CC BY
57
Ю.1. Комкаренко
ДЕФ1ЦИТ В1ТАМ1НУ D I ЙOГO POЛЬ У PO3B^Ky ПOPУШЕНЬ OБМIНУ PЕЧOBИН ЗА ^KPOBOrO Д1АБЕТУ
Нацюналъний медичний утверситет ím. О. О. Богомольця, Knie
Cyчacнi нayкoвi yявлeння пpo бioлoгiчнy poль вiтaмiнy Dg в opгaнiзмi ocтaннiми poкaми пoпoв-нилиcь нoвими вiдoмocтями, щo знaчнoю мipoю змiнили пoгляди нa знaчeння цьoгo вiтaмiнy. Дeфiцит вiтaмiнy D е зaгaльнoю тa дocить poз-пoвcюджeнoю пpoблeмoю, щo мae виpaжeнi icni-нiчнi нacлiдки. 3a дaними James W.P.T., y cвiтi нapaxoвyeтьcя 1 мiльяpд лю^й, якi мaють нe-дocтaтнicть втамну Dg [1].
Biтaмiн D тpaдицiйнo вiднocять дo гpyпи жи-popoзчинниx вiтaмiнiв. Пpoтe, нa вiдмiнy вщ ycix iншиx вiтaмiнiв, вiтaмiн D нe е влacнe вiтaмiнoм y клacичнoмy ceнci цьoгo тepмiнy, 6o вiн:
а) бioлoгiчнo нe aктивний;
б) зa paxyнoк двocтyпiнчaтoгo мeтaбoлiзмy в opгaнiзмi пepeтвopюeтьcя нa aктивнy - rop-мoнaльнy фopмy;
в) cпpaвляe piзнoмaнiтнi бioлoгiчнi eфeкти зa paxyнoк взaeмoдiï зi cпeцифiчними peцeптopa-ми, лoкaлiзoвaними y ядpax кл™н бaгaтьox ™a-нин i opгaнiв. У цьoмy ceнci aктивний мeтaбoлiт вiтaмiнy D пoвoдитьcя як ютинний гopмoн, чe-peз щo i oтpимaв нaзвy "D-гopмoн". Aлe зa ic-тopичнoю тpaдицieю йoгo нaзивaють "втамЫ D".
Цeй тepмiн - "втамн D" - е пeвнoю мipoю yмoвним. Biн oб'eднye фупу icнyючиx y пpиpoдi пoдiбниx зa xiмiчнoю бyдoвoю (ceкocтepoïди) peчoвин:
- втамЫ D1 (тaк бyлo нaзвaнo вiдкpитy 1913 poкy E.V. McCollum'om y жиpi з пeчiнки тpicки peчoвинy, щo е cпoлyкoю epгoкaль-цифepoлy тa люмicтepoлy y cпiввiднoшeн-нi 1:1);
- вiтaмiн D2 - epгoкaльцифepoл, щo yтвo-pюeтьcя з epгocтepoлy пiд дieю coнячнo-гo cвiтлa, гoлoвним чинoм y pocлинax, е oднieю з двox (пopyч iз вiтaмiнoм Dg) нaй-poзпoвcюджeнiшиx фopм вiтaмiнy D;
- втамЫ Dg - xoлeкaльцифepoл, ojo yтвo-pюeтьcя в opгaнiзмi твapин пiд дieю co-нячнoгo cвiтлa з 7-дeгiдpoxoлecтepинy; caмe йoгo poзглядaють як "icтинний" ви тaмiн D, як iншi пpeдcтaвники ^eï фу-
пи ввaжaють мoдифiкoвaними пoxiдними вiтaмiнy D.
3aгaльнoвизнaний клacичний eфeкт втами ну Dg в opгaнiзмi - цe пiдтpимкa piвня галь^ю тa фocфopy y cиpoвaтцi кpoвi y вyзькиx фiзioлo-гiчниx мeжax, щo зaбeзпeчye нopмaльнe фун-кцioнyвaння ycix opгaнiв i ткaнин.
Tpaдицiйнa xapaктepиcтикa вiтaмiнy Dg як гopмoнy-peгyлятopa мiнepaльнoгo oбмiнy oCTa^ нiм чacoм дoпoвнилacя нoвими дaними, щo дo-звoлили cyттeвo змiнити пoгляд нa фiзioлoгiчнy poль цьoгo вiтaмiнy [2]. Biдкpиття peцeптopiв дo гopмoнaльнo aктивниx фopм вiтaмiнy Dg тa ïx cинтeзy y клiтинax нeтpaдицiйниx для ^oro ви тaмiнy opгaнiв i тшнин пepeдбaчae бiльш ornpo-кий ^eop фiзioлoгiчнoгo eфeктy вiтaмiнy [3].
Poзглядaютьcя двa мexaнiзми впливу вта-мiнy Dg нa фiзioлoгiчнi пpoцecи: нa piвнi гeнoмy тa нeгeнoмнi eфeкти. Ha piвнi гeнoмy мeтaбoлi-ти вiтaмiнy Dg пpoявляють фiзioлoгiчний eфeкт шляxoм, близьким дo дм cтepoïдниx гopмoнiв [4]. Дpyгий мexaнiзм дiï вiтaмiнy Dg пpoявляeть-cя чepeз мeмбpaнy.
Бyлo пpoдeмoнcтpoвaнo, щo xoлeкaльцифe-poл пpямo aбo oпocepeдкoвaнo peгyлюe cинтeз лiпiдiв, бiлкiв, гopмoнiв, peцeптopниx бiлкiв. Bcтaнoвлeнo, щo втамЫ Dg бepe yчacть y пpoлi-фepaцiï тa дифepeнцiaцiï клiтин бaгaтьox opra-нiв i ткaнин, y пpoцeci мoдyляцiï iмyннoï вiдпoвi-д^ фyнкцioнaльнoï aктивнocтi cepцeвo-cyдиннoï cиcтeми, шлyнкoвo-кишкoвoгo тpaктy, клiтин м'язoвoï ткaнини [5]. Чepeз цe йoгo пpeпapaти шиpoкo зacтocoвyютьcя для пpoфiлaктики тa лiкyвaння нe лишe пopyшeнь мiнepaльнoгo o6-мiнy. Taк, oтpимaнo пoзитивнi eфeкти вiд лiкy-вaння xoлeкaльцифepoлoм i йoгo aктивними мeтaбoлiтaми iмyнoдeфiцитниx cтaнiв, aнeмiï, цyкpoвoгo дiaбeтy, piзниx пaтoлoгiчниx cтaнiв пeчiнки, шлyнкoвo-кишкoвoгo тpaктy, cepцeвo-cyдиннoï cиcтeми, тyбepкyльoзy, злoякicниx пyx-лин мoлoчниx зaлoз i ки^ючниш тoщo.
Poзшиpeння yявлeнь пpo poль вiтaмiнy Dg cтaлo peзyльтaтoм вщфиття peцeптopниx бiл-
кiв y клiтинax opгaнiв i тшнин, нe зaлyчeниx дo мiнepaльнoгo oбмiнy тa oбмiнy вiтaмiнy, a тaкoж мoжливocтi cинтeзy aктивниx мeтaбoлiтiв вта-мiнy Dg цими клiтинaми. Haявнicть тaкиx peцeп-тopiв бyлo пoкaзaнo, зoкpeмa, y ß-клiтинax пщ-шлyнкoвoï зaлoзи, щo дoзвoляe poзглядaти ïx як клiтини-мiшeнi для втамну Dg [6].
Ha poль втамну Dg y здiйcнeннi фyнкцiй пiдшлyнкoвoï зaлoзи вкaзyють iндyкoвaнi 1,25-дигiдpoxoлeкaльцифepoлoм (1,25(OH) 2D g) мopфoлoгiчнi змiни ß-клiтин з oднoчacним пщ-вищeнням ïx aктивнocтi, a тaкoж нaявнicть ви-coкo aфiннoгo peцeптopa, щo лoкaлiзyeтьcя y ядpax Р-^тин пiдшлyнкoвoï зaлoзи. Пicля внyтpiшньoчepeвнoгo ввeдeння щypaм gH-1,25(OH)2Dg aбo iнкyбaцiï ocтpiвцiв пщшлунш-вoï зaлoзи з дигiдpoкcимeтaбoлiтoм вiтaмiнy Dg y дocлiдax in vitro мiткa кoнцeнтpyвaлacя y яд-pax Р-^тин y кiлькocтi 400 нмoль/мг ДHK. Пpи-чoмy здaтнicть нaкoпичyвaти 1,25(OH)2Dg мa-ють лишe клiтини, щo мicтять iнcyлiн, тoбтo ß-клiтини, aлe нe ^тини, якi мicтять глюкaгoн aбo coмaтocтaтин [7]. Xapaктepним e тe, щo 1,25(OH)2Dg зв'язyeтьcя як iз клiтинaми, щo poзвивaютьcя, тaк i зi зpiлими ß-клiтинaми тш-нини пiдшлyнкoвoï зaлoзи, щo yзгoджyeтьcя з yчacтю гopмoнy y пpoлiфepaцiï тa дифepeнцiю-вaннi циx клiтин, a тaкoж peгyляцiï ïx функцю-нaльнoï aктивнocтi. Toмy пopyшeння зaбeзпe-чeнocтi opгaнiзмy aктивними мeтaбoлiтaми вiтaмiнy Dg yoxe 6ути oднieю з ocнoвниx пpи-чин змiни piвнoвaги мiж пpoцecaми дecтpyкцiï ß-клiтин тa ïx здaтнicтю peгeнepyвaти, щo пpи-звeдe дo змeншeння ïx кiлькocтi, a як вдо-мo, лeжить в ocнoвi poзвиткy дiaбeтy 1 -го типу.
Kpiм дaниx пpo вплив гopмoнaльнo aктив-ниx фopм втамну Dg нa пpoцecи пpoлiфepaцiï тa дифepeнцiювaння, вeликe знaчeння мaють вiдoмocтi пpo змiнy piзниx фyнкцioнaльниx влac-тивocтeй циx клiтин пiд впливoм зaзнaчeниx мeтaбoлiтiв. Пepшим eтaпoм тaкoï дiï е зв'язу-вaння 1,25(OH)2Dg iз peцeптopними бiлкaми ß-^тин. Утвopeний гopмoн-peцeптopний шм-плeкc пepeнocитьcя у ядpo клiтини тa вcтyпae у взaeмoдiю з пeвними дтянгами мoлeкyли ДHK. Peзyльтaтoм цieï взaeмoдiï е бiocинтeз нoвиx мoлeкyл мPHK i тpaнcляцiï вiдпoвiдниx бiлкiв, бepyть yчacть у гopмoнaльнiй вiдпoвiдi [7].
В eкcпepимeнтi дoвeдeнo, щo 1,25(OH)2Dg peгyлюe piвeнь глюкoзи у кpoвi. Oднopaзoвe ввeдeння йoгo щypaм, пoзбaвлeним вiтaмiнy D, пiдвищye ïx тoлepaнтнicть дo глюкoзи тa збшь-
шуе ceкpeцiю iнcyлiнy. Пoдaльшi дocлiджeння у цьoмy нaпpямкy пoкaзaли, щo нopмaлiзaцiя то-лepaнтнocтi дo глюшзи вiдбyвaeтьcя дocить швидкo тa дoзoзaлeжнo. Eфeкт 1,25(OH)2Dg дo-cягae мaкcимyмy чepeз 3 гoдини пюля йoгo ввe-дeння тa знижyeтьcя зi збiльшeнням йoгo дoзи.
Дeщo iнaкшe пpoявляють cвoю дiю Ыол мe-тaбoлiти вiтaмiнy Dg: 25-гiдpoкcиxoлeкaльцифe-poл (25(OH)Dg) i 24,25-дигiдpoкcиxoлeкaльцифe-poл (24,25(OH)2Dg). Пicля ввeдeння xвopим iз дeфiцитoм вiтaмiнy D цi мeтaбoлiти, нe змнюю-чи тoлepaнтнocтi дo глюкoзи, пpизвoдили дo нopмaлiзaцiï ceкpeцiï iнcyлiнy тa чacткoвoгo пpи-гнiчeння ceкpeцiï глюкaгoнy [8].
Iншoю пpичинoю пopyшeння ceкpeцiï iнcyлi-ну е змiнa фyнкцioнaльнoï aктивнocтi ß-клiтин, як ^ вiдбyвaeтьcя зa цyкpoвoгo дiaбeтy 2-гo типу (ЦД-2). Mexaнiзм змни цieï aктивнocтi, мoжли-вo, пoв'язaнo з мoдифiкaцieю лiпiдниx кoмпo-нeнтiв мeмбpaн клiтин, cинтeз якиx peгyлюeть-cя вiтaмiнoм Dg. Бyлo тaкoж пoкaзaнo, щo у дeякиx випaдкax пpичинoю poзвиткy ЦД-2 е ^н-тeз aнoмaльнoï, бioлoгiчнo мeнш aктивнoï мo-лeкyли iнcyлiнy [9]. Bpaxoвyючи, щo вiтaмiн Dg peгyлюe cинтeз цьoгo гopмoнy нa piвнi гeнoмy, мoжнa пpипycтити, щo йoгo нeдocтaтнicть в opгaнiзмi е oднieю з пpичин cинтeзy aнoмaль-нoгo ^улиу.
Baжливy poль в eтioлoгiï ЦД-2 мoжyть гpaти пopyшeння взaeмoдiï ^улиу тa йoгo peцeптo-piв. Hapaзi peцeптop iнcyлiнy дocить дoбpe oпи-caнo, клoнoвaнo йoгo гeн. Peцeптop cклaдaeть-cя з двox пoзaклiтинниx a-cyбoдиниць iз мoлe-кyляpнoю мacoю 135 кД. Aльфa-cyбoдиницi, щo мaють влacтивicть зв'язyвaти iнcyлiн зa дoпo-мoгoю диcyльфiдниx мicткiв, зв'язaнo з двoмa ß-cyбoдиницями (95 кД), як мaють гiдpoфoбнy тpaнcмeмбpaннy зoнy тa внyтpiшньoклiтинний дoмeн, щo нece дeкiлькa тиpoзинoвиx зaлиш-кiв, тиpoзинкiнaзy тa дiлянкy, якa зв'язуе АТФ. Пoкaзaнo, щo iнcyлiн, зв'язyючиcь з a-cyбoди-ницями, aктивye тиpoзинoвy пpoтeïнкiнaзy ß-cy-бoдиницi тa здiйcнюe фocфopилювaння ™po-зинoвиx зaлишкiв цieï cyбoдиницi. Bвaжaють, щo aктивaцiя кiнaзи a-cyбoдиницi мoжe бути зaлy-чeнoю дo пepeдaчi iнcyлiнoвoгo cигнaлy, мoж-ливo, зa мexaнiзмoм фocфopилювaння/дeфoc-фopилювaння. У paзi нaйбiльшoï cтiйкocтi дo iнcyлiнy пpoцec пepeдaчi cигнaлy вiд iнcyлiн-зв^ую^)' дiлянки a-cyбoдиницi peцeптopa дo к^зи, oчeвиднo, пopyшeнo в oднoмy aбo дe-кiлькox мicцяx [5].
Heoбxiднo вiдзнaчити, щo aктивнicть pe^^ тopiв iнcyлiнy в клiтинi зaлeжить вiд мiкpoв'яз-кocтi мeмбpaн, тому якюы aбo кiлькicнi змiни лiпiдниx кoмпoнeнтiв, щo вiдбyвaютьcя нa ™i D-гiпoвiтaмiнoзy, мoжyть бути oднieю з пpичин, якi вeдyть дo пopyшeння зв'язyвaння iнcyлiнy з peцeптopними бтгами [10].
Kpiм тoгo, вiтaмiн Dg впливae нa cинтeз pe-цeптopiв дo цьoгo гopмoнy. Taк, y дocлiджeнняx нa кyльтypax клiтин бyлo пoкaзaнo, щo вiтaмiн Dg збшьшуе кiлькicть peцeптopiв iнcyлiнoпoдiб-нoгo чиннига pocтy 1, якi фyнкцioнaльнo е близь-кими дo peцeптopiв iнcyлiнy тa мicтять iнcyлiнo-зaлeжнy тиpoзинoвy пpoтeïнкiнaзy [11].
У cвoю чepгy, iнcyлiн cтимyлюe cинтeз гopмo-нaльнo aктивниx мeтaбoлiтiв вiтaмiнy Dg. Пpoтe мexaнiзм цьoгo пpoцecy ocтaтoчнo нe вивчeнo. Oкpeмi aвтopи ввaжaють, щo iнcyлiн впливae нa aктивнicть гiдpoкcилaзниx фepмeнтiв oпocepeд-кoвaнo, чepeз peгyляцiю внyтpiшньoклiтиннoгo piвня кaльцiю внacлiдoк cтимyляцiï aктивнocтi Ca2+,Mg2+-ATФaзи, a тaкoж шляxoм змiни чутли-вocтi ^x фepмeнтiв дo фocфopy.
Oтжe, цтшм ймoвipнo, щo тaкa взaeмoдiя ^ул^у тa aктивниx фopм вiтaмiнy Dg вiдкpивae цiкaвi пepcпeктиви в плaнi ïx oб'eднaнoï дiï нa пopyшeння oбмiнниx пpoцeciв зa цyкpoвoгo дia-бeтy, щo мoжyть мaти мю^ зa yмoв пoшкoд-жeння oднieï з cиcтeм.
Зa eкcпepимeнтaльнoгo ЦД кoнцeнтpaцiя 25(OH)Dg, 24,25(OH)2Dg тa 1,25(OH)2Dg y ^po-вaтцi кpoвi щypiв знижyвaлacя пopiвнянo з ïx piв-нeм y кoнтpoльниx твapин нa 57%, 62% i 50% вiдпoвiднo. Пpичинoю знижeння piвня aктивниx мeтaбoлiтiв вiтaмiнy Dg зa цyкpoвoгo дiaбeтy CTa-лo пopyшeння йoгo вcмoктyвaння y тoнкoмy ки-шeчникy внacлiдoк збiльшeння y клiтинax вмю-ту xoлecтepинy, фocфoлiпiдiв i зaгaльниx лт^в нa 58%, 75% i 64% вiдпoвiднo, a тaкoж пopy-оюння oбмiнy xoлeкaльцифepoлy в opгaнiзмi.
Bin^o, щo 70% xoлeкaльцифepoлy з кpoвo-бiгy пoглинaeтьcя пeчiнкoю, дe вiдбyвaeтьcя пepший eтaп йoгo гiдpoкcилювaння з yтвopeн-ням 25(OH)Dg, який, кpiм викoнaння пeвнoï фи зioлoгiчнoï функци в opгaнiзмi, е тaкoж cyбcтpa-тoм y ниpкax гopмoнaльнo aктивниx мeтaбoлiтiв вiтaмiнy Dg - 1,25(OH)2Dg i 24,25(OH)2Dg. B^o-мo, щo зa ЦД вiдбyвaютьcя виpaжeнi дecтpyк-тивнi змiни ткaнини пeчiнки, щo мoжe бути пpичинoю пopyшeння як тpaнcпopтy xoлeкaль-цифepoлy y пeчiнцi тa йoгo poзпoдiлy пo кл™-нax цьoгo opгaнa, тaк i пopyшeння йoгo ^po^
cилювaння внacлiдoк пpигнiчeння aктивнocтi фepмeнтiв. Bиявилocя, ojo зa ЦД нe лишe нa 45% змeншyeтьcя пoглинaння xoлeкaльцифepoлy пeчiнкoю, a й змiнюeтьcя йoгo poзпoдiл пo icni-тинax пeчiнки [11].
3гiднo з дaними лiтepaтypи, вiтaмiн Dg з кpo-вoбiгy тpaнcпopтyeтьcя як y гeпaтoцити, дe poз-тaшoвaнo гiдpoкcилaзнi фepмeнти втамЫу Dg, тaк i y pe™^o^™, якi дeпoнyють xoлeкaльци-фepoл [14]. Taкий poзпoдiл вiтaмiнy Dg пo ^ти-нax пeчiнки мae глибoкий фiзioлoгiчний ceнc: cтвopюютьcя oптимaльнi yмoви для йoгo гщ-poкcилювaння, o^^^ aктивнicть фepмeнтiв пpигнiчyeтьcя caмим вiтaмiнoм Dg, кpiм тoгo, нaкoпичeння втамну Dg y peтикyлoцитax i йoгo пoдaльший пocтyпoвий тpaнcпopт y гeпaтoцити зaбeзпeчye пiдтpимкy йoгo фiзioлoгiчнoгo piвня впpoдoвж 3-4 мic. [12].
Ha ™i цyкpoвoгo дiaбeтy, ймoвipнo, зa paxy-нoк cтpyктypниx змiн мeмбpaн клiтин, пopyшy-eтьcя нe лиою пoглинaння вiтaмiнy Dg гeпaтoци-тaми, aлe i йoгo тpaнcпopт iз peтикyлoцитiв. Kpiм тoгo, пpичинoю змeншeння зaбeзпeчeнocтi op-гaнiзмy aктивними мeтaбoлiтaми вiтaмiнy Dg зa ЦД e пpигнiчeння вiтaмiн-Dg-25-гiдpoкcилaзнoï cиcтeми пeчiнки. Зa дaними лiтepaтypи, фep-мeнти, як гiдpoкcилюють вiтaмiн Dg y 25-му пo-лoжeннi, poзтaшoвaнo y мiтoxoндpiяx i мiкpoco-мax гeпaтoцитiв [11]. Miкpocoмaльний фepмeнт фyнкцioнye зa фiзioлoгiчниx piвнiв вiтaмiнy Dg. Aктивнicть ^oro фepмeнтy зi збiльшeнням шн-цeнтpaцiï вiтaмiнy Dg в opгaнiзмi знижyeтьcя, вiн мae виcoкy cпeцифiчнicть, aлe низьку eмнicть зв'язyвaння cyбcтpaтy [11].
Ha вщмну вiд фepмeнтy мiкpocoм, втамЫ-Dg-25-гiдpoкcилaзa мiтoxoндpiй мae низьку cпeцифiчнicть, aлe виcoкy eмнicть зв'язyвaння cyбcтpaтy. Цeй фepмeнт дie зa виcoкиx шн^н-тpaцiй вiтaмiнy Dg. Bвaжaють, щo y пpoцeci гiдpoкcилювaння вiтaмiнy Dg вiдбyвaeтьcя poзпo-дт фyнкцiй мiж двoмa типaми гiдpoкcилaз зa-лeжнo вiд кoнцeнтpaцiï cyбcтpaтy.
Зa ЦД, мaбyть, внacлiдoк змни cтpyктypниx кoмпoнeнтiв мeмбpaн cyбклiтинниx фpaкцiй, вiд-бyвaeтьcя пpигнiчeння вiтaмiн-Dg-25-гiдpoкcи-лaзнoï cиcтeми пeчiнки, пpичoмy нaйбiльш виpaжeнo - мiкpocoмaльнoï вiтaмiн-Dg-25-гiдpoк-cилaзи [13].
Haвeдeнi вищe дaнi дoзвoляють дмти виc-нoвкy, щo пpичинaми знижeння piвня aктивниx мeтaбoлiтiв в opгaнiзмi зa ЦД е знижeння пo-глинaння вiтaмiнy Dg y cлизoвiй oбoлoнцi тoнкo-
го кишечника, зменшення иого поглинання печнкою, порушення транспорту втамну D3 у гепатоцити, а також пригычення втамЫ^3-25-пдроксилазно)' системи печiнки.
Сьогоды iснуe декiлька класифiкацiИ ступе-ня забезпеченост вiтамiном D, наИбiльш розпов-сюджену наведено у табл. 1.
Порушення обмну вiтамiну D3 за цукрового дiабету супроводжуеться змнами мiнерального обмiну. Свою дiю на мнеральниИ обмiн вiтамiн D3 проявляе насамперед шляхом регуляцií синтезу втамн^3-залежного Са-зв'язуючого бiлка (Са-ЗБ). За експериментального ЦД рiзко зни-жувався рiвень Са-ЗБ у тонкому кишечнику. Концентра^я Са2+ у сироватцi кровi за неком-пенсованого ЦД також знижувалась i вщновлю-валася тсля введення iнсулiну.
Hеобхiдно пiдкреслити, що зниження вмiсту Са-ЗБ у дванадцятипалм кишцi корелювало зi зменшенням у плазмi кровi концентрацií загаль-ного 1,25(ОН)^3 на тлi нормального вмюту 25(OH)D3. В епiтелií тонкого кишечника змен-шувалася кiлькiсть рецепторiв до 1,25(ОН)^3 зi збереженням високоí спорщненост до цього метаболiту вiтамiну D3. Можливо, що однieю з причин зниження всмоктування Са2+ i Са-ЗБ у тонкому кишечнику, рiвня 1,25(ОН)^3 у сиро-ватцi кровi щурiв iз дiабетом може бути збшь-шення вживання ними кальцiю з ¿жею.
HаИбiльш вивченим проявом ефекту вiтамiну D3 на бiлковиИ обмЫ е Иого дiя на синтез бшюв слизово!' тонкого кишечника. Вщомо, що клiтини цього органа вщповщають на надходження у них активних метаболтв вiтамiну D3 утворенням спе-цифiчного Са-зв'язуючого бiлка (кальбiндiну), що забезпечуе перенесення Са2+ крiзь слизову тонкого кишечника. Вперше виявлениИ у кишково-му еттелп курчат Са-ЗБ у подальшому було ви-дiлено як iз кишечника нших видiв тварин, так i з
Ыших тканин. Зокрема, значнi ктькост втамн-D3-залежного Са-ЗБ було щентифковано також у кiрковому шарi нирок, у плаценту яИцепроводi птахiв, юстковм тканини, а також у низц залоз внутрiшньоí секрецií [5].
В^амн D не лише сприяе синтезу de novo бiлкiв, що належать до розряду Са-зв'язуючих, але И пщсилюе синтез нших бiлкiв. У дослщ-женнях iз застосуванням мiчених амiнокислот було продемонстровано стимулюючиИ ефект втамну D3 на включення мiчених лiзину та гли цину у сумары бiлки субклiтинних фракцiИ сли-зовоí оболонки тонкого кишечника курчат iз дефiцитом вiтамiну D3.
Очевидно, що в умовах недостатност вта-мiну D3 вiдбуваeться значне порушення меха-нiзму бiосинтезу бiлкiв de novo в ентероцитах. На ™ D-гiповiтамiнозу порушуеться всмоктування амЫокислот у кишечнику, змiнюeться вшь-ниИ фонд амiнокислот, що призводить до вира-жених зсувiв в азотистому баланск
Крiм регуляцií синтезу Са-ЗБ, в^амш D3 впливае на синтез бшюв транспортноí системи катiонiв, що мають АТФазну активнiсть, напри-клад Са2+-АТФазу i Na+,К+-АТФазу. Продемонстровано, що холекальциферол може збшьшу-вати активысть Са2+-АТФази за рахунок ндукцп бiосинтезу додаткових молекул цieí системи. Наявысть такоí стимуляцií 1,25(OH)2D3 каль^е-вого насоса встановлено у тонкому кишечнику, нирках i кiстковiИ тканинi [15].
Вiтамiн D3 i Иого активы метабол™ регулю-ють також активысть лужно( фосфатази у сли-зовiИ тонкого кишечника, кiстковiИ тканиы та нирках, а також низки нших ферментiв. Вщо-мо, що за D-дефiцитних станiв вiдбуваeться зниження активной лужноí фосфатази у слизовм тонкого кишечника, яка вщновлюеться пiсля введення вiтамiну D3.
Таблиця 1
Класифшащя ступеня забезпеченост в1тамшом D
№ Концентращя 25(ОH)Dз Дiагноз
нг/мл нмоль/л
1. >40,0-100 >100,0-250 Норма
2. 60,0-90,0 150,0-225,0 Оптимальний рiвень
3. 31,0-<40,0 77,5-<100,0 D-гiповiтамiноз
4. 16.0--30.0 40,0-<75,0 D-вiтамiнна недостатнiсть
5. <15,0 (<20,0) <37,5 (<50,0) D-вiтамiнний дефiцит
6. >300,0 >750,0 D-гiпервiтамiноз
7. >100,0 >250,0 Гарантiя широкого кола безпеки
Дан лтератури щодо змЫи вмюту та 6io-синтезу лiпiдiв у тканин тонкого кишечника на ™¡ D-дефiцитниx станiв рiзняться. 3 одного боку, автори наводять даы, як свiдчать, що за D-ri-пов^амшозу у мембранах ентерoцитiв щурiв знижуеться рiвень загальних лiпiдiв i холестерину та дещо пщвищуеться вмют фoсфoлiпiдiв i неетерифiкoваниx жирних кислот [16]. 3 ¡ншого боку, вважають, що пiсля введення вiтамiну D3 або його активних метабoлiтiв у слизовм кишечника суттево збшьшуеться вмiст фосфоло-дiв i змЫюеться склад жирних кислот. Висловлю-еться думка, що вiтамiн D3 стимулюе синтез фос-фoлiпiдiв слизовоТ тонкого кишечника шляхом збшьшення синтезу специфiчниx фосфатидаз.
Неоднозначними е також результати дослд ження впливу вiтамiну D3 на лiпiдний склад кю-тковоТ тканини. 3а даними одних автoрiв, за D-дефiцитнoгo стану вiдбуваeться збшьшення вмiсту в цм тканинi загальних лт^в, фосфогли церидiв, триглiцеридiв i холестерину. ih0¡ автори вщзначають на тлi D-гiпoвiтамiнoзу збшьшен-ня вмюту прoмiжниx прoдуктiв бioсинтезу холестерину. Проте вмiст холестерину зменшуеться у зв'язку з порушенням його синтезу на стадп вiднoвлення подвмного зв'язку десмостерину у пoлoженнi С24. Деякi автори вказують на зни-ження вмiсту загальних лiпiдiв, фосфолт^в i холестерину в плазмi крoвi на тлi дефiциту в oрганiзмi вiтамiну D3.
Нашi данi, наведен у табл. 2, демонструють збшьшення рiвня загальних лт^в i холестеро-лу у крoвi щурiв з експериментальним дiабетoм на тлi дефщиту вiтамiну D3 ¡з тенденцieю до нор-малiзацiТ пoказникiв пiсля додавання втамЫу D3 в Тжу.
Oтриманi результати повною мiрoю вщоб-ражають як серйознють проблеми, так i бага-тограннють взаемоди гормональноТ системи пщ-
шлунковоТ залози та дiТ вiтамiну D3. Aналiз да-них лiтератури продемонстрував, що одыею з можливих причин прoтирiччя результатiв може бути проведення дослщжень за патoлoгiТ рiзнo-го ступеня.
Розширення наших знань про роль втамну D3 в oрганiзмi в нoрмi та на тлi патoлoгiТ роз-кривае перспективи клiнiчнoгo використання цього втамЫу у прoфiлактицi та лкуваны цук-рового дiабету.
Л1ТЕРАТУРА
1. James W.P.T. 22nd Marabou Symposium: The changing faces of vitamin D / W.P.T. James // Nutr. Rev. - 2008. - Vol. 66. - P. 286-290.
2. Panda D.K. Targeted ablation of the 25-hydrox-yvitamin D 1 alpha-hydroxylase enzyme: evidence for skeletal reproductive and immune dysfunction / D. K. Panda, D. Miao, M. L. Tremblay, J. Sirois [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2001. - Vol. 98, №13. - P.7498-7503.
3. Rojas-Rivera J. The expanding spectrum of biological actions of vitamin D / J. Rojas-Rivera, C. De La Piedra, A. Ramos [et al.] // Nephrol. Dial. Transplant. - 2010. - Vol. 25(9). P. 2850-2865.
4. Yamamoto H. The caudal-related homeo-domain protein Cdx-2 regulates vitamin D receptor gene expression in the small intestine / H. Yamamoto [et al.] // J. Bone Miner. Res. - 1999. - Vol. 14,
2. - P. 240-247.
5. Maiyar A.C. Vitamin D / A.C. Maiyar, A.W. Norman // Enciclopedia of human biology. - London: Acad. Press. - 1991. - Vol. 7 - P. 859-871.
6. Clarks M. 1,25-dihydroxyvitamin D3 target cells in immature pancreatic islets / M. Clarks [et al.] / / Amer. J. Physiol. - 1987. - Vol. 253, №1. Pt. 1. -P. E99-E105.
7. Haussler M.R. Vitamin D receptors: nature and functuion / M.R. Haussler // Ann. Rev. Nutrition. -1986. - Vol. 6. - P. 525-562.
8. Bikle D. Nonclassic Actions of vitamin D / D. Bikle // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2009. - Vol. 94(1). P. 26-34.
Таблиця 2
Вплив BÍT3M¡Hy D3 на лтщний склад сироватки Kpoei щурш з експериментальним
д1абетом
Дослщжуван показники Групи тварин
контроль дiабет дiабет + D3
Загапьн лтщи, г/л 3,30±0,02 4,80±0,20 3,00±0,20*
Сумарн фосфоптщи, ммопь/п 1,11 ±0,09 0,87' 0,02 0,621 0,05
Загапьний хопестероп, ммопь/п 3,50±2,04 5,93±0,03 3,69±0,04
Втьний хопестероп, ммопь/п 0,30'0,09 1,12±0,02 0,631 0,02
Етерифкований хопестероп, ммопь/п 3,20±0,03 4,92±0,03 3,06±0,03
Прим/тка:
в/ропдна р1зниця з контрольною групою.
9. Ozfirat Z. Vitamin D deficiency and type 2 diabetes / Z. Ozfirat, T.A. Chowdhury // Postgrad. Med. J. - 2010. - Vol. 86(1011). - P. 18-25.
10. Thacher T.D. Vitamin D insufficiency / T.D. Thac-her, B.L. Clarke // Mayo Clin. Proc. - 2011. -Vol. 34(1). P. E1-E6.
11. Витамин D и его роль в обеспечении здоровья детей и беременных женщин / [Лукьянова Е.М., Антипкин Ю.Г., Омельченко Л.И., Апуховская Л.И.]. - К.: Аврора-принт, 2005. - 229 с.
12. Апуховская Л.И. Метаболизм витамина D3, введенного в липосомах в печени крыс / Л.И. Апуховская, Н.Л. Хрестовая, Л. В. Антоненко // Укр. биохимический журнал. - 1991. - T. 63, №5. -С. 89-94.
13 Choi H.S. Vitamin D insufficiency in Korea - A Greater Threat to Younger Generation: The Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2008 / H.S. Choi [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2001. - Vol. 96(3). - P. 643-651.
14. Isia G. High prevalence of hypovitaminosis D in female type 2 diabetic population / G. Isia [et al.] // Diabetes care. - 2001. - Vol. 24, №8. -P. 1496.
15. Ghijen W. Regulation of duodenal Ca2+-pump by calmodulin and vitamin D-dependent Ca-binding protein / W. Ghijen, C. Van Os., C. Heizmarn // Amer. J. Physiol. - 1986. -Vol. 251, №2. -P. G223-G229.
16. Морозова Р.П. Липиды и протеолипиды мембран гладкого эндоплазмотического ретикулу-ма энтероцитов крыс. Витамин^-зависимое связывание кальция / Р.П. Морозова, В.А. Ко-кунин, И.А. Николенко [и др.] // Укр. биохимический журнал. - 1988. - Т. 60, № 3. - С. 60-64.
РЕЗЮМЕ Витамин D и его роль в регуляции метаболических нарушений при сахарном диабете
Ю.И. Комиссаренко
Представлены данные о влиянии витамина D3 на углеводный, жировой и белковый обмен, а также структурно-функциональную активность р-клеток поджелудочной железы при сахарном диабете. Описаны некоторые механизмы нарушения обмена витамина D3 при данной патологии и перспективы его клинического применения.
Ключевые слова: витамин D3, углеводный обмен, сахарный диабет, р-клетки поджелудочной железы.
SUMMARY
Vitamin D and its role in metabolic disorders regulation in diabetes mellitus Yu. Komissarenko
Reviewed were the data pertinent of the effects of vitamin D3 upon carbohydrate, lipid and protein metabolism, structure and function of pancreatic p-cells at diabetes mellitus. Some mechanisms of disturbance of vitamin D3 metabolism at the above pathology and perspectives for its clinical application were described.
Key words: vitamin D3, carbohydrate metabolism, diabetes mellitus, pancreatic p-cells.
Дата надходження до редакцИ' 16.08.2013 p.
