Признаки дефицита витамина D и отравления им

В норме референтные значения уровня циркулирующего 25(OH)D составляют 20-100 нг/мл; концентрация менее 20 нг/мл считается дефицитом витамина D.

Заболевания скелета — рахит у растущих детей и остеомаляция у взрослых — возникают из-за недостаточного содержания кальция и витамина D в пище, но огромное значение имеет недостаток солнечного света. Наиболее часто эти заболевания поражают жителей северных широт, но это может стать проблемой и в странах с тропическим климатом для женщин, носящих одежду, закрывающую все тело, и для детей, рожденных матерями с частыми беременностями и последующим грудным вскармливанием.

Во всех описанных ситуациях дефицит витамина D может быть предотвращен питанием с высоким содержанием рыбьего жира. Менее частые причины рахита и остеомаляции — заболевания почек, при которых уменьшается синтез 1,25(OH)2D, потеря фосфора, состояния мальабсорбции и некоторые редкие наследственные болезни.

Рахит и остеомаляция редко наблюдаются вне групп риска, более легкие формы дефицита витамина D, приводящие к потере костной массы и переломам бедра, достаточно распространены у пожилых лиц в США и Европе. Некоторые генетические варианты рецепторов витамина D ассоциируются с повышенной потерей минералов костями с возрастом и при определенных формах остеопороза.

Морфология. Основным нарушением при рахите и остеомаляции считают избыток неминерализованного матрикса. При рахите происходят следующие последовательные изменения:
• чрезмерно быстрый рост эпифизарного хряща из-за неадекватной временной кальцификации и неспособности клеток хряща довести кальцификацию до зрелого состояния и дезинтеграции;
• персистирование деформированных масс хряща, которые проникают в костномозговую полость;
• отложение остеоидного матрикса на недостаточно минерализованные остатки хряща;
• нарушение нормального замещения хряща остеоидным матриксом с увеличением и боковым расширением остеохондрального соединения;
• неправильный, чрезмерно быстрый рост капилляров и фибробластов в неорганизованной зоне, возникающей из-за микропереломов и напряжений неадекватно минерализованной, слабой, плохо сформированной кости;
• деформация скелета из-за утраты структурной жесткости развивающихся костей.

Патогенез дефицита витамина Д
Дефицит витамина D.
Недостаток субстрата для почечной а1-гидроксилазы (1) вызывает дефицит 1,25(OH)2D (2) и недостаточное всасывание кальция и фосфора в кишечнике (3),
в сыворотке крови снижается концентрация обоих (4).
Гипокальциемия стимулирует паращитовидные железы (5), вызывая мобилизацию кальция и фосфора из костей (6а).
Одновременно паратиреоидный гормон (РТН) индуцирует выведение фосфата с мочой (66) и сохранение кальция.
В результате уровень кальция в крови остается нормальным или почти нормальным, а уровень фосфата — низким; таким образом, нарушается минерализация костей (7).
1,25(OH)2D — 1,25-дигидроксивитамин D.

Рахит чаще всего развивается на первом году жизни. Макроскопические изменения скелета зависят от тяжести рахита, его продолжительности и в особенности от нагрузки, которой подвергается конкретная кость. До начала прямохождения основные нагрузки испытывают голова и грудная клетка. Размягченные затылочные кости могут сглаживаться, а теменные кости — вдавливаться внутрь.

Такие кости при надавливании прогибаются, а затем самостоятельно восстанавливают исходную форму (краниотабес). Избыток остеоида приводит к формированию выступающего лба и уплощению головы. К деформации грудной клетки приводит чрезмерно быстрый рост хряща или остеоидной ткани в остеохондральном сочленении, при этом образуется характерный признак — «рахитические четки».

Ослабленные метафизы ребер испытывают давление дыхательных мышц и изгибаются внутрь, создавая переднюю протрузию грудины (килевидная деформация грудной клетки). Внутреннее давление края диафрагмы образует борозду Харрисона, опоясывающую грудную клетку по нижнему краю ребер. Может возникнуть деформация таза. При развитии рахита у прямоходящего ребенка деформации, как правило, затрагивают позвоночник, таз и длинные кости (например, большеберцовые), вызывая наиболее заметные поясничный лордоз и искривление ног.

Рахит
Рахит.
(А) Нормальное остеохондральное соединение у маленького ребенка, иллюстрирующее образование хряща и правильный переход от границы хряща к новой кости.
(Б) Участок остеохондрального соединения с потерей границы хряща. Темные трабекулы — хорошо сформированная кость;
бледные трабекулы состоят из некальцинированных остеоидов.

Недостаток витамина D у взрослых нарушает нормальное ремоделирование кости, происходящее на протяжении всей жизни. Недавно образованный остеоидный матрикс минерализуется недостаточно, и образуется избыток персистирующего остеоида, характерного для остеомаляции. Хотя контуры кости не изменены, сама кость слаба и уязвима перед переломами, наиболее часто поражающими тела позвонков и шейку бедренной кости.

Гистологически неминерализованный остеоид выглядит как утолщенный слой матрикса (окрашиваемый гематоксилином и эозином в розовый цвет), граничащий с более базофильными, нормально минерализованными трабекулами.

Другие эффекты. Как было упомянуто ранее, рецепторы витамина D присутствуют во многих клетках и тканях, не участвующих в поддержании гомеостаза кальция и фосфора. Макрофаги, кератиноциты и ткани толстой кишки, предстательной железы и молочной железы могут продуцировать 1,25(OH)2D.

Синтез 1,25(OH)2D в макрофагах происходит при участии CYP27B, расположенного в митохондриях. Предположительно патоген-индуцированная активация TLR макрофагов приводит к увеличению транскрипции рецепторов витамина D и CYP27B. В результате образование 1,25(OH)2D стимулирует синтез кателицидина, антимикробного пептида из семейства дефенсинов, который эффективен против М. tuberculosis.

Также были отмечены и другие влияния витамина D на врожденный и приобретенный иммунитет, но данные зачастую противоречивы. Витамин D регулирует экспрессию более 200 генов, в т.ч. участвующих в делении, дифференцировке, апоптозе клеток и ангиогенезе. Есть данные, что уровни 1,25(OH)2D менее 20 нг/мл связаны с 30-50%-кратным увеличением заболеваемости раком толстой кишки, предстательной железы и молочной железы.

Токсичность дефицита витамина D

Длительное воздействие солнечного света не приводит к избытку витамина D, но сверхвысокие его дозы, принимаемые перорально, вызывают гипервитаминоз. Гипервитаминоз D у детей может принять форму метастатического кальциноза мягких тканей, например почек; у взрослых это нарушение вызывает боль в костях и гиперкальциемию. Токсический потенциал витамина D настолько велик, что в больших дозах он представляет собой мощный родентицид (крысиный яд)!

Противомикробное действие витамина Д
Противомикробное действие витамина D.
Патогены и липополисахариды (LPS) стимулируют Toll-подобные рецепторы (TLR) макрофагов, вызывая транскрипцию рецептора витамина D (VDR) и повышение активности CYP27B в митохондриях.
Это приводит к образованию 1,25(ОH)2D, который стимулирует синтез кателицидина, антимикробного пептида, особенно активного в отношении М. tuberculosis.
1,25(ОH)2D — 1,25-дигидроксивитамин D; 25(ОH)D — 25-гидроксивитамин D;
CYP27B — изоформа цитохрома Р450; DBP — витамин D-связывающий белок.
Витамин Д-зависимый рахит (ВДЗР)
Сибсы 4 и 5 лет с витамин D-зависимым рахитом

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Обмен витамина С и его функции"

Оглавление темы "Патофизиология питания":
  1. Обмен витамина А и его функции
  2. Признаки дефицита витамина А и отравления им
  3. Обмен витамина D и его функции
  4. Признаки дефицита витамина D и отравления им
  5. Обмен витамина С и его функции
  6. Признаки дефицита витамина С и отравления им
  7. Механизмы развития (патогенез) ожирения
  8. Последствия ожирения и почему надо худеть?
  9. Механизмы влияния питания на развитие опухоли
  10. Механизмы влияния питания на развитие атеросклероза

Ваши замечания и вопросы: