Витамин D как новый стероидный гормон и его значение для мужского здоровья
- КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: андрология, тестостерон, ожирение, диабет, бесплодие, Мульти-табс, витамин D
Традиционные представления о витамине D связаны прежде всего с его ключевой ролью в фосфорно-кальциевом гомеостазе и влиянием на минеральную плотность костной ткани. Однако в отличие от других витаминов он не является витамином в классическом понимании этого термина, поскольку поступает в организм в неактивной форме и только за счет двухступенчатого метаболизма превращается в активную гормональную форму [1].
Витамин D оказывает разнообразные биологические эффекты благодаря взаимодействию со специфическими рецепторами, локализованными в ядрах клеток многих тканей и органов, что также отличает его от традиционных витаминов. Термин «витамин D» объединяет группу сходных по химическому строению форм витамина D, относящихся к классу сексостероидов, – D1, D2, D3, D4, D5. Только D3 рассматривают как истинный витамин D. Другие представители этой группы считаются его модифицированными производными [1].
В отличие от других витаминов к активной форме витамина D в клетках различных органов и тканей (головного мозга, предстательной и молочной желез, кишечника, иммунокомпетентных клеток) выявлены специфические рецепторы. Особенности метаболизма витамина D и наличие тканевых ядерных рецепторов к 1-альфа,25-ди- гидроксивитамину D3, называемых рецепторами к витамину D (vitamin D receptors – VDR), позволяют рассматривать витамин D как активный гормон, работающий в рамках эндокринной системы D-гормона. Функции этой системы заключаются в способности генерировать и модулировать биологические реакции более чем в 40 тканях-мишенях путем регуляции транскрипции генов (медленный геномный механизм) и быстрых негеномных молекулярно-клеточных реакций. При этом активными компонентами D-эндокринной системы являются лишь сам D-гормон и гидроксилирующие ферменты [2].
Биологическое действие витамина D опосредуется через специфические D-рецепторы, которые распределены в различных тканях [3, 4]. Витамин D связывается с ядерным D-рецептором, что способствует гетеродимеризации Х-рецепторов ретиноидов. Это в свою очередь приводит к связыванию витамина D с промоторными локусами генов-мишеней [5]. D-рецепторы также взаимодействуют с другими транскрипционными факторами, например белками и ко-активатором транскрипции и кальцийсвязывающими белками [6]. Это медленный геномный путь, который приводит к изменениям в транскрипции гена в течение нескольких часов и дней [7]. Другой путь взаимодействия с D-рецептором – быстрый негеномный, который реализуется на поверхности клетки и способствует более быстрому реагированию генов – в течение нескольких секунд и минут [8].
Витамин D как активный метаболический гормон D
Витамин D является жирорастворимым витамином, который естественным образом присутствует в ограниченном количестве продуктов питания. В организме человека он вырабатывается только при определенных условиях – при попадании ультрафиолетовых солнечных лучей на кожу.
Витамин D, образующийся под воздействием ультрафиолетовых солнечных лучей, получаемый из продуктов питания и в виде добавок к пище, биологически инертен. Для активации в организме он должен пройти два процесса гидроксилирования. Первый происходит в печени: витамин D преобразуется в 25-гидроксивитамин D – 25(OH)D, или кальцидиол. Второе гидроксилирование происходит преимущественно в почках, и его результатом является синтез физиологически активного 1,25-дигидроксивитамина D – 1,25(OH)2D, или кальцитриола [9].
Несмотря на то что роль и основные функции витамина D известны давно (профилактика рахита у детей, участие в фосфорно-кальциевом обмене), спектр знаний о нем в последнее время значительно расширился. Сегодня известно, что витамин D, по сути будучи гормоном D, необходим для поддержания физиологических процессов и оптимального состояния здоровья. Рецепторы к витамину D присутствуют в большинстве клеток и тканей организма человека. К биологическим функциям витамина (гормона) D относят торможение клеточной пролиферации и ангиогенеза, стимуляцию продукции инсулина и кателицидинов (антимикробных пептидов), ингибирование продукции ренина, противовоспалительное, антигипертензивное и другие действия [1, 2, 9] (рис. 1).
В детском и юношеском возрасте адекватные уровни витамина (гормона) D необходимы для обеспечения роста клеток, формирования скелета и роста. Как показали последние эпидемиологические и экспериментальные данные, низкий уровень витамина (гормона) D тесно связан с общей смертностью, развитием сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний (в основном рака молочной железы, простаты и толстого кишечника), артериальной гипертензии, саркопении, метаболического синдрома, а также инсулинорезистентности и сахарного диабета (СД) 1 и 2 типов у взрослых [10–18].
Дефицит витамина (гормона) D – новая метаболическая пандемия XXI века
Дефицит витамина (гормона) D, который является новой неинфекционной пандемией XXI века среди взрослого населения, проживающего севернее 35-й параллели, обусловлен резким снижением периода пребывания на солнце [2, 9].
У жителей северных стран, где имеют место существенные сезонные различия в уровне естественной освещенности, уровень витамина (гормона) D в крови снижается в темные зимние месяцы, достигая максимальной концентрации в течение лета. При этом пик рождаемости отмечается весной [19]. Подобный парадокс можно объяснить, в частности, сезонными изменениями гипоталамо-гипофизарной системы и нейротрансмиттеров головного мозга (серотонина, дофамина и эндогенных опиоидов) [19].
Данные о частоте дефицита витамина (гормона) D в популяции в целом неоднозначные, что во многом обусловлено географией района исследования, уровнем годовой инсоляции, климатом, характером и привычками питания. Однако доподлинно известно, что свыше 50% людей в мире имеют дефицит витамина (гормона) D, среди пожилых людей этот показатель достигает 80–90%. Кроме того, уровень 25(ОН)D с возрастом снижается даже у тех, кто проживает в регионах с достаточным уровнем инсоляции [2, 9].
Россияне относятся к группе высокого риска в отношении дефицита витамина (гормона) D в силу указанных географических факторов. На сегодняшний день в России опубликованы результаты пока единичных исследований по распространенности дефицита витамина (гормона) D среди жителей страны. В России, как и большинстве северных стран, частота дефицита витамина D среди населения приобретает угрожающий характер [20].
В ходе пилотного исследования нами установлено, что тяжелый дефицит витамина (гормона) D (уровень витамина D3 в крови 29 нг/мл) отсутствует у 26,32% женщин и 37,63% мужчин. Учитывая высокую распространенность (74% у женщин и 62% у мужчин) дефицита витамина (гормона) D у пациентов с саркопенией, есть основания полагать, что его недостаточность – один из ключевых компонентов патогенеза саркопении – дефицита количества и качества мышечной массы [21].
В группе риска по развитию дефицита витамина (гормона) D находятся младенцы, пожилые лица, люди с ограниченным пребыванием на солнце, темнокожие, пациенты с ожирением, заболеваниями, сопровождающимися нарушением всасывания жиров, в том числе перенесшие шунтирование желудка [9].
Крайне важно учитывать высокий риск развития дефицита витамина (гормона) D у пациентов с ожирением. Витамин (гормон) D – мощный жиросжигающий гормон с антиоксидантными свойствами, и его роль в комплексной терапии ожирения сложно переоценить [22].
Считается, что серьезный дефицит витамина (гормона) D выявляется при концентрации 25(OH)D в сыворотке крови 30 нг/мл) у мужчин с дефицитом витамина ( 2+ в сперме и активизирует белок движения спермиев акрозин [40].
Кроме того, 1,25(OH)2D3 снижает содержание триглицеридов одновременно с увеличением активности липазы спермы. Исходя из этого выдвинута гипотеза о том, что липидный обмен в сперматозоидах активизируется для удовлетворения их энергетических потребностей, которые активно расходуются в процессе капацитации, что позволяет половым клеткам тратить энергию в меньших объемах, но в течение более длительного периода [40].
Дефицит витамина D и заболевания предстательной железы
В последние годы установлена достоверная связь между уровнем витамина D в крови и частотой заболеваний предстательной железы [58]. Так, блокада простатических рецепторов к витамину (гормону) D приводит к развитию аутоиммунного хронического простатита, что связано со способностью естественных метаболитов витамина (гормона) D оказывать выраженный антибактериальный и противовоспалительный эффект (рис. 3) [49, 59–61].
Уровни 25(OH)D, альбумина, скорректированного по сывороточному кальцию, ГСПС и ЛПВП находятся в достоверной обратной связи с объемом предстательной железы [14]. Витамин (гормон) D ингибирует ROCK-киназу, циклооксигеназу 2 и простагландины Е2 в стромальных клетках простаты, что обеспечивает профилактический эффект в отношении доброкачественной гиперплазии предстательной железы (рис. 4) [61, 62].
В метаанализе 2014 г., посвященном влиянию полиморфизма генов рецепторов VDR (гены BsmI, TaqI, FokI и ApaI) на риск развития рака предстательной железы (РПЖ) и основанном на анализе 126 исследований, достоверно показано, что риск развития РПЖ может быть связан не только с плазменным уровнем витамина (гормона) D, но и с полиморфизмом гена рецепторов к нему [18].
По данным W.B. Grant (2014), дефицит витамина (гормона) D ассоциируется с увеличением риска развития более агрессивного РПЖ у пациентов с повышенным уровнем простатического специфического антигена крови или подозрением на РПЖ по результатам пальцевого ректального исследования предстательной железы [63]. Поэтому предварительное определение уровня витамина (гормона) D в крови перед пункционной биопсией предстательной железы у таких пациентов может иметь значение для прогнозирования положительных или отрицательных результатов биопсии [63]. Кроме того, данные систематического обзора 2014 г. свидетельствуют о том, что дефицит витамина (гормона) D у мужчин может рассматриваться как достоверный предиктор повышенного риска РПЖ [64].
Витамин D является уникальным, многосторонним и высоко метаболически активным стероидным гормоном, который достоверно связан с другими гормональными регуляторами функций мужского организма. Спектр жизненно важных биологических эффектов витамина (гормона) D чрезвычайно широк, а распространенность его дефицита высока. Именно поэтому компенсация дефицита витамина (гормона) D является важной профилактической и лечебной опцией в рамках антивозрастных терапевтических стратегий, направленных на увеличение продолжительности качественной жизни мужчин.
Кроме того, данная проблема весьма актуальна для андрологической практики, поскольку витамин (гормон) D активно участвует в патогенезе большинства заболеваний мочеполовой и репродуктивной систем у мужчин. Управление этим гормоном может стать прорывом в повышении эффективности профилактических и лечебных мероприятий при андрологических заболеваниях.
Источник
Витамин Д или Д-гормон?!
Всем нам хорошо известен витамин Д, с которым мы имеем дело с самого рождения. Традиционные представления о нем связаны именно с фосфорно-кальциевым обменом, то есть с минеральной плотностью костной ткани. На сегодняшний день картина существенно изменилась; значительно расширилась и углубилась. Очень кратко попытаюсь рассказать.
Частично витамин Д мы получаем с пищей растительного (хлеб, дрожжи, грибы) и животного (сливочное масло, яйца, молоко) происхождения. А частично, витамин Д синтезируется в коже под действием УФ лучей из соединения, которое является предшественником стероидных гормонов, таких как эстроген, тестостерон, кортизол, альдостерон. Таким образом витамин Д по своей природе является стероидным гормоном. Кроме того, для реализации его действия имеются специфические (VDR) рецепторы во всех органах. Следовательно, его эффект не ограничивается только влиянием на костную систему, а охватывает абсолютно все системы организма.
В результате многолетних исследований роль Д-гормона приобрела совершенно другие масштабы.
- Влияние на репродуктивную функцию. Достаточный уровень Д-гормона увеличивает вероятность наступления беременности (в том числе ЭКО) и ее сохранение.
- Потенцирование действия половых гормонов. Широкое применение в антивозрастной медицине.
- Торможение клеточной пролиферации (противоопухолевый эффект).
- Противовоспалительное действие. Стимуляция продукции эндогенных противомикробных пептидов.
- Иммуномодулирующее действие, путем естественной регуляции иммунного ответа.
- Гипотензивное действие (снижение артериального давления за счет торможения продукции ренина).
- Влияние на углеводный обмен путем повышения чувствительности тканей к инсулину и улучшения транспорта глюкозы в эти ткани.
Важный момент: на сегодняшний день существуют доказательства, что низкий уровень гормона-Д может рассматриваться как независимый предиктор формирования и прогрессирования ожирения, ведущего в инсулинорезистентности и СПКЯ (склерополикистозу яичников).
Для диагностики Д-гормона используется лабораторный показатель 25(ОН)Д — кальцидол. Это печеночный метаболит который говорит о степени насыщенности организма витамином Д. Оптимальным считается уровень 60-80 нг/мл. При низких показателях значительно возрастает риск развития возраст-ассоциированных заболеваний, увеличивается риск онкологических процессов и увеличивается риск смертности.
Компенсировать недостаточность Д-гормона на сегодняшний день является важным моментом и не составляет большого труда.
Источник
Витамин D
История
В 15 веке в Англии в крупных городах началась эпидемия рахита (дети с искривленным позвоночником, руками и ногами). Это было обусловлено нехваткой солнечного света из-за близкой застройки высоких домов, задымленностью воздуха.
В 1928г. немецкий ученый Виндаус получил Нобелевскую премию по химии за изучение свойств и строения витамина D.
Чем обусловлен дефицит витамина D
Дефицит витамина D у многих жителей России обусловлен:
- расположением в северном умеренном поясе (выше 42 градуса северной широты)
- ограниченном пребывании на солнце (работа в офисе, передвижение на машинах)
- употребление в пищу мяса животных, которые не находились на солнце (фермы)
- использование солнцезащитных кремов
- хронические болезни (ожирение, патология кишечника, прием большого количества лекарств)
Вы можете определить уровень витамина D в вашем организме, сдав соответствующий анализ:
Для любознательных
Витамин D объединяет группу витаминов (D1, D2, D3, D4, D5), из которых только две формы (D2 и D3) имеют важное биологической значение.
Предшественник витамина D, образует его запас в коже.
В коже из холестерола под действием бета-УФ лучей образуется 80% витамина D3. Его 20% поступают в организм с пищей животного происхождения (рыбий жир, печень, яичный желток).
Поступает в организм только с растительными продуктами (хлеб и др.)
Затем в печени из обеих форм в результате гидроксилирования (присоединении OH-группы) образуется
25-ОН-гидрокси-ХОЛЕКАЛЬЦИФЕРОЛ (кальцидол). Эта форма является депо- и транспортной, именно ее определяют в крови для установления уровня витамина D.
Далее в почках при участии паратгормона (гормон паращитовидных желез) происходит второе гидроксилирование и образование активной формы —
1,25-ОН-дигидрокси-ХОЛЕКАЛЬЦИФЕРОЛ (кальцитриол). Именно кальцитриол обеспечивает основные биологические эффекты витамина D в организме.
Основной биологической ролью кальцитриола (1,25-ОН-витамин D) является поддержание постоянного уровня кальция в крови (витамин D усиливает всасывание кальция в кишечнике и если его в крови недостаточно — обеспечивает поступление кальция из костей в кровь).
Со временем рецепторы к кальцитриолу помимо кишечника и костей были обнаружены в почках, половых органах, поджелудочной железе, мышцах, в клетках иммунной и нервных систем. Таким образом стало понятно, что в организме человека витамин D выполняет большое количество различных функций:
- регулирует проявление 3% генома человека (несколько тысяч генов)
- увеличивает чувствительность инсулинового рецептора (профилактика инсулинорезистентности, ожирения, сахарного диабета)
- укрепляет костную систему
- снижает уровень паратгормона в крови
- способствует синтезу половых гормонов (тестостерона, эстрогенов, прогестерона)
- улучшает репродуктивную функцию
- влияет на врожденный и приобретенный иммунитет
- профилактирует развитие опухолей, депрессии, болезни Паркинсона
Недостаток витамина D
Недостаток витамина Д в организме может привести к развитию:
- болезней сердечно-сосудистой системы
- иммунодефициту, аллергии, псориаз, бронхиальная астма, ревматоидный артрит
- пародонтоза
- опухолям толстого кишечника, молочных желез, яичников, простаты
- хронической усталости, депрессии, бессоницы
- снижению мышечной силы, приводящей к риску падений
- снижению подвижности и количества морфологически нормальных сперматозоидов (мужской фактор бесплодия)
- фактор риска преждевременных родов, фетопатий (менее 20 нг/мл)
Достижение уровня витамтина D 50 нг/мл (125 нмоль/л) снижает риск развития:
Источник