Вітамін А чи Бета-каротин - незамінні мікронутрієнти

Практика педіатра травень, 2007, стор. 39-42.

С.О. Ключников, Е.С. Гнетнева

кафедра дитячих хвороб № 3, РГМУ, Москва.

Нерідко обгрунтування актуальності проблем, що стосуються стану здоров'я дітей, різними авторами виражається у вигляді констатації факту, що в структурі загальної захворюваності одне з провідних місць займають, наприклад, гострі респіраторні захворювання. Далі, в залежності від специфіки статті та наукових інтересів авторів, вибудовується, як правило, досить аргументовану аналіз численних збудників, а також не поступаються їм за чисельністю і не менш різноманітних факторів зниження опірності організму або навпаки - зростання вірулентності вірусно-бактеріальних асоціацій.

Але чи завжди сухі статистичні цифри захворюваності або солідний перелік потенційних збудників дозволяють об'єктивно оцінити реальний стан здоров'я організму конкретної дитини, якщо, наприклад, взяти до уваги його індивідуальні компенсаторно-пристосувальні можливості?

Дійсно, важко знайти дитину, яка б хоч раз в пару років не переніс би гостре респіраторне захворювання. Зовсім інша і нерідко драматична ситуація складатися при аналізі тяжкості перебігу цих ГРЗ та їх наслідків, а також широти найменувань і кількості одночасно застосовуваних медикаментозних засобів.

Фундаментальні наукові дослідження свідчать про важливу роль в стані здоров'я організму генетичних факторів. Добре відомі і не менш значущі так звані «сприятливі» чинники, в тому числі ускладнений перебіг внутрішньоутробного періоду, штучне вигодовування, соціальні, несприятливі екологічні умови і т.д. Скрупульозному опису цих обставин присвячені багато десятків, і навіть сотні дисертаційних досліджень (4).

Серед факторів, що особливе значення сьогодні набуває нераціональне харчування. Не викликає сумнівів, що умовою, що сприяє розвитку цілого ряду захворювань, може виявитися дефіцит якого-небудь життєво важливого мікронутрієнтів. Так, численними дослідженнями, виконаними в різних країнах протягом останніх десятиліть, переконливо доведена роль вітаміну А у в цілому ряді фізіологічних процесів організму людини. Серед них гострота зору, клітинний ріст і диференціювання, ембріогенез, імунна відповідь. Вітамін А бере участь в синтезі стероїдних гормонів (включаючи прогестерон), сперматогенезе, є антагоністом гормону щитовидної залози - тироксину (12, 13).

Вітамін А є жиророзчинних вітаміном і включає ряд близьких за структурою сполук:

- ретинол (вітамін А-спирт, вітамін А1, аксерофтол);

- дегідроретінол (вітамін А2);

- ретиналь (ретинен, вітамін А-альдегід);

- ретінолевая кислота (вітамін А-кислота);

- ефіри цих речовин і їх просторові ізомери.

З їжі вітаміну А надходить в організм у вигляді ретинолу (продукти тваринного походження) і каротиноїдів (рослинні продукти). Каротиноїди містяться в рослинах, деяких грибах і водоростях і при попаданні в організм здатні перетворюватися на вітамін А. До них відносяться альфа-, бета-каротин, лютеїн, лікопен, зеаксантин і ін. Всього відомо близько п'ятисот каротиноїдів. Найбільш відомий каротиноид - бета-каротин. Він є провітаміном, який в результаті окислювального розщеплювання в печінці перетворюється на вітамін А (12).

Джерела вітаміну А можна розділити на дві групи: рослинні і тваринні.

Серед джерел тваринного походження (75% надходжень) найбільше значення мають риб'ячий жир, печінка, ікра, молоко, вершкове масло, маргарин, сметана, сир, сир, яєчний жовток.

До рослинних джерел (25% надходжень в організм) відносяться: зелені і жовті овочі (морква, гарбуз солодкий перець, шпинат, брокколі, зелена цибуля, зелень петрушки), бобові (соя, горох), персики, абрикоси, яблука, виноград, кавун , диня, шипшина, обліпиха, черешня; трави (люцерна, листя бурачника, корінь лопуха, кайенский перець, фенхель, хміль, хвощ, ламінарія, лимонник, коров'як, кропива, овес, петрушка, м'ята перцева, подорожник, листя малини, конюшина, плоди шипшини, шавлія, мучниця, листя фіалки , щавель).

Незважаючи на настільки значний перелік актуальність проблеми дефіциту вітаміну А в чому визначаються тим, що його зміст сумарно у всіх вироблених на Землі продуктах харчування недостатньо для забезпечення фізіологічних потреб світового населення (14). Необхідно також відзначити, що, навіть незважаючи на обов'язкове збагачення масових продуктів харчування ретинолом і регулярне використання значною частиною населення харчових добавок з цим вітаміном або його попередником (бета-каротином) в США при середньодушове споживання вітаміну А 1000 мкг в день, субклінічний дефіцит цього мікронутрієнтів далеко не рідкість (19).

За даними B .A. Underwood (20) щорічно недостатність вітаміну А стає причиною втрати зору від 250 000 до 500 000 дітей дошкільного віку, близько 100 мільйонів дітей при відсутності клінічних ознак гострого дефіциту страждають через недостатність даного вітаміну, яка має суттєве значення і в більшій схильності до інфекційних захворювань і ускладненого їх течією.

Найбільш значущими причинами виникнення гіповітамінозу А є:

- недостатній вміст вітаміну А в їжі, особливо в зимово-весняний період;

- незбалансоване харчування (дефіцит білків порушує засвоєння вітаміну А);

- обмеження споживання жирів;

- захворювання печінки і жовчовивідних шляхів;

- захворювання підшлункової залози, кишечника;

- значні резекції тонкої кишки, синдром мальабсорбції;

- недостатнє споживання вітаміну Е.

Типовими клінічними проявами дефіциту вітаміну А є:

- гемералопія (нічна, або "куряча", сліпота внаслідок дистрофічних змін сітківки і зорових нервів),

- ксерофтальмія (сухість кон'юнктиви, утворення на ній білястий непрозорих бляшок),

- кератомаляция (виразка рогівки),

- гіперкератоз (дистрофічні зміни епітелію шкіри, слизових оболонок і шкірних залоз - сухість, лущення і блідість шкіри, зроговіння волосяних фолікулів; атрофія потових і сальних залоз і ін.),

- загальне нездужанням і слабкістю,

- схильність до гнійничкових захворювань шкіри, інфекційних уражень органів дихання (риніти, бронхіти, пневмонії), сечовиділення (пієлонефрити, цистити), шлунково-кишкового тракту (гастрити, коліти, диспепсії).

Формування вторинної недостатності вітаміну А спостерігається і при багатьох захворюваннях, зокрема доведено її розвиток у дітей при різних гастроентерологічних захворюваннях: виразкова хвороба шлунка та дванадцятипалої кишки, дискінезії жовчовивідних шляхів і ін. (1, 20).

Дефіцит вітаміну А погіршує стан вродженого імунітету, перешкоджаючи нормальній регенерації мукозальних бар'єрів, пошкоджених інфекцією, і, зменшуючи активність нейтрофілів, макрофагів і клітин-кілерів. Вітамін А потрібно і для адаптивного імунітету. Зокрема дефіцит вітаміну А зменшує антитіло-індукований відповідь. Ці зміни в мукозальной регенерації та імунної функції, можливо, пояснюють високу смертність, зазначену у вітамін A-дефіцитних новонароджених, дітей молодшого віку та вагітних жінок в багатьох країнах (18).

Поряд з цим необхідно враховувати, що у випадках надлишку вітаміну А можуть розвиватися важкі токсичні порушення. Так, при гострій інтоксикації ретинолом діагностується підвищення внутрішньочерепного тиску, набряк диска зорового нерва, втрата апетиту, сонливість, дратівливість, нудота, блювота, пошкодження печінки, болю в животі, головний біль, скотома, светофобія і десквамація. При хронічних токсичних реакціях, які можуть спостерігатися у дітей при дозах вище 100 000 МО на добу, типові наступних проявах: нудота і блювота, втома, сонливість, слабкість, астенія, головний біль, вибухне джерельця, втрата апетиту, запалені, потріскані рот і губи , дратівливість, атаксія, запаморочення, сухість шкіри, збільшення тиску цереброспинальной рідини, алопеція, гепатомегалія, болючість м'язів, свербіж, крововиливи і деякі інші (13).

З огляду на ризик розвитку вище перерахованих станів доцільно використовувати в якості джерела ретинолу його попередника - бета-каротину. Важлива перевага бета-каротину є його здатність накопичуватися в депо, перетворюючись під впливом ферментів в печінці і кишечнику в вітаміну А лише в певних кількостях, необхідних організму на кожному етапі його функціонування. При цьому бета-каротин не володіє токсичною дією, характерним при надлишку або передозуванні вітаміну А, в той же час є одним з найактивніших антиоксидантів.

Неферментативне антиоксидантний захист організму забезпечують вітаміни С, Е і бета-каротин, які інактивують на різних рівнях високо токсичні форми кисню, безперервно утворюються в процесі нормальної життєдіяльності будь-якої клітини. При переважній кількості захворювань кількість токсичних форм кисню різко зростає. При цьому точки дії антиоксидантів різні. Так, вітамін Е найбільш активний відносно перекисів ліпідів, в перериванні ланцюгових реакцій окиснення в мембранах. У свою чергу він бере участь у перетворенні бета-каротину в вітамін А.

Вітамін С володіє особливо високою активністю по відношенню до гідроксил-радикалу і вільним радикалам на поверхні ліпідних мембран. Він може відновлювати бета-каротин і вітамін Е. Бета-каротин, поряд з інактивацією на різних рівнях активних форм кисню, здатний відновлювати окислену форму вітаміну Е, сам же може бути відновлений вітаміном С.

Численні дослідження свідчать, що низький рівень бета-каротину може розглядатися як фактор ризику розвитку онкологічних захворювань, зокрема злоякісних поразок легких, шлунка, сечового міхура і шийки матки. Передбачається, що умови дефіциту даного інгредієнта сприяють недиференційованому переродження в першу чергу епітеліальних клітин (20).

За своєю природою каротиноїди виконують дві основні функції: виступають як додаткові пігменти при фотосинтезі і грають роль фотопротекторов. Обидві ці функції можливі внаслідок полиеновой структури каротиноїдів, яка дозволяє молекулам адсорбувати світло і запобігати накопиченню синглетного кисню і вільних радикалів. Імуно-компетентні клітини дуже чутливі до оксидативного стресу, при цьому для їх ефективної роботи і здійснення міжклітинних взаємин, опосередковуваних через мембранозв'язані рецептори, потрібно чітке функціонування всіх механізмів. Окислюючись багаті поліненасиченими жирними кислотами клітинні мембрани, втрачають здатність до інтегрованості і не можуть ефективно проводити сигнал всередину клітини і, як наслідок, виконувати властиві їм функції.

Беручи до уваги рецепторну теорію механізм дії бета-каротину, здійснюваний через його метаболіти - вітамін А і ретиноевую кислоту, реалізується через специфічні ядерні рецептори. До числа ретіноідной рецепторів відносяться: рецептори до стероїдних гормонів, вітаміну Д3, тиреоїдних гормонів, деяким простагландинам, фактору проліферації пероксисом. Цим переліком, певною мірою можуть бути пояснені деякі клінічні ознаки, які спостерігаються при гіповітамінозі А (13).

Вплив вітаміну А на проліферацію і диференціювання клітин пов'язано зі здатністю збільшувати кількість клітинних субпопуляцій, що почали реплікацію ДНК. Важливою властивістю також є здатність впливати на функціональний стан системи шкірної лімфоїдної тканини, яка бере участь в регуляції імунної реактивності організму в цілому.

Підтвердженням даного положення можуть служити дані рандомізованого, подвійного-сліпого, плацебо-контрольованого дослідження в Танзанії, що включав 687 дітей у віці 6 місяців - 5 років, госпіталізованих з діагнозом пневмонія. Прийом вітаміну А в складі комплексної терапії дозволив достовірно (на 42%) знизити смертність дітей. Проводили дану роботу американські вчені прийшли до висновку, що додатковий прийом вітаміну А - дешевий засіб зниження смертності дітей, особливо в країнах, що розвиваються, де відзначається висока поширеність дефіциту даного мікронутрієнтів (16).

Бета-каротин проявляє себе і як «істинний» імуностимулятор, що підвищує імунний потенціал організму незалежно від виду антигенів при первинних і вторинних експериментальних імунодефіцитах. Описано дозозалежне антианафілактичну дію при місцевому застосуванні, протиалергічну і протизапальну - при інгаляційному введенні. Механізми фармакологічного ефекту можуть бути пов'язані з антипроліферативної і проапоптотіческой активністю in vitro відносно лімфоцитів і гальмуванням функціональної активності тромбоцитів (13). Висловлюється припущення, що для бета-каротину, поряд з імунотропної, характерна і антиатеросклеротическая активність (11). Антиоксидантний ефект вітаміну А і особливо бета-каротину, дозволяє використовувати їх в якості засобів профілактики і лікування онкологічних захворювань, зокрема, перешкоджаючи повторній появі пухлини після операцій.

За даними НДІ грипу РАМН серед часто хворіючих дітей, які брали препарати бета-каротину, не тільки знижується частота ГРВІ, а й скорочується тривалість захворювання, зменшується вираженість клінічної симптоматики, значно рідше розвиваються ускладнення. Одним з пояснень можна розглядати можливість стимуляції бета-каротином вироблення інтерферону імунокомпетентними клітинами. Механізм дії бета-каротину, здійснюваний через його метаболіти - вітамін А і ретиноевую кислоту, реалізується через специфічні ядерні чинники, зокрема інтерферон регульований фактор-1. Спочатку останній був ідентифікований як транскрипційні фактор, пов'язаний зі специфічними ДНК послідовностями, і виявлений в генах, регульованих цитокіном IFN. Завдяки подальшим дослідженням було припущено, що експресія інтерферон регульований фактор-1 є одним з механізмів, за допомогою якого IFN і ретиноевая кислота можуть перехресно регулювати антипухлинних і противірусний відповідь.

В результаті вивчення впливу бета-каротину на імунний статус дітей було показано, що він значно збільшував активність NK-клітин. Автори зробили ряд досліджень для з'ясування можливих механізмів, що лежать в основі цієї дії. На культурі мононуклеарних клітин крові були оцінені рівні вироблення наступних цитокінів ІЛ-2, 12, IFN а, що грають велику роль в захисті організму від вірусних і бактеріальних інфекцій. При цьому прямий кореляції між введенням бета-каротину і продукцією цих цитокінів виявлено не було. Однак відомо, що ефект бета-каротину на посилення активності NK-клітин обумовлений тим, що він знижує вироблення простагландину Е2, який в свою чергу є супрессором NK-клітин. Доведено також, що бета-каротин істотно збільшує ліпополісахарид-індуковану продукцію TNFa (фактор некрозу пухлини), що може свідчити про посилення активності NK-клітин. Такі цитотоксические лімфокіни як TNFa можуть проникати в клітини-мішені, не використовуючи рецептор-опосередковані механізми та брати участь в деградації ДНК. Іншим механізмом посилення функції NK-клітин може бути активація клітинного лізису, яка здійснюється через викид іонофоров Са2 + або за допомогою залучення протеїн-кінази С, що призводить до апоптозу (17, 21).

Оскількі клітинно-опосередкованих імунну відповідь ініціюється антиген-презентірующімі клітінамі, Було досліджено Вплив бета-каротину на Функціонування моноцітів, Які є основними антиген-презентірующіх клітін. Необхідною умів для роботи ціх клітін є експресія МНС II (основний комплекс гістосумісності) молекул, Які Присутні на більшості моноцітів. Антигени, потрапляючі в організм людини, взаємодіють з моноцитами и дендритних клітінамі. В результате домінуючій епітоп антигену експресується спільно з молекулами MHC II на поверхні антиген-презентірующіх клітін. Оскількі сила імунної ВІДПОВІДІ Індивідуальна І, Як було показано Janeway et al. (15), пропорційна і відсотку МНС II позитивних моноцитів, і щільності цих молекул на клітинної поверхні, логічно припустити, що бета-каротин може посилювати імунну відповідь, збільшуючи експресію цих молекул на поверхні клітин. Також адгезія клітин важлива для розвитку первинної імунної відповіді і, як було показано, взаємодія пар молекул антиген - ICAM -1 на лейкоцитах є необхідною умовою для стимуляції імунної відповіді.

У подвійному сліпому дослідженні на дорослих був вивчений ефект бета-каротину, які отримували 15 мг в день протягом 26 днів, на експресію молекул МНС II і на деякі адгезійні молекули. В результаті виявлено значне збільшення рівня бета-каротину в плазмі і відсоток моноцитів, що експресують молекули МНС II, HLA -DR і адгезійні молекули ICAM -1і LFA -3. Ці результати дозволяють припустити, що додавання в їжу бета-каротину посилює клітинно-опосередкований імунну відповідь за досить короткий період часу (5).

Інший механізм иммуномодуляции імовірно полягає в тому, що в чутливих до оксидативного стресу клітинах імунної системи спостерігається зменшення експресії поверхневих рецепторів. Також продукція реактивних форм кисню фагоцитами може пошкоджувати власні клітини, якщо вони не захищені антиоксидантами. Тому, виявляючи виражені антиоксидантні властивості, бета-каротин може посилювати інтеграцію мембранних компонентів і збільшувати експресію поверхневих молекул. Крім того, зміни в продукції ейкозаноїдів також можуть впливати на експресію поверхневих мембранних молекул. Один з найважливіших ейкозаноїдів, синтезованих моноцитами і макрофагами, простагландин Е2 має яскраво вираженими імуносупресивними функціями: пригнічує експресію МНС II. Оскільки бета-каротин пригнічує генерацію продуктів арахідонової кислоти, він, таким чином, може посилювати імунну відповідь, пригнічуючи вироблення простагландину Е2.

Бета-каротин не розчиняється у воді, а його масляні розчини мають дуже низьку концентрацію (не більше 0,1%). Тому засвоєння бета-каротину з таблетованих препаратів і масляних розчинів істотно залежить від вмісту жирів в дієті і стану системи травлення.

Особливої ​​уваги потребують так звані часто хворіють діти (ЧБД). Для даної категорії дітей важливого значення набуває підвищення неспецифічної опірності організму, так звана неспецифічна профілактика. Неспецифічна профілактика включає в себе цілий комплекс заходів, трудомістка, але є більш щадить і безпечної для організму дитини і, в кінцевому рахунку, більш ефективна. До основних компонентів неспецифічної профілактики у ЧБД дітей ставляться нормалізація режиму дня; гартують процедури; повноцінне, багате білками і вітамінами харчування; призначення вітамінно-мінеральних засобів, адаптогенів, імуномодуляторів та антиоксидантів. При виборі даних профілактичних засобів слід віддавати перевагу безпечним, що мають низький ризик розвитку алергічних та інших побічних ефектів (4, 10).

Для ефективної неспецифічної профілактики ЧБД рекомендується призначати бета-каротин в дозах в 2-3 рази перевищують добову потребу протягом 1-2 місяців, а потім переходити на дози, близькі до фізіологічної потреби. Курси профілактичного прийому доцільно періодично повторювати. Навіть при тривалому прийомі бета-каротину не спостерігається яких-небудь побічних ефектів. Препарати бета-каротину показані і при комплексному лікуванні ГРВІ та інших гострих захворювань у ЧБД з метою зменшення синдрому інтоксикації, підвищення ефективності основного лікування, зниження ризику ускладнень і побічної дії ліків (8).

Використання β-каротину у часто хворіючих дітей поряд з дозозалежним клінічним ефектом призводить до імуномодулюючій ефекту, який проявляється, за даними Плаксина В.А. (10), в зниженні рівня Т-лімфоцитів і імуноглобуліну А при стимуляції функціональної активності фагоцитуючих клітин периферичної крові.

Одночасне застосування β-каротину і аскорбінової кислоти дозволяє в 2 рази знизити потребу в антигістамінних препаратах у дітей, які страждають на атопічний дерматит. При цьому попереджається підвищення аллергенспецічіфеского і загального імуноглобуліну Е, знижується аллергенспеціфіческая назальная, шкірна реактивність, спостерігається оптимізація процесів перекисного окислення ліпідів (3).

література

1. Абдулкерімова Х.З. Забезпеченість вітамінами і бета-каротином дітей із захворюваннями шлунково-кишкового тракту і шляхи її корекції. Автореф. дис. канд. мед. наук, 2000..

2. Даніличева І.В., 1997. Даніличева І.В. Порівняльна клініко-іімунологіческая характеристика специфічної іімунотерапіі поліноз ввідно-сольовими алергенами з пилку тимофіївки в поєднанні з бета-каротином і аскорбінової кислотою. Автореф. дис. канд. мед. наук.1997

3. Дьомін В.Ф., Ключников С.О., Самсигіна Г.А., Зайцева О.В. Лекції з педіатрії, РГМУ, том 5, Хвороби органів дихання, 2005.

4. Доценко В.А., Литвинова Е.В., Зубців Ю.Н. Дієтичне харчування. Довідник.- СПб .: Видавничий дім «Нева»; М .: «Олма-Пресс», 2002.- С. 47-48.

5. Коровіна Н.А. Иммунореабилитация часто і тривало хворіють дітей віком.- Килими: БЕСТ-В, 1996..

6. Коровіна Н.А. співавт. Дефіцит вітамінів і мікроелементів у дітей: сучасні підходи до корекції. Рук-во для лікаря-педіатра. М .: Медпрактика-М, 2004.

7. Нелюбин В.В., Халитов Р.І., Лебедєва І.П.с співавт. Вплив водорозчинного бета-каротину (веторона) на імунний статус дітей з екологічно несприятливих регіонів Минздравмедпром РФ, Санаторно-курортне об'єднання ФНПР, НВП "Аква-МДТ", Москва, АТ "ДіЛуч", Анапа

8. Плаксін В.А. Вплив синтетичного β-каротину на клініко-імунологічні параметри часто хворіючих дітей. Автореф. дис. канд. мед. наук, Архангельськ, 1998..

9. Погабало А.В. Імунотропну активність природного карнітин-токофероловой комплексу. Автореф. дис. канд. мед. наук. М., 2000. ..

10. Тутельян В.А. и співавт. Мікронутрієнти в харчуванні здорової і хворої людини. - М .: Колос, 2002.

11. Утешев Д.Б. Вивчення впливу бета-каротину на деякі ланки імунного запалення в експерименті Автореф. дис. докт. мед. наук. Куповану, 1999..

12. WHO, 1998.

13. Janeway CA., Bottomly K., Babich J., Conrad P., Conzen S., Jones B., Kaye J., Katz M., McVay L., Murphy DB. & Tite J. (1984) Quantitative variation in Ia antigen expression plays a central role in immune regulation. Immunology Today 5, 99-104.

14. Pediatr. Infect. Dis. J, 1999.

15. Santos MS, Gaziano JM, Leka LS, Beta-carotene-induced enhancement of natural killer cell activity in elderly men: an investigation of the role of cytokines. Am J Clin Nutr. 1998 Jul; 68 (1): 164-70.

16. Stephensen CB, Annu. Rev. Nutr., 2001.

17. Stewart ML et al. Тисяча дев'ятсот вісімдесят п'ять.

18. Underwood BA Vitamin A in human nutrition: public heals considerations. In Sporn MB, Roberts AB, Goodman DS (eds). The retinoids: biology, chemistry, and medicine, 2nd ed, Raven Press, New York, 1994, pp 211-227.

19. Vujanovic NL, Nagashima S, Herberman RB, Whiteside TL. Nonsecretory apoptotic killing by human NK cells. J Immunol 1996; 157: 1117-26.