Обеспеченность витаминами и уровни липидов крови у лиц молодого возраста с нормальной массой тела Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Результаты исследований

DOI: 10.24412/2071-5315-2023-12989

Обеспеченность витаминами и уровни липидов крови у лиц молодого возраста с нормальной массой тела

^ Ю.Р. Бараева1, А.В. Стародубова1, 2

1 ФГБУН "Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии ", Москва

2 Кафедра факультетской терапии Лечебного факультета ФГАОУВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Минздрава России, Москва

Целью исследования являлось изучение взаимосвязи между уровнями витаминов в сыворотке крови (обеспеченность витаминами) и липидов у лиц молодого возраста с нормальной массой тела. В исследование включено 124 участника молодого возраста с нормальной массой тела, без хронических заболеваний, требующих медикаментозной коррекции. После 4 нед отказа от приема лекарственных средств, биологически активных добавок к пище, ви-таминно-минеральных комплексов у участников было проведено определение уровней витаминов В1, В2, В6, В9, В12, С, А, Е и К2 и липидного спектра в тощаковой сыворотке крови. Средние уровни витаминов в сыворотке крови соответствовали референсным значениям, за исключением витамина Б3, среднее содержание которого соответствовало критериям недостаточности. Сывороточное содержание некоторых витаминов коррелировало с уровнями липидов в сыворотке крови. Так, при более высоких уровнях витамина Е (а-токоферола) были выше уровни общего холестерина (ОХС), холестерина (ХС) липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и неЛПВП; при более низких уровнях витамина К2 (менахинона) было выше содержание ОХС, ХС ЛПНП и неЛПВП. Уровни витаминов в сыворотке крови позволяли в 86% случаев спрогнозировать повышение уровней ХС неЛПНП. В результате исследования выявлена ассоциация обеспеченности витаминами Е и К2 с уровнями липидов крови.

Ключевые слова: обеспеченность витаминами, уровни витаминов в крови, лица молодого возраста, дефицит витаминов, липиды крови, общий холестерин, липопротеиды высокой плотности, липопротеиды низкой плотности, триглицериды.

Введение

Нарушения питания — один из ведущих факторов риска неинфекционных заболеваний в мире [1]. При этом дефицит витаминов является одним из наиболее частых нарушений питания и маркером неоптимального рациона [2]. Несмотря на значимые успехи в борьбе с авитаминозом, дефицит витаминов и субоптимальная обеспеченность витаминами часто встречаются и в наше время [3, 4]. По-прежнему акту-

Контактная информация: Вараева Юргита Руслановна, Varaeva@ion.ru

альными являются изучение роли витаминов в профилактике и лечении сердечнососудистых заболеваний, а также оценка эффективности коррекции недостаточной обеспеченности витаминами в кардиологической практике [5—7].

Отдельный интерес представляет исследование обеспеченности витаминами и повышения уровней атерогенных ли-пидов крови — ведущего фактора риска прогрессирования атеросклеротических изменений. Однако большинство проведенных ранее исследований были посвящены оценке эффекта одного конкретного

Обеспеченность витаминами и липиды крови

витамина, вне контекста их комплексного синергичного действия. Так, было продемонстрировано проатерогенное изменение липидного спектра при дефиците витамина В12 у молодых и здоровых жительниц Саудовской Аравии [8]. А результаты метаанализа подтвердили, что в отдельных группах дефицит витамина D ассоциировался с более высокими уровнями общего холестерина (ОХС), холестерина (ХС) липо-протеидов низкой плотности (ЛПНП), три-глицеридов (ТГ) и меньшими уровнями ХС липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) [9]. В другом метаанализе было установлено снижение уровней ТГ в ответ на прием витамина D [10]. По данным еще одного исследования, более высокие уровни витамина А ассоциировались с более высокими уровнями ОХС и ХС ЛПВП [11]. Схожий эффект оказывал прием витамина Е, по данным метаанализа, при этом не наблюдалось снижения уровней ХС ЛПНП, однако удалось повысить уровни ХС ЛПВП, в связи с чем было рекомендовано рассмотреть возможность приема токоферола для коррекции уровней ЛПВП [12]. По данным исследования NHANES, повышение уровней ХС ЛПВП также наблюдалось при оптимальном потреблении фолиевой кислоты [13]. Отдельно стоит вопрос о взаимосвязи липидов крови и витамина К, так как имеющиеся исследования позволяют предположить антиатерогенный эффект витамина К, но они малочисленны и не имеют достаточной мощности [14].

Наибольший интерес представляет именно сочетанное влияние различных витаминов на уровни липидов крови [15], так как биологическое действие витаминов связано с их комплексным поступлением в организм с питанием и синергическим взаимодействием.

Целью исследования являлась оценка взаимосвязи уровней витаминов (обеспеченность витаминами) и липидов в сыворотке крови у лиц молодого возраста с нормальной массой тела.

Материал и методы

В Клинике лечебного питания ФГБУН "Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии" в 2019—2020 годах был проведен набор и обследование 124 участников молодого возраста с нормальной массой тела в соответствии с принципами Хельсинкской декларации, надлежащей клинической практики, по протоколу одномоментного поперечного кросс-секционного исследования, одобренному решением локального комитета по этике ФГБУН "Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии" (протокол № 1 от 16.01.2017 г.).

Критериями включения в исследование служили молодой возраст (18—44,9 года), нормальный индекс массы тела (ИМТ) (18,5—24,9 кг/м2), способность принять взвешенное решение об участии в исследовании и подписать информированное согласие. Критериями невключения служили наличие хронических заболеваний, требующих медикаментозной коррекции; регулярный прием любых лекарственных средств, включая гормональную терапию; оперативное вмешательство по любому поводу, травма, острое состояние, госпитализация в предшествующие 6 мес; перенесенные в предшествующие 4 нед респираторные инфекционные заболевания, включая вирусные; приверженность рационам питания с выраженным ограничением энергетической ценности, и/или макронутри-ентов, и/или отдельных групп продуктов (например, веганство, строгое вегетарианство). Лица с умеренными ограничениями в питании, например отказ от потребления отдельных пищевых продуктов в связи с религиозными или медицинскими причинами, допускались к исследованию. Критериями исключения служили выявление несоответствия критериям включения или соответствие критериям невключения. Первичный отбор прошли 134 участника, однако при обследовании у 10 участников ИМТ не соответствовал критериям вклю-

чения, и их данные были исключены из анализа.

Всех участников попросили воздержаться от приема лекарственных препаратов, биологически активных добавок к пище, включая витаминно-минеральные комплексы, специализированных пищевых продуктов, включая напитки и продукты спортивного питания, обогащенных продуктов, которые являются источником витаминов и минералов.

Антропометрическое обследование проводилось путем измерения массы и длины тела на сертифицированных медицинских весах и ростомере с последующим расчетом ИМТ по формуле масса тела (кг), деленная на квадрат длины тела (м).

Для оценки обеспеченности витаминами всем проводился анализ тощаковой сыворотки крови на содержание витаминов Bj, B2, B6, B9 (фолиевой кислоты), B12, С, D3, А (ретинола), Е (a-токоферола) и K (менахинона) с использованием стандартных методов иммуноферментного анализа на плашке, иммунохемилюминесцент-ного метода, колориметрического метода ручным и автоматизированным (автоматический анализатор IMMULITE 2000 (Siemens, Германия), спектрофотометр TECAN (Швейцария)) способами. Для интерпретации полученных результатов по уровню витамина D3 использовались пороговые значения, утвержденные Российской ассоциацией эндокринологов. Для прочих витаминов ввиду отсутствия утвержденных значений нормы/пороговых значений использовались референсные значения, принятые в лаборатории в соответствии с методикой измерения и используемыми расходными материалами. Значения ниже референсных оценивались как дефицит.

Липидный профиль, включавший уровни ОХС, ХС ЛПВП, ХС ЛПНП, ХС неЛПНП и ТГ, определялся в тощаковой сыворотке крови стандартным методом на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab Prime 60i (Thermo Scientific, США) с использованием оригинальных

расходных материалов по стандартизированной методике с установленными рефе-ренсными значениями.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием программного обеспечения IBM SPSS Statistics 20.0 (IBM Corp., США). Тип распределения оценивался для всех показателей по критерию Колмогорова—Смирнова с поправкой Лиллиефорса. Показатели, имеющие параметрическое распределение, представлены в виде среднего с 95% доверительным интервалом (ДИ), показатели с непараметрическим распределением — в виде медианы и межквартильного размаха, категориальные показатели — в процентах. Попарное сравнение показателей проводилось по Т-критерию Стьюдента для независимых выборок (параметрические переменные), U-критерию Манна—Уитни (непараметрические переменные) или %2 (категориальные переменные). Межгрупповое сравнение проводилось методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) (параметрические переменные) или по анализу Крускала—Уоллиса (непараметрические переменные). Корреляционные взаимодействия оценивались по методу канонической корреляции (кластерный анализ) и критерию Пирсона (парный анализ). Для построения предикционных моделей использовались методы линейной и логистической регрессии. Оценка моделей проводилась методами ROC-анализа (ROC — receiver operating characteristic (рабочая характеристика приемника)). За статистически значимый был принят уровень р < 0,05.

Результаты

Анализ липидного профиля показал, что средние уровни ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП, неЛПВП и ТГ находились в пределах ре-ференсных значений (таблица). Среднее содержание витаминов в сыворотке крови также не выходило за пределы референс-ных значений. Единственным исключени-

Обеспеченность витаминами и липиды крови

ем стала обеспеченность витамином D3, так как его средние уровни соответствовали недостаточности согласно пороговым значениям (25,54 ± 1,27 нг/мл).

Только у 17% обследованных сывороточные уровни всех витаминов находились в пределах референсных/пороговых значений. Подавляющее большинство участников имели дефицит 1 витамина (38%), преимущественно витамина D3, и 2 витаминов (35%). У 6% участников ниже рефе-ренсных/пороговых значений были уровни 3 витаминов. При однофакторном дисперсионном анализе (ANOVA) и анализе по Крускалу-Уоллису не было выявлено значимых различий между этими группами.

При проведении наиболее чувствительного канонического корреляционного анализа взаимосвязи между сывороточными уровнями витаминов В1, В2, В6, В9, В12, С, D3, А, Е и К2 и липидов (ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП, неЛПВП, ТГ) удалось установить, что 75% вариабельности показателей ли-пидного спектра значимо коррелируют с уровнями витаминов в крови = 0,635; р = 0,008). При этом наиболее тесной оказалась связь уровней витаминов Е и К2 с концентрациями ОХС, ХС ЛПНП и неЛПНП (рис. 1). Частная попарная линейная оценка корреляции по Пирсону в рамках канонической матрицы ковариа-ций продемонстрировала наличие значимой прямой взаимосвязи уровней витамина Е с уровнями ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП и неЛПНП (г = 0,341, р = 0,000; г = 0,241, р = 0,007; г = 0,222, р = 0,013 и г = 0,229, р = 0,011 соответственно), а также значимой обратной взаимосвязи уровней витамина К2 с ОХС, ХС ЛПНП и неЛПНП (г = -0,319, р = 0,000; г = -0,313, р = 0,000 и г = -0,308, р = 0,001 соответственно). Взаимосвязи липидного спектра с прочими витаминами при попарном сравнении не были статистически значимыми.

Несмотря на слабость выявленной взаимосвязи, при сравнительной оценке уровней липидов крови в зависимости от уровней витаминов Е и К2 были обнаружены

Общая характеристика и показатели липидного спектра участников исследования (п = 124)

Показатель Референсный интервал Значение показателя у обследованных

Доля мужчин, абс. (%) - 46 (37,1)

Доля курящих, абс. (%) - 8(6,5)

Доля бросивших курить, абс. (%) - 14 (11,3)

Возраст, годы 18-44 29,43 ± 0,62

Масса тела, кг - 65,75 ± 1,24

Рост, см - 170,50 ± 0,85

ИМТ, кг/м2 18,5-24,9 22,44 ± 0,27

ОХС, ммоль/л <5,5 4,67 ± 0,08

ХС ЛПВП, ммоль/л >1,0 (мужчины); >1,2 (женщины) 1,46 ± 0,04

ХС ЛПНП, ммоль/л <3,5 2,85 ± 0,08

ХС неЛПНП, ммоль/л - 3,21 ± 0,08

ТГ, ммоль/л <1,7 0,87 ± 0,05

значимые различия. При анализе уровня витамина Е только 1,6% участников имели его значения ниже референсных, в то время как у 8,9% участников уровни витамина Е превышали референсный интервал, различия между группами по уровням липидов не оценивались в связи с несопоставимыми размерами групп. При делении групп по медиане уровней витамина Е (рис. 2а) участники с меньшими уровнями витамина Е в сыворотке крови имели значимо меньшие уровни ОХС (р = 0,000), ХС неЛПНП (р = 0,000), ЛПНП (р = 0,000), ЛПВП (р = 0,012) и сопоставимые уровни ТГ в сравнении с участниками с большими уровнями витамина Е. При этом группы были сопоставимы по полу, возрасту, ИМТ и количеству курильщиков. Данные анализа подтвердили прямую взаимосвязь между уровнями витамина Е и ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП и неЛПВП, когда показатели ли-пидного профиля увеличивались при повышении содержания витамина Е в крови,

Рис. 1. Векторные диаграммы вклада влияния сывороточных уровней витаминов на уровни ОХС (а), ХС ЛПНП (б) и ХС неЛПВП (в). Толщина векторной прямой иллюстрирует вклад показателя.

Обеспеченность витаминами и липиды крови

(а)

(б)

*

т

* ъ

со

ГО # рЕ-|

<Г)

г-г-о

<1,28 мг/дд

>1,28 мг/дл

<0,37 нг/мл

>0,37 нг/мл

■ Среднее ОХС ■ Среднее неЛПВП

□ Медиана ЛПНП □ Медиана ЛПВП

□ Медиана ТГ I 95% ДИ

■ Среднее ОХС ■ Среднее неЛПВП

□ Среднее ЛПНП □ Медиана ЛПВП

□ Медиана ТГ I 95% ДИ

Рис. 2. Показатели липидного профиля у обследованных в зависимости от сывороточных уровней витамина Е (а-токоферол) (а) и К2 (менахинон) (б). * Различия между группами статистически значимы (р < 0,05). # Показатели, продемонстрировавшие распределение, отличное от нормального, по результатам анализа Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса; сравнение групп проводилось по и-критерию Манна-Уитни. Прочие показатели продемонстрировали нормальное распределение, сравнение проводилось по Т-критерию Стьюдента для независимых выборок.

что согласуется с данными литературы [12]. Это может быть связано с большей долей лиц с повышением уровней витамина Е в исследуемой группе, а также с жирораство-римостью витамина Е и с тем, что его поступление в организм происходит преимущественно с пищей и выявленная взаимосвязь может носить ковариантный характер относительно особенностей питания.

Уровни витамина К находились ниже референсных пределов у 20,2% участников, выше - у 3,2%. Данные, полученные при сравнении групп с уровнями витамина К ниже, в пределах и выше референсных значений по Крускалу-Уоллису (ввиду выраженных различий в размерах групп), позволили предположить наличие различий по уровням ОХС (р = 0,003), ХС ЛПНП (р = 0,012) и ХС неЛПНП (р = 0,002). При делении участников по медиане уровней витамина К (рис. 2б) лица с меньшими уровнями витамина К в сыворотке крови имели значимо большие уровни ОХС

(р = 0,009), ХС неЛПНП (р = 0,004) и ХС ЛПНП (р = 0,004) и сопоставимые уровни ХС ЛПВП и ТГ в сравнении с участниками с более высокими уровнями витамина Различий по полу, возрасту, ИМТ и количеству курильщиков между группами при этом также не наблюдалось. Данные анализа подтвердили обратную взаимосвязь между уровнями витамина К и ОХС, ХС ЛПНП и ХС неЛПВП, когда показатели липидного профиля снижались при увеличении содержания витамина К в крови. Необходимо отметить, что витамин К также относится к жирорастворимым витаминам, но большая его часть синтезируется кишечной микрофлорой и менее зависима от поступления с пищей. Учитывая также высокую долю лиц с его уровнями ниже референсных, можно предположить, что взаимосвязь витамина К с липидами крови может быть обусловлена не только особенностями питания и кишечной микрофлоры, но и его метаболическими эффектами.

Результаты исследований

(а)

I—г

2

о

о _

О 0о

'Оо° а о

(б)

0

5

1

0 №

а

1

т О

0

1 I

а а

а

О

э

6

с

2 3 4 5 6 7 Реальное значение

(в)

е и н е ч а н з е о н н а з а

а

& с

0 1 2 3 4 5 6

6

5

4

3

° 2 -

I—г

1 2 3 4 5

Реальное значение

6

Реальное значение

Рис. 3. Диаграмма рассеяния результатов построения линейной регрессии уровней ОХС (а), ХС ЛПНП (б) и ХС неЛПВП (в) (в ммоль/л) на основании концентрации 10 витаминов в сыворотке крови.

6

5

4

1

Учитывая, что взаимосвязь наибольшей силы при канонической корреляции наблюдалась именно при комплексной оценке витаминного статуса (10 витаминов), на основе этих показателей была создана линейная регрессионная модель, позволившая достоверно смоделировать более 28% показателей ОХС (скорректированное R2 = 0,286; р = 0,000) (рис. 3а). Примечательно, что включение в модель показателей возраста, роста, ИМТ и пола не позволило существенно повысить пре-дикционную точность модели. В случае регрессионного моделирования ХС ЛПНП

1 — специфичность

Рис. 4. ROC-кривая чувствительности и специфичности построенной логистической регрессионной модели.

12% вариабельности обусловливались уровнями витаминов (скорректированное R2 = 0,123; р = 0,010) (рис. 3б). При моделировании концентрации ХС неЛПВП почти 19,5% вариабельности моделировались уровнями витаминов (скорректированное R2 = 0,195; р = 0,000) (рис. 3в).

Полученные данные позволили построить логистическую предикционную модель. Учитывая высокую актуальность оценки ХС неЛПВП, для моделирования использовалось повышение его уровней выше медианных значений. Уровни витаминов в сыворотке крови позволяли точно спрогнозировать вероятность уровней ХС неЛПНП выше медианы (3,21 ммоль/л) в 86,4% случаев и обусловливали более 29% его вариабельности Нэйджелкер-ка = 0,292) с достаточной статистической значимостью (р = 0,003). Построенная модель по данным ROC-анализа достоверно (р = 0,000) позволяла корректно диагностировать повышение уровней ХС неЛПНП более чем в 70% случаев (площадь под ROC-кривой 0,778 ± 0,044) с чувствительностью 667% и специфичностью 74,6% (рис. 4).

Обсуждение

Результаты исследования подтверждают взаимосвязь сывороточных уровней витаминов и липидов. Важным является тот

Обеспеченность витаминами и липиды крови

факт, что именно комплексная оценка концентрации всех 10 витаминов продемонстрировала наибольшую предсказательную точность в отношении липидного статуса. При детальном анализе было выявлено, что более высокая концентрация витамина Е сопровождалась более высокими уровнями ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП и неЛПВП, а более высокая концентрация витамина К -наоборот, более низкими уровнями ОХС, ХС ЛПНП и неЛПВП. Выявленные взаимосвязи также позволили построить как линейную, на абсолютные уровни, так и логистическую, на факт превышения медианных значений уровней ХС неЛПВП, регрессионную модель высокой значимости и допустимой точности, чувствительности и специфичности.

Однако выявленные ассоциации могут быть как причинно-следственными (уровни витаминов в сыворотке крови, выступающих кофакторами реакций обмена липидов, приводят к изменению липидно-го обмена), так и случайными, при которых "скрытым фактором" может служить рацион питания участников: нарушение питания приводит к негативным изменениям липидного спектра и к нарушению витаминного статуса, таким образом, взаимосвязь формируется за счет единой причины - неоптимального питания. Анализ данных крупных международных исследований позволяет предположить, что имеет место сочетание указанных механизмов -как прямой эффект уровня витаминов на липидный обмен, так и влияние нарушения питания в целом, поскольку дефицит витаминов выступает маркером неоптимального питания [1, 8-13]. Данное исследование не позволяет выявить метаболические пути нарушения липидного спектра, а также не позволяет охарактеризовать роль нормализации уровней витаминов в профилактике проатерогенных сдвигов липидограммы. Требуются дальнейшие крупномасштабные исследования, рассматривающие влияние обеспеченности витаминами в

комплексе, в том числе за счет здорового питания, на липидный обмен.

Безусловно, высокая распространенность, клиническая значимость и низкая себестоимость обусловливают широкое внедрение исследований липидов крови в клиническую практику. В то же время оценка уровней витаминов в крови в клинической практике не столь распространена и, как правило, включает ограниченное число показателей, обычно витамин D3, В12 и фолиевую кислоту. Оценка комплексной витаминной обеспеченности не входит в стандарты оказания медицинской помощи для подавляющего большинства клинических нозологий и имеет несравнимо большую стоимость, в связи с чем построенные предикционные модели не имеют потенциала клинического применения, целесообразнее провести анализ липидов крови, нежели проводить оценку комплексного витаминного статуса. Однако в настоящем исследовании планировалось выявить наличие взаимосвязи между витаминным и липидным статусами, без изменения действующих диагностических и лечебных подходов на данном этапе. Линейные и логистическая регрессионные модели были представлены для демонстрации выявленных взаимоотношений.

Заключение

По результатам исследования было установлено, что у лиц молодого возраста, с нормальной массой тела, без хронических заболеваний, требующих медикаментозной коррекции, более высокий уровень витамина Е ассоциировался с более высокими концентрациями ОХС, ХС ЛПВП, ЛПНП и неЛПВП, а повышение уровня витамина К - с более низкими концентрациями ОХС, ХС ЛПНП и неЛПНП в сыворотке крови. Содержание витаминов в комплексе (обеспеченность витаминами) ассоциировалось с 75% вариабельности ли-пидного спектра и позволяло в 86% случаев

спрогнозировать повышение уровней ХС неЛПВП.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Подготовка рукописи проведена за счет средств субсидий на

выполнение государственного задания по теме № FGMF-2023-0008.

Со списком литературы вы можете ознакомиться на нашем сайте www.atmosphere-ph.ru

Vitamin Sufficiency and Blood Lipid Level in Young Individuals with Normal Body Weight Yu.R. Varaeva and A.V. Starodubova

The aim of this study was to assess the relationship between vitamin sufficiency and lipid profile in young individuals with normal body weight. The research included 124 young individuals with normal body weight and no chronic diseases requiring pharmacological management. After 4 weeks of wash-out period from medications, biologically active food supplements, vitamin and mineral complexes, the levels of vitamins Bp B2, B6, B9, B12, C, D3, A, E, K^ and lipid profile were assessed in fasting serum blood. Mean vitamin levels in blood serum were within reference range, except for vitamin D3, its mean level corresponding to the criterion of deficiency. Serum level of some vitamins correlated with lipid levels. Thus, higher level of vitamin E (a-tocopherol) was associated with higher levels of total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and non-HDL-C. Lower level of vitamin K (menaquinone) was accompanied by higher levels of TC, LDL-C, and non-HDL-C. Serum levels of vitamins allowed predicting the elevation of non-LDL-C in 86% of cases. According to the results of this study, the association between vitamin E and K2 sufficiency and blood lipid levels was discovered.

Key words: vitamin sufficiency, blood vitamin levels, young adults, vitamin deficiency, blood lipids, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, triglycerides.