Дефицит витамина D. Почему нехватка «витамина солнца» повышает риск эндокринных заболеваний

Биологическая роль «витамина солнца»

В группу витаминов D входит пять жирорастворимых витаминов. Однако «истинным» витамином D считается D3 (холекальциферол), который наш организм усваивает лучше всего.

Холекальциферол в большей степени вырабатывается кожей под воздействием УФ-излучения, в меньшей — поступает в организм с продуктами животного происхождения (жирные сорта рыбы, молочные продукты, твердые сорта сыра). Главная роль этого нутриента — регуляция кальциево-фосфорного обмена. Достаточный уровень витамина в организме способствует нормальному формированию скелета, поддерживает оптимальную минеральную плотность костей. Но регуляция кальциево-фосфорного обмена — далеко не единственная функция витамина D. По механизму действия его приравнивают к полноценному гормону, способному влиять на многие органы и ткани.

В отличие от других витаминов, он поступает в организм в неактивной форме и подвергается 2-ступенчатому метаболизму:

1. Сначала витамин D в печени превращается в 25(OH)D (кальцидиол). Именно по концентрации кальцидиола в сыворотке крови определяют уровень витамина D у человека.
2. Затем, преимущественно в почках, кальцидиол превращается в кальцитриол — активную гормональную форму витамина D.

Сегодня известно более 200 генов, на экспрессию которых может влиять витамин D. Рецепторы к нему обнаружены в клетках иммунной, репродуктивной, нервной, эндокринной и других систем. Это значит, что витамин D способен влиять на их работу. Некоторые ткани сами производят гормональную форму витамина D и используют ее для своих нужд.

Если говорить про эндокринную систему, то от уровня витамина D зависит работа многих желез внутренней секреции: щитовидной и поджелудочной, яичников, паращитовидных желез.

Причины дефицита витамина D

Основной фактор дефицита витамина D — климат и географическое расположение региона проживания. Чаще всего недостаток этого нутриента встречается в регионах, расположенных выше 35 северной параллели. Жители этих регионов получают мало ультрафиолета, особенно осенью и зимой, что снижает выработку кожей витамина D.

Большая часть России расположена выше 35 северной параллели, чем вполне можно объяснить высокую распространенность недостатка витамина D среди россиян.

В 2020 году было проведено масштабное исследование по изучению частоты дефицита и недостаточности витамина D у взрослых. Местом его проведения стали регионы между 45° и 70° северной широты, в том числе Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Екатеринбург. Исследование показало, что в среднем 84,27% испытуемых имеет низкий статус витамина D.

Низкий статус витамина D чаще всего наблюдался среди молодых людей 18–25 лет.

Как ни странно, жители солнечных стран тоже сталкиваются с дефицитом витамина D. Например, долгое время считалось, что в Индии это редкость. Но исследование, проведенное в 2000 году в Дели, показало высокую распространенность дефицита среди младенцев, их матерей, медиков и других категорий населения. Позже похожие результаты были получены и в других регионах Индии. Ученые предположили, что причина этого — смуглый цвет кожи индийцев, при котором витамин D вырабатывается хуже.

Провокатор дефицита витамина D — ожирение. Витамин накапливается в жировой ткани, что ведет к уменьшению его концентрации в системе кровообращения. Кроме этого, тучные люди ведут пассивный образ жизни, мало гуляют на свежем воздухе, а значит, реже бывают на солнце. У пациентов с морбидным ожирением дефицит витамина D обнаруживается в 60% случаев.

Биодоступность витамина D при ожирении в два раза ниже, чем при нормальном весе, поэтому тучным людям рекомендованы повышенные суточные дозировки этого витамина.

К дефициту витамина D также может привести недостаточное употребление кальция. В условиях выраженного недостатка кальция наблюдается резкое снижение уровня витамина D, что может закончиться развитием рахита у детей и остеомаляции у взрослых.

К другим причинам дефицита витамина D относятся:

• Недостаточное поступление витамина с пищей, что наблюдается при вегетарианстве, аллергии на молочный белок.
• Нарушение пищеварения и всасывания в кишечнике, которое может быть следствием воспалительных процессов, возрастных изменений, целиакии.
• Повышенный расход или депонирование витамина D у беременных, детей, спортсменов.

Роль недостатка витамина D в развитии диабета

Рецепторы к витамину D обнаружены в β-клетках поджелудочной железы, которые вырабатывают гормон инсулин — главный регулятор углеводного обмена. Витамин D стимулирует работу β-клеток, а его дефицит в организме приводит к недостаточной выработке инсулина. Кроме того, витамин D регулирует уровень кальция в β-клетках, от которого зависит чувствительность организма к инсулину.

Недостаточная выработка инсулина поджелудочной железой и инсулинорезистентность — ведущие признаки сахарного диабета 2 типа (СД 2), и ученые предполагают, что один из триггеров развития заболевания — недостаток витамина D.

Ученые Гарвардской медицинской школы, проанализировав 21 проспективное исследование с участием более 76 тысяч людей, установили, что существует значимая обратная связь между уровнем кальцидиола и вероятностью развития СД 2. Эта связь не зависела от пола испытуемых, методики измерения и периода наблюдения. Вероятность развития СД 2 уменьшалась на 4% при повышении уровня кальцидиола на каждые 10 нмоль/л.

Витамин D снижает резистентность к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Однако весомых доказательств того, что он улучшает гликемический контроль, получено не было.

Ученые из Сучжоуского университета провели метаанализ 20 исследований и выяснили, что дефицит витамина D значительно повышает риск развития гестационного диабета.

Также исследователи предполагают, что существует связь между дефицитом витамина D и сахарным диабетом 1 типа — аутоиммунным заболеванием, при котором погибают β-клетки и развивается абсолютная инсулиновая недостаточность. При СД 1 происходит сбой работы иммунной системы и она начинает вести себя аномально. Иммунные клетки воспринимают β-клетки как чужеродные и вызывают в них воспалительный процесс. Хроническое воспаление постепенно приводит к разрушению β-клеток.

При этом рецепторы к витамину D имеются практически во всех клетках иммунной системы. Кальцитриол обеспечивает нормальную физиологическую работу иммунной системы, оказывает противовоспалительное действие, а его дефицит — один из триггеров аутоиммунных заболеваний, к которым относится и СД 1.

Первые исследования связи между витамином D и аутоиммунным поражением β-клеток проводились на мышах. Одни опыты показали, что витамин D обладает чуть ли не чудодейственными свойствами: введение кальцитриола и его аналогов в организм грызунов предотвращало воспаление β-клеток и развитие СД 1. Результаты других экспериментов более скромные: пожизненная диета, обогащенная витамином D3, смягчала симптомы манифестации диабета у мышей.

Обнадеживающие результаты исследований подтолкнули ученых к детальному изучению связи между дефицитом витамина D и СД 1 у людей. Масштабный метаанализ подобных исследований, проведенный учеными Медицинской школы Университета Майами, продемонстрировал следующие результаты:

• Недостаток витамина D чаще встречается у людей с СД 1, чем у людей без диабета, и может играть существенную роль в патогенезе заболевания.
• Дефицит витамина D может увеличивать вероятность развития СД 1 в первые годы жизни, особенно у детей с генетической предрасположенностью к заболеванию.
• Для оценки влияния витамина D на аутоиммунный процесс и гликемию при СД 1 требуются дополнительные крупномасштабные исследования, так как проанализированные исследования дали противоречивые результаты. Одни показывали, что препараты с витамином D снижает аутоиммунную реакцию на β-клетки. Результаты других исследований оказывались разочаровывающими: у пациентов с СД 1 снижались дозы инсулина, но остаточная функция β-клеток не сохранялась. Ученые предположили, что причиной разных результатов может быть неоднородность продолжительности исследований и использование в них различных составов препаратов и доз витамина D. Наиболее многообещающие результаты показали исследования, в которых применялись препараты холекальциферола и альфакальцидола.

Недостаток витамина D и заболевания щитовидной железы

Одно из самых распространенных заболеваний щитовидной железы — аутоиммунный тиреоидит Хашимото, при котором в результате хронического воспалительного процесса постепенно разрушается паренхима щитовидной железы, а в крови обнаруживаются антитела к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО) и/или антитела к тиреоглобулину (АТ-ТГ). Ученые предполагают, что одна из причин заболевания — недостаток витамина D.

В 2009 году во Всеиндийском институте медицинских наук прошло обследование 642 взрослых, которое выявило значительную обратную связь между концентрацией кальцидиола и уровнем АТ-ТПО. Дальнейшие клинические исследования подтвердили эту обратную связь.

В большинстве случаев аутоиммунный тиреоидит приводит к гипотиреозу — недостатку гормонов щитовидной железы. И у людей с гипотиреозом (особенно у женщин) тоже наблюдается значительный недостаток витамина D.

Некоторые клинические исследования покаывают, что прием витамина D улучшает функцию ЩЖ и снижает уровень антител. Другие демонстрируют, что добавки с витамином D снижают уровень антител, но никак не влияют на способность щитовидной железы вырабатывать гормоны.

В любом случае ученые отмечают, что добавки с витамином D могут быть полезны людям с аутоиммунным тиреоидитом, но необходимы дополнительные крупные исследования, чтобы определить, можно ли внедрять его в клиническую практику.

Еще одна патология, которая может быть связана с нехваткой витамина D, — Базедова болезнь, обусловленная увеличением объема и гиперфункцией щитовидной железы. В 2015 году ученые Пекинского установили, что у пациентов с Базедовой болезнью чаще наблюдался дефицит витамина D по сравнению с контрольной группой. Спустя два года похожие результаты получила группа ученых из Швеции.

Влияние витамина D на фертильность и нарушения при СПКЯ

Витамин D также участвует в регуляции репродуктивной функции мужчин и женщин. Женские половые гормоны (эстрогены, прогестерон) производят яичники. В яичниках и их фолликулах есть рецепторы к витамину D. Кроме того, они обнаружены в эндометрии и гипофизе, которые тоже влияют на женское репродуктивное здоровье.

Фертильность мужчин зависит от выработки тестостерона, и мужчины с нормальным уровнем кальцидиола имеют значительно более высокий уровень этого гормона.

Частая причина женского бесплодия — синдром поликистозных яичников. При СПКЯ нарушается овуляция: созревшая яйцеклетка не выходит из фолликула яичника для оплодотворения сперматозоидом, поэтому беременность наступить не может. Патогенез этого заболевания сложен и до конца не раскрыт. В нем участвуют не только яичники, но также надпочечники, поджелудочная железа и другие органы.

У женщин с СПКЯ часто наблюдается недостаток витамина D. Чем ниже у женщин уровень кальцидиола, тем выше уровень андрогенов и сильнее выражен гирсутизм (избыточное оволосение по мужскому типу). Также дефицит витамина D способствует развитию инсулинорезистентности и снижает уровень липопротеинов, которые защищают сосуды от атеросклероза.

Некоторые исследования показывают, что прием добавок с витамином D при СПКЯ улучшает метаболизм глюкозы, снижает инсулинорезистентность, нормализует менструальный цикл и положительно влияет на фертильность. Но эти данные получены в неконтролируемых исследованиях, поэтому вопрос о приеме витамина D при СПКЯ требует более глубокого изучения. Однако ученые отмечают, что в дальнейшем витамин D, вполне вероятно, будет применяться для улучшения фертильности и коррекции метаболических нарушений у женщин с синдромом поликистозных яичников.

Профилактика недостатка витамина D

Во многих зарубежных странах для профилактики недостатка витамина D им обогащают продукты массового потребления: молоко, маргарин, йогурты, хлеб, зерновые завтраки. В США, Великобритании и других странах программы по обогащению продуктов витамином D закреплены на законодательном уровне. Клинические исследования доказывают, что потребление D-обогащенных продуктов — эффективный способ коррекции витаминного дефицита.

В России подобных государственных программ нет, и обогащение продуктов витамином D — дело добровольное (по инициативе производителя). В связи с небольшим ассортиментом D-обогащенных продуктов возникает необходимость в дополнительном приеме витамина D.

Ежедневная профилактическая доза для взрослых 18–50 лет, рекомендованная Российской ассоциацией эндокринологов, — 600–800 МЕ витамина D. Также РАЭ установлены повышенные профилактические дозировки витамина для беременных, кормящих женщин, людей с ожирением и других категорий россиян.

С лечебной целью витамин D назначается при низком D-витаминном статусе, который определяются по концентрации в сыворотке крови 25(OH)D. При этом установлены разные дозировки для здоровых и людей из группы риска костной патологии, пациентов с ожирением, синдромами мальабсорбции.

Несмотря на то, что некоторые клинические исследования демонстрируют лечебные свойства добавок с витамином D при эндокринных заболеваниях, назначать себе самостоятельно высокие дозировки витамина не стоит. Убедительных доказательств лечебного эффекта нутриента нет, а передозировка витамина D опасна. Чрезмерно высокие дозы могут привести к гиперкальциемии, появлению камней в почках, отложению солей кальция в мягких тканях и даже к летальному исходу.