Кальций и его синергисты в поддержке структуры соединительной и костной ткани
Рассмотрены результаты экспериментальных и клинических исследований, указывающие на важность компенсации дефицитов микроэлементов в профилактике и терапии остеопороза, остеопении и рахита.
Results of experimental and clinical tests are reviewed that point out importance of compensation of microelements’ deficit in prophylaxis and therapy of osteoporosis, osteopenia and rachitis.
Питание является важным модифицируемым фактором, определяющим развитие и поддержание костной массы. Диета, сбалансированная по калорийности, белку (1 г/кг/сут), жирам и углеводам (не более 60% от общей калорийности пищи) способствует нормальному метаболизму кальция (Ca) в костной ткани. В настоящее время кальций в сочетании с витамином D является основой нутрициальной коррекции для профилактики и лечения остеопороза, остеопении и рахита [1]. Тем не менее, сочетанный прием кальция и витамина D не всегда успешно профилактирует остеопороз, так как не компенсирует всех нутрициальных потребностей костной ткани.
Важность таких факторов питания, как кальций, фосфор (P) и витамин D, для целостности костей неоспорима. Рецептор витамина D, подобно эстрогеновым рецепторам, является фактором транскрипции, который, в частности, регулирует экспрессию белков, вовлеченных в гомеостаз кальция и фосфора. Экспериментальные данные показывают, что физиологические эффекты витамина D включают торможение секреции провоспалительных цитокинов, молекул адгезии и пролиферацию сосудистых гладкомышечных клеток — процессов, которые имеют важное значение для кальцификации артерий [2].
В то же время проводимые в течение последнего десятилетия исследования показали, что для поддержания структуры костной ткани также необходимы витамины A, C, E, K и микроэлементы медь (Cu), марганец (Mn), цинк, стронций, магний (Mg), железо и бор. Дефицит этих микронутриентов замедляет набор костной массы в детстве и в подростковом возрасте и способствует ускоренной потере костной массы в пожилом возрасте [3, 4]. В настоящей работе рассмотрены результаты экспериментальных и клинических исследований, указывающие на важность компенсации дефицитов этих микроэлементов в профилактике и терапии остеопороза, остеопении и рахита. Особое внимание уделяется бору — микроэлементу, оказывающему значительное влияние на структуру костной ткани и, тем не менее, пренебрегаемому в подавляющем большинстве витаминно-минеральных комплексов.
Магний и поддержка соединительной и костной ткани
Одной из принципиально важных нутрициальных потребностей кости является обеспеченность костей магнием — элементом, регулирующим минерализацию, равномерный рост, гибкость и прочность костной ткани и увеличивающим репаративный потенциал костей. И наоборот, дефицит магния в организме препятствует успешной терапии и профилактике нарушений структуры кости (остеопороз и др.). Среди различных тканей организма основным депо магния являются именно костная ткань. Помимо того, что кость является депо магния, магний также оказывает существенное влияние на минерализацию и структуру костной ткани — низкие уровни магния связаны с низкой костной массой и остеопорозом [5].
Магний является одним из принципиально важных нутриентных факторов, воздействующих на соединительную ткань. Недостаточная обеспеченность магнием является одной из важнейших причин нарушений структуры (дисплазии) соединительной ткани. Систематический анализ взаимосвязей между обеспеченностью клеток магнием и молекулярной структурой соединительной ткани указал на такие молекулярные механизмы воздействия дефицита магния, как ослабление синтеза белков вследствие дестабилизации тРНК, снижение активности гиалуронансинтетаз, повышение активности металлопротеиназ, повышенные активности гиалуронидаз и лизиноксидазы [6]. Следует напомнить, что костная ткань состоит только на 70% из кальциевых соединений, а на 22% — из коллагена, 8% составляет водная фракция.
Важность роли магния в поддержании структуры кости связана и с тем, что при хроническом дефиците магния нарушается важнейший аспект минерального обмена костной ткани — отношение Mg:Ca. При снижении соотношения Mg:Ca в сторону дефицита магния обменные процессы в кости замедлены, быстрее депонируются токсичные металлы (прежде всего, кадмий и свинец). Вследствие накопления токсичных элементов в суставе из-за нарушения пропорции Mg:Ca функция суставов постепенно ухудшается: уменьшается объем движений, происходит деформация суставов конечностей и позвоночника. Эпидемиологические исследования частоты остеопороза в различных странах показали, что более высокое значение отношения Mg:Ca в питании соответствует более низкой встречаемости остеопороза [7].
В эксперименте диета с очень низким содержанием магния (7% от нормального уровня потребления) приводила к значительной гипомагниемии, гипокальциемии, характерным для остеопороза изменениям костной ткани у цыплят. Дефицит магния приводит к разрежению костной ткани, вплоть до образования полостей; компенсация дефицита магния — к восстановлению структуры костной ткани [8].
Более высокое диетарное потребление магния соответствует повышенной минеральной плотности кости (МПК) у мужчин и женщин. В исследовании когорты из 2038 человек оценка диетарного потребления магния по опроснику коррелировала с МПК после поправок на возраст, калорийность диеты, потребление кальция и витамина D, индекс массы тела, курение, алкоголь, физическую активность, использование тиазидных диуретиков и эстроген-содержащих препаратов (р = 0,05, мужчины; p = 0,005, женщины) [9].
Материнское питание во время беременности значительно влияет на минеральную плотность костной ткани у детей. Наблюдения за 173 парами мать–ребенок в течение 8 лет после родов показали, что МПК шейки бедра у детей повышалась с повышением диетарной обеспеченности беременной магнием. МПК поясничного отдела позвоночника зависела от обеспеченности беременной магнием, калием, фосфором и калием. Дети, матери которых были адекватно обеспечены указанными минеральными веществами во время беременности, характеризовались значимо бо?льшими значениями МПК (шейка бедра +5,5%, поясничного отдела позвоночника +12%, всего тела +7%) [10].
Железо
Помимо того, что железо необходимо для поддержания достаточной обеспеченности тканей кислородом, этот микроэлемент также участвует в метаболизме коллагена — основного структурного белка всех видов соединительной ткани, в т. ч. костной. Хронический дефицит железа в эксперименте приводит к задержке созревания коллагена в бедренной кости и также к нарушениям фосфорно-кальциевого метаболизма [11]. В эксперименте железодефицитная анемия (ЖДА) приводит к нарушению минерализации и увеличению резорбции кости [12].
По данным крупных клинико-эпидемиологических исследований, ЖДА способствует значительному повышению риска остеопороза и переломов. Например, в лонгитудинальном исследовании 5286 человек (2511 мужчин и 2775 женщин, 55–74 лет) наблюдались в течение 8 лет. Низкие уровни гемоглобина были связаны с когнитивными нарушениями и более низкой костной массой. За время наблюдения у 235 мужчин и 641 женщины был установлен хотя бы один перелом (исключая переломы позвоночника). Уменьшение содержания гемоглобина в крови на одно стандартное отклонение соответствовало повышению риска переломов на 30% у мужчин (р зубной эмали > почках = легких = лимфатических узлах > печени > мышцах = семенниках > мозге [28].
С фармакологической точки зрения препараты бора характеризуются гиполипидемическим, противовоспалительным, антионкологическим эффектами. Дефицит бора стимулирует развитие таких состояний, как анемия, остео-, ревматоидный артрит, когнитивная дисфункция, остеопороз, мочекаменная болезнь и нарушение обмена половых гормонов.
Результаты экспериментальных и клинических исследований, проводимых с начала 1960-х гг., показали, что препараты бора являются безопасным и эффективным средством для лечения некоторых форм артрита. Дальнейшие исследования подтвердили важность обеспеченности бором для поддержания структуры кости. Так, костная ткань пациентов с более высоким потреблением бора характеризовалась более высокой механической прочностью. В тех географических регионах, где потребление бора составляет менее 1 мг/сут, заболеваемость артритом колеблется от 20% до 70%, в то время как в регионах с потреблением 3–10 мг/сут — не более 10%. Эксперименты с моделями артрита показали эффективность перорального или внутрибрюшинного введения препаратов бора [29].
О молекулярно-физиологических механизмах воздействия бора
Бор влияет на активность ряда ферментных каскадов, включая метаболизм стероидных гормонов и гомеостаз кальция, магния и витамина D, также способствуя снижению воспаления, улучшению профиля липидов плазмы и функционирования нейронов [30] (дефицит бора снижает электрическую активность мозга, результаты тестов на двигательную ловкость, внимание и кратковременную память [31]). Бораты могут образовывать сложные эфиры с гидроксильными группами различных соединений, что может являться одним из возможных механизмов осуществления их биологической активности [32]. Повышенное содержание бора в пище повышает экспрессию борат-транспортера (NaBCl) в тощей кишке и понижает — в ткани почек [33].
Хотя детали молекулярных механизмов воздействия бора на физиологические процессы остаются неизвестными, бор оказывает существенное воздействие на процессы роста клеток костной ткани и хряща. Так, бор повышает одонтогенную и остеогенную дифференцировку клеток ростка стволовых клеток зубов. Прием пентабората натрия оказывал дозозависимый эффект на активность щелочной фосфатазы и экспрессию генов, связанных с одонтогенезом [34]. Поэтому дефицит бора во время беременности, наряду с дефицитами кальция и других микронутриентов, также будет способствовать нарушениям развития зубов и у беременной, и у ребенка.
Бор дозозависимо влияет на процессы дифференцировки стромальных клеток костного мозга. Концентрации бора в 1, 10 и 100 нг/мл повышали, а уровни более 1000 нг/мл ингибировали дифференцировку клеток (р
О. А. Громова* , 1 , доктор медицинских наук, профессор
И. Ю. Торшин*, кандидат физико-математических наук
О. А. Лиманова**, кандидат медицинских наук
* РСЦ Международного института микроэлементов ЮНЕСКО, Москва
** ГБОУ ВПО ИвГМА МЗ РФ, Иваново
Источник
Препараты, используемые для укрепления костной ткани
Авторы: врач, к. м. н., Толмачева Е. А., e.tolmacheva@vidal.ru
врач, научный директор АО «Видаль Рус», Жучкова Т. В., t.zhutchkova@vidal.ru
Кальций
Кальций играет очень важную роль в обмене веществ и участвует в обеспечении работы сразу нескольких механизмов, включая функционирование нервной системы, передачу мышечных сокращений, механизм свертывания крови.
В дополнение к своей роли — механической опоры, кости служат огромным резервуаром кальция. При недостаточном поступлении кальция с пищей организм начинает сам «добывать» кальций, вымывая его из костной ткани. В результате кости утончаются, становятся более ломкими. Вот почему очень важно употреблять в пищу продукты, богатые кальцием, или употреблять пищевые добавки или лекарственные препараты, содержащие кальций.
Кости состоят в основном из коллаген-протеиновых волокон. Кальций и фосфаты в виде кристаллов находятся между волокнами и придают костям силу и прочность. Состав костной ткани подвержен изменениям в зависимости от нагрузки; в состоянии динамического равновесия процессы образования и резорбции (разрушения) костной ткани уравновешены. Если поступление кальция с пищей недостаточно для того, чтобы обеспечить все жизненно важные процессы в организме, активируется механизм резорбции (извлечения) кальция из костной ткани в кровь.
Молочные продукты, такие как молоко, сыр, йогурты, мороженое (включая продукты с низким содержанием жиров), содержат большое количество кальция. Как правило, люди старшего возраста потребляют с пищей от 500 мг до 1000 мг (1 г) кальция ежедневно. Но исследования показывают, что дополнительное потребление 500-1000 мг кальция в день может существенно замедлить потерю кальция из костей. Это требует, по меньшей мере, употребления 4-6 порций богатой кальцием пищи в день. Многие люди старшего возраста чувствуют дискомфорт от употребления такого количества молочных продуктов и поэтому предпочитают принимать пищевые добавки или препараты, содержащие достаточное количество кальция.
Людям старшего возраста с повышенным риском развития остеопороза рекомендуется принимать 500-1000 мг кальция в день в виде пищевых добавок или лекарственных препаратов. В ассортименте аптек представлено большое количество пищевых добавок и препаратов, содержащих кальций в различных формах. Существуют противоречивые данные, которые как доказывают, так и опровергают мнение, что кальций в растворимой форме усваивается легче, чем в форме малорастворимых солей, например, в форме карбоната кальция.
Прием только кальция не может полностью остановить потерю костной массы, но может замедлить этот процесс.
Витамин D
Полноценное всасывание и усвоение кальция организмом происходит только при наличии достаточного количества витамина D. В отличие от других витаминов, основное количество витамина D восполняется не из пищи, а образуется в коже под воздействием солнечного света. Большинство людей старшего возраста не получают достаточного количества витамина D, так как лишены возможности проводить необходимое количество времени на открытом воздухе, и их кожа не подвергается воздействию солнца. Но, к счастью, недостаточность витамина D возможно восполнить с помощью пищевых добавок.
Дневная доза 500-1000 МЕ (Международных Единиц) может быть восполнена при употреблении рыбьего жира (жир печени тресковых рыб или палтуса) или мультивитаминных препаратов. Как вариант, возможно применение 1 таблетки в месяц с содержанием 50 000 МЕ витамина D (кальциферола).
Если вы не уверены в том, достаточное ли количество витамина D вы употребляете, попросите врача провести анализ крови, который покажет уровень содержания витамина в вашем организме.
Кальцитриол
Кальцитриол вырабатывается в почках. Это наиболее активная, образующаяся в организме форма витамина D. Кальцитриол регулирует абсорбцию (всасывание) кальция из пищи. Ранее в ряде стран он использовался для лечения остеопороза.
Однако эффект применения Кальцитриола невысок и уступает эффективности применения других методов лечения: заместительной гормональной терапии (ЗГТ) или терапии бисфосфонатами. Получены противоречивые данные о частоте переломов костей на фоне терапии кальцитриолом. Поэтому сейчас более предпочтительными являются другие, разработанные в последнее время, более эффективные способы терапии.
Заместительная гормональная терапия (ЗГТ)
После наступления менопаузы в организме женщины снижается уровень содержания половых гормонов, продуцируемых в яичниках. Уровень содержания гормонов в крови напрямую связан с прочностью костной ткани. Поэтому все женщины старшего возраста подвержены уменьшению плотности костной массы. Заместительная гормональная терапия (ЗГТ) компенсирует недостаточность естественных гормонов и может восстановить уровень их содержания до уровня, соответствующего периоду до наступления менопаузы.
Эстроген – гормон, который влияет на плотность костной ткани. Однако в большинстве случаев более предпочтительным является прием комбинации эстрогена и прогестерона, т.к. прогестерон предотвращает развитие рака матки. Если в течение ряда лет применять препараты, содержащие только эстроген, могут появляться нерегулярные кровотечения и возрастает риск развития рака эндометрия (слизистой матки). Поэтому препараты эстрогена обычно назначают женщинам с удаленной маткой.
Начало применения ЗГТ во время менопаузы предотвращает постменопаузную потерю костной массы, уменьшает риск переломов, который развивается позднее, в течение последующих 5-10 лет. Однако даже если ЗГТ начата спустя несколько лет после наступления менопаузы, эффективность терапии очевидна: увеличивается прочность костей и уменьшается риск переломов.
Все препараты для ЗГТ назначаются врачом после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. При проведении ЗГТ следует неукоснительно выполнять указания врача и следовать инструкции по применению, содержащейся в каждой упаковке.
Селективные модуляторы эстрогеновых рецепторов (СМЭР)
СМЭР – химические вещества негормональной природы, которые избирательно действуют на клетки, оказывая действие, подобное действию эстрогенов. Поскольку СМЭР не обладают гормональной активностью, они не оказывают тех серьезных побочных эффектов, которые свойственны эстрогенам. Например, они не повышают риск развития рака матки и молочных желез. Сейчас для проведения терапии СМЭР доступны препараты, содержащие в качестве действующих веществ тамоксифен, ралоксифен или торемифен.
Однако действие СМЭР на плотность костей не так велико, как действие собственно эстрогена. Длительное изучение применения этой группы препаратов у женщин с постменопаузным остеопорозом продемонстрировало уменьшение количества переломов позвоночника. Но риск переломов других костей (например, бедра) не уменьшался. Препараты, относящиеся к группе СМЭР, не назначают в период менопаузы женщинам, страдающим мучительными приливами. Препараты данной группы назначаются врачом после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. Во время приема СМЭР следует неукоснительно выполнять указания врача и следовать инструкции по применению, содержащейся в каждой упаковке.
Бисфосфонаты
Бисфосфонаты – соли фосфора, которые активируют образование костной ткани и помогают предотвратить ее резорбцию (распад). Бисфосфонаты не только предотвращают последующую потерю костной массы и уменьшают риск переломов, но во время первых лет применения они действительно увеличивают прочность костей. Бисфосфонаты – наиболее изученная группа препаратов для лечения остеопороза.
Бисфосфонаты, как и другие препараты для лечения остеопороза, назначаются врачом после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. Во время приема бисфосфонатов следует неукоснительно выполнять указания врача и следовать инструкции по применению, содержащейся в каждой упаковке.
Подчеркнем лишь одно из свойств препаратов этой группы и связанные с ним предостережения.
Бисфосфонаты очень плохо растворимы, поэтому следует соблюдать ряд требований для лучшего усвоения препарата и уменьшения риска побочных эффектов.
- Принимать препарат утром, натощак, как минимум за полтора часа до еды, запивая полным стаканом воды.
- Запивать нужно только водой! Молоко, чай, кофе, фруктовый сок препятствуют всасыванию бисфосфонатов.
- Необходимо сохранять вертикальное положение (сидя или стоя), по меньшей мере, в течение полутора часов после приема таблетки. Это способствует лучшему прохождению таблетки через пищевод и предотвращает появление раздражения слизистой оболочки.
Тиазидные диуретики
Тиазидные диуретики уже много лет используются для лечения повышенного кровяного давления. Один из побочных эффектов их приема – уменьшение выведения кальция с мочой. В результате наблюдается незначительное увеличение плотности костной ткани. Тиазидные диуретики не достаточно эффективны для использования в качестве монотерапии остеопороза, но могут использоваться в сочетании с другими препаратами.
Тиазидные диуретики назначаются врачом после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. Следует неукоснительно следовать инструкции по применению.
Кальцитонин
Кальцитонин – гормон, продуцируемый щитовидной железой.
Как лекарственный препарат может применяться в виде инъекций или назального спрея, т.к. разрушается при приеме внутрь.
Кальцитонин может быть назначен врачом только после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. Следует неукоснительно следовать инструкции по применению.
Фториды
Соли фтора использовались в прошлом для лечения остеопороза. Очевидно, они увеличивали плотность костей, но это не всегда приводило к уменьшению числа переломов. Известно, что прием фторидов в больших дозах может наносить ущерб нормальной структуре и прочности костей.
В результате, фториды больше не находят широкого применения в лечении остеопороза, но прием низких доз в комбинации с другими препаратами может оказаться эффективным.
Фториды могут быть назначены врачом только после тщательного медицинского обследования, так как существует ряд противопоказаний к применению данного вида терапии. Следует неукоснительно следовать инструкции по применению.
Источник