Витамин с свойства исследования

Витамин С. Научный обзор полезных эффектов.

Витамин С – сложное химическое соединение, с важными антиоксидантными свойствами, которое практически повсеместно присутствует в рационе людей. Ежедневное рекомендуемое потребление взрослыми составляет для женщин – 75 мг, а для мужчин соответственно 90 мг. Курильщики должны потреблять в среднем в сутки примерно на 35 мг больше из-за повышенного окислительного стресса, вызываемого сигаретным дымом.

Существуют четкие указания на прием витамина С в виде добавок, когда обнаруживается его вторичный дефицит, связанный с уменьшенным потреблением пищи или низким усвоением. Ряд авторов изучали роль витамина С как адъюванта в лечении заболеваний, которые могут поражать детей и подростков. Эти заболевания затрагивают все органы и системы: в частности, прием витамина С может играть определенную роль в респираторных, неврологических, психиатрических, онкогематологических, нефрологических, офтальмологических и пищевых расстройствах. В педиатрическом возрасте значительное преимущество приема витамина С было отмечено при депрессивной патологии, железодефицитной анемии и хронической почечной недостаточности, связанной с гемодиализом. (1)

Роль витамина С для здоровья костей и заживления травм

Аскорбиновая кислота (или витамин С) оказывается незаменимым микронутриентом с доказательствами, подтверждающими ее роль в формировании костей, восстановлении тканей и производстве коллагена. Его клиническое значение в области ортопедической хирургии еще не определено в полной мере.

Результаты 2-х высококачественных исследований подтверждают применение витамина С 500 мг ежедневно в течение 50 дней в качестве профилактики такого неприятного явления как «комплексный регионарный болевой синдром» после консервативного и оперативного лечения переломов запястья. Существуют данные для аналогичного лечения после операции на стопе и голеностопном суставе.

Несколько наблюдательных исследований показали улучшение плотности костной ткани и снижение риска переломов бедра с добавлением препаратов витамина С. Его влияние на перелом костей и повреждение мягких тканей было многообещающим в моделях на животных, но недостаточно изучено в исследованиях на людях. Были получены неоднозначные результаты относительно его роли в лечении хондропротекции и остеоартроза. Данные, свидетельствующие о снижении частоты возникновения сложного регионарного болевого синдрома после перелома дистального отдела лучевой кости при лечении адъювантной аскорбиновой кислотой, вызвали много споров, но получили одобрение со стороны американской Академии ортопедических хирургов. Учитывая его потенциальные преимущества, низкую стоимость и профиль безопасности, добавление аскорбиновой кислоты требует рассмотрения ортопедическими хирургами при лечении различных травм опорно-двигательного аппарата. (2,3)

Витамин С улучшает состояние тяжелобольных

Витамин С проявляет интересные свойства в контексте критической болезни, с преимуществами, описанными в неврологических, сердечно-сосудистых, почечных и гематологических системах, как в условиях in vitro, так и на животных моделях. Через прямое воздействие на бактериальную репликацию, иммуномодуляцию и антиоксидантный резерв организма витамин С непосредственно влияет на патофизиологический процесс сепсиса, травмы, ожога и системного воспаления. Фармакокинетические данные свидетельствуют о том, что для восстановления нормальных показателей сыворотки крови у тяжелобольных пациентов с известным дефицитом требуется минимальная добавка 3 г/сут внутривенно. Согласно этим данным, только в пяти исследованиях, включая ретроспективный анализ, изучалась фармакологическая доза: три в качестве антиоксидантного коктейля и два в качестве монотерапии. Самое крупное исследование, проведенное в 2002 году, показало снижение частоты полиорганных отказов и продолжительности искусственной вентиляции легких. Недавний ретроспективный анализ показал впечатляющие результаты после введения витамина С, тиамина и гидрокортизона. Недавние небольшие контролируемые исследования с использованием фармакологических доз (6-16 г/сут) продемонстрировали, что витамин С уменьшает поддержку вазопрессоров и дисфункцию органов, а также может даже снизить смертность. (4)

Витамин С и сердечно-сосудистые заболевания

В когортных исследованиях более высокое потребление витамина С связано с положительным влиянием на состояния, являющиеся факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, в то время как крупные рандомизированные контролируемые клинические испытания не подтвердили преимущества дополнительного витамина С на исходы сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). В самом последнем опубликованном обзоре 10 более ранних систематических обзоров и мета-анализов, было исследовано влияние добавок витамина С на биомаркеры сердечно-сосудистого риска, то есть артериальную жесткость, артериальное давление, эндотелиальную функцию, гликемический контроль и липидный профиль. В общей сложности в исследованиях приняли участие 6409 человек. В 3-х систематических обзорах исследовалось воздействие витамина С на функцию эндотелия с контрастированием результатов (2 обзора сообщили о значительном эффекте, и все 3 показали высокую гетерогенность), 1 систематический обзор сообщил о значительном улучшении по каждому из следующих факторов риска: артериальное давление и концентрация глюкозы в крови, холестерин липопротеидов низкой плотности и триглицеридов. Не было выявлено общего влияния витамина С на артериальную жесткость и концентрацию инсулина в плазме крови, такие показатели как общий холестерин, а также холестерин липопротеидов высокой плотности, но анализ подгрупп выявил некоторые данные о значительном улучшении субпопуляций с более высоким индексом массы тела, более высокой концентрацией глюкозы или холестерина в плазме и низкой концентрацией витамина С. Результаты этого всеобъемлющего обзора подчеркивают слабость существующей доказательной базы о влиянии добавок витамина С на маркеры риска ССЗ. Существует ограниченное количество доказательств того, что некоторые подгруппы населения (пожилые люди, страдающие ожирением, лица с более низким уровнем витамина С в исходном состоянии и лица с более высоким риском ССЗ) могут быть более восприимчивы к добавкам витамина С и предлагают возможности для проведения специализированных мероприятий по питанию для улучшения кардиометаболического здоровья. (5)

Витамин С для иммунитета

Витамин С поддерживает эпителиальную барьерную функцию против патогенов и способствует окислительной продувочной активности кожи, таким образом потенциально защищая организм от окислительного воздействия внешней среды. Витамин С аккумулируется в фагоцитарных клетках, в частности, в нейтрофилах, и влияет на усиление хемотаксиса, фагоцитоза, генерацию активных форм кислорода и, в итоге, гибель микроорганизмов. Он также требуется для апоптоза и очистки отработанных нейтрофилов от очагов инфекции макрофагами, таким образом снижая некроз/нетоз и соответствующее повреждение тканей. Механизмы действия витамина С на лимфоциты менее изучены, однако удалось выяснить, что он усиливает специализацию, рост и размножение В — и Т-клеток, предположительно, из-за его генорегулирующих эффектов. Недостаток витамина С влечет за собой повреждение иммунитета и повышенную восприимчивость к инфекциям различного типа. Борьба с инфекциями заметно влияет на количество запасенного витамина С из-за усиленного воспаления и потребностей различных обменных процессов. Помимо того, добавки с витамином С, по-видимому, способны в значительной мере профилактировать и лечить инфекции респираторного и системного характера. Профилактическое предотвращение инфекции требует диетических приемов витамина С, которые обеспечивают по крайней мере адекватные уровни плазмы (т. е. 100-200 мг/сут), которые оптимизируют клеточный и тканевый уровни. В отличие от этого, лечение диагностированных инфекций предусматривает применение существенно более весомых (граммовых) доз витамина, чтобы компенсировать повышенную воспалительную реакцию и метаболическую потребность. (6)

Витамин С и иммунная функция спортсменов

Существует важное взаимодействие между пищевым статусом и иммунным здоровьем у спортсменов в условиях интенсивной тренировки.

Недостаточное питание, в частности низкая энергетическая доступность, в последнее время прочно заняло центральное место как фактор риска инфицирования у элитных спортсменов. Два последних исследования показали, что примерно половина всех женщин-спортсменок были классифицированы как имеющие низкую энергетическую доступность, и это было связано с 4-8-кратным повышением риска развития инфекции верхних дыхательных путей (ИВДП) в месяцы, предшествующие летним Олимпийским играм.

Витамин С (аскорбиновая кислота) является основным водорастворимым антиоксидантом, который эффективен в качестве поглотителя активных форм кислорода как во внутриклеточной, так и во внеклеточной жидкости. Витамин С находится в высоких концентрациях в лейкоцитах, но его уровень резко падает во время обычной простуды, когда усиливается окислительный стресс. Таким образом, существует прочная научная основа для добавления витамина С с целью улучшения переносимости простуды, путем смягчения чрезмерного повреждения тканей во время инфекции. Спортсмены испытывают повышенный окислительный стресс и во время тяжелых физических нагрузок, есть надежное обоснование для прогнозирования преимуществ приема витамина с целью снижения у них риска ИВДП. В недавнем обзоре и метаанализе были изучены данные о том , что суточные дозы витамина С более 200 мг оказывают профилактическое и терапевтическое действие при простуде (7, 8). В подгруппе из пяти плацебо-контролируемых исследований у тяжелоатлетов, марафонцев, лыжников и солдат, витамин С (0,25-1,0 г/сут) снижал частоту встречаемости ИВДП на 52% (8). В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании Peters et al. показали, что 600 мг/сут витамина С в течение 3 недель до начала 90-километрового ультрамарафона уменьшали частоту симптомов ИВДП в 2-недельном постсоревновательном периоде (33% против 68% в сопоставимых по возрасту и полу контрольных бегунах) (9). Довольно высокая частота симптомов ИВДП в исследовании Peters et al. (68% в группе плацебо) и наблюдаемое преимущество витамина С могут относиться к вызванной физической нагрузкой бронхоконстрикции, вызванной воспалением и травмой дыхательных путей, которая часто встречается при тяжелых физических нагрузках. Независимо от реального механизма, фиксируются явные преимущества добавки витамина С (0,25–1,0 г/сут), чтобы уменьшить симптомы ИВДП у спортсменов.

А для лечения ИВДП могут потребоваться более высокие суточные дозы. Например, 200 мг/сут витамина С было недостаточно для восстановления уровня витамина С лейкоцитов во время ИВДП, но при 6 г/сут снижение уровня витамина С было ликвидировано (10). Обеспечение 8 г витамина С в первый день ИВДП сокращало продолжительность заболевания более чем на 4 дня (11), также дозозависимые преимущества были показаны в другом исследовании, сравнивающем 3 г/сут и 6 г/сут (12). Hemilä et al. предполагают, что в будущих терапевтических исследованиях у взрослых следует использовать дозы, превышающие 8 г/сут витамина С (8).

Одна из областей неопределенности заключается в том , что регулярное введение высоких доз витамина С (1 г/сут) притупляет некоторые из адаптаций к тренировкам на выносливость (13,14). Авторы одного исследования предостерегают от применения высоких доз антиоксидантных добавок во время тренировки на выносливость, чтобы избежать притупления клеточных адаптаций (15). Однако было поставлено под сомнение, что применение высоких доз антиоксидантов притупляет тренировочную адаптацию у высококвалифицированных спортсменов (16).

По мере того как добавление витамина С (0,25–1,0 г/день) дешево, безопасно и может предотвратить симптомы ИВДП в период тяжелых нагрузок, спортсмены должны рассматривать возможность приема добавки и во время зарубежных поездок на важные соревнования, так как это сопровождается повышенным риском получения инфекции (17).

Витамин С для здоровья кожи

Нормальная кожа содержит высокие концентрации витамина С, сопоставимыми с уровнями в других тканях организма и значительно превышающими концентрации в плазме, что предполагает активное накопление из кровообращения. Многие функции кожи реализуются при непосредственном участии витамин С, в частности барьерная и ее способность к регенерации. Дефицит витамина С по этой причине сразу сказывается на нормальном функционировании кожи, что выражается в ее сухости, подверженности кровотечениям, быстром старении, образовании морщин и плохому заживлению ран, обусловленному сниженному синтезу коллагена и эластина. Ряд исследований продемонстрировал пользу от обогащения рациона витамином С в ускоренном заживлении ран и снижении количества образующихся рубцов, защите от агрессивного воздействия внешней среды, сохранении структуры и нормального увлажнения, лечении воспалительных заболеваний. Интересно, что защитный эффект на кожу оказывало даже его наружное применение в виде растворов (18).

Источник

Витамин С: свойства, влияние и клиническое использование

Витамин С (аскорбиновая кислота) представляет собой простой низкомолекулярный углевод со структурой енола [1] , которая сделала его повсеместным и важным водорастворимым донором электронов в природе. Он синтезируется всеми видами, за исключением приматов высшего порядка, морских свинок и некоторых видов летучих мышей, рыб и птиц.

Во всех своих известных биологических функциях витамин C действует как восстановитель, то есть отдает электрон субстрату, в то время как сам окисляется до аскорбильного радикала, относительно стабильного свободного радикала. Если потребление витамина С людьми превышает ∼400 мг / день, гомеостатическое состояние достигается с максимальными стационарными концентрациями в плазме от ∼60 до 90 м моль / л и внутриклеточными концентрациями от 0,5 до 10 ммоль / л, в зависимости от ткани. Самые высокие концентрации витамина С обнаружены в головном мозге, глазах и надпочечниках.

Биологическая роль витамина С связана с его восстановленной формой, аскорбатом, и может быть разделена на ферментативные и не ферментативные функции. Наиболее известной ферментативной функцией витамина С является кофактор железа и 2-оксоглутарат-зависимых диоксигеназ в синтезе коллагена. Эти ферменты катализируют гидроксилирование остатков лизина [2] и пролина [3] в развернутых цепях проколлагена, которые являются строительными блоками структуры коллагена. Аскорбат также служит донором электронов для различных ферментов, катализирующих биосинтез карнитина, амидирование пептидного гормона и метаболизм тирозина.

Аскорбат является мощным антиоксидантом со способностью уменьшать или «улавливать» многие физиологически значимые свободные радикалы и активные формы кислорода. Витамин C может регенерировать витамин E из его окисленной формы, что позволяет витамину C косвенно ингибировать перекисное окисление липидов.. Аскорбиновая кислота эффективно защищает биологические макромолекулы от окислительного повреждения, которое в противном случае могло бы способствовать возникновению и прогрессированию нескольких хронических и острых заболеваний.

Дефицит

Клиническим признаком тяжелого и длительного дефицита витамина С является цинга, которая приводит к летальному исходу, если ее не лечить. Симптомы нарушения заживления ран, кровоизлияний и экхимозов известны на протяжении веков и в значительной степени связаны с нарушением биосинтеза коллагена. Другими симптомами тяжелого дефицита витамина С являются недомогание, утомляемость или вялость, которые трудно диагностировать клинически. Эти симптомы можно объяснить нарушением биосинтеза карнитина, что приводит к снижению транспорта жирных кислот и последующему окислению в митохондриях. Дефицит витамина C в основном вызван неправильным питанием. Было также выявлено несколько дополнительных факторов риска: курение, беременность, низкий социально-экономический статус, генетическую предрасположенность, пожилой или молодой возраст, физические нагрузки и гипертония, диабет и ожирение.

Клиническое использование

Текущая суточная норма витамина С значительно превышает количество, необходимое для предотвращения цинги (

10 мг / сут). Пероральный прием 500 мг / сут будет достаточным в более легких случаях, но парентеральная терапия может потребоваться в тяжелых случаях и при нарушении функции кишечника или несоблюдения режима лечения. Субклинический дефицит витамина С трудно обнаружить, потому что типичный симптом — утомляемость — неспецифичен. Явный дефицит витамина С наблюдается у людей, страдающих от истощения, в том числе у людей с хроническими заболеваниями, неправильным питанием, мальабсорбцией или химической зависимостью.

В обширной эпидемиологической литературе обнаружена связь между низким уровнем витамина С и повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Включая ишемическую болезнь сердца, ишемический инсульт и гипертензию. Те, у кого концентрация витамина С в плазме близка к насыщению, имеют самый низкий риск сердечно-сосудистых заболеваний. Это позволяет предположить, что для достижения этих преимуществ для здоровья требуется потребление, превышающее рекомендованную суточную норму. Спланированные рандомизированные контролируемые испытания на эту тематику еще не проводились. Они нужны чтобы подтвердить или опровергнуть причинно-следственную связь между статусом витамина С и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Еще одно клиническое применение витамина С — увеличение абсорбции железа. В тонком кишечнике витамин С снижает количество поступающего с пищей железа и обеспечивает эффективную транспортировку через эпителий кишечника. Пищевые источники витамина С или добавки, потребляемые с железом, могут привести к увеличению выработки гемоглобина у пациентов с анемией.

Токсичность

Витамин С, как правило, безопасен и хорошо переносится даже в больших дозах. Допустимый верхний уровень потребления витамина C для перорального приема — 2 г в день для взрослых на основе желудочно-кишечных расстройств, наблюдаемых у некоторых людей при более высоких дозах. Потребление большого количества витамина С было связано с повышенным риском образования камней в почках, хотя доказательства неоднозначны и противоречивы. Текущая рекомендация — избегать приема добавок витамина С тем, кто подвержен образованию камней в почках. Витамин С, потребляемый вместе с железом, может увеличить риск перегрузки железом у восприимчивых людей. Пациентам с этими состояниями не следует избегать употребления фруктов и овощей, а вместо этого следует ограничить потребление железа.

Недавние исследования

Антиоксидантная гипотеза 1980-х годов, обещавшая долгую и здоровую жизнь благодаря обильному потреблению антиоксидантов, включая витамин C, давно была заменена. Сейчас известно, что польза витамина С для здоровья в его роли в рамках иммунной функции, метаболизма и других ферментативных и не ферментативных реакций (см. выше). Таким образом, новые данные указывают на то, что даже незначительный дефицит витамина C может нарушить нормальный перинатальный нейрогенез, повлиять на риск взрослых заболеваний и увеличить риск сердечно-сосудистой и общей смертности. В более поздних исследованиях было изучено, как эти полиморфизмы могут взаимодействовать с низкими концентрациями витамина С в рационе, повышая риск хронических заболеваний.

Источники

1. Bedard K, Krause KH. The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases: physiology and pathophysiology. Physiol Rev. 2007;87:245–313. doi: 10.1152/physrev.00044.2005. [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

2. Kobayashi M, Yamamoto M. Molecular mechanisms activating the Nrf2-Keap1 pathway of antioxidant gene regulation. Antioxid Redox Signal. 2005;7:385– 394. doi: 10.1089/ars.2005.7.385. [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

3. Burke-Gaffney A, Evans TW. Lest we forget the endothelial glycocalyx in sepsis. Crit Care. 2012;16 :121. doi: 10.1186/cc11239. [ PMC free article ] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

4. van den Berg BM, Nieuwdorp M, Stroes ES, Vink H. Glycocalyx and endothelial (dys)function: from mice to men. Pharmacol Rep. 2006;58:75– 80. [ PubMed ] [ Google Scholar ]

5. Rubio-Gayosso I, Platts SH, Duling BR. Reactive oxygen species mediate modification of glycocalyx during ischemia–reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;290:H2247–H2256. doi: 10.1152/ajpheart.00796.2005. [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

6. Wu F, Wilson JX, Tyml K. Ascorbate inhibits iNOS expression and preserves vasoconstrictor responsiveness in skeletal muscle of septic mice. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2003;285:R50–R56. doi: 10.1152/ajpregu.00564.2002. [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

7. De Backer DS, Orbegozo Cortes D, Donadello K, Vincent JL. Pathophysiology of microcirculatory dysfunction and the pathogenesis of septic shock. Virulence. 2014;5:73–79. doi: 10.4161/viru.26482. [ PMC free article ] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar]

[1] Енолы — алкены, у которых гидроксильная группа связана с атомом углерода, участвующим в двойной связи. Так соединения образованы определённой протонной подвижностью атома водорода у альфа-атома углерода в монокарбонильных соединениях, приводящей к отщеплению протона от альфа-СН — кислотного центра и присоединению его к атому кислорода.

[2] Лизин — алифатическая аминокислота с выраженными свойствами основания. Как и другие алифатические аминокислоты, лизин в организме человека не синтезируется и является незаменимой аминокислотой.

[3] Пролин — гетероциклическая аминокислот.