CC BY
306
Russian pediatric journal. 2016; 19(2) DOI 10.18821/1560-9561-19-2-103-105
REVIEWS
Ob
зоры
© КАРГИНА И.Г., ЩЕРБАК В.А., 2016 УДК 612.015.6:577.161.2
Каргина И.Г., Щербак В.А.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИИ О РОЛИ ВИТАМИНА D
ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России, 672090, г. Чита, ул. Горького, д. 39-а
Обзор посвящен обобщению современной информации о роли витамина D в регуляции метаболизма растущего организма. Ранее витамин D ассоциировался только с фосфорно-калъциевым обменом, в настоящее время описано его влияние на многие ткани и выявлено, что витамин D взаимодействует со специфическими рецепторами, расположенными в тканях-мишенях. Определено его влияние на поджелудочную железу, регуляцию иммунной, сердечно-сосудистой, костной систем, показана прямая зависимость развития инфекционных, аллергических, аутоиммунных, сердечно-сосудистых заболеваний от уровня витамина D. Поэтому правильнее именовать его гормоном D, однако в литературе сохранилось прежнее название «витамин D». Установлено, что дефицитом витамина D считается концентрация 25(OH)D3 в сыворотке крови менее 75 нмоль/л. При исследовании уровня обеспеченности населения витамином D повсеместно выявлен гиповитаминоз D, который в настоящее время достигает эпидемического уровня. При этом у значительной части населения недостаточность витамина D в организме не имеет клинических проявлений. Описана эффективность применения витамина D в целях профилактики острых респираторных инфекций.
Однако все еще недостаточно изучены полиморфные изменения (мутации) в гене рецептора витамина D, которые предрасполагают к снижению активности витамина D в клетках органов-мишеней, в частности при рахите, что определяет необходимость проведения дальнейших исследований.
Ключевые слова: обзор; витамин D; метаболизм; концентрации 25(OH)D; D-витаминный статус населения; полиморфизм генов; мутации в гене рецептора витамина D.
Для цитирования: Каргина И.Г., Щербак В.А. Современные представления о роли витамина D. Российский педиатрический журнал. 2016; 19 (2): 103-105. DOI 10.18821/1560-9561-2016-19(2)-103-105
Kargina I.G., Shcherbak V.A.
MODERN IDEAS ABOUT THE ROLE OF VITAMIN D
Chita State Medical Academy, 39a, Gorkogo Str., Chita, 672090, Russian Federation
Review of the literature is devoted to the discussion of the influence of vitamin D on all the types of metabolism. The aim was to compile information on role of vitamin D.
Previously, vitamin D was associated with the only calcium & phosphorus metabolism, now there is described the study concerning the effect of vitamin D in many tissues of the human body. It has effects in the interaction with specific receptors located in more than 40 target tissues There was determined its effect on the pancreas, regulation of the immune, cardiovascular and skeletal systems. There was shown direct relationship between the appearance of infectious, allergic, autoimmune, cardiovascular diseases and the level of vitamin D. That is why it is more correct to call it hormone-D, but the in the literature the former term «vitamin D» remains.
Vitamin D deficiency was established to be considered when the concentration of 25-OH-D3 in serum is of less than 75nmol/l. There was investigated the level of the availability of vitamin D, everywhere there was identified hypovita-minosis D, which is currently reaching the epidemic level. Herewith in a large portion of the population the vitamin D deficiency in the body is observed without any clinical manifestations, there was described the efficacy of the use of vitamin D in aims of the prevention of acute respiratory infections. However, polymorphic changes (mutations) in the vitamin D receptor gene, which predispose to the decline of the activity of vitamin D in the cells of target organs, in particular, in rickets, are still poorly understood, that determines the need for further research.
Keywords: review; Vitamin D; metabolism; 25 (OH) Dconcentration; D-vitamin status of the population; gene polymorphism; mutations in the Vitamin D receptor (VDR) gene.
For citation: Kargina I.G., Shcherbak V.A. Modern ideas about the role of vitamin D. Rossiiskii Pediatricheskii Zhurnal (Russian Pediatric Journal). 2016; 19 (2): 103-105. (In Russ.) DOI: 10.18821/1560-9561-2016-19(2)-103-105
For correspondence: Vladimir A. Shcherbak, M.D., Ph.D., D.Sci., Head of the Department of Pediatrics of Postgraduate Training Faculty, E-mail: shcherbak2001@mail.ru
Information about authors:
Kargina I. G., http://orcid.org/0000-0003-2608-4399 Shcherbak V.A., http://orcid.org/0000-0002-2032-7612
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received 15.01.16 Accepted 20.01.16
Для корреспонденции: Щербак Владимир Александрович, доктор мед. наук, зав. каф. педиатрии ФПК ППС ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская академия», e-mail: shcherbak2001@mail.ru
Российский педиатрический журнал. 2016; 19(2) 104 DOI 10.18821/1560-9561-2016-19-2-103-105
ОБЗОРЫ
Витамин О — это группа сходных по химическому строению веществ. Выделяют следующие формы: витамин — соединение эргокальциферола и лю-мистерола; витамин О2 — эргокальциферол, образующийся в растениях из эргостерола под действием солнечного света; витамин О3 — холекальциферол, синтезирующийся в организме животных и человека под действием ультрафиолетовых лучей; витамин О4 — 22,23 дигидроэргокальциферол; витамин О5 — ситокальциферол [1, 2]. Ранее витамин О ассоциировался только с фосфорно-кальциевым обменом. В настоящее время установлена его регулирующая роль практически во всех видах метаболизма. 1,25-дигидроксивитамин О [1,25 (ОН)2О3] обладает свойствами гормона, рецепторы к которому есть во всех клетках человеческого организма. Распространенность этих рецепторов и определяет роль витамина О в функционировании большинства органов и систем [3—6].
Современные исследования позволяют полагать, что витамин О не является собственно витамином, поскольку: 1) синтезируется в организме без непосредственного воздействия каких-либо веществ; 2) активируется в процессе метаболизации; 3) проявляет действие не только в месте своего образования; 4) оказывает различные биологические эффекты за счет взаимодействия с характерными рецепторами, расположенными в тканях-мишенях [7]. Витамин О участвует в производстве инсулина, регуляции иммунной и сердечно-сосудистой систем, развитии мускулатуры [8]. Витамин О также оказывает эффекты при взаимодействии со специфическими рецепторами, расположенными в тканях-мишенях (остеобласты, мышечные клетки, кардиомиоциты, клетки поджелудочной железы, эндотелия, нервной системы, кишечника, иммунной системы и др.) [5, 9, 10]. В связи с этим правильнее именовать его гормоном О, однако в литературе исторически сохранилось прежнее название «витамин О».
Витамин О воздействует на организм через геномный механизм (синтез Са-связывающего белка, осте-окальцина) и внегеномные реакции (синтез цАМФ, инозитолтрифосфата, арахидоновой кислоты) [7].
Рецепторы витамина О кодируются геном витамина О (VDR), для которого характерно различие ал-лельных вариантов в популяции. Показано, что формирование различных форм патологии в организме связано с уменьшением уровня 25(ОН)О, ассоциированным с такими полиморфизмами гена VDR, как Bsm I, Бо1с I и Taq I [6, 11].
Описаны механизмы воздействия витамина О на сердечно-сосудистую систему в совокупности с иммунной, его влияние на миокард и эндотелий, на кальциевый обмен и на ренин-ангиотензин-альдостероновую систему [5, 7, 9]. При этом воздействие витамина О на иммунную систему было определено после выявления рецепторов к 1,25(ОН)2О в Т-лимфоцитах, макрофагах, незрелых лимфоцитах тимуса и зрелых СО8 +, а также способности монону-клеарных фагоцитов к продукции 1,25(ОН)2О [4, 9].
Значимыми эффектами витамина О ранее считали индукцию дифференцировки моноцитов, активиро-
вание фагоцитоза макрофагов и усиление продукции антимикробных пептидов [5]. Затем было выявлено, что сочетанная экспрессия фактора транскрипции рецепторов VDR и фермента цитохрома Р450 1а-гидроксилазы отмечается в моноцитах, дендритных клетках, лимфоцитах, нейтрофилах, эпителиоцитах дыхательной и сердечно-сосудистой систем [11, 12].
Определена прямая зависимость частоты развития инфекционных, аллергических, аутоиммунных, сердечно-сосудистых заболеваний от уровня витамина О [13—15]. Проведено исследование, целью которого являлась проверка гипотезы о том, что витамин О улучшает качество жизни пациентов с частыми инфекциями дыхательных путей. Пациенты были распределены на две группы, одна из которых в дальнейшем получала витамин О, другая плацебо. В начале исследования был определен уровень метаболита витамина О 25(ОН)О у пациентов обеих групп. После проведенной терапии повторно было произведено определение уровня 25(ОН)О, которое показало, что увеличение содержания метаболита витамина О 25(0Н)О улучшает самочувствие пациентов и снижает риск частых заболеваний дыхательных путей, тем самым оказывая положительное влияние на здоровье часто болеющих детей [16, 17].
Рецепторы витамина О в клетках сердечнососудистой системы расположены преимущественно в кардиомиоцитах, эндотелии, гладкомышечной ткани, при этом было выявлено, что кальцитриол занимает важное место в регуляции сократительной функции миокарда [10—15].
Изучение О-витаминного статуса у детей проводилось чаще всего для профилактики дефицита витамина и последствий его влияния на растущий организм. Исследования изменения уровня витамина О проводились в основном среди групп детей раннего возраста и пожилых людей, хотя у значительной части населения наблюдается недостаточность витамина О в организме без каких-либо клинических проявлений [3, 16, 18].
Длительное время содержание витамина О определяли по уровню кальцитриола в сыворотке крови, однако понятие О-витаминного статуса было пересмотрено. Установлено, что концентрация паратири-на обратно пропорциональна содержанию не кальци-триола, а 25-гидроксихолекальциферола — 25(ОН)О3 в сыворотке крови [12]. При этом было определено, что дефицитом витамина О следует считать концентрации 25(ОН)О3 в сыворотке крови менее 75 нмоль/л (признаки рахитического поражения костной ткани наблюдаются в случаях если уровень содержания 25(ОН)О3 ниже 20 нмоль/л).
В последние годы установлено, что распространенность гиповитаминоза О достигает эпидемического уровня [19]. Описано, что среди населения Земли не менее одного миллиарда людей имеют дефицит витамина О [20]. Кроме того, за последнее десятилетие уровень 25(ОН)О3 в сыворотке крови у людей снизился на 20% [21], а дефицит витамина О выявляется уже у недоношенных детей [22].
Таким образом, в настоящее время изучены регу-ляторные эффекты витамина О на костную, сердечно-
Russian pediatric journal. 2016; 19(2) DOI 10.18821/1560-9561-19-2-103-105
REVIEWS
сосудистую, иммунную системы, исследована обеспеченность населения витамином D, эффективность применения витамина D в целях профилактики острых респираторных инфекций. Однако пока еще недостаточно выяснен генетический полиморфизм витамина D, в частности при рахите, следовательно, необходимо исследовать мутации витамина D и их влияние на клинические проявления и тактику лечения детей с рахитом.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Scott M.G., Gronowski A.M., Reid I.R., Holick M.F., Thadhani R., Phinney K. Vitamin D: the more we know, the less we know. clin. chem. 2015; 61 (3): 462—5.
2. Шестерикова В.В., Иванова И.Е., Стержанова Н.В. Современный взгляд на витамин D. Лечение и профилактика. 2014; 1 (9): 57—61.
3. Козлов А.И., Атеева Ю.А., Вершубская Г.Г., Рыжаенков В.Г., Суворов А.В. D-витаминный статус населения Пермского края, республик Коми и Удмуртия. вопр. питания. 2013; (2): 31—6.
4. Захарова И.Н., Коровина Н.А., Дмитриева Ю.А. Роль метаболитов витамина D при рахите у детей. Педиатрия. Журнал им. Г.н. сперанского. 2010; 89 (3): 68—73.
5. Autier P, Boniol M, Pizot С, Mullie P. Vitamin D status and ill health: a systematic review. Lancet Diabet. Endocrinol. 2014; 2 (1): 76—89.
6. Norman A.W., Bouillon R. Vitamin D nutritional policy needs a vision for the future. Proc. soc. exp. Biol. (N.Y.). 2010; 235 (9): 1034—45.
7. Gregory P. Genetic variants and associations of 25-hydroxyvitamin D concentrations with major clinical outcomes vitamin D concentrations and clinical outcomes. J.A.M.A. 2012; 308 (18): 1898.
8. Holick M.F., Grant W.B. Vitamin D status and ill health. lancet diabet. endocrinol. 2014; 2 (4): 273—4.
9. Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А., Васильева С.В., Евсеева Е.А. Что нужно знать педиатру о витамине D: новые данные о его роли в организме (часть 1). Педиатрия. Журнал им. Г.н. сперанского. 2014; 93 (3): 111—7.
10. Mazur L.J., Wilsford L.D., Rosas L., Sullivan E. Low 25-hydroxyvi-tamin D levels in children with spina bifida. south. Med. J. 2016; 109 (1): 31—5.
11. Морголь А.С., Янковская Л.В Роль витамина D в патогенезе хронической сердечной недостаточности. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2013; (4): 11—6.
12. Смирнова Г.Е., Витебская А.В., Шмаков Н.А. Роль витамина D в развитии детского организма и коррекция его дефицита. Consilium Medicum. Приложение «Педиатрия». 2010; (34): 7—12.
13. Абатуров А.Е., Борисова Т.П., Кривуша Е.Л. Лечение и профилактика недостаточности и дефицит витамина Д у детей и подростков. Здоровье ребенка. 2015; (3): 63—5.
14. Спиричев В.Б. О биологических эффектах витамина D. Педиатрия. Журнал им. Г.н. сперанского. 2011; 90 (6): 113—9.
15. Cebey-López M., Pardo-Seco J., Gómez-Carballa A., Martinón-Tor-res N., Rivero-Calle I., Justicia A. et al. Vitamin D role in hospitalized children with lower tract acute respiratory infections. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2015; Oct 9. [Epub ahead of print].
16. Bergman P., Norlin A.C., Hansen S., Bjorkhem-Bergman L. Vitamin D supplementation improves well-being in patients with frequent respiratory tract infections: a post hoc analysis of a randomized, placebo-controlled trial. bmcRes. notes. 2015; 29 (8): 498.
17. Власова А.Н., Гаймоленко И.Н., Тихоненко О.А. Применение витамина Д у частоболеющих детей. Забайкальский медицинский вестник. 2014; (2): 92—5.
18. Palermo N.E., Holick M.F. Vitamin D, bone health, and other health benefits in pediatric patients. J. Pediatr. Rehabil. Med. 2014; 7 (2): 179—92.
19. Ивашикина Т.М. Выявления дефицита витамина D у дошкольников и школьников Москвы и Санкт-Петербурга. Клин. лаб. диагн. 2011; (11): 22—4.
20. Козлов А.И. Содержание витамина D у детей школьного возраста Приуралья и Северо-Запада РФ. Педиатрия. Журнал им. Г.н. сперанского. 2012; 91 (1): 144—8.
21. Holick M.F.; Binkley N.C.; Bischoff-Ferrari H.A.; Gordon C.M.;
Hanley D.A.; Heaney R.P. et al. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. J. clin. Endocrinol. Metab. 2011; 96 (7): 1911—30.
22. Яцык Г.В., Беляева И.А., Шатская С.Ю. Применение витамина D при рахите у недоношенных детей. Рос. педиатр. журн. 2013; (5): 45—9.
REFERENCES
1. Scott M.G., Gronowski A.M., Reid I.R., Holick M.F., Thadhani R., Phinney K. Vitamin D: the more we know, the less we know. clin. chem. 2015; 61 (3): 462—5.
2. Shesterikova V.V., Ivanov I.E., Sterzhanova N.V. The modern view of vitamin D. Lechenie iprofilaktika. 2014; 1 (9): 57—61. (in Russian)
3. Kozlov A.I., Ateeva Yu.A., Vershubskaya G.G., Ryzhaenkov V.I., Suvorov A.V. D-vitamin status of the population of Perm Region, the Komi and Udmurtia. Vopr. pitaniya. 2013; (2): 31—6. (in Russian)
4. Zakharova I.N., Korovina, N.A., Dmitrieva Yu.A. The role of vitamin D metabolites in rickets in children. Pediatriya. Zhurnal im. G.N. speranskogo. 2010; 89 (3): 68—73.
5. Autier P, Boniol M, Pizot C, Mullie P. Vitamin D status and ill health: a systematic review. lancet Diabet. endocrinol. 2014; 2 (1): 76—89.
6. Norman A.W., Bouillon R. Vitamin D nutritional policy needs a vision for the future. Proc. soc. Exp. Biol. (N.Y.). 2010; 235 (9): 1034—45.
7. Gregory P. Genetic variants and associations of 25-hydroxyvitamin D concentrations with major clinical outcomes vitamin D concentrations and clinical outcomes. J.A.M.A. 2012; 308 (18): 1898.
8. Holick M.F., Grant W.B. Vitamin D status and ill health. lancet diabet. endocrinol. 2014; 2 (4): 273—4.
9. Zakharova I.N., Dmitrieva Yu.A., Vasil'eva S.V., Evseeva E.A. What do you need to know the pediatrician about Vitamin D: the new data on its role in the body (part 1). Pediatriya. Zhurnal im. G.N. speranskogo. 2014; 93 (3): 111—7. (in Russian)
10. Mazur L.J., Wilsford L.D., Rosas L., Sullivan E. Low 25-hydroxyvitamin D levels in children with spina bifida. south. Med. J. 2016; 109 (1): 31—5.
11. Morgol' A.S., Yankovskaya L.V. Role of vitamin D in the pathogenesis of chronic heart failure. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstven-nogo meditsinskogo universiteta. 2013; (4): 11—6. (in Russian)
12. Smirnov G.E., Vitebskaya A.V., Shmakov N. The role of vitamin D in the development of the child's body and correction of its deficit. consilium Medicum. Prilozhenie «Pediatriya». 2010; (34): 7—12. (in Russian)
13. Abaturov A.E., Borisova T.P., Krivusha E.L. Treatment and prevention of disease and vitamin D deficiency in children and adolescents. Zdorov'e rebenka. 2015; (3): 63. (in Russian)
14. Spirichev V.B. Biological effects of vitamin D. Pediatriya. Zhurnal im. G.N. speranskogo. 2011; 90 (6): 113—9. (in Russian)
15. Cebey-Lopez M., Pardo-Seco J., Gomez-Carballa A., Martinon-Tor-res N., Rivero-Calle I., Justicia A. et al. Vitamin D role in hospitalized children with lower tract acute respiratory infections. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2015; Oct 9. [Epub ahead of print]
16. Bergman P., Norlin A.C., Hansen S., Bjorkhem-Bergman L. Vitamin D supplementation improves well-being in patients with frequent respiratory tract infections: a post hoc analysis of a randomized, placebo-controlled trial. BMc Res. notes. 2015; 29 (8): 498.
17. Vlasovа A.N., Gaymolenko I.N., Tikhonenko O.A. The use of Vitamin D in sickly children. Zabaykal'skiy meditsinskiy vestnik. 2014; (2): 92—5. (in Russian)
18. Palermo N.E., Holick M.F. Vitamin D, bone health, and other health benefits in pediatric patients. J. Pediatr. Rehabil. Med. 2014; 7 (2): 179—92.
19. Ivashikina T.M. Detection of vitamin D deficiency in preschoolers and schoolchildren in Moscow and St. Petersburg. Klin. lab. diagn. 2011; (11): 22—4. (in Russian)
20. Kozlov A.I. The content of vitamin D in children of school age Urals and North-West Russia. Pediatriya. Zhurnal im. G.N. speranskogo. 2012; 91 (1): 144—8. (in Russian)
21. Holick M.F.; Binkley N.C.; Bischoff-Ferrari H.A., Gordon C.M.; Hanley, D.A.; Heaney R.P. et al. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. J. clin. endocrinol. Metab. 2011; 96 (7): 1911—30.
22. Yatsyk G.V., Belyaeva I.A., Shatskaya S.Yu. Exchange of vitamin D and features rickets in premature infants. Ross. pediatr. zhurn. 2013; (5): 45—9. (in Russian)
Поступила 15.01.16
Сведения об авторах:
Каргина Ирина Геннадьевна, аспирант кафедры педиатрии
ФПК ППС ГБОУ ВПО «Читинская государственная медицинская
академия».
