Витамин А (ретинол): функции и роль

Витамин А (ретинол)

• Активными формами витамина А являются ретинол (витамин А1), ретиналь (альдегидная форма), ретиноевая кислота и ее изомеры, включая 9-цис- и 13-цис-ретиноевую кислоту.
• Каротиноиды (например, бета-каротин) являются провитаминами А, которые в организме превращаются в ретиналь.
• Биохимическая роль витамина А включает синтез зрительного пигмента родопсина в сетчатке, поддержание роста и дифференцировки клеток эпителия, роста костей, а также функционирование иммунной и репродуктивной систем.
• Физиологические функции витамина А включают обеспечение сумеречного зрения и увлажнение роговицы.
• Витамин А поддерживает целостность кожи и слизистых (участвует в регенерации тканей, предотвращая их кератинизацию и преждевременное старение.
• Также витамин А необходим для сперматогенеза и снижает риск развития катаракты, дегенерации желтого пятна, некоторых видов рака и атеросклероза за счет антиоксидантного действия провитаминов.
• Витамин А важен для иммунной защиты от инфекций.

Последствия дефицита витамина А

• Гиповитаминоз А может приводить к куриной слепоте (нарушение зрения в темноте) и ксерофтальмии (сухость роговицы), которая может прогрессировать до необратимой слепоты.
• Дефицит витамина А является ведущей предотвратимой причиной слепоты у детей в глобальном масштабе.
• Ежегодно от 250 до 500 тысяч детей теряют зрение вследствие недостатка витамина А.
• Дефицит витамина А также приводит к сухости кожи, задержке роста у детей, повышенной заболеваемости инфекциями, кератинизации эпителия и микроцитарной анемии.

Оценка статуса витамина А

• Лабораторно оценивается концентрация ретинола в сыворотке крови.
• Показатели ниже 30 мкг/дл указывают на истощение печеночных запасов витамина А, а ниже 20 мкг/дл – на выраженный дефицит.
• Уровень ретинола в сыворотке – основной критерий, поскольку функциональных ферментных тестов на дефицит витамина А нет.
• Могут измеряться уровни бета-каротина как индикатора обеспеченности провитамином А.

Рекомендуемые дозировки витамина А

• Для восполнения дефицита обычно назначают 5 000–10 000 МЕ (международных единиц) ретинола в сутки на срок ~3 месяца.
• Профилактическая суточная потребность взрослых составляет около 700–900 мкг ретинолового эквивалента (что соответствует ~2 300–3 000 МЕ).
• Следует помнить, что избыток витамина А токсичен.
• Уровни ретинола в сыворотке >150 мкг/дл могут сопровождаться симптомами гипервитаминоза.

Витамин D (кальциферол)

• Активными формами витамина D являются витамин D3 (холекальциферол) и витамин D2 (эргокальциферол) – неактивные предшественники, требующие превращения в организме.
• Основная активная форма – кальцитриол (1,25-дигидроксивитамин D3), образующаяся в почках из 25-гидроксивитамина D3 (кальцидола).
• В крови определяется преимущественно 25(OH)D как основной циркулирующий метаболит.
• Витамин D поддерживает обмен минералов, прежде всего кальция и фосфора.
• Кальцитриол действует как стероидный гормон, усиливая всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию в почках, поддерживая нормальную минерализацию костей.
• Витамин D выполняет иммуномодулирующую функцию и влияет на процессы роста и дифференцировки клеток (имеются рецепторы витамина D во многих тканях).
• Витамин D обеспечивает нормальное развитие и укрепление костно-мышечной системы, необходим для профилактики рахита у детей и остеомаляции у взрослых.
• Совместно с кальцием снижает риск остеопороза у пожилых.
• Витамин D ассоциируется со снижением хронического воспаления, поддержанием иммунитета и регуляцией ряда генов, контролирующих деление и апоптоз клеток.

Причины и последствия дефицита витамина D

• Недостаточность витамина D чрезвычайно распространена во всем мире.
• В группу риска входят люди с недостаточным солнцезажиганием, низким потреблением продуктов, богатых витамином D, или нарушением его всасывания.
• У пожилых людей синтез в коже снижается с возрастом.
• Дефицит витамина D ведет к нарушению костеобразования: у детей развивается рахит (деформация костей, задержка роста), у взрослых – остеомаляция (размягчение и хрупкость костей).
• Возможны мышечная слабость, повышенный риск инфекций дыхательных путей и другие системные проявления.

Оценка статуса витамина D

• Стандартом является измерение концентрации 25(OH)D в сыворотке крови.
• Уровень менее 20 нг/мл расценивается как дефицит, 20–30 нг/мл – недостаточность; оптимальным считается диапазон от 30 до 60 нг/мл, а для ряда эффектов рекомендуют 50–80 нг/мл.
• При выявлении недостатка (менее 30–40 нг/мл) обычно назначается курс лечения витамином D с последующим контролем уровня.

Рекомендуемые дозировки витамина D

• Суточная потребность для взрослых составляет около 600–800 МЕ (15-20 мкг) холекальциферола.
• Для коррекции дефицита часто используют высокие дозы в диапазоне 1000–5 000 МЕ в сутки в течение 8–12 недель.
• В тяжёлых случаях может потребоваться нагрузочная доза (например, 50 000 МЕ еженедельно несколько недель).
• Безопасный верхний предел потребления для взрослых около 4 000 ΜΕ в день, хотя кратковременно применяются и более высокие дозы под контролем уровня 25(OH)D.

Витамин Е (токоферол)

• Под общим названием «витамин Е» объединяют восемь родственных соединений – четыре токоферола и четыре токотриенола, имеющие несколько различающиеся структуру и активность.
• Основным в питании человека является α-токоферол.
• Витамин Е – главный жирорастворимый антиоксидант, защищающий клеточные мембраны от повреждения свободными радикалами.
• α-Токоферол встроен в липидные слои мембран и прерывает цепные реакции перекисного окисления липидов, нейтрализуя реактивные кислородные виды.
• Витамин Е участвует в поддержании активности ферментов в клеточных мембранах и генной экспрессии.
• Антиоксидантное действие витамина Е укрепляет общее здоровье и снижает уровень окислительного стресса.
• Витамин Е способствует сохранению молодости кожи, защищает стенки сосудов от повреждения, снижая риск сердечно-сосудистых заболеваний.
• Витамин Е необходим для нормального функционирования иммунной и репродуктивной систем; часто рекомендуется при планировании беременности.

Дефицит витамина Е

• Выраженный недостаток витамина Е у здоровых людей встречается редко, чаще вторично – при нарушении всасывания жиров или генетических нарушениях транспортных белков.
• При авитаминозе Е страдают прежде всего нервная и мышечная ткани: отмечаются периферическая нейропатия, мышечная слабость, атаксия.
• Возможна гемолитическая анемия из-за повреждения мембран эритроцитов.
• У детей недоношенных дефицит витамина Е может приводить к ретинопатии.
• Лабораторно недостаток витамина Е диагностируют, когда соотношение α-токоферола к общим липидам (триглицеридам) в сыворотке меньше 0,8 мг/г.

Оценка статуса витамина Е

• Наиболее доступен анализ уровня а-токоферола в сыворотке крови.
• Нормальный диапазон концентраций ~5–20 мкг/мл.
• При гиперлипидемии уровень токоферола может быть ложно высоким (поскольку витамин Е транспортируется липопротеинами).
• Часто используют скорректированное соотношение токоферол/липиды.
• В профиле жирорастворимых антиоксидантов могут оцениваться витамин А, β-каротин и CoQ10.

Рекомендуемые дозировки витамина Е

• Суточная потребность для взрослых составляет 15 мг α-токоферола (около 22 МЕ натурального или 33 МЕ синтетического витамина Е).
• В профилактических целях часто принимают 100-200 МЕ в сутки.
• Терапевтические дозы могут достигать 400–800 МЕ, а в некоторых случаях и до 1000-1500 МЕ в день, но высокие дозировки требуют осторожности из-за возможного риска (витамин Е в больших количествах разжижает кровь).

Витамин К (филлохинон и менахиноны)

• Витамин К включает несколько форм.
• В растительных источниках присутствует филлохинон (витамин К1), в животных продуктах и синтезируемый кишечной микрофлорой – группа соединений менахинонов (витамин К2).
• Биологически активной считается форма, связанная с коагуляционными белками (кофермент для γ-карбоксилирования).
• Витамин К необходим для ферментативной активации ряда белков, прежде всего факторов свертывания крови и белков костной ткани путем γ-карбоксилирования их глутаматных остатков.

Функции витамина К

• Обеспечивает нормальную свертываемость крови – при ранениях и повреждениях сосудов витамин К-зависимые факторы запускают каскад, ведущий к образованию фибринового сгустка.
• Способствует укреплению сосудов: снижает ломкость капилляров, защищает артерии от кальцификации и отложений холестерина.
• В костной ткани витамин К участвует в синтезе остеокальцина, улучшая поступление кальция в костный матрикс, повышая прочность костей и снижая риск остеопороза.

Дефицит витамина К

• Встречается относительно редко у взрослых, так как витамин К частично синтезируется бактериями кишечника и широко представлен в зелёных овощах.
• Может возникать при длительном приеме антибиотиков, заболеваниях печени, нарушении желчеотделения или у людей с очень ограниченным питанием.
• Признаки дефицита – склонность к кровоточивости: подкожные кровоподтеки, кровотечения из носа и десен, удлиняется время свертывания крови.
• Тяжелый дефицит приводит к геморрагическому синдрому.
• У новорожденных возможны геморрагические проявления из-за низкого статуса витамин К (профилактически им вводят витамин К при рождении).

Оценка статуса витамина К

• Лабораторно оценивают уровень филлохинона в сыворотке, однако более функциональный тест – протромбиновое время (ПВ).
• Удлинение ПВ > 12 секунд указывает на возможный дефицит витамина К.
• Также измеряют уровень неактивного (не-карбоксилированного) остеокальцина.
• В клинике часто ориентируются на показатели свертываемости (МНО, ПВ) у пациентов, получающих антагонисты витамин К (варфарин).

Рекомендуемые дозировки витамина К

• Адекватное потребление для взрослых: ~90 мкг/сут для женщин и 120 мкг/сут для мужчин.
• При выявленном дефиците или угрозе кровотечений могут назначаться препараты филлохинона в дозах 1–10 мг внутримышечно или per os.
• Для поддержания здоровья костей иногда используют добавки витамина К2 в дозах 100–200 мкг/сут

L-карнитин

• L-карнитин – витаминоподобное вещество, необходимое для транспорта жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю мембрану митохондрий.
• Карнитин действует как «ключ», открывающий ворота для жирных кислот в митохондрии, что критично для энергопродукции в клетках.
• Карнитин участвует в удалении из митохондрий избыточных продуктов обмена.

Синтез и источники L-карнитина

• Карнитин может синтезироваться в организме из аминокислот лизина и метионина при участии витамина С, В6 и ниацина, поэтому не считается классическим витаминам.
• эндогенного синтеза недостаточно при некоторых условиях, и карнитин рассматривают как условно незаменимый нутриент.
• Основной пищевой источник – продукты животного происхождения, особенно красное мясо.

Функции L-карнитина

• L-карнитин способствует эффективному расщеплению жиров с высвобождением энергии, тем самым повышая выносливость и работоспособность.
• Благоприятно влияет на работу сердца и сосудов: улучшает использование жирных кислот миокардом, может снижать уровень холестерина и риск атеросклероза.
• Улучшает толерантность к физическим нагрузкам, предотвращает развитие мышечной усталости.
• Карнитин также может стимулировать иммунитет и выступать как антиоксидант.

Дефицит L-карнитина

• Первичная карнитиновая недостаточность проявляется в раннем детстве кардиомиопатией, мышечной слабостью и гипогликемией при голодании.
• Вторичный дефицит может развиваться при хронических заболеваниях почек или печени, длительном отсутствии мяса в рационе или повышенном потреблении жирных кислот.
• Симптомы дефицита – быстрая утомляемость, снижение толерантности к физнагрузке, мышечные боли.

Оценка статуса L-карнитина

• Прямое измерение уровня карнитина в плазме проводится, но информативнее определение его метаболических маркеров.
• При недостатке карнитина наблюдается повышение концентрации свободных жирных кислот и ацилкарнитинов, а также повышение концентрации органических кислот в анализе мочи.
• В клинической практике дефицит карнитина нередко рассматривают по совокупности признаков и низкому содержанию карнитина в мышечной биопсии.

Рекомендуемые дозировки L-карнитина

• С пищей обычно поступает 50–200 мг карнитина в день.
• В виде добавок L-карнитин обычно принимают в дозах 500–2000 мг/сут.
• Для улучшения физической выносливости применяют 1-2 г перед тренировкой.

Коэнзим Q10 (убихинон)

• Коэнзим Q10 (CoQ10) это жирорастворимое, витаминоподобное вещество, иначе называемое убихиноном.
• Присутствует во всех клетках и синтезируется в организме, но также частично поступает с пищей.
• CoQ10 – ключевой участник митохондриальной цепи переноса электронов.
• Он служит подвижным переносчиком, принимая электроны от комплексов I и II дыхательной цепи и передавая их на комплекс III, тем самым способствуя синтезу АТФ.
• Коэнзим Q10 — мощный антиоксидант.

Функции коэнзим Q10

• Обеспечивает клеткам энергию – оптимизирует выработку АТФ в митохондриях.
• Улучшает функцию сердечной мышцы (применяется в комплексной терапии сердечной недостаточности для повышения толерантности к нагрузкам).
• Защищает липопротеины и мембраны от окисления, тем самым может снижать прогрессирование атеросклероза.
• Благотворно влияет на нервную систему, замедляя возрастные нейродегенеративные процессы.

Дефицит коэнзима Q10

• Синтез CoQ10 в организме снижается с возрастом.
• Некоторые заболевания сопровождаются пониженным уровнем CoQ10 в тканях.
• Статины блокируют путь синтеза холестерина, по которому образуется и убихинон, поэтому длительная статин-терапия может приводить к снижению уровня CoQ10.

Оценка статуса коэнзима Q10

• Доступен анализ содержания CoQ10 в крови (сыворотка/ плазма).
• Пониженные значения свидетельствуют о недостатке, однако стандартов оценки дефицита нет.
• Уровни органических кислот могут указывать на сниженный функциональный статус CoQ10 в митохондриях.

Рекомендуемые дозировки коэнзима Q10

• Организм взрослого синтезирует ~0,5 г CoQ10 в день, но с возрастом эта способность падает.
• Профилактически применяют 30–60 мг/сут.
• Для поддержки сердца – 100–200 мг, при мигрени – до 300 мг, при митохондриальных миопатиях – 300–600 мг в день.

Альфа-липоевая кислота (тиоктовая кислота)

• α-Липоевая кислота (АЛК) и ее восстановленная форма – дигидролипоевая кислота.
• В организме липоевая кислота связывается с ферментами в виде липоиллигандов.
• Человеческий организм способен синтезировать небольшие количества АЛК de novo из октановой кислоты и цистеина (в митохондриях).

Биохимическая роль альфа-липоевой кислоты

• АЛК выступает кофактором нескольких ключевых митохондриальных ферментных комплексов.
• Липоевая кислота участвует в превращении питательных веществ в энергию.
• Свободная липоевая кислота является мощным антиоксидантом: обладает способностью действовать и в водной, и в жировой среде.
• Альфа-липоевая кислота регенерирует другие антиоксиданты.

Дефицит альфа-липоевой кислоты

• Строгого дефицита АЛК как питательного вещества у человека не описано, поскольку она частично синтезируется.
• Субоптимальные уровни АЛК могут проявляться в виде накопления продуктов неполного метаболизма.
• Недостаток АЛК связывают с инсулинорезистентностью и NAFLD в некоторой степени.

Оценка статуса альфа-липоевой кислоты

• Прямое измерение уровня АЛК в плазме не является рутинным.
• О косвенном недостатке могут свидетельствовать повышенные уровни вышеупомянутых метаболитов в крови/моче.

Рекомендуемые дозировки альфа-липоевой кислоты

• В пище поступает небольшое количество АЛК (1—2 мг в сутки).
• Стандартная доза при диабетической невропатии – 600 мг/сут
• в качестве антиоксиданта чаще принимают 300–600 мг в сутки.

Холин

• Холин – незаменимое питательное вещество, которое входит в состав фосфолипидов мембран, является предшественником нейромедиатора ацетилхолина и служит донором метильных групп в метаболизме.
• Холин необходим для структурной целостности клеток, передачи нервных импульсов и обмена метиловых групп.

Функции холина

• Обеспечивает нормальную работу нервной системы, поддерживает когнитивные функции.
• Необходим для здоровья печени – предотвращает ее жировую инфильтрацию и повреждение.
• Участвует в регуляции гомоцистеина через метилирование.

Дефицит холина

• Недостаток холина ведет к нарушению вывода жира из печени, вызывая неалкогольную жировую болезнь печени и повреждение гепатоцитов.
• Основным маркером дефицита является повышение уровня печеночных ферментов и жира в печени.
• Симптомы значимого дефицита могут включать усталость, ухудшение памяти, нервозность, а также признаки жировой дистрофии печени.

Оценка статуса холина

• Прямое измерение холина в плазме крови проводится, но его уровень сильно зависит от последнего приема пищи и не отражает надежно запасов.
• Более информативны функциональные показатели: уровни печеночных ферментов (АЛТ повышается при жировом гепатозе вследствие дефицита холина), визуализация жира в печени и концентрация бетаина.

Рекомендуемые дозировки холина

• Адекватное потребление холина – 425 мг/сут для женщин и 550 мг/сут для мужчин.
• В виде добавок холин принимают в дозах от 250 до 1000 мг/сут для улучшения когнитивных функций или печени.