студент
сотрудник
Краснодарский край, Россия
Долгое время считалось, что основная функция витамина D заключается в поддержании баланса кальция и фосфора в организме. Однако современные исследования выявили гораздо более широкую роль витамин D-гормональной системы в различных процессах обмена веществ. Множество научных работ, основанных на экспериментах, клинических наблюдениях и эпидемиологических исследованиях, указывают на то, что дефицит этого витамина может приводить к серьезным проблемам со здоровьем, включая повышенную смертность, заболевания сердца, ослабление костной ткани, повышенный риск переломов, метаболический синдром, онкологические заболевания, аутоиммунные нарушения и склонность к инфекциям. Особую важность роль витамина D в поддержании нормальной работы иммунной системы проявила пандемия COVID-19. В представленной статье представлен обзор актуальных научных публикаций, посвященных современным представлениям о витамине D.
витамин D, метаболизм, дефицит
Витамин D синтезируется в коже в результате воздействия солнечных лучей или при потреблении продуктов, богатых витамином D. Ультрафиолетовые лучи В с частотой от 280 до 320 нм в составе солнечного света попадают на кожу, где 7-дегидрохолестерин превращается в пре-витамин D3 и далее изомеризуется в витамин D3 или холекальциферол. Далее белок, связывающий витамин D, облегчает поступление витамина D3 в дермальный капиллярный слой [1].
Витамин D2 (эргокальциферол) после поступления в организм через пищу, всасывается в лимфатическую систему и кровь. Далее, как и витамин D3, он транспортируется в печень, где фермент цитохром P450 осуществляет его гидроксилирование до 25(OH)D3. В почках происходит дальнейшая трансформация – гидроксилирование 25(OH)D3 с помощью фермента 25-гидроксивитамин-D-1-альфа-гидроксилаза (CYP27B1), что приводит к образованию активной формы витамина – 1,25(OH)2D3 [2].
В отличие от других метаболитов витамина D, включая сам витамин D2, именно D3 проявляет наибольшую активность, связываясь с рецепторами витамина D (VDR), распространенными во всех органах и тканях. Это взаимодействие запускает геномные эффекты витамина D, регулируя экспрессию генов (около 3% генетического материала), обеспечивая нормальное внутриутробное развитие плода и поддерживая функционирование различных метаболических процессов [3, 4]. На сегодняшний день известно более 50 различных метаболитов витамина D, однако наибольший интерес исследователей вызывают 25(OH)D3 и 1,25(OH)2D3. При этом, другие метаболиты, такие как 1,24R,25(OH)3D3, 1,25S,26(OH)3D3 и 1,20,25(OH)3D3, демонстрируют способность стимулировать усвоение кальция костной тканью и обладают синергическим противорахитическим действием. Также установлено, что 20(OH)D3 обладает противовоспалительными свойствами, а кальцитроевая кислота, являющаяся продуктом деградации витамина D, может активировать транскрипцию, опосредованную VDR, и обеспечивать защитные функции витамина D в отношении рака толстой кишки. Важную роль в созревании хрящевой ткани, особенно в раннем постнатальном периоде, играет 24,25(OH)2D3 [4].
Уровень 25(OH)D3 в крови является общепризнанным индикатором достаточного обеспечения организма витамином D. Различные аналоги витамина D используются для модуляции экспрессии генов, поддержания гомеостаза кальция и фосфатов, а также для регуляции клеточного роста и дифференцировки различных типов клеток. К ним относятся кальцитриол, альфакальцидол, кальципотриол, максакальцитол и ельдекальцитол [5].
Как отмечает заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор С.В. Мальцев, использование термина "витамин" для обозначения холекальциферола является некорректным, поскольку он, по сути, является прегормоном [6].
Известно, что витамин D оказывает значительное влияние на состояние костно-мышечной системы, регулируя метаболизм кальция и фосфатов, синтез паратгормона, а также активность остеобластов и остеокластов. Недостаток витамина D может приводить к нарушению всасывания кальция в кишечнике, что, в свою очередь, вызывает снижение его концентрации в крови. Это запускает вторичный гиперпаратиреоз, сопровождающийся мобилизацией кальция из костей, усилением его реабсорбции почками и увеличением экскреции фосфатов. Рахит и остеомаляция являются возможными последствиями дефицита витамина D. Однако роль витамина D не ограничивается только костными эффектами; он оказывает широкий спектр некостных (некальциемических) воздействий. Современные данные свидетельствуют о том, что достаточный уровень витамина D является важным фактором профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, онкологических заболеваний, аутоиммунных расстройств, псориаза, диабета, депрессии, психоза и респираторных инфекций. Исследования показывают, что люди с оптимальным уровнем витамина D на 43% реже сталкиваются с проблемами сердечно-сосудистой системы, на 77% – с раком, менее подвержены простудным заболеваниям, и их риск смертности от любых причин снижается почти на 50% [7].
Пандемия, вызванная вирусом SARS-CoV-2, вызвала большой интерес к поиску патофизиологических механизмов COVID-19 и связанного с ним гипервоспалительного состояния. Наличие прогностических факторов, таких как диабет, сердечно-сосудистые заболевания, гипертония, ожирение и возраст, влияет на проявление клинической тяжести заболевания. В настоящее время изучаются другие элементы, такие как концентрации 25(OH)D3. Различные исследования, в основном наблюдательные, стремились продемонстрировать, действительно ли существует связь между уровнями 25(OH)D3 и приобретением и/или тяжестью заболевания. В опубликованной Contreras-Bolívar V с коллегами исследовании был проведен обзор данных, отражающих связь уровня витамина D с развитием и тяжестью инфекции, вызванной вирусом SARS-CoV-2, и оценена роль саплементации витамина D для предотвращения заражения и улучшения результатов лечения пациентов. В настоящее время доказано, что витамин D выполняет иммуномодулирующую функцию и играет важную роль при различных бактериальных и вирусных инфекциях. Иммунная функция витамина D частично объясняется наличием его рецептора (VDR) и его активирующего фермента (CYP27B1) в иммунных клетках. Комплекс витамина D, VDR и рецептора ретиноида X обеспечивает транскрипцию генов с антимикробной активностью, таких как кателицидины и дефензины. Для COVID-19 характерно выраженное гипериммунное состояние с высвобождением провоспалительных цитокинов, таких как IL-6, TNF-α и IL-1β [8]. Таким образом, существуют биологические факторы, связывающие витамин D с развитием цитокинового шторма, который становится причиной самых серьезных, в том числе летальных, последствий COVID-19, таких как острый респираторный дистресс-синдром. Гиповитаминоз D широко распространен во всем мире, поэтому профилактика COVID-19 путем добавления витамина D рассматривается как возможная терапевтическая стратегия, которую легко реализовать. Однако для решения этого важного вопроса необходимы более качественные исследования и хорошо спланированные рандомизированные клинические испытания.
1. Bikle D.D. Vitamin D metabolism, mechanism of action, and clinical applications // Chem Biol. – 2014. – Vol. 21. – P. 319–329. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.chembiol.2013.12.016.
2. Hossein-nezhad A., Holick M.F. Vitamin D for health: a global perspective // Mayo Clin Proc. – 2013. – Vol. 88. – P. 720–755. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.mayocp.2013.05.011.
3. Zhang Y., Leung D.Y.M., Richers B.N., Liu Y., Remigio L.K., Riches D.W. et al. Vitamin D inhibits monocyte / macrophage pro inflammatory cytokine production by targeting mitogen-activated protein kinase phosphatase 1 // J Immunol. – 2012. – Vol. 188. – P. 2127–2135. DOIhttps://doi.org/10.4049/jimmunol.1102412 7.
4. Allison Clark, Núria Mach. Role of Vitamin D in the Hygiene Hypothesis: The Interplay between Vitamin D, Vitamin D Receptors, Gut Microbiota, and Immune Response Front // Immunol. – 2016, Dec. – URL:| https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00627.
5. Glenville Jones Endocrinology and Metabolism Clinics of North America. – 2010. – Vol. 39 (2). – P. 447–472). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecl.2010.02.003; EDN: https://elibrary.ru/YBMTTJ
6. Мальцев С.В. Современные данные о витамине D — метаболизм, роль в организме, особенности применения в практике врача. Практическая медицина. 2020. Том 18, № 4, С. 8-22. DOI:https://doi.org/10.32000/2072-1757-2020-4-8-22 EDN: https://elibrary.ru/YTJJFL
7. Tai K., Need A.G., Horowitz M., Сhapman I.M. Nutrition. – 2008. — Vol. 24 (3). – P. 279–285. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nut.2007.11.006
8. Contreras-Bolívar V, García-Fontana B, García-Fontana C, Muñoz-Torres M. Vitamin D and COVID-19: where are we now? Postgrad Med. 2023 Apr;135(3):195-207. DOI:https://doi.org/10.1080/00325481.2021.2017647. Epub 2021 Dec 27. PMID: 34886758; PMCID: PMC8787834. EDN: https://elibrary.ru/KTZCHU
