Связь между куриной слепотой и недостатком витамина А стала очевидной сравнительно недавно. В течение 1900-1920-х гг. было показано, что жирорастворимый материал яичного желтка и жир печени трески существенно стимулируют рост и излечивают куриную слепоту. Однако только в 1930-х гг. была выяснена структура (3-каротина и близких веществ. С другой стороны, токсичность витамина А впервые наблюдали у исследователей Арктики, которые потребляли большие количества печени белых медведей.
Симптомы дефицита витамина А: ксерофтальмия (сухость роговицы глаза), кератомаляция (сухость и изъязвление роговицы), пятна Бито и куриная слепота. Также при дефиците витамина А ухудшается состояние кожи.
Дефицит может быть результатом низкого потребления или жировой мальабсорбции при различных заболеваниях. Потребление алкоголя также может уменьшить запасы витамина А в печени.
Ретиноевая кислота (третиноин, транс-ретиноевая кислота) — кислотная форма витамина А. Эффективна при местном лечении вульгарных угрей. Местное применение ретиноевой кислоты первоначально вызывает раздражение кожи с сухостью и эритемой. Эти нежелательные эффекты наблюдаются в течение первых нескольких недель и обычно уменьшаются с последующим применением.
Синтетический аналог витамина А, 13-цис-ретиноевая кислота (изотретиноин), активен при энтеральном введении. Его применяют при тяжелом кистозном акне. Обычные побочные эффекты напоминают симптомы гипервитаминоза А. Тератогенность — главный риск для беременных женщин, принимающих изотретиноин; женщины детородного возраста должны принимать эффективные контрацептивные препараты перед началом приема ретиноидов. Риск может сохраниться в течение нескольких месяцев после прекращения лечения из-за продолжительной сохранности ретиноидов в организме.
Другое синтетическое производное витамина А, этретинат, используют местно для лечения псориаза. Синтетические ретиноиды, применяемые при кожных заболеваниях, обладают повышенной активностью по отношению к эпителиальной дифференцировке и низкой системной токсичностью.
Гипервитаминоз А развивается при употреблении ретиноидов в количествах, значительно превышающих потребности. Симптомы: зуд, дерматит, десквамация кожи, нарушения роста волос, трещины губ, головная боль, анорексия, повышенная утомляемость, раздражительность, геморрагия и врожденные аномалии. Побочные эффекты системного лечения акне, описанные ранее, по существу являются гипервитаминозом А.
Витамин D
Витамин D содержится в жирах печени рыб и яичном желтке. Он также синтезируется в коже под воздействием УФ-лучей. Соответственно, выделяют два источника витамина D:
• с пищей поступает витамин D3 (холекальциферол) из животных источников и витамин D2 (эргокальциферол) — из растительных источников;
• витамин D3 синтезируется в коже из 7-дегидрохолестерола (образованного в стенке кишечника из холестерина) при действии УФ-лучей. Инсоляция лица и рук солнечным светом в течение 15 мин достаточна для обеспечения ежедневной потребности в витамине D. В пищевых добавках витамина D не нуждаются лица, проживающие в солнечных областях или проводящие большую часть своего времени на открытом воздухе. Витамины D2 и D3 одинаково эффективны как витамины.
Витамин D — семейство стероидных производных. Является предгормоном, превращающимся в ряд биологически активных метаболитов. Сначала витамин D3 превращается в печени в 25-гидроксивитамин D3 (25[OH]D3, кальцифедиол), который затем в почках превращается в 1,25-дигидроксивитамин D3 (l,25[OH]2D3, кальцитриол). Следующим активным метаболитом является 24,25-дигидроксивитамин D3 (24,25 [OH]2D3, секальцифедиол). Однако физиологическая роль этого метаболита менее понятна.
Как и для других жирорастворимых витаминов, для абсорбции витамина D из кишечника необходим жир в рационе. После абсорбции витамин D3 транспортируется в составе хиломикронов в печень и запасается с белком-переносчиком — витамин D-связывающим белком. Витамин D и его активные метаболиты циркулируют в плазме, связанные с этим белком, а излишки витамина D накапливаются в жировой ткани.
Метаболизм витамина D осуществляется в две стадии:
• 25-гидроксилирование — протекает в печени;
• 1-гидроксилирование — протекает в почках и стимулируется паратиреоидным гормоном (РТН).
Низкая концентрация ионизированного Са2+ в плазме стимулирует секрецию РТН в паратиреоидной железе. Основной путь элиминации — желчная экскреция, а 24-гидроксилирование в почках является предварительной стадией.
l,25[OH]2D3 действует как гормон и играет важную роль в гомеостазе Са2+. Вместе с паратиреоидным гормоном он поддерживает уровень Са2+ в плазме за счет:
• стимуляции кишечной абсорбции Са2+;
• повышения мобилизации Са2+ из костей;
• снижения экскреции Са2+ из почек (через повышенную почечную реабсорбцию). Физиологические концентрации кальцитонина играют незначительную роль в гомеостазе Са2+ человека.
Концентрации РТН и 1,25[OH]2D3 изменяются в ответ на изменение концентраций кальция в плазме. Этот процесс поддерживает концентрации кальция в плазме на уровне около 10 мг/100 мл.
Другие функции 1,25[OH]2D3:
• ускорение образования костной ткани за счет стимуляции созревания остеокластов и непрямой стимуляции их активности;
• клеточная дифференциация;
• ингибирование роста некоторых карцином, особенно рака молочной железы и злокачественной меланомы.
В 1810-х гг. было обнаружено, что жир печени трески излечивает рахит — заболевание, которое сейчас известно как классический дефицит витамина D. Взрослой формой рахита является остеомаляция. Деминерализация костей происходит в результате перехода кальция в плазму, инициированного РТН. В группу с высоким риском дефицита витамина D входят дети, у которых пищевой дефицит усугубляется отсутствием солнечной инсоляции, пожилые люди и пациенты с почечной недостаточностью, у которых дефицит 1,25[OH]2D3 обусловлен отсутствием синтеза в почках. Гипопаратиреоидизм и прием эстрогенов могут снизить уровень РТН с таким же эффектом. Жировая мальабсорбция и потребление алкоголя также приводят к дефициту. Главными признаками гипокальциемии являются повышенная возбудимость, включая парестезии, тетанию и повышенную нервно-мышечную возбудимость, ларингоспазм и судороги.
Уровень кальция в плазме определяет гипер- и гипокальциемическое состояния. Витамин D как фармакотерапевтическое средство применяют в следующих случаях:
• при лечении рахита (пищевого и метаболического), остеомаляции и гипопаратиреоидизма. Метаболический рахит обычно лечат препаратами, которые не требуют почечного 1-гидроксилирования для активации (например, кальцитриолом);
• при лечении псориаза. Можно применять неактивные производные витамина D (например, кальципотриол);
• для профилактики и лечения остеопороза. Гиперкальциемия может быть результатом избыточного потребления витамина D. Длительная гиперкальциемия вызывает сначала обратимое, а затем необратимое поражение почек и кальцификацию мягких тканей, включая сердечно-сосудистую систему. Гипервитаминоз может сопровождаться задержкой роста детей, фетальными дефектами, сниженной функцией паратиреоидной железы и стенозом аорты.
