БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНА Д И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО СОДЕРЖАНИЯ В ОРГАНИЗМЕ

Введение

Недостаток или избыток витаминов в организме вызывают нарушения различных функций организма, что может приводить к тяжелым заболеваниям. Дефицит витамина Д – распространенное явление,  которое встречается во всех странах мира. У детей раннего возраста в подавляющем большинстве случаев дефицит витамина Д приводит к рахиту.

В последние годы частота рахита в России среди детей раннего возраста колеблется от 54 до 66 %. Согласно современным представлениям, рахит - заболевание, обусловленное временным несоответствием между потребностями растущего организма в фосфоре и кальции и недостаточностью систем, обеспечивающих их доставку в организм ребенка (Спиричев В.Б., 1980). [2].

Формы витамина Д

Витамин Д относится в группе жирорастворимых витаминов, наряду с витаминами А, Е и К. Витамин Д – это общее название группы биологически активных веществ. Существуют различные формы этого витамина, выполняющие одинаковые функции, но различающиеся способом получения и активностью.

Витамин Д₁ не встречается в природе, был получен синтетически в 1924 году из растительных масел.

Витамин Д₂ носит название эргокальциферол и является синтетическим витамином растительного происхождения. Его получают путем воздействия ультрафиолетовыми лучами  на некоторые дрожжевые грибки. Провитамин Витамина Д₂ – эргостерин. Эргокальциферол используют в качестве пищевых добавок, для поступления в организм суточной дозы витамина Д. Эта форма витамина Д поступает в организм только с пищей.

Витамин Д₃ представляет собой холекальциферол. Он является натуральным и содержится в пище животного происхождения, а также синтезируется в организме.

Дегидрохолестерин или витамин Д₄ является предшественником холекальциферола. Дегидрохолестерин содержится в коже человека. Из него под воздействием солнечных лучей синтезируется витамин Д₃.

Витамин Д₅ – ситокальциферол, содержащийся в зернах пшеницы. Он является производным дигидроситостерола.

Стигма-кальциферол – это витамин Д₆, который содержится в некоторых растениях. [3].

Биологические функции витамина Д

Не все формы витамина Д обладают одинаковой биологической активностью. Наиболее активными являются  две формы: эргокальциферол (Д₂) и холекальциферол (Д₃). Они обеспечивают эффекты на уровне организма человека. Остальные формы имеют более низкую биологическую активность.

Витамин Д обеспечивает регуляцию обмена кальция и фосфора, наряду с  паратгормоном и кальцитонином, за счет различных механизмов и эффектов. Витамин Д осуществляет регуляцию фосфорно-кальциевого обмена на уровне многих органов. Во-первых, он увеличивает проницаемость мембраны энтероцитов кишечника для ионов кальция и усиливает всасывание фосфора в кишечнике. Во-вторых, витамин Д запускает процесс синтеза специального белка, переносящего кальций в системном кровотоке от одних органов и тканей к другим. [2].

Также, витамин Д стимулирует кальцификацию костей. Он уменьшает синтез коллагена I типа, что предотвращает кальцификацию и затвердевание лишнего костного образования. Это позволяет избежать развития многочисленных костных наростов. Этот витамин усиливает обратное всасывание кальция в канальцах почек из первичной мочи.

Также витамин Д влияет и на другие физиологические процессы в организме, такие как

1. модуляция клеточного роста;
2.  нервно-мышечную проводимость, иммунитет и воспаление;
3. экспрессия большого количества генов, кодирующих белки, участвующие в пролиферации, дифференцировке и апоптозе клеток.

Витамин D в обеих формах (холекальциферол и эргокальциферол) является на самом деле провитамином. Для активации холекальциферол сначала должен подвергнуться гидроксилированию микросомной системой оксигеназ печени в 25-гидроксихолекальциферол (сокращенно 25(ОН)-Д₃), а затем он переносится током крови с помощью специфического транспортного белка в почки, где превращается в 1,25-дигидрокси-холекальциферол (кальцитриол).

Методы определения количества витамина Д

Количество витамина Д определяют путем измерения концентрации 25-гидроксихолекальциферола в сыворотке крови, так как он имеет более длительный период полураспада. Концентрация 25(ОН)-Д₃ отражает суммарное количество витамина D, синтезируемого в коже и получаемого из пищевых продуктов. [1].

При определении витаминов распространены различные варианты хроматографии. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) является наиболее широко применяемым методом. Она позволяет разделить и  одновременно количественно определить содержание жирорастворимых витаминов при их совместном присутствии в образце.  Этот метод высокочувствителен, так как устраняется влияние мешающих компонентов. Длительность анализа за счет времени пробоподготовки является существенным недостатком для его применения в аналитических лабораториях.

Другой метод определения носит название фотоэлектроколориметрия. Он основан на появлении  характерного окрашивания при  реакции взаимодействия витаминов с определенными химическими соединениями. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации витамина в растворе.

Также может использоваться прямая и дифференциальная спектрофотометрия.  Спектральные способы недостаточно чувствительны. Некоторые витамины не определяются при совместном присутствии, их необходимо предварительно разделить.

Различия методов обусловливают невозможность использования одной универсальной точки определения достаточных уровней 25(OH)-Д_3. Существуют определенные стандарты определения витамина Д, такие как  DEQAS и NIST. [1].

Дефицит Витамина Д

Существуют различные мнения среди экспертов относительно разделительных точек, определяющих дефицит и недостаточность витамина Д. Дефицитом витамина Д считается уровень 25(OH)-Д₃ менее 20 нг/мл (50 нмоль/л), выраженным дефицитом – уровень менее 10 нг/мл (25 нмоль/л). Недостаточность витамина Д - это значения 25(OH)-Д₃ в сыворотке крови от 20 - 30 нг/мл (50 – 75 нмоль/л). [1].

При дефиците витамина Д происходит компенсация уровня кальция за счет его мобилизации из костной ткани. Это может привести к остеомаляции. По данным некоторых исследований, дефицит витамина D также ассоциирован с аутоиммунными заболеваниями, раком простаты, раком молочных желез, раком толстой кишки, гипертонией, заболеваниями сердца, множественным склерозом, сахарным диабетом 1-го типа.

Передозировка витамина Д

Передозировка витамина Д является очень опасным состоянием, так как происходит интенсивное всасывание кальция, поступающего с пищей. Он направляется во всех органы и ткани и откладывается в них в виде твердых солей, что вызывает кальцификацию органов и тканей, которая приводит к нарушению их функций. Избыток кальция в крови провоцирует тяжелые нарушения работы сердца и нервной системы, проявлениями которых являются микронекрозы  и аритмии. Выделяют три степени передозировки витамина Д, характеризующиеся следующими клиническими проявлениями. [3].

Заключение

В настоящее время появились перспективы применения активных метаболитов витамина Д для лечения многих соматических заболеваний, характеризующихся гиперпролиферацией клеток, незавершенной дифференцировкой и избыточной активацией Т-клеток. [2].

Многие исследования показывают, что витамин D может играть роль в профилактике и лечении сахарного диабета 1 и 2 типов, нарушении толерантности к глюкозе и инсулинорезистености, гипертензии, рассеянного склероза, ревматоидного артрита, ОРЗ и ОРВИ, туберкулеза, воспалительных заболеваний кишечника и других заболеваний. [1].

В последние годы стало известно, что 1,25-дигидрокси-холекальциферол обладает противоопухолевой активностью, подавляя пролиферацию и ускоряя дифференцировку большого количества опухолевых клеток. [2].

Список литературы:

1. Дедов И.И., Мельниченко Г.А. Дефицит витамина Д у взрослых: диагностика, лечение и профилактика. - М.: Российская Ассоциация Эндокринологов ФГБУ «Эндокринологический Научный Центр», 2015. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://minzdrav.gov-murman.ru/documents/poryadki-okazaniya-meditsinskoy-pomoshchi/D%2019042014.pdf (дата обращения: 09.11.16)
2. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Чебуркин А.В. Новый взгляд на витамины группы Д. – М.: Российская медицинская академия последипломного образования МЗ РФ, 1999. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.medlinks.ru/article.php?sid=102 (дата обращения: 09.11.16)
3. Наседкина А.К. Витамин Д - биологические функции, норма потребления, симптомы дефицита и избытка. Инструкция по применению витамина Д. – М. 2014. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.tiensmed.ru/news/vitamind-ab1.html (дата обращения: 09.11.16)
4. Островский Ю.М. Экспериментальная витаминология. Минск: Наука и техника, 1979. – [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.medved.kiev.ua/arh_nutr/art_2006/n06_2_3.htm (дата обращения: 09.11.16)