Раздел II Липовитамины

Витамин А (антиксерофтальмический, роста, ретинол, дегидроретинол, ретиналь, дегидроретиналь)

Наиболее изучены следующие формы этого липовитамина: витамин А₁ – ретинол, витамин А₂ – дегидроретинол и транс-ретиноевая кислота. Этот незаменимый фактор содержится только в пище животного происхождения, а растительные продукты: желто-оранжевые, бордово-вишневые, зеленые части растений богаты его предшественниками – каротинами. В печени и кишечнике травоядных, всеядных животных и человека регистрируется фермент каротиндиоксигеназа, которая преобразует каротины в витамин А.

Гепатоциты накопливают его в виде эфиров высших жирных кислот (ретинолпальмитата). Установлено, что у новорожденных имеется его определенный запас, но к 4-5 месяцам он исчерпывается, что необходимо иметь в виду при назначении прикорма.

Правда, грудное молоко содержит достаточное количество этого незаменимого пищевого компонента. У взрослых печеночное депо ретинола соответствует резерву потребности на 1,0-1,5 года.

Он транспортируется по лимфатической системе в составе ретинолсвязывающего белка к различным органам-мишеням, в том числе и производным эктодермы, то есть коже, волосам, ногтям, слизистым.

Механизм действия:

(Приложение. Таб. 8).

1. Ретинолы в клетках окисляются до транс-ретиноевой кислоты (третиноина), к которой имеются рецепторы в ядерных мембранах, что позволяет ей легко проникать в ядро, где она выполняет функции гормоновитамина. Ретиноевая кислота экспрессирует гены, взаимодействуя с ГЧЭ транскриптонов, активирует РНК-полимеразу, то есть стимулирует синтез белков, в том числе иммунных (факторов неспецифической защиты организма - интерферона, лизоцима, секреторного иммуноглобулина) и структурных (соединительной ткани и эпителия), активирует пролиферацию и дифференцировку этих тканей.

2. Витамин А локализуется в клеточных мембранах;

а) где обеспечивает их текучесть, микровязкость и проницаемость;

б) за счет наличия сопряженной системы служит антиоксидантом прямого действия, реагируя со свободными радикалами ПНЖК, он принимает от последних неспаренный электрон, делокализует заряд по общему π- электронному облаку, оставаясь при этом стабильной частицей («ловушка свободных радикалов»).

Это свойство помогает сохранить архитектонику мембран.

3. Рецептором, воспринимающим световые фотоны в дисках палочек, служит родопсин - комплекс белка опсина и 11-цис-ретиналя. Под действием света происходят конформационные изменения зрительного пигмента, приводя к образованию активного изомера - транс-формы. Активация родопсина запускает цепь реакций, что приводит к закрытию Nа+ - вых каналов, гиперполяризации мембраны, в результате зрительный сигнал поступает в зрительный нерв.

4. Регулирует обмен серосодержащих соединений:

а) он ингибирует ферменты сульфатазы и гидролазы, которые гидролизуют активную форму серной кислоты – фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС). Поэтому данное соединение накапливается и участвует в сульфатировании биополимеров (гликозамингликанов, гликопротеидов), обеспечивая нормальное созревание и рост соединительной, в первую очередь, хрящевой ткани (отсюда клиническое название ретинола – витамин роста);

б) предотвращает окисление НS-групп цистеина протеинов, особенно, кератина – основного белка покровных тканей.

В последние годы особое внимание стали уделять самостоятельному значению каротиноидов, в частности, бета-каротину. Их считают сильнейшими АО. Данное свойство бета-каротина выходит на первый план в настоящее время из-за снижения толщины озонового слоя, роста опасности повреждающего действия УФ-излучения. При этом поверхность кожи защищается за счет непрерывного поступления каротинов, токоферола с кожным салом.

Гиповитаминозы

(Приложение. Таб.9).

Симптомы дефицита витамина А могут быть спровоцированы вегетарианством, так как бета-каротин в продуктах легко разрушается под влиянием света, кислорода, а также влаги и тепла.

В основе патогенеза экзогенного гиповитаминоза лежат:

1. подавление экспрессии генов, что нарушает генез

а) структурных протеинов, отсюда пролиферацию, дифференцировку тканей,

б) иммунных белков; последнее уменьшает резистентность организма;

2. дисбаланс в статусе серы, что влечет за собой сдвиги в архитектонике хрящевой, костной, эпителиальной тканях;

3. усиление свободнорадикальных реакций;

4. инактивация родопсина.

Все эти интимные сдвиги проявляются следующей клиникой:

1. Наиболее ранними признаками расстройства зрения являются нарушение темновой адаптации – гемералопия (куриная слепота), « летание мушек», «световое мерцание». В основе этих явлений лежит замедленное или недостаточное восстановление зрительного пурпура, в результате чего повреждается функция палочек сетчатки, регулирующих световую адаптацию. Трофические изменения глаз принимают разные формы: коньюнктивиты, блефариты, кератиты, ксерофтальмия - сухость роговицы из-за преобразования эпителия слезного канала в многослойный ороговевающий, что затрудняет поступление слезной жидкости к глазному яблоку; кератомаляция - размягчение роговицы за счет присоединения инфекции из-за недостатка лизоцима, обладающего антибактериальным действием. В тяжелых случаях наблюдается

перфорация с выпадением радужки. Весь процесс развивается быстро ( в течение 24-48 часов).

2.Метаплазия эпителия: преобразование всех видов этой ткани в многослойный плоский ороговевающий, что провоцирует нарушение функций полых органов (фарингиты, стоматиты, трахеиты, бронхиты, гастриты, колиты, энтериты, циститы, вагиниты и т.д.), в том числе протоков слезных (см. выше), сальных желез. Грубо изменяется покровный эпителий; развиваются сухость, мелкое отрубевидное шелушение кожи, частичное ороговение фолликулов, сухие ломкие волосы, поперечная исчерченность ногтей, а одновременное снижение сопротивляемости провоцирует опрелости, дерматиты и пролежни, особенно у грудных детей.

Примером первичного эндогенного гиповитаминоза является синдром Дарье.

У больных школьников эпидермис имеет выраженный роговой слой, поэтому изменения кожи носят особый характер: шелушение в виде плотных чешуек («рыбья чешуя»), ихтиоз принимает коричневатую пигментацию. Сальные и потовые железы атрофируются, фолликулы кожи изменяются с последующим ороговением и дегенерацией волосяных мешочков. Из-за конверсии эпителия протоков сальных желез нарушается их проходимость, секрет скапливается в себоцитах. В результате образуются плотные папулки (фринодерма - «жабья кожа»). Нередко присоединяется умственная отсталость.

Болезни печени, пищеварительной системы, прием слабительных с минеральными маслами, такие лекарства, как аспирин, барбитураты, некоторые пищевые добавки, рацион с низким содержанием жиров, белков могут спровоцировать развитие вторичного эндогенного гиповитаминоза, симптомы которого сходны с экзогенным дефицитом ретинола.

Замечено, что у людей с заболеваниями печени, почек, сахарным диабетом, гипотирозом возникают проблемы с преобразованием бета-каротина в витамин А. Неизмененный предшественник начинает откладываться в коже, усиливая ее пигментацию. Подобные признаки, известные как каротинемическая псевдожелтуха, могут развиться у детей после неумеренного употребления моркови, мандаринов, тыквы. Отдифференциировать от истинной желтухи подобное состояние легко: при избытке бета-каротина белковая оболочка глаз не желтеет.

Гипервитаминоз

Витамин А токсичен.

Клиника острого отравления возникает после приема 100-150 г печени белого, бурого медведей, морских рыб и животных. У пациентов увеличивается секреция спинномозговой жидкости, повышается внутричерепное давление. Они жалуются на головные боли, бессонницу, усталость, выпадение волос, хрупкие, ломкие ногти, ночное потоотделение; появляются артралгии, тошнота, рвота, гипертермия, анорексия, явления менингизма. Эти симптомы обусловлены тем, что при гипервитаминозе нарушается нормальная структура и функция клеточных и субклеточных мембран (митохондрий, ядер, лизосом), активируются свободнорадикальные реакции, ПОЛ, в результате повреждаются различные органы и ткани. В печени подавляется синтез факторов свертывающей системы крови, страдает биотрансформационная функция, развивается жировая дистрофия. Увеличение продукции гепарина способствует геморрагиям.

Клиника хронического отравления: нарушение сна, аппетита, раздражительность, алопеция (выпадение волос), ломкость ногтей, сухость кожи (дерматит), склонность к переломам костей; у беременных вероятность рождения уродов (тератогенный эффект).

Следует заметить, что хронический прием избытка каротинов, особенно на фоне постоянной интоксикации табачным дымом и алкоголем, повышает риск развития сердечных приступов и рака.

Взаимодействия:

1. Витамин Е предохраняет витамин А от окисления как в кишечнике, так и в тканях.

2. Цинк участвует в синтезе белка-переносчика, который связывает и транспортирует этот витамин через стенку кишечника и освобождает его в кровь. Эти два компонента взаимозависимы: ретинол способствует усвоению цинка, а поступление данного незаменимого пищевого фактора к органам и тканям зависит напрямую от содержания микроэлемента.

В клинике широко используются и бета-каротины, и витамин А. Они улучшают работу иммунной системы; защищают ткани, особенно кожу, от АФК, УФО, лечат фотостарение, препятствуют развитию опухолей, способствуют нормальному развитию плода.

Суточная потребность витамина А: 1,0 – 1,5 мг (минимум 650-700 мкг) (Приложение. Таб. 6).

Доза бета-каротина для детей 3-5 мг; для взрослых – 10 мг.

Пищевые источники каротинов: абрикосы, персики, хурма, апельсины, грейпфрукты, морковь, томаты, тыква, свекла, соя, бобы, цветная капуста, болгарский перец, зелень лука, салата, укропа, петрушки, облепиха, клюква, черника;

витамина А: летнее сливочное масло, сливки, сыр, яичный желток, печень, жир рыб (палтуса, трески), кетовая икра (Приложение. Таб. 6).

Витамин Д (антирахитический, холекальциферол, Д₃)

Существуют несколько форм витамина Д. Для человека важное значение имеют витамин Д₂ – эргокальциферол и Д₃ – холекальциферол, в основе которых лежит химическая структура циклопентанпергидрофенантрена.

В печени из ацетил-КоА образуется холестерин. Часть его дегидрируется в 7-дегидрохолестерин, который в коже под действием УФО подвергается фотолизу в холекальциферол (Д₃).

Известно, что количество витамина Д, синтезируемое в подобных целях, зависит от длины волны, пигментации дермы. У темнокожих людей активируется меньшее количество предшественника, поэтому они более подвержены заболеваниям, связанным с недостатком витамина.

В комплексе с витамин Д₃-связывающим белком он доставляется в печень, где подвергается микросомальному окислению с образованием 25-гидроксихолекальциферо- ла. Это соединение с током желчи попадает в кишечник, где до 85% всасывается (энтерогепатическая рециркуляция) и как все липиды в составе хиломикронов через лимфу - кровь доставляется в почки. С помощью 1-альфа-гидроксилазы вновь гидроксилируется в 1,25 - дигидрохолекальциферол (кальцитриол), являющийся по своей функции гормоном. Продукция кальцитриола в почках усиливается под действием анаболических гормонов, соматотропного гормона и пролактина. Зарегистрирована способность плаценты, костной ткани, кожи, поджелудочной железы, тимуса к подобному генезу.

Механизм действия:

(Приложение. Таб.8).

Как и все стероидные гормоны, кальцитриол обладает внутриклеточной рецепцией. Проникает внутрь клеток органов-мишеней, в первую очередь, кишечника, костной ткани, почек, достигает ядра, где экспрессирует специальные гены; связываясь с их ГЧЭ, запускает транскрипцию и трансляцию. В результате осуществляется генез:

1) Са-связывающих белков (кальбиндинов),

2) щелочной фосфатазы, Са,- Мg – АТФазы и некоторых других энзимов (креатинкиназы, цитохрома Р₄₅₀).

В зависимости от мест синтеза образовавшиеся белки обусловливают различные эффекты: в кишечнике и в почках они меняют скорость абсорбции кальция и фосфатов, а взаимодействие этих ионов с остеокальцином (кальбиндином) хрящевой ткани способствует созреванию органических структур, остеообразованию за счет комплексирования Са²⁺ и фосфатов с коллагеном и другими протеинами хондроцитов и остеоцитов.

По мнению многих исследователей, широкий спектр влияния кальцитриола объясняется

1)наличием специфических рецепторов к нему у многих клеток;

2)его способностью возбуждать транспорт ионов кальция через мембраны.

Как известно, ионы этого металла являются древнейшими гормонами, вызывающими самые разнообразные эффекты: изменения проницаемости цитолемм, сдвиги в скорости секреции различных гормонов; одним из подобных механизмов является его взаимодействие с аденилатциклазной системой, усиливающей многие функции клеток и, следовательно, тканей и органов.

Кальцитриол участвует в регуляции иммунных процессов, тормозя продукцию интерлейкина-2 активированными Т-лимфоцитами и синтез иммуноглобулинов активированными В-лимфоцитами.

Установлено, что недоношенные младенцы, дети пониженного физического развития, а также перенесшие те или иные заболевания особенно нуждаются в витамине Д. Для поддержания нормального статуса холекальциферола достаточно облучение солнечным светом только кожи лица и кистей рук ребенка по 2 часа в неделю, а УФО матери (1,5 минимальные эритемные дозы на все тело в течение 90 сек) увеличивает содержание его в грудном молоке в 10 раз.

Гиповитаминозы

(Приложение. Таб. 9).