1. Регуляция экспрессии генов.

Ретиноевая кислота служит лигандом для суперсемейства ядерных рецепторов, к числу которых относятся рецепторы к стероидным гормонам (кортизол, тестостерон), к витамину D, трийодтиронину, простагландинам, к транскрипционным факторам. Таким образом, эта кислота необходима для экспрессии генов, участвующих в реакции клетки на гормон и ростовые стимулы. В результате ретиноевая кислота:

-регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма,

-стимулирует деление и дифференцировку быстро делящихся тканей – хряща, костной

ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых оболочек, клеток иммунной системы.

2. Участие в фотохимическом акте зрения.

Ретиналь в комплексе с белком опсином формирует зрительный пигмент родопсин, который находится в клетках сетчатки глаза, отвечающих за черно-белое сумеречное зрение ("палочки"). Максимум спектра поглощения родопсина находится в области 500 нм. При попадании кванта света на молекулу родопсина последний распадается на опсин и алло-транс-ретиналь. При этом в мембране генерируется электрический сигнал, идущий в зрительный центр головного мозга. В дальнейшем под влиянием ферментов алло-транс-ретиналь превращается в 11-цис-ретиналь и связывается с опсином, снова образуя родопсин.

3. Антиоксидантная функция. Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин осуществляет нейтрализацию свободных кислородных радикалов, особенно эта функция проявляется у каротиноидов.

в) Гиповитаминоз

Причина. Помимо пищевой недостаточности, причиной гиповитаминоза А может быть

1) нехватка витаминов Е и С, защищающих ретинол от окисления,

2) снижение функции щитовидной железы (гипотиреоз), т.к. в кишечнике и печени превращение каротиноидов в витамин А катализируют железосодержащие ферменты (например, а-каротин-диоксигеназа), активируемые тиреоидными гормонами.

Гипервитаминоз. Причина. Избыточный прием витамина А с витаминными препаратами и, реже, с пищей.

Клиническая картина.

Острое отравление сопровождается головной болью, тошнотой, слабостью, ступором, отеком соска зрительного нерва (вследствие ликворной гипертензии), может повышаться температура.

При хроническом отравлении нарушается пищеварение, исчезает аппетит, наступает потеря веса тела, снижается активность сальных желез кожи и развивается сухой дерматит, ломкость костей.

У витамина А в высоких дозах имеется нефротоксичность, канцерогенность и эмбриотоксичность.

в и т а м и н Д (к а л ь ц и ф е р о л , а н т и р а х и т и ч е с к и й )

а) Источники

o печень, дрожжи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц,

o рыбий жир, печень трески,

o образуется в коже при ультрафиолетовом облучении (длина волны 290-315 нм) из 7-дегидрохолестерола.

б)

Биохимические функции

1. Увеличение концентрации кальция и фосфатов в плазме крови.

Для этого кальцитриол: увеличивает синтез кальций-транспортного белка в кишечнике и, соответственно, всасывание ионов Ca2+ (главная функция), стимулирует (совместно с паратгормоном) реабсорбцию ионов Ca2+ и фосфат-ионов в проксимальных почечных канальцах.

В тонком кишечнике и почках эффекты опосредуются индукцией синтеза кальций-связывающего белка и компонентов Са2+ -АТФазы.

2. Подавляет секрецию паратиреоидного гормона через повышение концентрации кальция в

крови, но усиливает его эффект на реабсорбцию кальция в почках.

3. В костной ткани роль витамина D двояка: стимулирует мобилизацию ионов Ca2+ из костной ткани, так как способствует дифференцировке моноцитов и макрофагов в остеокласты и снижению синтеза коллагена I типа

остеобластами, повышает минерализацию костного матрикса, так как увеличивает производство лимонной кислоты, образующей здесь нерастворимые соли с кальцием.

4. Кроме указанного, витамин D участвует в пролиферации и дифференцировке клеток всех

органов и тканей, в том числе клеток крови и иммунокомпетентных клеток. Витамин D

регулирует иммуногенез и реакции иммунитета, стимулирует выработку эндогенных антимикробных пептидов в эпителии и фагоцитах, лимитирует воспалительные процессы путем регуляции выработки цитокинов.

в) Гиповитаминоз

Приобретенный гиповитаминоз. Причина. Часто встречается при пищевой недостаточности у детей, при недостаточной

инсоляции у людей, не выходящих на улицу или при национальных особенностях одежды.

Также причиной гиповитаминоза может быть снижение гидроксилирования кальциферола (заболевания печени и почек) и нарушение переваривания липидов (целиакия, холестаз). Клиническая картина. У детей 2-24 месяцев проявляется в виде рахита, при котором, несмотря на поступление с пищей, кальций не усваивается в кишечнике, а в почках теряется. Это ведет к снижению концентрации кальция в плазме крови, нарушению минерализации костной ткани и, как следствие, к остеомаляции (размягчение кости). Остеомаляция проявляется деформацией костей черепа (бугристость головы), грудной клетки (куриная грудь), искривление голени, рахитические четки на ребрах, увеличение живота из-за гипотонии мышц, замедляется прорезывание зубов и зарастание родничков.

У взрослых тоже наблюдается остеомаляция, т.е. остеоид продолжает синтезироваться, но не минерализуется. Развитие остеопороза частично также связывают с витамин D-недостаточностью. В настоящее время с недостаточностью витамина D связывают повышенный риск развития остеопороза, вирусных инфекций (грипп), артериальной гипертонии, атеросклероза, аутоиммунных заболеваний, сахарного диабета, рассеяного склероза, шизофрении, опухолей молочной и предстательной желез, рака 12-перстной и толстой кишки.

Наследственный гиповитаминоз. Витамин D-зависимый наследственный рахит I типа, при котором имеется рецессивный дефект почечной α1-гидроксилазы. Проявляется задержкой развития, рахитическими особенностями скелета и т.д. Лечение – препараты кальцитриола или большие дозы витамина D.

Витамин D-зависимый наследственный рахит II типа, при котором наблюдается дефект тканевых рецепторов кальцитриола. Клинически заболевание схоже с I типом, но дополнительно отмечаются аллопеция, milia, эпидермальные кисты, мышечная слабость. Лечение варьирует в зависимости от тяжести заболевания, помогают большие дозы кальциферола.

Гипервитаминоз. Причина. Избыточное потребление с препаратами (1,5 млн МЕ в сутки). Клиническая картина. Ранними признаками передозировки витамина D являются тошнота, головная боль, потеря аппетита и веса тела, полиурия, жажда и полидипсия. Могут быть запоры, гипертензия, мышечная ригидность. Хронический избыток витамина D приводит к гипервитаминозу, при котором отмечается: деминерализация костей, приводящая к их хрупкости и переломам; увеличение концентрации ионов кальция и фосфата в крови, приводящее к кальцификации сосудов, ткани легких и почек.

в и т а м и н К ( н а ф т о х и н о н ы , а н т и г е м о р р а г и ч е с к и й )

Источники: хорошими источниками витамина К являются капуста, крапива, рябина, шпинат, тыква, арахисовое масло, печень (филлохинон). Также витамин образуется микрофлорой в тонком кишечнике (менахинон).

Запасы витамина в печени составляют около 30 суточных доз.

Биохимические функции: к настоящему времени у человека обнаружено 14 витамин К-зависимых белков, играющих ключевые роли в регулировании физиологических процессов. Витамин является коферментом микросомальных ферментов, осуществляющих -карбоксилирование (греч.  –"гамма") глутаминовой кислоты в составе белковой цепи. Благодаря своей функции витамин обеспечивает посттрансляционную модификацию ("созревание") ряда белков:

1. Факторов свертывания крови. В печени происходит γ-карбоксилирование предшественников белковых факторов свертывания: протромбина (ф.II), проконвертина (ф.VII), Кристмаса (ф.IX), Стюарта (ф.X).

2. Белков костной ткани, например, остеокальцина.

3. Протеина C и протеина S, участвующих в антисвертывающей системе крови.

Гиповитаминоз. Причина. Возникает при подавлении микрофлоры лекарствами, особенно антибиотиками, при заболеваниях печени и желчного пузыря. У взрослых здоровая кишечная микрофлора полностью удовлетворяет потребность организма в витамине. Клиническая картина. Наблюдается кровоточивость, снижение свертываемости крови,легкое возникновение подкожных гематом, у женщин отмечаются обильные mensis. Профилактическое назначение препаратов витамина К сразу после рождения привело в развитых странах к исчезновению геморрагической болезни новорожденных

В И Т А М И Н Е (Т О К О Ф Е Р О Л , А Н Т И С Т Е Р И Л Ь Н Ы Й )

Источники

Растительные масла (кроме оливкового), пророщенное зерно пшеницы, бобовые, яйца.

Биохимические функции. Витамин, встраиваясь в фосфолипидный бислой мембран, выполняет антиоксидантную функцию, т.е. препятствует развитию свободнорадикальных реакций. (см лекция "Свободно- радикальное окисление"). При этом:

1. Лимитирует свободнорадикальные реакции в быстроделящихся клетках – слизистые оболочки, эпителий, клетки эмбриона. Этот эффект лежит в основе положительного действия витамина в репродуктивной функции у самцов (защита сперматогенного эпителия) и у самок (защита плода) (греч. tokos – потомство, phero – несу).

2. Защищает витамин А от окисления, что способствует проявлению ростстимулирующей активности витамина А.

3. Защищает жирнокислотные остатки мембранных фосфолипидов, и, следовательно, любые клеточные мембраны от перекисного окисления липидов.

Гиповитаминоз. Причина. Кроме пищевой недостаточности и нарушения всасывания жиров, причиной гиповитаминоза Е может быть недостаток аскорбиновой кислоты, имеющей также антиоксидантную функцию.

В И Т А М И Н F (О М Е Г А- 6 Ж И Р Н Ы Е К И С Л О Т Ы )

Источники

Растительные масла (кроме пальмового и оливкового).

Биохимические функции. Полиненасыщенные жирные кислоты обладают весьма широкими функциями:

1. Составная часть фосфолипидов мембран.

2. Предшественник регуляторных соединений, носящих название эйкозаноиды – простагландинов (в том числе простациклинов), тромбоксанов, лейкотриенов. Эйкозаноиды являются "местными гормонами", т.е. после синтеза действуют только на соседние клетки.

Функция: простагландинов – регуляция тонуса гладких мышц сосудов, ЖКТ, бронхолегочной системы, мочеполовой системы; простациклинов (подтип простагландинов) – уменьшение агрегации тромбоцитов и расширение мелких сосудов; тромбоксанов – усиление агрегации тромбоцитов и сужение мелких сосудов; лейкотриенов – активация лейкоцитов, увеличение их подвижности, также регуляция тонуса гладких мышц сосудов и бронхов.

Гиповитаминоз. Причина. Пищевая недостаточность, нарушение желчеотделения, переваривания и всасывания жиров. Клиническая картина. Единственным четко доказанным проявлением нехватки витамина F является фолликулярный гиперкератоз. Фолликулярный гиперкератоз – процесс, локализующийся в области волосяных фолликулов. Здесь возникают изолированные, мелкие, покрытые роговыми чешуйками узелки, в центре которых часто находятся скрученные волоски. При поглаживании создается впечатление терки.

Также с недостатком полиненасыщенных жирных кислот в настоящее время связывается воспалительные поражения кожи (возникновение некротических очагов, экзема, выпадение волос), поражение почек, потеря способности к размножению, жировая инфильтрация печени, атеросклероз, иммунодефициты, затягивание и хроническое течение воспалительных заболеваний.