/ Каталог статей / Профессия / Эврика / Витамин, оказавшийся гормоном

Витамин, оказавшийся гормоном

22.07.2021 № 6-7 | (стр. 17)

Нравится

Витамины – вещества, которые не всегда вырабатываются в организме, но необходимы для его полноценного существования. Возможно, когда-то у наших предков они синтезировались сами, но со временем, благодаря изменчивости и мутациям в геноме, эта способность была утрачена.

В этом смысле витамин D нельзя отнести к истинным витаминам, так как он отлично вырабатывается в коже – но только под действием ультрафиолетовых лучей.

Мухаммад Сайфуллин, к.м.н., РНИМУ им. Н.И.Пирогова

Бич Европы

Рахит – прогрессирующее детское заболевание, связанное с нарушением минерального обмена. Наиболее часто рахит развивается из-за недостаточного образования и поступления витамина D в организм. На первой стадии болезнь проявляется потливостью, беспокойством, снижением мышечного тонуса. Позднее из-за недостатка кальция возникают необратимые деформации костей. Рахитоподобное заболевание описал еще Соран Эфесский, но истинным бедствием рахит стал в период урбанизации Европы, когда люди начали стекаться в города, несмотря на жалкие социальные условия. Непрекращающиеся войны ухудшали и без того низкий уровень жизни европейцев. Дети, рождаясь и живя в трущобах, недоедая, быстро приобретали характерные деформации скелета. Предполагалось множество версий – от попадания в пищу ядов до болезнетворных миазмов.

Как ни странно, заболевание может возникнуть и у других млекопитающих. В опытах на собаках в 1918 году было доказано лечебное действие трескового жира при рахите, которое предположил еще в XIX веке норвежский фармаколог Петер Мёллер. Увеличение в рационе продуктов, богатых рыбьим жиром, приводило к исчезновению симптомов рахита. Но печень трески еще и крайне богата витамином А, при хронической передозировке которого возникал гипервитаминоз А, вследствие чего прием рыбьего жира ограничивался. Стало очевидным, что в рыбьем жире есть некая антирахитическая субстанция, получить которую в чистом виде пытались многие ученые.

Педиатр, физиолог и химик

Врач германской армии Курт Хульдшински после капитуляции нашел утешение в педиатрии, тем более что по окончании войны работы хватало: бушевала испанка, а дети страдали недоеданием и рахитом. Давно было замечено, что отличительной чертой рахита становится бледность кожи, но именно отставной военврач придумал облучать кожу светом ртутной лампы, спектр которой включает ультрафиолет. Эксперимент оказался удачным.
В это же время американский физиолог Альфред Хесс провел эксперимент по профилактике рахита у младенцев в Нью-Йорке. Исследование было настолько успешным, что станция по раздаче рыбьего жира превратилась в самостоятельную клинику питания в 1917 году. Узнав о работах немецкого коллеги, Хесс начал облучать ультрафиолетом пищевые продукты и установил, что облученное масло обладало выраженным противорахитическим эффектом. Но Хессу недоставало знаний химии, и он пригласил для работы Адольфа Виндауса. Немецкий химик в свое время намеренно отказался от главного тренда эпохи – изучения отравляющих газов и сконцентрировался на изучении стеринов – веществ, обнаруженных у животных, растений и грибов. И если у животных они представлены холестерином и его производными, то у растений стерины входят в состав токсичных для человека алкалоидов. Это тоже можно было использовать в интересах государства, и химика оставили в покое.

Две стороны медали

В естественных условиях витамин D поступает в организм с пищей и образуется в коже под действием ультрафиолетового облучения. Но это еще не активные его формы. В дальнейшем он претерпевает изменения в печени, становясь 25-ОН-кальциферолом, а затем в почках, обретая активную форму – 1,25-OH-кальциферол. Именно это вещество интенсивно влияет на обмен веществ.

Изначально считалось, что прерогатива витамина D – фосфорно-кальциевый обмен, а нормальная концентрация – 30 нг/мл. Вскоре было установлено, что гипервитаминоз D не менее опасен, чем его недостаточность. В начале 90-х был инцидент в Тюмени, связанный с массовым острым отравлением растительным маслом, содержавшим высокую дозу холекальциферола. У заболевших отмечалось поражение почек – от бессимптомного до тяжелой почечной недостаточности. При длительном употреблении витамина D с небольшим превышением суточной дозировки развивается хронический гипервитаминоз D, при котором помимо поражения почек могут возникнуть нарушения стула, тошнота, боли в костях, снижение массы тела, эмоциональная лабильность. Симптомы связаны с гиперкальциемией и исчезают после отмены приема витамина и коррекции уровня кальция в крови.

Секрет – в грибах

«Ревущие двадцатые» – так называлась эпоха бурного послевоенного экономического роста. В США прошла очередная президентская кампания, в которой впервые в истории могли принимать участие индейцы. Нью-Йорк еще без небоскребов, но уже стал Большим Яблоком, в котором проходят главные события Америки. В Нью-Йорк прибывает Адольф Виндаус, и вместе с Хессом они начинают поход, приведший к открытию кальциферола.

Идея была проста: есть некое вещество, его нужно облучать ультрафиолетом, под действием которого образуется искомый элемент. А эффективность легко проверялась на подопытных собаках. Начали с молекулы холестерина – не получилось. С желчными кислотами – эффект тот же. Для исследования брались стерины, производимые различными животными, растениями, грибами. Работа увлекала, проходили недели, были пересмотрены десятки соединений, и в один из дней в холестерине была замечена незначительная примесь, реагирующая на ультрафиолет. Ею оказался эргостерин – вещество, вырабатываемое грибами. При его облучении образовывался эргокальциферол, оказавшийся в 10 000 раз эффективнее рыбьего жира. Работа была опубликована в 1927 году, и уже через год Адольф Виндаус был удостоен Нобелевской премии по химии. В своих воспоминаниях Виндаус писал: «Ни с одним другим витамином процесс исследования не шел такими странными и мучительными путями».

Новые открытия

В 30-х годах прошлого века витамин D стал знаменем педиатрии в борьбе с рахитом. Второе по значимости применение нашлось после Второй мировой, 22-07-2021 15-49-13.png

когда увеличился средний возраст и явно обозначилась проблема остеопороза, особенно среди женщин в постменопаузе. Благодаря дальнейшим изысканиям ученых рецепторы к витамину D (VDR) были обнаружены на клетках любого типа, а особенно много – на нейронах и миелоидных клетках, из которых происходит большая часть лейкоцитов. В этой связи представления о роли кальциферола в организме значительно изменились, так как у вещества оказалось больше свойств гормона, нежели витамина.
Многие специалисты считают принятую ранее концентрацию вещества в сыворотке недостаточной, высказывая мнение, что организм будет более функциональным при концентрации 60–100 нг/мл (и даже превышающей эти значения). Помимо заболеваний, непосредственно связанных с нарушением кальциевого обмена, производители витамина D находят ему применение в других областях. На сайте ВОЗ опубликованы данные клинических исследований о профилактической эффективности кальциферола при ОРВИ (правда, со многими оговорками и в основном у детей). Свалившаяся на наши легкие пандемия COVID-19 заставила многих людей хвататься за любую профилактическую соломинку, вследствие чего препараты кальциферола обрели неимоверную популярность.
Аргументом против признания кальциферола панацеей может служить тот факт, что достичь высокой концентрации витамина в крови, только употребляя атлантическую семгу и загорая на солнце, практически невозможно – человек вынужден принимать дополнительно препараты, содержащие витамин. Второе contra: если такие дозы действительно необходимы, то как же человечество прожило несколько тысяч лет в столь глубокой витаминной недостаточности? Поэтому в ближайшие годы дискуссии и поиски будут продолжены. Но, несомненно, открытие структуры кальциферола оказалось одним из самых важных достижений медицины XX века, а недостаток витамина D действительно ощутимо сказывается на здоровье человека.