Витамин В1 (тиамин, старое название — аневрин) был открыт в 1926 году. Он представляет собой бесцветные кристаллы с запахом дрожжей, хорошо растворимые в воде, плохо растворимые в органических растворителях и совсем нерастворимые в спирте. В щелочной среде в ультрафиолетовой области спектра витамин В1 проявляет флуоресцентные свойства. Это свойство является основой метода определения тиамина в биологических объектах.
Витамин В1 термостабилен — он выдерживает нагревание до 140°C в кислой среде, но в щелочной и нейтральной средах устойчивость к высоким температурам снижается.
В природе витамин В1 синтезируется растениями и многими микроорганизмами. Животные и человек не могут синтезировать тиамин и получают его вместе с пищей. В тиамине нуждаются все животные за исключением жвачных, так как бактерии в их кишечнике синтезируют достаточное его количество.
Химическая формула витамина В1 — C12 H 17 N4 O S
Всасываясь из кишечника, тиамин в присутствии магния превращается в свою активную форму тиаминпирофосфат. Другими производными тиамина являются: тиаминтрифосфат, аденозинтиаминдифосфат, аденозинтиаминтрифосфат.
РОЛЬ ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
Все витамины группы В работают в «тесном сотрудничестве» и витамин В1 не исключение. Тиамин играет огромную роль в организме человека, оказывая регуляторное действие на его важнейшие функции:
Необходим для передачи нервных импульсов (за счет участия в синтезе ацетилхолина). Таким образом, улучшает работу нервной системы. Помогает улучшению психического состояния. Витамин B1 иногда называют витамином оптимизма.
Играет особо важную роль в углеводном обмене и связанных с ним энергетическом, жировом, белковом и водно-солевом обмене.
Способствует процессам кроветворения и улучшает циркуляции крови по сосудам.
Снижает уровень гомоцистеина — аминокислоты, высокий уровень которой сопряжен с риском инфарктов и инсультов.
Не дает стареть клеткам мозга, позволяет сохранить хорошую память до глубокой старости, оптимизирует познавательную активность и функции мозга.
Улучшает работу желудочно-кишечного тракта, нормализуя кислотность желудочного сока, помогает перевариванию, особенно усвоению углеводов, необходим для тонуса мышц пищеварительного тракта.
Обладает болеутоляющим свойством, ослабляет зубную послеоперационную боль.
Тиамин в комплексе с другими витаминами группы В и аскорбиновой кислотой, помогают организму противостоять инфекционным и вирусным заболеваниям.
Способствует лечению опоясывающего лишая.
Препятствует разрушению клеток вследствие возраста и действия курения и алкоголя, т.е. проявляет себя как антиоксидант.
Тиамин, активно взаимодействуя с витамином В12 и фолиевой кислотой, участвует в синтезе метионина — аминокислоты, необходимой для обезвреживания токсичных продуктов.
Снижает уровень холестерина в крови.
Способствует заживлению ран, активно участвуя в клеточном обмене веществ.
Помогает при морской болезни и укачивании.
Отгоняет насекомых, особенно комаров.
СОДЕРЖАНИЕ ВИТАМИНА В1 В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
Витамин В1 содержится во многих продуктах как растительного происхождения (особенно в орехах и крупах), так и животного (свинина, печень, почки). В небольшом количестве он синтезируется бактериями, обитающими в кишечнике человека. Правильно построить свой рацион Вам поможет таблица, показывающая уровень содержания тиамина в различных продуктах.
Данные достаточно условные, содержание витамина В1 сильно зависит от почвы, где продукт произрастал. Длительное (например, 12 месяцев) хранение продуктов в холоде может также привести к его существенным потерям. Зеленые бобы, например, теряют более 90% от их первоначального содержания тиамина за один год хранения в замороженном состоянии. Потеря его для других продуктов изменяется в диапазоне 20-60%.
ДЕЙСТВИЕ ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
В организме тиамин переходит в активную форму тогда, когда есть магний. Вместе с продуктами, содержащими тиамин, включайте в своё питание и продукты, богатые магнием: овсяные и пшеничные отруби, орехи и морские водоросли, какао, курагу, кунжут, соевые бобы, шпинат и креветки.
Главная причина низкого уровня тиамина – это высокое потребление алкоголя. Чай и кофе в больших количествах также выводят тиамин из организма, так что лучше пить поменьше этих напитков, а витаминные препараты, если вам их назначили, запивать чистой водой. Некоторые продукты, в частности сырая рыба, очень быстро расщепляют тиамин.
В составе продуктов питания все витамины и минералы обычно прекрасно дополняют действие друг друга, а вот в случае с инъекциями возможно нежелательное взаимодействие тиамина с витамином В6 и витамином В12, если их ввести одновременно. В этом случае, если у человека возникает аллергическая реакция на тиамин, витамин В6 и витамин В12 могут усилить её в несколько раз.
Тиамин несовместим также с пенициллином, стрептомицином или никотиновой кислотой. Сульфаниламиды, а также спиртосодержащие препараты нарушают нормальное всасывание витамина В1. Антагонистом тиамина является холин. Антибиотики, лекарства, содержащие серу, оральные контрацептивы, антацидные препараты могут снижать уровень тиамина в организме.
СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ ОРГАНИЗМА В ВИТАМИНЕ В1
Физиологические потребности в витамине В1 согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:
Верхний допустимый уровень не установлен.
Уточненная физиологическая потребность для взрослых – 1,5 мг/сутки.
Физиологическая потребность для детей – от 0,3 до 1,5 мг/сутки.
Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления тиамина (витамина В1) в зависимости от возраста (мг):
Подавляющее большинство людей нуждается в дополнительном приеме витамина В1. Например, больше тиамина нужно, если большую часть рациона питания составляет вареная пища или рафинированные мучные и зерновые продукты. Люди, употребляющие алкоголь и чай, также нуждаются в более высоких дозах. В условиях холодного климата потребность в тиамине увеличивается до 30-50%.
НЕДОСТАТОК ВИТАМИНА В1 В ОРГАНИЗМЕ
Гиповитаминоз витамина B1 может развиться в случае, если недостаточно его поступление с пищей или если по каким-либо причинам он не усваивается. При этом не только нарушается нормальное течение регулируемых им процессов, но и накапливаются токсичные продукты обмена углеводов (молочная и пировиноградная кислоты).
Основной враг витамина B1 является алкоголизм. Люди, употребляющие в больших количествах кофе, особенно растворимый, чай и рафинированный сахар также могут иметь повышенный риск дефицита тиамина, так как эти напитки с одной стороны активно разрушают витамины группы В, а с другой действуют как диуретики (мочегонное) и выводят жидкость с водорастворимыми витаминами из организма.
Ранними симптомами недостатка витамина В1 являются: повышенная раздражительность, постоянная усталость, отсутствие аппетита и снижение памяти. Затем появляются: ухудшение сна, вялость, мышечная слабость, зуд и покалывание в ногах, подавленность.
При более остром и длительном дефиците тиамина возникает ряд патологических симптомов: Со стороны нервной системы: головная боль, периферические полиневриты— воспаление нервов, парезы — ослабление двигательных функций, в тяжелых случаях параличи. Со стороны сердечно — сосудистой системы: тахикардия — учащение сердцебиения, боли в сердце, расширение сердца, ослабление сердечной деятельности, одышка, отеки. Со стороны пищеварительных органов: значительное снижение аппетита и тонуса кишечника, запоры, боли в животе, тошнота.
Выраженность этих симптомов зависит от степени дефицита витамина В1 в организме.
ВИТАМИН В1 – ЛЕЧЕНИЕ БОЛЕЗНЕЙ
Одним из заболеваний связанным с недостаточностью витамина В1 (тиамина) является алиментарный полиневрит (или Бе́ри-бе́ри; по-сингалезски (Цейлон) «крайняя слабость», от beri слабость). Развитие данной болезни вызывается как недостатком витамина В1 (тиамина) в питании, так и нарушением его (тиамина) усвоения в организме. Бери-бери характеризуется амиотрофией, расстройствами сердечно-сосудистой системы, полиневритом.
Витамин В1 употребляется при лечении органических дисфункций мозга, таких как «синдром органического поражения мозга«, помогает улучшить функционирование мозга у здоровых людей, повышая способность к обучению. Дополнительный прием тиамина помогает при лечении депрессии и других психических заболеваний. Тиамин улучшает функции нервной системы и понижает боль при разнообразных неврологических болезнях.
Применяется при: невритах, полиневритах, периферических параличах, астеновегетативном синдроме и др.
Витамин В1 назначается при болезнях сердечнососудистой системы, таких как: недостаточность кровообращения, миокардит, эндартериит. Дополнительный прием тиамина нужен во время применения диуретических препаратов при гипертонии, застойной сердечной недостаточности, т. к. они повышают его выведение из организма.
В дерматологической практике витамин В1 употребляется при дерматозах неврогенного происхождения, зуде кожи различной этиологии, пиодермии, экземе, псориазе.
Применение витамина В1 показано для лечения заболеваний органов пищеварения:
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.
Хронический гастрит, сопровождающийся нарушениями двигательной и секреторной функций желудка.
Хронический панкреатит с секреторной недостаточностью.
Гепатит.
Энтероколит.
Болезни оперированного желудка.
Цирроз печени.
Сахарный диабет.
Ожирение.
Тиреотоксикоз.
Для профилактики и комплексного лечения данных заболеваний, а также других заболеваний, связанных с дефицитом тиамина, в т.ч. при нарушениях всасывания витамина В1 в кишечнике, рекомендуем принимать пробиотики и (или) продукты функционального питания на основе заквасок пробиотических микроорганизмов: бифидо- и пропионовокислых бактерий.
Рибофлавин (Витамин В2)
Ниацин (витамин В3)
Пантотеновая кислота (Витамин В5)
Пиридоксин (витамин В6)
Биотин (Витамин В7)
Фолиевая кислота (Витамин В9)
Цианокобаламин (Витамин В12)
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУО ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ
Источник
Витамин В1
Опубликовано чт, 20/06/2019 — 14:56
Тиамин (витамин B1) является важным питательным веществом, которое служит кофактором для ряда ферментов, в основном с митохондриальной локализацией. Некоторые зависимые от тиамина ферменты участвуют в энергетическом метаболизме и биосинтезе нуклеиновых кислот, тогда как другие являются частью антиоксидантного механизма. Мозг очень уязвим для дефицита тиамина из-за его зависимости от митохондриальной продукции АТФ. Это положение более очевидно во время быстрого роста детей, при котором дефицит тиамина обычно связан с недоеданием или генетическими дефектами. Дефицит тиамина способствует возникновению ряда расстройств неврологических и психопатологических симптомов (спутанность сознания, снижение памяти и нарушения сна) до тяжелой энцефалопатии, атаксии, застойной сердечной недостаточности, мышечной атрофии и даже смерти.
Основным питательным веществом тиамина (витамин B1) является водорастворимый серосодержащий витамин, принадлежащий к комплексу витаминов группы B. Не будучи эндогенно синтезированным, единственным доступным источником тиамина являются некоторые продукты питания (говядина, птица, крупы, орехи и бобы). Организм не хранит тиамин > 30 мг, а период полураспада для тиамина составляет всего 9–18 дней. При среднем потреблении продуктов питания на уровне в 2000 ккал,( потребляемом ежедневно), минимальная потребность в тиамине составляет 0,66 мг , однако, рекомендуемая суточная доза для взрослых мужчин и женщин составляет 1,2 и 1,1 мг соответственно. Во время беременности или кормления грудью потребность в витамине В1 увеличивается до 1,4 мг / день. У детей рекомендуемая диета (RDA) зависит от возраста и составляет от 0,2 мг (от рождения до 6 месяцев) до 0,6 мг (от 6 месяцев до 8 лет). В организме человека богатыми тиамином ткани являются скелетные мышцы, сердце, печень, почки и мозг.
В развитых странах преобладающее использование промышленной обработки пищевых продуктов часто истощает содержание тиамина наряду с другими витаминами и питательными веществами. Повышенное потребление обработанных пищевых продуктов в форме простых углеводов, не дополненных адекватными уровнями тиамина, было названо «калорийным недоеданием». С другой стороны , по меньшей мере, у 29% пациентов с ожирением, которым предстоит хирургическое операции на бариатрической стадии, отмечается как дефицит тиамина. Поскольку тиамин является ключевым фактором метаболизма глюкозы, увеличение потребления углеводов будет пропорционально увеличивать диетическую потребностьи в тиамине (минимум 0,33 мг на 1000 ккал). Таким образом, вместо того, чтобы сосредоточиться на RDA тиамина, важно сопоставить его потребление с потреблением углеводов, а также с общим потреблением калорий.
В развивающихся странах дефицит тиамина остается широко распространенной проблемой из-за высоких показателей потребления белого риса. Поскольку домашние методы измельчения заменяются промышленным измельчением и переработкой риса, важные питательные вещества (такие как тиамин) в отрубях удаляются. Азиатские страны потребляют около 90% риса, произведенного во всем мире, реализуя , по оценкам специалистов , 60% суточной потребности населения в потреблении энергии с пищей, и, следовательно, дефицит тиамина достаточно распространен среди 15% подросткового населения. Дефицит тиамина может развиться при употреблении в пищу диет, загрязненных метаболизирующими тиамин ферментами (например, тиаминазой) или подверглись инактивации тиамина нагреванием и / или диоксидом серы. Чрезмерное употребление танинсодержащих или пищевых продуктов, богатых кофеином, теобромином и теофиллином (например, содержащихся в кофе, шоколаде и чае соответственно), может инактивировать тиамин, тем самым нарушая его статус.
Другие факторы риска , которые увеличивают вероятность недостаточного потребления тиамина включают старение, низкий экономический статус, расстройства пищевого поведения, соматические заболевания , в частности, влияющие на желудочно — кишечный тракт, искусственное питание, бариатрическая хирургия, диабет и злоупотребление алкоголем. Сообщается о неудовлетворенных потребностях в увеличении потребления тиамина в пищу во время лактации, беременности и повышенной физической активности. Во время лактации у детей повышается риск развития авитаминоза , в частности, у дефиците тиамина у матерей. Например, у 27% женщин детородного возраста в Камбодже имеет место дефицит тиамина, а у 38% младенцев диагностирован дефицит тиамина, что является критической проблемой, которая в значительной степени способствует смертности 3-месячных детей. Однако даже при наличии достаточного потребления тиамина его дефицит может быть обусловлен генетическими факторами, то есть патогенными мутациями генов в ключевых регуляторах пути трансформации тиамина, включая тиаминпирофосфокиназу 1 (ТПК1), тиаминдифосфаткиназу (TDPK), тиаминтрифосфатазу (THTPA) и переносчики тиамина (SLC25A19, SLC19A2 / THTR1 и SLC19A3 / THTR. также было показано, что переносчик органических катионов 1 (OCT1) действует как транспортер тиамина в печени.
Независимо от основной причины дефицита тиамина большинство симптомов проявляются на неврологическом уровне. Дефицит тиамина может вызвать повреждение тканей головного мозга, ингибируя использование энергии мозга, учитывая критическую роль тиамин-зависимых ферментов, связанных с использованием глюкозы. Это подтверждается значительным уровнем поглощения тиамина гематоэнцефалическим барьером, что подчеркивает высокую потребность мозга в тиамине и потребность в его снабжении для поддержания адекватных функций мозга, особенно в тех областях мозга, где требуются высокий уровень метаболизма и оборот тиамина.
Как и у большинства гидрофильных микроэлементов, поглощение тиамина происходит в основном в тонком кишечнике. В пищеварительном тракте пищевые белки гидролизуются, выделяя тиамин. В просвете кишечника щелочные фосфатазы катализируют гидролиз тиаминфосфорилированных производных в свободный тиамин. Нефосфорилированный свободный тиамин в концентрациях, превышающих 1 мкМ, поступает в энтероцит путем пассивной диффузии, тогда как на более низких уровнях он транспортируется через систему насыщения тиамином / H + ( переносчик тиамина 1 или THTR1) в зависимости от количества энергии. В условиях дефицита тиамина в клетках Caco2 в культуре наблюдалась активация экспрессии переносчика тиамина 2 (THTR2), что позволяет предположить, что диета может модулировать экспрессию этого транспортера . Внутри энтероцита тиамин фосфорилируется до тиаминпирофосфата (TPP) с помощью TPK1. Затем большая часть TPP дефосфорилируется до тиаминмонофосфата (TMP), чтобы пересечь базальную мембрану энтероцита. TMP высвобождается в кровоток через ATPase-зависимую транспортную систему. Свободный тиамин также может попасть в кровь через транспортер тиамина 2 (THTR2), расположенный в основном на базолатеральной мембране энтероцита. Попадая в кровь, в то время как очень низкие уровни TMP и тиамина циркулируют свободно в плазме или сыворотке, более 90% фосфорилированного тиамина (в форме TPP) присутствует в эритроцитах и лейкоцитах. Примечательно, что изоформа 3 носителя SLC44A4 недавно была описана как носитель TPP в толстой кишке. Первоначально SLC44A4 был описан как транспортер холина, связанный с не нейрональным синтезом холина и необходимый для эфферентной иннервации волосковых клеток в оливо-кохлеарном пучке для поддержания физиологической функции наружных волосковых клеток и защиты волосковых клеток. от акустической травмы. Последние данные указывают на то, что этот носитель может опосредовать абсорбцию микробиоты, генерируемой TPP (особенно у младенцев), и способствовать гомеостазу тиамина хозяина.
Клеточное поглощение тиамина из кровотока может быть опосредовано любым из двух высокоаффинных носителей: THTR1 (кодируется SLC19A2) и THTR2 (кодируется SLC19A3). Эти транспортеры выражены повсеместно, но THTR1 наиболее распространен в кишечнике, скелетных мышцах, нервной системе и глазах, за которым следуют плацента, печень и почка, тогда как THTR2 находится в основном в жировой ткани, печени, лимфоцитах, селезенке, желчном пузыре, плаценте. поджелудочной железе и мозге. После внутриклеточной транспортировки свободный тиамин быстро фосфорилируется до TPP с помощью тиаминпирофосфокиназы (TPK1). Вторая киназа, TDPK, добавляет фосфатную группу к TPP для генерирования тиаминтрифосфата (TTP). TPP и TTP могут быть дефосфорилированы, соответственно, до TMP и TPP с помощью фосфатаз — простатической кислой фосфатазы (ACPP) и THTPA соответственно.
До 90% от общего количества тиамина в организме остается в его дифосфате , метаболически активной форме (TPP), тогда как остальное находится в виде TMP и TTP. TPP является кофактором нескольких тиамин-зависимых ферментов, участвующих в метаболизме углеводов и жирных кислот, а именно цитозольной транскетолазы (TKT), пероксисомальной 2-гидроксиацил-CoA лиазы 1 и трех митохондриальных ферментов (пируватдегидрогеназы, α-кетоглутаратдегидрогеназы и разветвленных). -цепные α-кетокислотные дегидрогеназные комплексы. Биохимическая роль TPP хорошо понятна, но биологическая значимость и вклад TTP не совсем ясны. Ранее считалось, что это специфическая нейроактивная форма тиамина, но в последнее время сообщалось, что TTP (составляет ∼10% от общего пула тиамина мозга) участвует в возбудимости мембраны и нервной проводимости, действуя в качестве модулятора проницаемости хлоридно-натриевых каналов.
В цитозоле TPP действует как кофактор для TKT, ключевого фермента неокислительной ветви пентозофосфатного пути (PPP). Этот метаболический путь генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADPH) и рибозо-5-фосфат (R5P). NADPH является ключевым восстановителем в биосинтетических реакциях и является одним из субстратов биосинтетических ферментов (синтез жирных кислот) и антиоксидантных ферментов, таких как глутатионпероксидаза-редуктазная система и тиоредоксинпероксидазы.Важное участие R5P в биосинтезе ДНК и РНК подчеркивает критическую роль тиамина в высокопролиферирующих тканях.
Исходя из его роли в биохимических путях, предполагается , что дефицит тиамина приведет к усилению окислительного стресса и снижению пролиферации клеток, а также к снижению синтеза жирных кислот (включая миелин) с тяжелыми последствиями, особенно во время развития мозга. В соответствии с этим предположением, дефицит тиамина снижает активность TKT и приводит к нарушению PPP и снижению нейрогенеза в коре и гиппокампе во время развития нервной системы.
Пероксисомы играют важную роль в катаболизме перекиси водорода, а также в укорочении очень длинных жирных кислот (которые не могут подвергаться прямому катаболизму β-окисления митохондрий) и α-окислении. В последнем процессе TPP-зависимый фермент 2-гидроксиацил-СоА лиаза 1 (HACL1) катализирует расщепление 3-метилразветвленных и 2-гидрокси длинноцепочечных жирных кислот с прямой цепью. Фитановая кислота (3-метилзамещенная 20-углеродная жирная кислота с разветвленной цепью), в отличие от большинства жирных кислот, не может подвергаться β-окислению из-за наличия метильной группы в положении 3. Как таковой, он расщепляется HACL1 в результате первоначального α-окисления. Эта жирная кислота с разветвленной цепью получается из рациона, особенно из молочных продуктов и красного мяса. Нарушение катаболизма фитановой кислоты из-за неадекватных уровней TPP приводит к накоплению триглицеридов, что может вызывать негативные эффекты, такие как мозжечковая атаксия, периферическая полиневропатия, потеря зрения и слуха, аносмия, а в некоторых случаях дисфункция сердца и эпифизарная дисплазия. Симптомы, вызванные дефицитом тиамина, характерны для болезни Рефсума, которая вызвана патогенными мутациями в HACL1. Некоторые из симптомов также наблюдаются при аутосомно-рецессивном системном расстройстве, синдроме Зеллвегера и других пероксисомальных заболеваниях, включая неонатальную адренолейкодистрофию. Синдром Зеллвегера вызван патогенными мутациями в генах пексинов, которые кодируют белки, необходимые для сборки функциональных пероксисом. Он характеризуется дефицитом пути окисления пероксисомных жирных кислот, вызывающего тяжелую неврологическую и печеночную дисфункцию, а также черепно-лицевые нарушения.
Большая часть (∼90%) цитозольного TPP транспортируется в митохондрии спомощьюмитохондриального переносчика тиаминпирофосфата MTPPT, продукт гена SLC25A19. Этот транспортер обеспечивает обмен цитозольного TPP на митохондриальный TMP; Попав в цитозоль, TMP метаболизируется и превращается обратно в TPP. В митохондриях TPP является критическим кофактором для трех ферментов, а именно пируватдегидрогеназы, α-кетоглутаратдегидрогеназы и α-кетокислотной дегидрогеназы с разветвленной цепью (PDH, αKGDH и BCKDH, соответственно).
Пируватдегидрогеназный комплекс — мультисубъединичный комплекс катализирует TPP- зависимое декарбоксилирование пирувата, генерируя ацетил-КоА, который затем входит в цикл Кребса. Регуляция активности PDH представляет собой ключевой метаболический «переключатель», влияющий на выбор «топлива», то есть между окислением жирных кислот и гликолитическим потоком. Было высказано предположение, что неспособность регулировать выбор топлива для производства метаболической энергии лежит в основе «метаболической жесткости», приводящей к метаболическим нарушениям. Следовательно, опосредованное тиамином ингибирование комплекса PDH блокирует систему в окислении глюкозы в пируват, что приводит к увеличению лактата и снижению клеточной продукции АТФ. Как и ожидалось, в тяжелых случаях метаболический дефицит проявляется как фатальный лактоацидоз у новорожденных, тогда как в более легких случаях неврологические состояния могут приводить к структурным нарушениям в центральной нервной системе (ЦНС), судорогам, умственной отсталости и спастичности.
В случае дефицита тиамина наиболее пораженными участками мозга, по-видимому, являются мозжечок, мамиллярные тела, таламус, гипоталамус и ствол мозга у взрослых. Что касается дефицита тиамина, Zhao et al.(2009) показали, что у мышей депривация тиамина в течение 14 дней приводила к различной степени дефицита ферментов при тестировании на активность TKT, PDH и αKGDH в коре и гиппокампе.
Патогенные мутации в генах, кодирующих ферменты и транспортеры, участвующие в метаболизме тиамина, приводят к симптомам, сходным с теми, что обнаруживаются при дефиците тиамина на основе питания, и перекрываются с нарушениями митохондриальной дисфункции . Эти мутации, затрагивающие гены, ответственные за транспортеры тиамина 1 ( SLC19A2 ; OMIM 249270) и 2 ( SLC19A3 ; OMIM 607483), составляют основную причину субоптимального всасывания тиамина в кишечнике и, как следствие, недостаточного клеточного распределения тиамина по организму.
Как указано выше, патология дефицита тиамина влечет за собой нарушение выработки энергии из митохондрий в форме АТФ при использовании субстратов, генерирующих пируват (например, глюкозы), а также повышенный окислительный стресс. В этих условиях глюкоза черезгликолиз образует пируват, который не может войти в цикл Кребса в виде ацетил-КоА из-за низкой активности PDH. Как таковой, пируват трансаминируется в Ala или восстанавливается до лактата спомощью лактатдегидрогеназы. Это согласуется с повышенным уровнем лактата и органических кислот, наблюдаемых в CSF, моче и крови при дефиците тиамина.
Центральная нервная система человека обладает высокой потребностью в энергии: 2% массы тела контролируют около 20% общих метаболических расходов, большая часть которых расходуется на потенциалы возбуждающего действия, на передачу сигналов между нейронами, через химические синапсы, рост аксонов. и миелинизацию. Поскольку глюкоза является основным «топливом» для производства энергии в головном мозге, неудивительно, что митохондриальная дисфункция и последующее нарушение метаболизма глюкозы связаны с несколькими неврологическими расстройствами и нарушениями развития нервной системы и основными психическими заболеваниями, такими как депрессия и шизофрения.
Неврологические симптомы при дефиците тиамина сходны с дефектами, которые чаще всего проявляются как синдром Ли-Ли с вовлечением базальных ганглиев. Следовательно, нервная система, которая специализируется на использовании глюкозы для выработки энергии, кажется наиболее уязвимой для дефицита PDHC из-за истощения TPP. В мозге плохое производство АТФ в митохондриях будет ограничивать поддержание мембранного потенциала посредством действия Na + , K +-АТФазы, тем самым нарушая нервную проводимость и процессы в синапсах. Кроме того, повышенный окислительный стресс из-за более низкой активности TKT повредит критические биомолекулы, инициируя перекисное окисление липидов и окислительное повреждение белков, что приводит к фрагментации, посттрансляционным модификациям и перекрестным связям. Модификация эпитопов на нормальных, эндогенных молекулах может приводить к активации микроглии и иммунных клеток, усугубляя вызванное окислительным стрессом повреждение.
Уровни тиамина в крови и CSF предоставляют ограниченную информацию при оценке состояния тиамина у субъекта, поскольку они не обязательно отражают метаболическую функцию тиамина или прямую связь с его уровнями в тканях. Таким образом, оценки TKT эритроцитов и, если возможно, оценки других тканеспецифичных TPP-зависимых ферментов (PDH, αKGDH) считаются золотыми стандартами. Базовая активность TKT обычно выражается в единицах на грамм гемоглобина (г Hb), но, что более важно, рассчитывается процент активации TKT в добавках к TPP (0-15% считаются нормальными).
Коэффициент активации TKT (эритроциты) и / или активность TPP-зависимых ферментов (лейкоциты, фибробласты кожи и биопсия мышц) обычно сопровождаются тестированием уровней лактата и пирувата в сыворотке, BCAA, органических кислот, а также методами визуализации мозга. Единственными случаями, когда оценка свободного тиамина в плазме / сыворотке и CSF, по-видимому, является ценным диагностическим инструментом, являются случаи патогенных мутаций в SLC19A3. Точно так же экскреция тиамина с мочой также не является надежным методом для оценки его уровня в организме, поскольку он зависит от его потребления и всасывания. Как правило, он выражается в расчете на единицу креатинина для учета функции почек, и следует учитывать возраст, так как нормальные значения у детей различаются [120 нмоль / ммоль креатинина в возрасте 1–13 лет] и взрослые [220 нмоль / ммоль креатинина в возрасте> 18 лет ].
К сожалению, ранние симптомы дефицита тиамина не выражены или недостаточно различимы, чтобы поставить прямой диагноз. Они включают потерю аппетита, тошноту, слабость, апатию, усталость, раздражение, нарушения сна, анорексию и дискомфорт в животе. Кроме того, выявление конкретных клинических симптомов дефицита тиамина является проблематичным, поскольку оно скрывается за счет влияния других сопутствующих состояний (сопутствующих заболеваний), таких как инфекции и / или разнообразные нарушения питания.
Клиническая классификация дефицита тиамина обычно делится на «сухую» (или невритическую, характеризующуюся полиневропатией, сниженным коленным рефлексом и другими сухожильными рефлексами и прогрессирующей сильной слабостью мышц) и «влажную» (или сердечную, характеризующуюся отеком ног, тела и лица высокий сердечный выброс, желудочковая недостаточность и застой в легких).
При раннем подозрении на генерализованный дефицит тиамина рекомендуется незамедлительное введение тиамина и, как правило, эффективное лечение. В литературе сообщается о широком диапазоне терапевтических подходов и доз тиамина от 1,5 до 600 мг / день , с 10–20 мг / день в виде разделенных доз в течение нескольких недель от легкой полиневропатии и 20–30 мг / день. от умеренной до тяжелой, обычно до исчезновения симптомов. Как правило, дефицит тиамина купируеся с помощью доз 5–30 мг / сут внутривенно (в / в) или внутримышечно (в / м) три раза в день, затем 5–30 мг / сут перорально до исчезновения симптомов. Однако этот подход заметно менее эффективен для людей с хроническими формами нарушений, связанных с дефицитом тиамина, включая энцефалопатии или дефициты TPK1. В последнем случае стоило бы исследовать лечение непосредственно с помощью TPP; однако неясно, будет ли эта форма фосфорилированного тиамина преодолевать гематоэнцефалический барьер и / или достигать субклеточных мишеней, таких как PDH.
Ряд исследований показал обратную связь между уровнями тиамина и симптомами депрессии у взрослых. Исследование показало, что симптомы депрессии значительно улучшились у пациентов с большой депрессией после 6 недель приема тиамина по сравнению с плацебо. Эффекты от приема тиамина могут быть значительными в качестве паллиативного лечения при послеродовой депрессии и играть важную роль в последующем когнитивном развитии ребенка. PPD ассоциируется с повышенным риском развития неспособности к обучению, синдрома дефицита внимания / гиперактивности (ADHD) и тревожных расстройств у детей младшего возраста, что делает PPD критической проблемой как для матери, так и для младенца. Следовательно, добавки с тиамином могут в некоторой степени улучшить углеводный обмен, функцию митохондрий и выработку энергии в мозге.