Гидровитамины в норме и при патологии
Витамин В1 (анейрин, антиневритный, тиамин)
Химическая структура тиамина содержит два кольца – пиримидиновое и тиазоловое, соединённые метиленовым мостиком.
У детей младшего возраста он синтезируется микрофлорой кишечника. Взрослым этот незаменимый пищевой фактор поступает с пищей. Витамин В1 быстро (через 15-30 минут) всасывается в тонком кишечнике при условии нормального состояния слизистой и его двигательной функции. Тиамин депонируется в печени, миокарде, почках, где и активируется. Установлено, что на его молекулу переносится пирофосфатная группировка с последующим образованием тиаминдифосфата (ТДФ, кокарбоксилазы). В головном мозгу действует фермент ТДФ-АТФ-фосфотрансфераза, который фосфорилирует ТДФ до тиаминтрифосфата (ТТФ). Доказано, что наибольшее его количество находится в коре головного мозга, продолговатом мозгу и субталамической области, то есть в зонах, где происходит усиленная возрастная дифференцировка нервной ткани.
Механизм действия
1. ТДФ - катион, который способен сильно поляризовать связь -С-С-, что облегчает её разрыв. Таким образом, ТДФ является коферментом класса лиаз. Например, служит:
а) коэнзимом транскетолазы – ключевого фермента ПФП окисления глюкозы - источника пентоз (рибозо-5-фосфата) для нуклеотидов, а также восстановленного НАД+Ф, необходимого для биосинтеза ВЖК, холестерина, дезоксирибонуклеотидов; обеспечения АРЗ; для осуществления микросомального окисления.
б) коферментом мультиэнзимных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование альфа-кетокислот (пирувата, альфа-кетоглутарата). Как распад пирувата, так и цикл трикарбоновых кислот являются поставщиками восстановительных эквивалентов, необходимых для запуска ЭТЦ. Продукт первого процесса – ацетил-КоА – используется в синтезе ацетилхолина, ВЖК, холестерина, липидов мембран, в том числе миелиновой оболочки.
2. Присутствие сопряжённой системы в ТДФ обусловливает наличие у него антиоксидантных свойств.
3. ТТФ – специфический макроэрг нервной ткани.
В физиологии и патологии детского возраста общепризнанна роль тиамина как регулятора секреторной, моторной и всасывающей функций желудочно-кишечного тракта. Особенно велико значение витамина в функционировании энергоёмких образований, в первую очередь, в нервной, мышечной тканях.
Гиповитаминозы
Экзогенный гиповитаминоз – болезнь бери – бери (с индийского beri – ножные оковы).
К ранним признакам относят утомляемость, апатию, раздражительность, депрессию, сонливость, расстройства памяти, нарушение концентрации внимания, анорексию, характерный вид языка – суховатый, тёмно-красного цвета, с маловыраженными сосочками. Позднее появляются специфические симптомы: хронический полиневрит с вероятной атрофией, контрактурами и параличами конечностей. У маленьких детей нередко отмечаются плаксивость, плохой сон, гиперстезия (повышенная чувствительность), угасание рефлексов, общая и частичная скованность, а при подъёме температуры - склонность к судорогам и ларингоспазму. У детей школьного возраста наблюдаются нервозность, капризность, иногда вялость, утомляемость, жалобы на боли по ходу нервов, гипотония. При этом могут возникнуть симптомы энцефалопатии Вернике: апатия, спутанность сознания, потеря памяти, атаксия, нистагм, тремор. Страдают также желудочно-кишечный тракт и сердечно-сосудистая система.
Лёгкие формы тиаминовой недостаточности распространены фактически в виде «болезней цивилизации» повсеместно, так как избыточное потребление легкоусвояемых углеводов, характерное для рациона городских жителей многих регионов, повышает потребность в тиамине. Установлено, что кофе ингибирует его всасывание в кишечнике, а в рыбе и морепродуктах высока активность тиаминазы, разрушающей этот витамин.
Эндогенный первичный гиповитаминоз:
а) болезнь Лея – результат блока фермента ТДФ-АТФ-фосфотрансферазы. Подавлено фосфорилирование ТДФ и образование ТТФ, что сказывается на деятельности центральной нервной системы. Появляются признаки функционального поражения черепно-мозговых нервов (глухота, слепота, нистагм, птоз и т.д.);
б) синдром Вернике-Корсакова развивается из-за уменьшенного сродства апофермента транскетолазы к ТДФ. Чаще наблюдается у больных с хроническим алкоголизмом. Основные симптомы: мозжечковая атаксия - нарушение походки, координации движений, а также снижение интеллекта и памяти; страдает ориентировка в пространстве и во времени; характерны апатия, болтливость, неспособность усваивать новую информацию.
Развитие эндогенного вторичного гиповитаминоза новорождённых провоцируется дефицитом тиамина у матери.
Доклинические формы гиповитаминозов В1 выявляются с помощью достаточно точных биохимических реакций (тест толерантности ПВК).
Гипервитаминоз
У лиц с повышенной чувствительностью к этому незаменимому пищевому фактору даже после однократной инъекции могут развиться различной степени аллергические реакции (вазомоторный ринит, крапивница, отёк Квинке, анафилактический шок).
Суточная потребность: 1,0-1,5 мг; растёт при больших физических нагрузках, во время спортивных тренировок, соревнований, при беременности, лактации, в экстремальных условиях, после оперативных вмешательств на желудочно-кишечном тракте, на фоне пероральной терапии антибиотиками.
Пищевые источники: злаки (их кожура), мука грубого помола, отруби, неочищенный рис, зерновой хлеб, проросшие злаки, гречиха, овсянка, капуста, картофель, морковь, бобовые, орехи, дрожжи, яйца, печень, мясо.
Витамин В12 (антипернициозный, кобаламин)
Единственный металлосодержащий витамин (в его состав входит катион кобальта). Данный незаменимый пищевой фактор частично синтезируется микрофлорой кишечника, но это не покрывает потребности в нём. Различные бактерии и водоросли обладают свойством образовывать кобаламин, отсюда его довольно много в сточных водах, речном иле. В организм человека поступает в основном с пищей животного происхождения. В 1929 г. было установлено, что для его всасывания необходимо наличие белка, который образуется добавочными фундальными клетками слизистой желудка (гастромукопротеид – внутренний фактор Кастла). При взаимодействии с внешним фактором Кастла (витамином В12) возникает комплекс, который предохраняет его от микрофлоры кишечника, обеспечивает абсорбцию и доставку в печень, где частью депонируется.
В плазме крови транспортируется к клеткам-мишеням в комплексе с γ-глобулином (транскобаламином). Экскретируется из организма в составе жёлчи, причём в кишечнике солидная часть витамина реабсорбируется (энтерогепатическая циркуляция), что способствует его сохранению и замедляет развитие гиповитаминоза.
Механизм действия
Описаны следующие активные формы витамина: метилкобаламин (МК) и дезоксиаденозилкобаламин (ДАК, или ДАВ12). Эти коферменты участвуют в двух типах реакций.
1.Метилкобаламин служит энзимом метилфераз, которые катализируют перенос метильных групп (-СН3):
(липотропный эффект)
а) этаноламин холин ацетилхолин (медиатор)
- СН3 холинфосфатиды(мембраны)
холинфосфатиды ЛПНП
ЛПОНП
б) норадреналин адреналин (медиатор, гормон)
- СН3
в)гомоцистеин метионин (липотропный эффект)
- СН3
г) гуанидинацетат креатин (креатинфосфат – макроэрг)
- СН3
д) дезоксиуридиндифосфат тимидиндифосфат (ТДФ)
(мононуклеотид в составе ДНК)
- СН3
2. ДАК входит в состав ферментов, которые ответственны за внутримолекулярный перенос группировок и реакции мутации (мутазы, изомеразы):
Бета-окисление ВЖК
с нечетным количеством атомов «С», Аминокислоты с
разветвленной цепью
Метионин
Метилмалонил Ко-А
Метилмалонил Ко-А мутаза (ДАК)
Сукцинил Ко-А + глицин
5-аминолевулинатсинтаза (ФП)
Гем
Гиповитаминозы
Несмотря на ограниченные источники витамина, его экзогенный гиповитаминоз не описан. При беременности и кормлении грудью, у строгих вегетарианцев увеличивается потребность в кобаламинах.
Что касается первичного эндогенного гиповитаминоза, то известно наследственное заболевание – метилмалоновая ацидурия, в основе которого лежит блок метилмалонил КоА-мутазы. Одним из главных признаков его служит резкий сдвиг рН в кислую сторону.
Очень редкой причиной подобной патологии является генетический дефект всасывания кобаламина вследствие отсутствия рецепторов для присоединения гастромукопротеина на эпителии слизистой оболочки тонкой кишки (болезнь Имерслунд-Гресбека).
Вторичный эндогенный гиповитаминоз – мегалобластическая (пернициозная, злокачественная) анемия Аддисона-Бирмера. Чаще развивается вследствие прекращения добавочными клетками желудка выработки гастромукопротеида из-за иммунных нарушений. К аналогичным результатам приводит гастрэктомия. У пациентов первично страдает слизистая желудка (ахилический гастрит со снижением секреции и кислотности желудочного сока).
В основе же клиники – подавление эритропоэза на стадии образования незрелых форм – мегалобластов. Кроме того появляются симптомы поражения нервной системы (сонливость, утомляемость, угрюмость, раздражительность, депрессия, головные боли, парастезии, слабость, скованность в ногах), аномалии сердечного ритма и, наконец, морфологические повреждения спинного мозга.
Дефицит данного витамина регистрируется при инвазии широким лентецом, поглощающим значительное количество этого незаменимого пищевого фактора, а также при энтеритах, синдроме «слепой кишки», спру, целиакии и др.
Замечено, что при снижении пула метилкобаламина в организме ингибируется метилирование гомоцистеина. Поэтому в дальнейшем развивается недостаток метионина, который сказывается на синтезе холина. Последний необходим для образования глицерофосфатидов, что, в конечном итоге, уменьшает секрецию липопротеидов печенью. С другой стороны, накопление гомоцистеина способствует развитию атеросклероза, так как установлено, что эта аминокислота является эндотелиотоксическим атерогенным фактором.
Недостаток витамина В12 – одна из самых растпространённых причин дисфункции мозга в старости. По меньшей мере 20% лиц старше 60 и больше 40% - после 80 лет находятся в таком состоянии, которое может стать толчком к развитию «псевдомаразма». Данный процесс начинается с атрофического гастрита, при котором угнетается усвояемость кобаламина. При этом постепенно повреждается внешний слой нервных волокон, что создаёт неврологические аномалии (частые потери равновесия, чувство неустойчивости при ходьбе).
К другим проявлениям гиповитаминоза В12 относятся онемение кожи, слабость мышц, снижение остроты зрения, деменция, психоз.
Надёжную информацию о природе недуга даёт падение концентрации кобаламина в крови (меньше 150 пг/мл).
Гипервитаминоз
Проявления токсичности сходны с симптомами введения раствора тиамина (аллергические реакции).
Суточная потребность: 2 – 5 мкг.
Пищевые источники: только продукты животного происхождения (печень, почки, мясо, яичный желток, рыба, устрицы, крабы, в меньшей степени - молоко, сыр).
Строгие вегетарианцы могут получать кобаламин из бобовых, в противном случае, у таких людей неизбежно возникает дефицит данного пищевого фактора.
Витамин В6 (адермин, антидерматитный, пиридоксин (-ол), пиридоксаль, пиридоксамин)
Частично синтезируется микрофлорой кишечника. Активация витамина происходит в печени путём фосфорилирования с образованием фосфопиридоксамина и фосфопиридоксаля.
Механизм действия
Фосфорилированные производные витамина В6 служат коферментами метаболизма азотсодержащих соединений (аминокислот, порфиринов, азотистых оснований, нуклеотидов).
1.Регулируют обмен аминокислот: реакции
а) переаминирования:
Например: Е
ПВК + фосфопиридоксамин аланин + фосфопиридоксаль
Е
Аспартат + фосфопиридоксаль оксалоацетат + фосфопиридоксамин
Суммарно:
Трансаминаза
ПВК + аспартат аланин + оксалоацетат
(ФП)
б) декарбоксилирования:
Например:
Глутаматдекарбоксилаза (ФП)
Глутамат ГАМК (тормозный медиатор)
СО2
Гистидиндекарбоксилаза (ФП)
Гистидин гистамин (биогенный амин)
СО2
Тирозиндекарбоксилаза (ФП)
Тирозин тирамин (биогенный амин)
СО2
Сериндекарбоксилаза (ФП)
Серин этаноламин холин (липотропный эффект)
СО2 глицерофосфатид
2.Используются в обмене серосодержащих аминокислот:
Метионин
гомоцистеин цистатионин цистеин
Цистатионин- Цистатиониназа
синтаза (ФП) (ФП)
3.Участники кинуренинового пути преобразования триптофана:
Триптофан-------- ----------------- НАД+ НАД+Ф
кинурениназа
(ФП)
4.Входя в состав 5-аминолевулинатсинтазы, обеспечивают синтез гема:
Глицин + сукцинилКоА 5-аминолевулиновая к-та
5-аминолевулинатсинтаза (ФП)
Гем
5.Служат коэнзимами ферментов генеза азотистых оснований, в том числе сфингозина – компонента сфинголипидов нервной ткани.
Гиповитаминозы
У взрослых клинические симптомы экзогенного гиповитаминоза - это потеря аппетита, тошнота, себорейный дерматит носогубной складки и лба, конъюнктивиты, хейлоз и глоссит. У подростков возникают угри (acne vulgaris). Иногда наблюдаются явления повреждения нервной системы: депрессия, головокружение, онемение, ощущение «ударов током», утомляемость.
У детей грудного возраста, находящихся на искусственном вскармливании, возможно развитие следующих признаков экзогенного гиповитаминоза:
1) дерматита вследствие нарушения метаболизма азотсодержащих соединений (аминокислот, нуклеотидов, аминов и т.д.);
2) анемии (из-за подавления синтеза гема),
3) нервозности, пугливости, беспокойства, раздражительности или сонливости, нарастающей заторможенности, что провоцируется дисбалансом в генезе нейромедиаторов, альтераций архитектоники миелиновой оболочки.
Описано несколько эндогенных первичных гиповитаминозов, в основе которых лежит молекулярная патология витамина В6:
1) пиридоксинзависимые судороги развиваются из-за генетического дефекта глутаматдекарбоксилазы, что нарушает образование ГАМК – тормозного медиатора;
2) пиридоксинзависимая анемия возникает из-за блока 5-аминолевулинатсинтазы, что угнетает синтез гема;
3) цистатионинурия провоцируется недостаточностью фермента цистатиониназы;
4) гомоцистинурия I стоит на третьем месте по частоте после муковисцидоза, фенилкетонурии; при этом виде патологии из-за подавления активности цистатионин-синтазы развиваются тромбоз, остеопороз, полая стопа, умственная отсталость, эктопия хрусталика;
5) в преобразовании триптофана в НАД+ участвует ФП-содержащий фермент кинурениназа. Наследственное снижение его активности служит причиной синдрома Кnapp-Komrover, клиническими признаками которого являются: глоссит, стоматит, склонность к аллергическим реакциям.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз возможен при применении лекарств – антагонистов данного витамина: сульфаниламидов, противотуберулёзных препаратов (изониазида, фтивазида), эстрогенов как противозачаточных средств. Стресс, лихорадка, гипертироз и другие метаболические ситуации, связанные с ускоренным катаболизмом белков, требуют повышенных количеств пиридоксина. Распад этого витамина усилен при алкоголизме. Проявления вторичного дефицита могут быть связаны также с длительной кишечной инфекцией, с явлениями мальабсорбции.
Гипервитаминоз
Витамин В6 менее токсичен, чем тиамин, но клинические признаки избытка вполне вероятны, сходны с действием ТДФ; кроме того возможны атаксия, потеря чувствительности, онемение, дрожь в пальцах.
Имеются данные о способности мегадоз пиридоксина стимулировать рост различных бактерий – молочнокислых, стафилококков и др.
Суточная потребность: 1 – 2 мг.
Пищевые источники: печень, почки, мясо, рыба, кетовая икра, яйца, картофель, хлеб, злаки, арахис, горох, соя, гречиха, рис, ячмень, фасоль, кукуруза, сладкий перец, морковь, бананы, дрожжи.
Витамин Вс (Вg, фолиевая кислота, фолацин)
Объединенное название группы фолатов, молекулы которых состоят из трёх компонентов: птерина, парааминобензойной и глутаминовой кислот. Установлено, что этот незаменимый пищевой фактор широко распространён в природе, синтезируется отдельными видами кишечных бактерий и дрожжами. В организм поступает с пищей, его особенно много в зелёных частях растений (folium), где он находится в связанной форме. В тканях человека витамин Вс восстанавливается с помощью аскорбата в тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК), выполняющую функцию кофермента.
Механизм действия
ТГФК переносит одноуглеродные фрагменты: -СН2-; -С=О; -СН3; =СН-; -СН2 - ОН; -СН2- NН2. Подобные реакции характерны для преобразований низкомолекулярных азотсодержащих соединений:
1.После присоединения к дезоксиуридиндифосфату –СН3, принесённого ТГФК, образуется тимидиндифосфат – специфическое звено ДНК.
2.Два одноуглеродных фрагмента (С1 – ТГФК) используются в синтезе пуриновых нуклеотидов.
Особое значение это (1, 2) имеет в быстро размножающихся и растущих клетках (например, в эритробластах), а также в опухолевых тканях. Поэтому с лечебной целью используют антивитамины фолатов.
3.С участием ТГФК происходит взаимопревращение аминокислот (гомоцистеина, серина и т.д.).
Например:
Серин глицин гем
ТГФК С1- ТГФК
Гиповитаминозы
Экзогенный гиповитаминозможет развиться при общем продолжительном недоедании; свой вклад вносят длительная тепловая обработка пищи, возросшая потребность при беременности, лактации.Для указанного страдания характерны нарушение в росте, снижение резистентности к инфекциям, злокачественная мегалобластическая макроцитарная анемия, подавление интенсивности лейкопоэза, гранулопоэза, тромбоцитопоэза. Клинически это проявляется кровоточивостью слизистых оболочек полости рта, дёсен, кишечника, язвенным стоматитом, некротической ангиной. Высока вероятность возникновения симптомов поражения нервной системы. У беременных, недополучающих фолаты, увеличивается риск выкидышей, рождения детей со «spina bifida», «заячьей губой», «волчьей пастью» и другими дефектами. Вскармливание младенца козьим молоком может сопровождаться симптомами мегалобластической анемии.
При гиповитаминозе Вс нарушается метилирование гомоцистеина, он накапливается, участвуя в атеро- и тромбогенезе, провоцируя клинику ИБС и инфаркта миокарда.
Описаны первичные эндогенные гиповитаминозы, воснове которых лежат блоки –
а)формиминотрансферазы, характеризуется задержкой умственного развития;
б) фолатредуктазы, при этом развивается мегалобластическая анемия.
Признаки вторичного эндогенного гиповитаминоза могут регистрироваться при нарушении всасывания в кишечнике (при целиакии, спру, «слепой петле»), при хронических инфекциях, хроническом алкоголизме, назначении сульфаниламидов, некоторых антибиотиков и оральных контрацептивов, - симптоматика идентична экзогенному недугу.
Лучшим показателем витаминного статуса служит определение содержания фолата в эритроцитах (в норме 160 – 640 нг/мл) или в сыворотке крови (если ниже 5 нг/мл в отличие от физиологического уровня около 10 нг/мл).
Гипервитаминоз
Витамин Вс токсичен. Изредка отравление проявляется симптомами передозировки гистамина, то есть зудом, тахикардией, аллергическими реакциями, а также рвотой, метеоризмом, анорексией, расстройствами сна.
Суточная потребность: 25 - 100 мкг.
Пищевые источники: зелёные части растений (петрушки, шпината, салата, лука), овощи (капуста, свёкла, морковь), картофель, кукуруза, бобовые, зерновые, цитрусовые, чёрная смородина, дрожжи, грибы, печень, почки. Умеренное количество содержится в мясе, яйцах, молоке.
Витамин С (антискорбутный, аскорбиновая кислота)
Большинство млекопитающих способно синтезировать этот пищевой фактор, но человек, некоторые приматы, морские свинки, нехищные летучие мыши утратили эту способность.
Витамин С легко всасывается в верхних отделах тонкого кишечника, циркулирует в плазме крови, накапливается не только в печени, семенниках, а также в гипофизе, надпочечниках, железистой ткани (pancreas, thyroidea). Экспериментально доказано, что больше аскорбиновой кислоты в лейкоцитах, значительно меньше в плазме крови. В цитозоле клеток это соединение находится в связанном состоянии; при гидролизе освобождается, участвует в реакциях окисления-восстановления с образованием дегидроаскорбиновой кислоты, которая превращается в дикетогулоновую кислоту и оксалаты, экскретируемые с мочой.
Механизм действия
1.Витамин С - антиоксидант прямого действия, инактивирует свободные радикалы, восстанавливает окисленные глутатион, бета-каротин, альфа-токоферол, а также витамин Вс в ТГФК.
2.Предохраняет от окисления Fe 2+ , что способствует:
а) в полости кишечника лучшему всасыванию этого микроэлемента;
б) в клетках его использованию в синтезе гема – небелкового компонента гемоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы и других гемсодержащих энзимов.
3.Косубстрат в реакциях гидроксилирования метаболитов кетостероидов, аминокислот:
S – Н + О = О + Н – АКДАК + S – ОН + Н2 О
Н
Например:
а) триптамин серотонин;
катехоламины
б) фенилаланин тирозин меланины
тироидные гормоны
в) лизин гидроксилизин
г) пролин гидроксипролин
Две последние аминокислоты являются облигатными компонентами белков соединительной ткани (коллагена, эластина). В процессе их посттрансляционной модификации и происходит гидроксилирование, из растворимых эти протеины превращаются в нерастворимые, что обеспечивает нормальное функционирование хрящевой, костной тканей, сосудистой стенки.
4.Будучи АО, витамин С угнетает пероксидацию ЛПОНП, что обеспечивает транспорт витаминов А и Е к тканям и тормозит атерогенез.
5.Участник ОВР, используемый в синтезе кортикостероидов, увеличивающих стрессоустойчивость.
6.Активатор некоторых протеаз, каталазы.
7.Функциональная активность специфических диоксигеназ – участников синтеза карнитина – целиком зависит от наличия аскорбиновой кислоты. Карнитин же отвечает за транспорт ВЖК в митохондрии и вступление их в β-окисления.
8.Результаты исследований последних лет доказали роль аскорбиновой кислоты в активации гексокиназы, что необходимо для нормального проникновения глюкозы в клетку, в генезе гликогена в печени.
9.Имеются сообщения, что данное БАВ способно повышать резистентность организма к неопластическим процессам, снижая риск возникновения рака желудка и пищевода за счёт нейтрализации канцерогенных нитрозаминов пищи.
10.Некоторые учёные считают, что мегадозы этого незаменимого пищевого фактора стимулируют бактерицидную активность и миграционную способность нейтрофилов. Это вполне обосновано, так как, являясь АО, аскорбат предохраняет мембраны макрофагов от повреждающего действия ПОЛ.
Гиповитаминозы (см. ниже)
Гипервитаминоз
Витамин С токсичен, хотя при современном недостаточном использовании в рационе продуктов – носителей аскорбиновой кислоты – развитие гиповитаминоза С маловероятно. Но систематическое употребление больших количеств витамина с целью профилактики простудных заболеваний повышает риск возникновения патологии.
Результатом передозировки могут быть следующие симптомы: аллергические реакции, диарея, оксалурия вплоть до образования камней, у беременных – выкидыши и уродства плода. Длительный приём аскорбиновой кислоты (более 1 г/сутки) активизирует симпатико-адреналовую систему, что проявляется бессонницей, головными болями, ощущением жара, гипертензией, гипергликемией.
В июне 2001 г. группа учёных во главе с руководителем Центра фармакологии рака при Пенсильванском университете доктором Блэром в ходе лабораторных исследований показала, что сверхдозы аскорбиновой кислоты (свыше 200 мг) могут служить сильным катализатором в процессе образования генотоксинов (веществ, вызывающих разрушительные мутации ДНК и стимулирующих онкогенез).
Продукт окисления вышеназванного соединения – дегидроаскорбиновая кислота – довольно токсична. Накапливаясь в крови, она может конкурировать с глюкозой, подавляя её поступление в клетки; провоцирует развитие глюкозурии; мало того – угнетает клеточное деление.
Суточная потребность: 30-60 мг.
Пищевые источники: только продукты растительного происхождения (картофель /печёный/, свежая и особенно квашеная капуста, болгарский перец, хрен, томаты, зелень шпината, салата, укропа, петрушки, лука, облепиха, чёрная смородина, клюква, калина, рябина, киви, кислые яблоки, апельсины, мандарины, грейпфруты);
- непищевые: отвары хвои, сосновых и кедровых побегов, настои листьев смородины и малины, плодов шиповника, проросшие зёрна овса, пшеницы.
Витамин Р (витамин проницаемости, полифенолы и биофлавоноиды)
Эта многочисленная группа незаменимых натуральных компонентов содержит более 600 соединений, среди которых встречаются как жирорастворимые формы (полифенолы), так и водорастворимые (рутин, катехины). Установлено, что растения вырабатывают витамин Р при участии никель- и молибденсодержащих ферментов. Биофлавоноиды – обязательный компонент пищи травоядных и всеядных животных, а также человека.
Механизм действия
1.Являются антиоксидантами прямого действия из-за наличия сопряжённой системы; служат эффективными ловушками АФК; нейтрализуют токсичные нитрозамины, получившиеся из нитритов (антиканцерогенное влияние). Предотвращают онкогенез в лёгких, желудочно-кишечном тракте, мочеполовой системе.
2.Способствуют сохранению и экономному расходованию витамина С.
3.Защищают от переокисления адреналин, глутатион.
4. Предохраняют от пероксидации ЛПОНП.
5.Изменяя метаболизм арахидоновой кислоты, оказывают противовоспалительное действие.
6.Считают, что из полифенолов в организме синтезируется витаминоподобное соединение КоQ – облигатный компонент ЭТЦ.
7.Угнетают активность эластазы, коллагеназы, гиалуронидазы, регулирующих архитектонику и проницаемость сосудистой стенки, являются капилляропротекторами.
8.Связываясь с бензодиазепиновым рецептором тромбоцитов, снижают тромбогенный потенциал.
В целом флавоноиды обладают кардиотропным, гипотензивным, мочегонным, гепатопротекторным, антиаллергическим, противогрибковым, противовоспалительным, антимикробным, антивирусным, противоопухолевым действием.
Гиповитаминозы
Экзогенный гиповитаминоз – полигиповитаминоз витаминов С и Р (цинга), весьма распространён, особенно весной. Первые клинические признаки (недостаток аскорбиновой кислоты) характеризуются поражением центральной и вегетативной нервной систем (астенический синдром): сонливостью или бессонницей, повышенной возбудимостью, лёгкой утомляемостью, общей слабостью, апатией (безразличием) или депрессией, анорексией (потерей аппетита), а также болями в области сердца (кардиалгии), тахикардией, гипохромной анемией с анизоцитозом, со снижением количества тромбоцитов, функциональными расстройствами желудочно-кишечного тракта. Позднее присоединяются симптомы нарушения проницаемости сосудистой стенки (петехии, кровоточивость дёсен, отёчность), плохое заживление ран, что обусловлено, в основном, дефицитом витамина Р. В результате поражается наиболее насыщенный гидроксипролиновыми остатками коллаген кровеносных сосудов, в том числе и базальных мембран, что выливается в развитие геморрагического синдрома. Далее регистрируются альтерации структур хрящевой и костной тканей (недостаток аскорбиновой кислоты). Ослабевают прикрепление надкостницы к костям и фиксация зубов в мандибулярных и максиллярных лунках, появляются поднадкостничные кровоизлияния, периостит и геморрагический пародонтит с гингивитом. Могут быть периостальные переломы по типу «зелёной веточки».
Клиника сочетанного дефицита этих витаминов провоцируется не только постоянным потреблением пищи с низким содержанием овощей, фруктов, ягод, но и эмоциональными стрессами у тех, кто получил травму или ожог, у курильщиков и наркоманов, у лиц, занятых тяжёлым физическим трудом, при обильном потении, у беременных, кормящих грудью.
Предцинготные гиповитаминозные состояния, связанные с повышением проницаемости капилляров, обычно возникают при наличии в анамнезе одностороннего углеводистого питания, следовательно, и недостатка витаминов группы В, а также рутина.
У детей первого года жизни при явно выраженной анемии и дефиците витамина С нарастает эритробластоз и происходит увеличение числа миелоцитов с задержкой их созревания, что указывает на угнетение гемопоэза костного мозга.
Рядом наблюдений доказано, что ревматизм, дифтерия, особенно токсические формы, сопровождаются симптомами вторичного эндогенного С-гиповитаминоза. По всей вероятности, это связано с воздействием токсинов на надпочечники.
Что касается экзогенного гиповитаминоза Р, то он характеризуется снижением прочности капилляров, усилением их проницаемости, затем появлением симптомов дефицита аскорбиновой кислоты.
Гипервитаминоз
Гипервитаминоз витамина Р не описан, хотя иногда мегадозы биофлавоноидов способствуют гипотонии.
Суточная потребность: 50-75 мг.
Пищевые источники: чай (зелёный и байховый), цитрусовые, сливы, абрикосы, гранат, вишни, яблоки, виноград, калина, жимолость, чёрная смородина, крыжовник, брусника, голубика, клюква, ревень, тыква, свекла, сладкий перец, гречиха, соя, рис, чечевица, кофе, какао, шоколад, свежие оливки и оливковое масло, чеснок;
- непищевые: хвоя, алоэ, плоды шиповника.
Витамин РР (В5, противопеллагрический, ниацин,
никотиновая кислота и ее амид)
Дж. Гольдберг обнаружил в дрожжах фактор, излечивающий от пеллагры (pellagra preventive). Отсюда произошло название витамина РР.
В организм поступает с пищей. Быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Часть его синтезируется микрофлорой кишечника, а в основном образуется в тканях человека из аминокислоты триптофана. Депонируется в гепатоцитах, где его избыток инактивируется с помощью метилирования.
Механизм действия
В печени происходит образование активных форм в виде динуклеотидов: никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) и никотинамидаденин-динуклеотидфосфата (НАД+Ф).
Вышеуказанные соединения являются коферментами оксидоредуктаз, которые катализируют свыше 150 реакций. Причём НАД+ входит в состав пиридиновых ДГ тканевого дыхания и передаёт восстановительные эквиваленты на флавиновые дегидрогеназы, обеспечивая биоэнергетику клетки.
Восстановленный НАД+Ф используется в организме в биосинтетических процессах:
а) выступает источником ионов водорода в образовании ВЖК, холестерина, стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д, дезоксирибонуклеотидов;
б) служит компонентом АРЗ;
в) участвует в микросомальном окислении, в котором кислород включается в молекулу субстрата; таким способом осуществляется генез некоторых аминокислот (тирозина), ненасыщенных жирных кислот, простагландинов, а также гидроксилирование ксенобиотиков (лекарственных препаратов и ядов), что уменьшает их токсичность.
Подобные биохимические свойства проявляются в следующих функциях витамина РР:
1) оказывает гистаминоподобный эффект (расширяет мелкие сосуды лица, вызывает покраснение с ощущением тепла и покалывания, появление уртикарной сыпи);
2) увеличивает скорость кровотока, в результате улучшается газовый состав крови, уменьшаются гиперкапния (повышенное содержание СО2 в крови) и гипоксемия;
3) повышает как общую кислотность желудочного сока, так и содержание свободной соляной кислоты;
4)регулирует моторику и эвакуаторную деятельность всего пищеварительного тракта;
5) стимулирует поджелудочную железу, надпочечники; пигментную и дезинтоксикационную функции печени;
6) активирует работу костного мозга, возбуждая эритропоэз;
7) свободная никотиновая кислота (не НАД+) замедляет синтез атерогенных ЛП, активирует фибринолиз.
Гиповитаминозы
Большое значение в развитии дефицита имеют внешние факторы – скученность, длительное охлаждение, недостаточность общего питания, поэтому он возникает в период народных бедствий.
Ещё в 1735 году Г.Касал дал описание этого недуга среди людей, для которых в качестве основного продукта служила кукуруза.
Экзогенный гиповитаминоз (пеллагра, pelle agra – шершавая кожа) - обычно следствие употребления неполноценных белков, бедных триптофаном. В прошлом заболеваемость данным гиповитаминозом была связана с преимущественным употреблением в пищу кукурузы (юг Европы, Африка, Латинская Америка). В царской России подобными регионами были Бессарабия (Молдавия) и в меньшей степени – Грузия. Благодаря многомасштабной комплексной программе, включающей назначение никотиновой кислоты больным, пеллагру ликвидировали. Поэтому с 60-х годов прошлого столетия свежие случаи практически не фиксировались.
Но в 90-е годы, когда из-за экономических трудностей изменился характер питания, вновь стали регистрировать это заболевание. Предрасполагающим фактором к появлению данной патологии у детей является диарея, у взрослых – алкоголизм. Клинические симптомы пеллагры (болезнь трёх «Д»): деменция (поражение центральной нервной системы), диарея (нарушение желудочно-кишечного тракта), дерматит (заболевание кожи).
Изменения психики носят характер депрессии, апатии, быстрой утомляемости, раздражительности, слабости, головокружений, дезориентации, бреда; к ним могут присоединиться галлюцинации и даже смерть.
У пациентов страдает аппетит; слизистая полости рта яркая, суховатая; язык слегка отёчный с трещинами, в дальнейшем «кардинальский» (обнажен от эпителия). Жалобы на слюнотечение, жжение во рту с последующим развитием стоматита. В желудочном соке исчезают соляная кислота и пепсин. Функции кишечника нарушены – запоры чередуются с поносами; у маленьких детей преобладает жидкий обильный пенистый стул.
Типичный дефицит никотиновой кислоты характеризуется появлением пеллагрозной эритемы, располагающейся симметрично на лице, на тыле кистей, стоп, на груди, вначале в виде отдельных пятен тёмнокрасного цвета, а затем слияния их с образованием отёков, язв, корок. Доказано, что для появления типичных дерматитов имеет значение сенсибилизация ультрафиолетовыми солнечными лучами. Многие участки кожи покрываются грязно-бурой пигментацией, с трещинами, имеющими свои типичные локализации («воротничок», «галстук», «ожерелье», «перчатки», «бабочка», «бакенбарды»).
В настоящее время пеллагра является очень редкой патологией.
Первичный эндогенный гиповитаминоз развивается вследствие нарушения синтеза: а) белка, ответственного за активный транспорт триптофана через стенку кишечника, у младенцев (синдром «голубых пеленок») и у взрослых – (болезнь Hartnup);
б) белка-фермента кинурениназы, который участвует в распаде вышеуказанной аминокислоты с образованием НАД+ (синдром Knapp-Komrover).
Симптомы вторичного эндогенного гиповитаминоза возникают в результате поражений желудочно-кишечного тракта или дефицита витаминов группы В (особенно В1 и В6). Кроме того, он регистрируется при хроническом алкоголизме, длительном приёме цитостатиков и белковом голодании.
Гипервитаминоз
Витамин РР довольно токсичен.
Клиника острого отравления: высокие дозы никотиновой кислоты вызывают гистамин-высвобождающий эффект, что приводит к развитию аллергических реакций (покраснение, зуд кожи), снижение АД. Помимо этого отмечаются сердцебиение и желтушность.
Длительный приём супервеличин этого витамина грозит избыточным накоплением нейтральных жиров, в первую очередь, жировым перерождением печени, стеатозом. Рассмотрим механизм развития данной патологии. В гепатоцитах неадекватные величины никотинамида обычно преобразуются в метилникотинамид. Источником метильных групп служит активная форма метионина (SAM). На первом этапе возникает конкуренция за метилирование между витамином РР и фосфатидилэтаноламином, который получив СН3-группу, превращается в фосфатидилхолин:
Никотинамид + SAM метилникотинамид + S-аденозилгомоцистеин
SAM Х
ФЭА + SAM Х ФХ
Получившееся соединение, являясь амфифилом, становится облигатным посредником в сборке липопротеидов – транспортных форм нейтральных жиров. При избытке витамина РР метилирование смещается в сторону образования метилникотинамида, при этом нарушается синтез ФХ. Баланс между фосфолипидами и ТАГ сдвигается в пользу последних, что обусловливает развитие жировой инфильтрации печени.
Кроме того, могут повреждаться зрение, возникать акантоз (коричневые пятна на коже), появляться признаки аллергии.
Суточная потребность: 15-25 мг, увеличивается при беременности, лактации.
Пищевые источники: отруби злаков, хлеб, гречиха, грибы, картофель, зелёные овощи, арахис, дрожжи, печень, почки, мясо, рыба, молоко, сыр, яйца, растительные масла.
Витамин В2 (антисеборейный, рибофлавин)
Поступает с пищей или синтезируется микрофлорой кишечника.
Легко и быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте. Активирование витамина происходит в гепатоцитах, энтероцитах следующим образом:
АТФ АДФ АТФ пирофосфат
| | | | |
Рибофлавин ФМН 
ФАД
Флавокиназа ФАД-пирофосфорилаза
Депонируется преимущественно в печени и почках.
Механизм действия
1.Коэнзимы, содержащие флавинмононуклеотид (ФМН), входят в состав вторичных дегидрогеназ тканевого дыхания и принимают восстановительные эквиваленты от первичных пиридин-зависимых дегидрогеназ с коферментом НАД+, тем самым обеспечивая нормальное функционирование митохондрий в качестве энергостанции клетки.
2.Флавин-зависимые ДГ с коферментами ФАД (флавинадениндинуклеоти-дом) способны окислять свободный субстрат, если его редокс-потенциал менее отрицательный, чем у первичных дегидрогеназ. К этим субстратам относятся следующие вещества: сукцинат (в ЦТК), а также альфа-глицерол-фосфат, ацилы ВЖК (в β–окислении), альдегиды, биогенные амины.
3.Данный БАВ служит компонентом мультиэнзимных комплексов, участвующих в окислительном декарбоксилировании альфа-кетокислот (пирувата и 2-оксоглутарата).
4.Коэнзим глутатион-редуктазы – одного из важнейших звеньев АРЗ (антиоксидант непрямого действия).
Экспериментально доказано, что витамин В2 тесно связан со зрительной функцией, обладает светочувствительными свойствами, способствующими трансформации коротковолновых синих лучей.
Гиповитаминозы
Дефицит этого незаменимого пищевого фактора встречается редко или носит стёртый характер.
Экзогенный гиповитаминоз развивается у недоношенных, находящихся на искусственном вскармливании; имеет полисимптомный тип, так как одновременно существует недостаточность и других витаминов группы В. Наиболее специфическими признаками гипорибофлавиноза являются плохой аппетит, головная боль, задержка роста, изменения со стороны конъюнктивы и глаз, фотофобия, альтерации кожи и её дериватов: хейлоз, стоматит, заеды в углах рта, себорейный дерматит, алопеция, так как из-за угнетения скорости биологического окисления в мембранах митохондрий, в первую очередь, это ощущают высокоаэробные ткани (эпителий кожи, полости рта).
Хейлоз – поражение губ в виде побледнения их, мацерации с поперечными трещинами и ярко-красной каймой на линии их смыкания. Типичным считается ангулярный стоматит – появление в углах рта сероватых уплотнений с последующей их мацерацией и образованием трещин и корочек, которые постепенно организуют рубчик (заеда).
Глоссит характеризуется десквамацией эпителия над сильно атрофированными сосочками (десквамативный глоссит); язык становится гладким, блестящим, ярко-пурпурного цвета («кардинальский» язык).
Дерматиты при гипорибофлавинозе имеют ряд особенностей. На коже лица, веках, ушах, крыльях носа и носогубных складках развивается чешуйчатое шелушение с уплотнением.
Изменения со стороны глаз носят специфичный характер: субъективно – светобоязнь (фотофобия), жжение, слёзоточивость, снижение остроты зрения; при осмотре заметна обильная васкуляризация роговой оболочки с образованием по её окружности утолщения краевой сосудистой сети с сосудистыми пучками.
Реакция нервной системы и психики в этих условиях зависит от типа нервной деятельности. В первый период возникновения дефицита этого незаменимого пищевого фактора преобладают процессы торможения, а в последующем – возбуждения. У маленьких детей нередки жалобы на парестезии (нарушение чувствительности), мышечную слабость и судороги.
Вследствие усиления СРО (блокады рибофлавин-зависимой глутатион-редуктазы) возможна деструкция мембран эритроцитов (гемолитическая анемия).
В основе первичного эндогенного гиповитаминоза лежит генетический дефект этого фермента, что также проявляется усиленным гемолизом.
Симптомы вторичного эндогенного гиповитаминоза развиваются после приёма антидепрессантов и антибиотиков тетрациклинового ряда, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, печени, у алкоголиков.
Гипервитаминоз
Витамин В2 мало токсичен, хотя вероятность возникновения аллергических реакций после парентерального его введения достаточно велика.
Суточная потребность: 2-4 мг.
Пищевые источники: дрожжи, печень, почки, мясо, дичь, рыба, молоко, творог, сыр, яйца, зелень, помидоры, свёкла, морковь, шпинат, цветная капуста, злаки (их мука), гречиха, груши, персики, орехи, чай.
Витамин Н (биотин, антисеборейный)
Получил своё название от немецкого слова Haut – кожа. Ситезируется нормальной микрофлорой кишечника и в тканях находится в связанном с белком состоянии.
Механизм действия
Биотин, используя энергию АТФ, способен захватывать СО2 (N-карбоксибиотин) и переносить его на другие соединения, то есть участвовать в реакциях карбоксилирования и транскарбоксилирования.
1.Служит коферментом пируваткарбоксилазы, которая преобразует пируват в оксалоацетат, тем самым запускает глюконеогенез или ЦТК.
2.Ключевая реакция биосинтеза ВЖК катализируется ацетил-КоА-карбоксилазой с участием витамина Н.
3. Является коэнзимом пропионил КоА-карбоксилазы.
4.Карбоксибиотин используется как источник СО2 в синтезе мочевины (обезвреживание аммиака), а также в анаболизме пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.
Гиповитаминозы
Экзогенный гиповитаминоз практически не встречается.
Первичный эндогенный гиповитаминоз - пропионовая ацидемия – характеризуется задержкой умственного развития, анемией, иногда осложняется комой.
Вторичный эндогенный гиповитаминоз возникает при злоупотреблении сырыми яйцами, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и дисбактериозе кишечника; у детей раннего возраста - при длительном парентеральном питании без добавок витамина Н. В этих условиях нарушается синтез ВЖК, тормозится катаболизм многих важнейших аминокислот, что приводит к кето- и лактатацидозу. В клинике отмечается замедление роста, задержка интеллектуального развития, поражение нервной системы (депрессии), ЖКТ (анорексия, тошнота, рвота, атония кишечника), кожи и её производных (очаговое выпадение волос).
У детей к проявлениям недостаточности биотина относят болезнь Свифта, или себорейный дерматит, который характеризуется мелкочешуйчатым шелушением кожи и атрофией сосочков языка («географический язык»). Позже регистрируются симптомы со стороны центральной нервной системы – парестезии, гиперстезии, мышечные боли, рвота, изменение походки. Недостаток витамина Н приводит также к жировой инфильтрации печени.
Гипервитаминоз
Биотин мало токсичен, клиника острого и хронического отравления не описана.
Суточная потребность: 30-100 мкг.
Пищевые источники: почки, печень, желток яйца, дрожжи, грибы, помидоры, орехи, арахис, шоколад, бобовые, соя, рис, цветная капуста.
Витамин В3 (пантотеновая кислота)
Вильямс дал ей определение как «вездесущее вещество». В незначительных количествах синтезируется микрофлорой кишечника, легко абсорбируется, после чего концентрируется в печени, миокарде, почках и некоторых других органах. В клетках органов-мишеней происходит образование коферментных форм пантотената: 4-фосфопантетеина, фосфо-КоА, КоА – SH (кофермента ацилирования). Последний имеет следующую схему строения:
Аденин тиоэтиламин
рибозо- 3-фосфат пантотеновая кислота
фосфат фосфат
Сульфгидрильная группа тиоэтиламина активна и взаимодействует с субстратами (поэтому данную форму витамина В3 обычно обозначают НS-КоА). Инактивация кофермента в организме осуществляется путём гидролиза, и высвободившаяся пантотеновая кислота выделяется с мочой.
Механизм действия
Основной представитель коэнзимов, производных витамина В3, - НS КоА в клетках находится или в свободном виде, или в связанном состоянии в составе ацил-переносящего белка (АПБ). С помощью кофермента ацилирования активируются высшие жирные и некоторые другие (кето-, дикарбоновые, низшие) кислоты:
АТФ АМФ+пирофосфат
R-COOH + HS-Ko A R - C ~ SKoA
О
Образующиеся ацилы участвуют в реакциях окисления (в β-окислении ВЖК, окислительном декарбоксилировании альфа–кетокислот, ЦТК), синтеза (в генезе холестерина и его производных, высших жирных кислот, кетоновых тел, ацетилхолина, ацетилированных аминопроизводных гексоз – составных частей ГАГ; в образовании гема из сукцинил –КоА и глицина); в биотрансформации в печени и т.д.
Гиповитаминозы
Экзогенный гиповитаминоз (апантотеноз) получен только в условиях искусственного дефицита: при этом угнетается окислительное декарбоксилирование пирувата, ацетилирование (инактивация) биогенных аминов и ксенобиотиков, уменьшается интенсивность синтеза ВЖК, холестерина, ацетилхолина, а с ними и сложных липидов. Клинически проявляется в подавлении иммунитета, задержке роста, поражении кожи и её дериватов (дерматиты, депигментация, облысение), в нарушении функций нервной системы: повышенной утомляемости, раздражительности, потери координации, апатии, депрессии, невритах, параличах.
По всей вероятности, последнее обусловлено повреждением метаболизма биогенных аминов, например, замедлением синтеза ацетилхолина – медиатора парасимпатической нервной системы. Снижение же иммунорезистентности объясняется ослаблением функции надпочечников (подавлен генез кортикостероидов из холестерина). В связи с этим появляются головные боли, головокружение, бессонница, мышечная слабость, тошнота, рвота, атония кишечника (запоры).
Первичные эндогенные гиповитаминозы не описаны.
Вторичные эндогенные гиповитаминозы могут развиться при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, лечении антибиотиками per os.
Гипервитаминоз
После приёма мегадоз пантотената вполне вероятны тошнота, рвота, изжога, диарея. Симптомы хронического отравления им не описаны.
Суточная потребность: 7-10 мг.
Пищевые источники: печень, мясо, рыба (лососевые), яйца, молоко, сыр, дрожжи, грибы, морковь, картофель, орехи, семена подсолнечника.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1712;