Жирорастворимые витамины Витамины группы А

Термин «витамин А» (антиксерофтальмический фактор) объединяет группу близких по химической структуре соединений: ретинола, ретиналя, ретиноевой кислоты, их эфиров.

Характерными симптомами недостаточности витамина Ау человека и животных являются специфические поражения глаз, кожи, слизистых оболочек, торможение роста, снижение массы тела, общее истощение организма. Поражение эпителия кожи проявляется его ускоренной пролиферацией и патологическим ороговением, что сопровождается развитием фолликулярного папулезного гиперкератоза («жабья кожа»). Нарушение эпителизации вызывает сухость кожи, шелушение, развитие вторичных инфекций. При авитаминозе А поражается эпителий слизистой оболочки мочеполовой и дыхательной систем, а также пищеварительного тракта, что вызывает (усугубляет) нарушение всасывания жирорастворимых витаминов. Снижение барьерной функции кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм болезнетворных микробов и возникновению дерматитов, ларинготрахеобронхитов, пневмоний, циститов, пиелитов и т.д. Ороговение эпителия слезного канала приводит к его закупорке, развитию сухости конъюнктивы и роговой оболочки глаза (ксерофтальмия)с последующим конъюнктивитом, отеком, изъязвлением и размягчением роговицы (кератомаляция),так как глазное яблоко не омывается слезной жидкостью, обладающей бактерицидными свойствами. Может развиться атрофия слезных желез. На склерах образуются очаги гиперкератоза (бляшки Бито). Исходом кератомаляции может быть помутнение роговицы (бельмо), приводящее к слепоте (амблиопия).Специфическим симптомом авитаминоза (гиповитаминоза) А является куриная, или сумеречная, слепота (гемералопия).Недостаточность витамина А проявляется прежде всего нарушением темновой адаптации - увеличением промежутка времени, необходимого для адаптации после перехода из освещенного помещения в темное. Наряду с этим увеличивается зрительный порог, т.е. минимальная интенсивность света, которая вызывает зрительные ощущения.

Витамин А обладает широким спектром биологического действия. Он участвует в процессах фоторецепции, необходим для роста тела, воспроизведения потомства, поддержания иммуно-

логического и гематологического статуса, пролиферации и дифференцировки тканей (эпителии кожных покровов, слизистых, сперматогенный эпителий, костная ткань); влияет на многие стороны обмена веществ: тканевое дыхание и энергетический обмен в тканях (стабилизирует митохондриальные мембраны и активирует синтез убихинона), обмен белков (воздействует на инициацию репликации), углеводов (участвует в синтезе мембранных гликопротеинов и гликолипидов), липидов (влияет на превращение мевалоновой кислоты в холестерин), нуклеиновых кислот. Большинство метаболических эффектов витамина А связано с его влиянием на стабильность и проницаемость клеточных мембран.

Развитие гемералопии при гиповитаминозе А связано с участием витамина в фотохимическом акте зрения. Светочувствительным пигментом сетчатки (палочек) является сложный белок родопсин, состоящий из липопротеина опсина и простетической группы, представленной 11-цис-ретиналем (рис. 12-5). На свету родопсин расщепляется на опсин и ретиналь, последний подвергается превращению в трансформу. Фотоизомеризация ретиналя вызывает местную деполяризацию мембраны, что приводит к возникновению электрического импульса, который распространяется по нервному волокну. Цикл превращений светочувствительного пигмента завершается в темноте регенерацией родопсина (соединением опсина и 11-цис-ретиналя, который может синтезироваться из цис-ретинола или транс-ретиналя) и восстановлением чувствительности к свету слабой интенсивности. Потери ретиналя в цикле должны восполняться за счет поступления в организм ретинола с пищей. При дефиците витамина А нарушается темновая фаза цикла - восстановление родопсина. Развивается дегенерация наружных сегментов палочек.

Рис. 12-5.Механизм нарушения сумеречного зрения при гиповитаминозе А

Глубокий дефицит витамина А может оказывать влияние на цветоощущение, так как он входит и в состав йодопсинов (светочувствительных пигментов колбочек, отвечающих за цветовое зрение). Дефицит витамина А обусловливает нарушение синтеза хондроитинсульфатов, влияющее на формирование соединительной ткани, в том числе костной, из-за увеличения распада фосфоаденозинфосфосульфата под действием лизосомальных сульфатаз, подавляемых ретиноидами.

В условиях гиповитаминоза А замедляется синтез гликопротеинов, нарушаются рецепторный состав клеточных поверхностей, выработка гормонов, секретов, разрыхляется гликокаликс, нарушается структура межклеточного вещества, снижаются адгезивные свойства клеток. В клетках тормозится синтез РНК, падает активность ферментов, обеспечивающих защиту липидов от окисления. При недостатке витамина А вследствие нехватки ростовых факторов и медиаторов задерживается пролиферация эпителиальных и мезенхимных клеточных популяций, возможно, активируется апоптоз. Развивается функциональная неполноценность железистых эпителиев с их метаплазией. Страдает иммунитет, сперматогенез прекращается на стадии мейоза.

Дефицит витамина А ведет к нарушению противосвертывающих механизмов крови (рост толерантности плазмы к гепарину, гиперфибриногенемия).

У новорожденных практически нет запасов витамина А, поэтому при отсутствии его в рационе питания быстро развивается авитаминоз с соответствующим симптомокомплексом, вплоть до летального исхода.

Вторичный гиповитаминоз Авозможен при печеночной недостаточности, так как в клетках печени ретинолэстераза освобождает ретинол, который транспортируется в крови в связанном с белком состоянии; при протеинурии - вследствие потери ретинолсвязывающего белка; при алкоголизме - вследствие недостатка цинка и ниацина, необходимых для метаболизма витамина А, а также нарушения всасывания ретинола из-за алкогольной мальабсорбции. Нарушение превращения провитаминов в витамин А с развитием каротинемической псевдожелтухи может возникать при гипотиреозе, так как активность β-каротиндиоксигеназы (фермента, превращающего β-каротин в ретиналь) стимулируется гормонами щитовидной железы.

Недостаточность витамина А может развиваться при врожденном нарушении превращения β-каротина в ретиналь, связанном с генетическим дефектом β-каротиндиоксигеназы.

Генетический дефект, при котором увеличивается потребность в витамине А для поддержания нормального состояния эпителиальной ткани, лежит в основе фолликулярного кератоза Дарье. Наряду с изменениями кожи и слизистой оболочки полости рта у больных с данной патологией отмечаются отставание умственного развития и психозы.

Поступление в организм больших доз витамина А, во много раз превышающих физиологическую потребность, вызывает характерную картину интоксикации, известную под названием гипервитаминоз А.В клинической картине острой формы отравления у животных, часто заканчивающейся смертью, преобладают судороги и параличи. Хроническая форма характеризуется остановкой роста, потерей массы тела, спонтанными переломами длинных трубчатых костей (вследствие торможения остеогенеза и активации хондролитических процессов), кровоизлияниями во внутренние органы, дегенеративными изменениями эндокринных желез, печени, селезенки.

Гипервитаминоз А у человека может возникнуть в результате употребления продуктов, содержащих большое количество витамина А, либо токсических доз препаратов витамина А (50 тыс. МЕ в сутки при продолжительном применении или 1-6 млн МЕ однократно). Острый гипервитаминоз А чаще всего выражается в головокружении, тяжелой головной боли, сонливости, ступоре, диспепсических явлениях (понос, рвота), шелушении кожи. Хроническое отравление витамином А влечет за собой головную боль, сухой дерматит, выпадение волос, боль в суставах и костях при ходьбе и надавливании, отек вдоль трубчатых костей, повышенную ломкость костей, кальциноз связок, анорексию, потерю массы тела, гепатоспленомегалию, геморрагический синдром. Нередко наблюдаются симптомы экзофтальмии и повышения давления спинно-мозговой жидкости, отек соска зрительного нерва, связанный с развитием ликворной гипертензии и сдавлением нервов в отверстиях костей черепа. Высокие дозы витамина А эмбриотоксичны. На фоне гипервитаминоза А наряду с активацией фибринолиза (ретинол стимулирует продукцию активатора плазминогена клетками эндотелия), сопровождаемой гипофибриногенемией, проявляется рост антитромбиновой активности.

При гипервитаминозе А в клетках нарушаются окислительно-восстановительные реакции, ускоряются процессы гликозилирования; в липидном слое мембран, изменяющих свои физико-химические свойства, появляются участки, обогащенные витамином А, гипертрофируется комплекс Гольджи, разрушаются мембраны митохондрий, цитоплазматического ретикулума, нарушается структура гликокаликса и межклеточных контактов. Клетки разобщаются, усиливается фагоцитоз. Развиваются слизистая метаплазия ороговевающих эпителиев, нарушение зрения, генерализованное аутоиммунное воспаление, дегенеративные изменения многих органов и систем (некроз гепатоцитов и клеток почечного канальцевого эпителия, фиброз печени).

Как гипо-, так и гипервитаминоз А сопровождаются активацией свободнорадикальных процессов, поскольку ретинол в гидрофобной области мембран клеток выполняет роль стерического регулятора, определяющего доступность ненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав фосфолипидов, для окисления.

Витамин А содержится в основном в продуктах животного происхождения (печень, цельное молоко, сливки, сметана, сливочное масло, сыр). Особенно богаты им печень и внутренний жир некоторых видов рыб (палтус, треска) и морского зверя (киты, моржи, тюлени, дельфины), белого медведя. Основным пищевым источником каротинов (провитаминов А) являются продукты растительного происхождения: морковь, красный перец, томаты, зелень петрушки, салат, шпинат, щавель, облепиха, шиповник и др. Суточная потребность в витамине А для взрослого человека - 1,5-3,0 мг, или 2-5 мг β-каротина; для детей выше, чем для взрослых. Повышается при беременности, лактации, утомлении, продолжительном напряжении зрения.