим витаминам, который получил такое название просто потому, что был открыт после витамина А, В (считалось, что витамин В это не одна молекула) и витамина С. Витамин Д был обнаружен в рыбьем жире и использовался как анти-рахитический препарат (против рахита) т.к. рыбий жир обладал анти-рахитическим эффектом. 86) Витамин Д – это группа родственных молекул, которые совместно увеличивают количество 25-гидроскивитамина Д (циркулирующая форма витамина Д), а также 1,25-дигидроксивитамина Д (гормона кальцитонина) в организме. Источники витамина Д3 в продуктах питания:
Молочные продукты, по всей видимости, являются наилучшим источником витамина Д3. Эффективность рыбьего же жира вариабельна и зависит от метода анализа. Ранее, в 1997г, рекомендованная суточная доза составляла 400 МЕ (МЕ – международная единица, приблизительно равна 10 мкг Д3). Эта доза вызывала снижение риска развития рахита у детей. Даже сейчас считается, что прием 400 МЕ (несмотря на то, что мать может иметь выраженный клинический дефицит) снижает риск возникновения рахита у ребенка. Прием 400 МЕ, как общий прием Д3, является недостаточным для взрослых, т.к. доза 400 МЕ не может полностью обеспечить циркуляцию витамина Д в организме в районе 50-75 нмоль/л, которая является идеальной. Старые рекомендованные и допустимые дозы витамина Д являются неэффективными для взрослых, несмотря на предупреждение развития рахита. Взрослым требуются более высокие дозы витамина Д.
Синтез витамина Д происходит после контакта солнечных лучей с кожей. В коже хранится 7-дегидрохолестерин (производное холестерина), который конвертируется в холекальциферол (витамин Д3). 88) В некоторых случаях, синтез витамина Д снижен, например:
Некоторые факторы, перечисленные выше, оказывают влияние на уровень витамина Д и его синтез от солнечной экспозиции. Два наиболее важных фактора – это широта (чем ближе к экватору, тем больше синтезируется витамина Д) и цвет кожи (темнокожие попадают в повышенную группу риска по дефициту витамина Д). Неспособность производить индуцированный ультрафиолетом превитамин Д была замечена на широте 42.2 ° с.ш. (Бостон) в промежуток с ноября по февраль (4 месяца), однако, на широте 55° с.ш. (Эдмонтон) данный промежуток больше (6 месяцев). Северные широты от 18 до 32 ° с.ш. обладают достаточной экспозицией солнечного света для синтеза витамина Д даже зимой. Несмотря на то, что некоторые солнцезащитные кремы снижают риск развития такого типа рака, как меланома, 93) что имеет некоторые противоречия, они также снижают синтез витамина Д, т.к. местно влияют на проникновение ультрафиолетовых лучей. Постоянное (не одноразовое) использование солнцезащитных методик приводит к тому, что у людей развивается дефицит витамина Д. Солнцезащитные кремы существенно снижают синтез витамина Д, а их постоянное использование ведет к дефициту витамина Д, если витамин не поступает с пищей в достаточном количестве.
Витамин D3 (холекальциферол) производится фотохимическим путем в коже из 7-дегидрохолестерола. Предшественник витамина D3, 7-дегидрохолестерол, производится в относительно больших количествах. От 10000 до 20000 МЕ витамина D производится в течение 30 минут после начала облучения в коже большинства позвоночных животных, включая человека. 7-дегидрохолестерол вступает в реакцию с ультрафиолетовыми лучами спектра B на длинах волн 270 и 300 нм, с пиком синтеза между 295 и 297 нм. Эти длины волн присутствуют в солнечном свете, если УФ-индекс больше трех, а также в свете, излучаемом УФ-лампами в солярии (производящими ультрафиолет в основном в спектре A, и от 4 до 10% от общего объема – в спектре B). При УФ-индексе больше трех (что встречается ежедневно в тропиках, в регионах с умеренным климатом в течение весенне-летнего сезона, и почти никогда – в Арктике), витамин D3 может вырабатываться в коже. Даже при достаточно высоком индексе УФ, воздействие света через окно является недостаточным, поскольку стекло почти полностью блокирует УФ-излучение.
В зависимости от интенсивности УФ-лучей и времени воздействия, в коже может наступить равновесие, при котором витамин D разрушается так же быстро, как и создается.
Кожа состоит из двух основных слоев: внутреннего слоя, называемого дерма, состоящем, в основном, из соединительной ткани, и внешнего, более тонкого слоя – эпидермиса. Плотный эпидермис на подошвах и ладонях состоит из пяти слоев: роговой слой, прозрачный слой, зернистый слой, сосочковый слой и базальный слой, в порядке от внешнего к внутреннему. Витамин D вырабатывается в двух внутренних слоях, базальном слое и сосочковом слое.
Крыса голый землекоп, по-видимому, естественным образом испытывает дефицит холекальциферола, так как в организме этого животного невозможно обнаружить 25-ОН витамин D. У некоторых животных, наличие меха или перьев блокирует проникновение УФ-лучей в кожу. У птиц и пушных млекопитающих витамин D образуется из жирных выделений кожи на перьях или меху.
Самая распространенная форма витамина Д – витамин Д3, также известный как холекальциферол. Витамин Д3 всасывается лучше, чем другие формы витамина Д. В печени холекальциферор превращается в 25-гидроксихолекальциферол посредством фермента холекальциферол 25-гидроксилаза, а далее он поступает в почки, где гидроксилируется до 1,25-дигидроксикальциферола. Последний также известен как кальцитриол и является активным гормоном, предшественником которого является витамин Д3.
Витамин Д также известен как предшественник стероидов, что предполагает, что он не биоактивен, но может стать таким после метаболизма в организме. Для синтезированного и витамина, полученного извне, существуют разные пути метаболизма. Когда речь идет не о получении витамина извне, то механизм представляет собой накопление 7-дегидрохолекальциферола, который превратится в холекальциферол (Д3). Данный вид превращений реализуется в коже посредством света (ультрафиолетовый спектр от 280 до 320), который разрушает часть молекулы, а именно, В-кольцо. Метаболит – провитамин Д3 — затем превращается в свой изомер витамин Д3 и вступает в метаболизм в печени. 94) В первой стадии биоактивации холекальциферола получается 25-гидроксихолекальциферол, данная реакция происходит под действием 25-гидроксилазы; следует отметить, что происходит экспрессия двух генов, CYP2R1 и CYP27A1. Данный процесс происходит в печени, после чего большое количество 25-гидроксихолекальциферола поступает в кровь, откуда он попадает в ткани. В почках он ферментируется до активной формы витамина Д (ген-кодировщик CYP27B1) — 1,25дигидроксихолекальциферола, который уже является гормоном. Витамин Д3 превращается в свою биоактивную форму либо в две стадии (если принималась добавка уже готового Д3), либо в три стадии, если процесс начинается в коже (нет получения Д3 извне), где протекает первая стадия, а дальнейшее превращение происходит в печени и почках.
Солнцезащитный крем поглощает ультрафиолетовый свет и предотвращает его попадание в кожу. Сообщалось, что солнцезащитный крем с фактором защиты от солнца (SPF) от 8 может на 95 процентов снизить синтетическое воздействие витамина, а солнцезащитный крем с SPF 15 уменьшает его синтетическую мощность на 98 процентов.
Витамин D при помощи кровотока доставляется в печень, где он превращается в прогормон кальцидиол. Кальцидиол затем может быть преобразован в почках в кальцитриол, биологически активную форму витамина D. После заключительного этапа преобразования в почках, в обращение поступает кальцитриол (физиологически активная форма витамина D). При связывании с витамин D-связывающим белком (белком-переносчиком в плазме), кальцитриол транспортируется в различные органы-мишени. Кроме того, кальцитриол также синтезируется моноцитами-макрофагами иммунной системы. При синтезе с помощью моноцитов-макрофагов, кальцитриол локально действует как цитокин, защищая организм от микробных захватчиков путем стимуляции иммунной системы.
При производстве в коже или при введении, холекальциферол проходит через гидроксилирование в печени в положении 25 с образованием 25-гидроксихолекальциферола (кальцидиола или 25 (OH) D). Эта реакция катализируется микросомальным ферментом витамином D 25-гидроксилазы, который производится гепатоцитами. После производства продукта, он выпускается в плазму, где связывается с витамин D-связывающим белком.
Кальцидиол транспортируется в проксимальные канальцы почек, где он гидроксилируется, образуя кальцитриол (или 1,25-дигидроксихолекальциферол, сокращенно 1,25 (OH) 2D). Данный продукт является мощным лигандом рецептора витамина D, который опосредует большую часть физиологической активности витаминов. Превращение кальцидиола в кальцитриол катализируется ферментом 25-гидроксивитамина D3 1-альфа-гидроксилазы, уровни которого увеличиваются благодаря паратиреоидному гормону (и дополнительно – низкому содержанию кальция или фосфата).
Активный метаболит витамина D, кальцитриол, опосредует свою биологическую активность путем связывания с рецептором витамина D (РВД), который, по большей части, находится в ядрах клеток-мишеней. Связывание кальцитриола с РВД позволяет РВД действовать в качестве транскрипционного фактора, который модулирует экспрессию генов транспортных белков (например, TRPV6 и кальбиндина), которые участвуют в абсорбции кальция в кишечнике. Рецептор витамина D принадлежит к суперсемейству ядерных стероидных/тиреоидных гормональных рецепторов. РВД экспрессируется клетками большинства органов, в том числе, головного мозга, сердца, кожи, половых желез, простаты и молочной железы. Активация РВД в кишечнике, костях, почках и клетках паращитовидной железы обеспечивает поддержание адекватных уровней кальция и фосфора в крови (при помощи паратиреоидного гормона и кальцитонина), сохраняя костную массу.
Одна из наиболее важных функций витамина D заключается в поддержании скелетного баланса кальция, обеспечении абсорбции кальция в кишечнике и резорбции кости, увеличении числа остеокластов, поддержании уровней кальция и фосфата для формирования кости и обеспечении надлежащего функционирования паратиреоидного гормона в сыворотке для поддержания нормального уровня кальция. Дефицит витамина D может привести к снижению минеральной плотности костей и повышению риска остеопороза (снижение плотности костной ткани) или переломам костей, так как недостаток витамина D изменяет минеральный обмен в организме. Таким образом, витамин D также имеет важное значение в ремоделировании костей, действуя как мощный стимулятор резорбции кости.
РВД, как известно, участвует в пролиферации и дифференциации клеток. Витамин D также влияет на иммунную систему. РВД экспрессируется в нескольких белых кровяных клетках, включая моноциты и активированные Т- и B- клетки. Витамин D увеличивает экспрессию гена тирозингидроксилазы в медуллярных клетках надпочечников. Он также принимает участие в биосинтезе нейротрофических факторов, синтезе синтазы оксида азота и повышении уровня глутатиона.
Помимо активации РВД, известны различные механизмы альтернативного действия. Важным из них является его роль как природного ингибитора передачи сигнала с помощью белка хеджехог (гормона, участвующего в морфогенезе).
Существуют различные рекомендации относительно ежедневного количества потребления витамина D.
Обычно рекомендуемая норма ежедневного потребления витамина D является недостаточной при ограничении солнечного света.
(Преобразование: 1 мкг = 40 МЕ и 0,025 мкг = 1 МЕ)
Нормы потребления в Австралия и Новой Зеландии
Около трети австралийцев страдает от дефицита витамина D. В Австралии и Новой Зеландии была установлена средняя норма потребления витамина D: для детей 5,0 мкг / сут; взрослых 19-50 лет — 5,0 мкг / день, 51-70 лет — 10,0 мкг / день, > 70 лет — 15,0 мкг / день.
По данным Министерства здравоохранения Канады, рекомендуются следующие диетические нормы потребления (RDA) витамина D:
Младенцы 0-6 месяцев: рекомендованная суточная норма 400 МЕ, допустимый верхний предел потребления 1000 МЕ;
Младенцы 7-12 месяцев: 400, 1500;
Дети 1-3 лет: 600, 2500
Дети 4-8 лет: 600, 3000
Дети и взрослые 9-70 лет: 600, 4000
Взрослые> 70 лет: 800, 4000
При беременности и лактации: 600, 4000
Рекомендуемое Европейским союзом ежедневное потребление витамина D составляет 5 мкг.
Европейское Общество по вопросам менопаузы и андропаузы (EMAS) рекомендует женщинам в постменопаузе принимать витамин Д в дозах 15 мкг (600 МЕ) в возрасте до 70 лет, и 20 мкг (800 МЕ) в возрасте старше 71 года. Эту дозу следует увеличивать до 4000 МЕ/сут для некоторых пациентов с очень низким статусом витамина D или при наличии сопутствующих заболеваний.
По данным Европейского ведомства по безопасности пищевых продуктов, верхний допустимый уровень потребления витамина Д составляет:
0-12 месяцев: 25 мкг/день (1000 МЕ)
1-10 лет: 50 мкг/день (2000 МЕ)
11-17 лет: 100 мкг/день (4000 МЕ)
17 +: 100 мкг/день (4000 МЕ)
Беременные / кормящие женщины: 100 мкг/день (4000 МЕ)
По данным Института медицины США, рекомендуемые диетические нормы витамина D составляют:
Младенцы 0-6 месяцев: 400 МЕ / день
Младенцы 6-12 месяцев: 400 МЕ / день
1-70 лет: 600 МЕ / сут (15 мкг / день)
71 + лет: 800 МЕ / сут (20 мкг / день)
Беременные / кормящие женщины: 600 МЕ / сут (15 мкг / день)
Верхний допустимый уровень потребления определяется как «наиболее высокая средняя суточная доза питательного вещества, которая, вероятнее всего, не будет оказывать на здоровье большинства людей в общей популяции неблагоприятных воздействий». Хотя верхний допустимый уровень потребления, как полагают, является безопасным, информация о долгосрочных последствиях воздействия вещества является неполной и такие уровни потребления все же не рекомендуются:
0-6 месяцев: 1000 МЕ (25 мкг / день)
6-12 месяцев: 1500 МЕ (37,5 мкг / день)
1-3 лет: 2500 МЕ (62,5 мкг / день)
4-8 лет: 3000 МЕ (75 мкг / день)
+ 9-71 лет: 4000 МЕ (100 мкг / день)
Беременные / кормящие женщины: 4000 МЕ: 5 (100 мкг / день)
Диетические нормы потребления витамина D, установленные Институтом Медицины США (IOM) в 2010 году, заменили предыдущие рекомендации, содержащие характеристику «адекватный статус потребления». Эти рекомендации исходили из предположения, что синтез витамина D в коже человека при недостаточном воздействии солнца не происходит. При этом учитывались дозы витамина D, попадающие в организм с пищей, напитками и дополнениями. Рекомендации предназначались для североамериканского населения с нормальным потреблением кальция.
Одни ученые утверждают, что физиология человека отлично настроена на потребление 4000-12000 МЕ/сут в результате солнечного воздействия с сопутствующими уровнями 25-гидрокси-D в сыворотке от 40 до 80 нг/мл, и что это необходимо для оптимального здоровья. Сторонники этой точки зрения, в том числе, некоторые члены группы из Института медицины (IOM), разработавшие измененный в настоящее время отчет 1997 года о потреблении витамина D, утверждают, что в предупреждениях IOM о сывороточных концентрациях выше 50 нг/мл не хватает биологического правдоподобия. Они полагают, что для некоторых людей снижение риска предупреждаемых заболеваний требует более высокого уровня витамина D, чем уровень, рекомендованный IOM.
В США, для обозначения уровней 25 (OH) D используют нг / мл. Другие страны часто используют обозначение нмоль / л.
Комитет Института медицины США утверждает, что уровень 25-гидроксивитамина D, составляющий 20 нг/мл (50 нмоль/л), является полезным для костей и общего состояния здоровья. Нормы потребления витамина D выбираются с допустимым уровнем безопасности и превосходят необходимые сывороточные уровни, гарантируя достижение желаемых уровней 25-гидрокси-D в сыворотке почти у всех людей. При этом не учитывается воздействие солнца на сывороточные уровни 25-гидрокси-D. Рекомендации в полной мере применимы к людям с темной кожей или при незначительном воздействии солнечного света.
Институт обнаружил, что сывороточные концентрации 25-гидрокси-D, превышающие 30 нг/мл (75 нмоль/л), «не всегда связаны с повышенной пользой». Сывороточные уровни 25-гидрокси-D выше 50 нг/мл (125 нмоль/л) могут быть причиной для беспокойства. Тем не менее, предпочтительный диапазон сывороточного уровня 25-гидрокси-D составляет 20-50 нг / мл.
При уровне потребления витамина D от 20 до 60 нмоль / л (от 8 до 24 нг / мл) значительно снижается риск сердечно-сосудистых заболеваний. «Пороговый эффект» достигается при уровне 60 нмоль / л (24 нг / мл), т.е. потребление витамина D на уровне более 60 нмоль / л не имеет никаких дополнительных преимуществ.
Правительственные регулирующие органы допускают указания на упаковках продуктов пищевой промышленности следующих заявлений:
Европейское общество о безопасности пищевых продуктов (EFSA):
нормализация функционирования иммунной системы
нормализация воспалительных реакций
нормализация функционирования мышц
снижение риска падений у людей старше 60 лет
FDA США:
может способствовать снижению риска развития остеопороза
Министерство здравоохранения Канады:
достаточное потребление кальция и регулярные физические упражнения могут помочь в укреплении костей у детей и подростков, а также снизить риск развития остеопороза у пожилых людей. Адекватное потребление витамина D является также необходимым условием.
Прочие агентства, предоставляющие подобные руководства: FOSHU (Япония), учреждения Австралии и Новой Зеландии.
Витамин D поступает в пищу из нескольких источников. Солнечный свет является основным источником витамина D для большинства людей. Кроме того, витамин Д входит в состав множества пищевых добавок.
Витамин Д играет важную роль в регулировании (поддержании надлежащей концентрации в крови) уровня кальция, фосфора и минералов, влияя на правильное развитие костей. Витамин Д играет важную роль на всех этапах жизни человека. Его нехватка увеличивает риск возникновения многих заболеваний, в том числе может вызывать повышение давления, развитие рахита, депрессии, сердечно – сосудистых, почечных и раковых заболеваний, ожирение и выпадение волос.
источник