Оцінка результату лабораторного визначення рівня вітаміну D: що має врахувати лікар?

Підтверджено, що вітамін D впливає на здоров’я кісток, однак наразі доведеним є також ендокринний, паракринний та аутокринний вплив вітаміну D на інші системи організму. Усвідомлюючи важливість вітаміну D для підтримання здоров’я, лікарі різних спеціальностей і пацієнти регулярно проводять оцінку його статусу. Щодо масиву результатів обстежень і клінічних досліджень було отримано неочікувані, а іноді й суперечливі висновки [1, 2, 9]. Які аспекти варто пам’ятати та враховувати лікарю при прийнятті клінічних рішень? 

Метаболізм вітаміну D 

Метаболізм вітаміну D складний, «поломка» будь-якого етапу може стати причиною формування дефіциту цього вітаміну [1, 2, 9]. Синтез вітаміну D починається у шкірі, коли 7-дегідро-холестерин поглинає УФ-випромінювання з довжиною хвилі від 290 до 315 нм. У печінці вітамін D гідроксилюється у 25-гідроксивітамін D (25-OHD) за участю ферменту CYP2R1. Згодом, переважно в нирках, 25-OHD гідроксилюється до біоактивного 1α,25-дигідроксивітаміну D (1,25-(OH)2D) ферментом CYP27B1. 

Катаболізм вітаміну D відбувається переважно за допомогою CYP24A1, який метаболізує 25-OHD до 24,25-ди-гідроксивітаміну D (24,25-OH2D) і 1,25-(OH)2D до 1,24,25-дигідроксивітаміну D (1,24,25-OH3D). Циркулюючий вітамін D зв’язується з переносниками (білок, що зв’язує вітамін D (DBP), альбумін і ліпопротеїни). 

У багатьох позаниркових тканинах, що експресують ген рецептора до вітаміну D (Vitamin D receptor, VDR), 1,25-(OH)2D може синтезуватися та катаболізуватися локально. 1,25-(OH)2D, що виробляється екстраренальними тканинами, діє локально як аутокринний або паракринний сигнал із чіткою фізіологічною направленістю, регуляцією, дією. Експресія ферменту CYP27B1, який перетворює 25-OHD із системного кровообігу на 1,25-(OH)2D у позаниркових тканинах, не зазнає впливу кальціємічних факторів, реагує на клітинно-специфічні фактори регуляції. Наприклад, експресія CYP27B1 у макрофагах посилюється сигнальними молекулами запалення, такими як інтерферону і ліпополісахарид [1, 2, 9]. 

Агоністи VDR посилюють експресію CYP24A1 у позаниркових тканинах, що забезпечує механізм для локального вимкнення аутокринного/паракринного сигналу 1,25-(OH)2D. Відповідно, 1,25-(OH)2D, що виробляється в цих тканинах, не впливає значною мірою на концентрацію 1,25-(OH)2D у крові [1, 9]. 

Вітамін D бере участь у клітинній регуляції більш як 200 генів, що охоплює множинні реакції імунної функції, контроль клітинної проліферації, диференціації та апоптозу, а також регуляцію як ангіогенезу, так і шляхів, відповідальних за детоксикацію та антиокислювальний вплив на центральну нервову систему (ЦНС) [1, 2, 9]. 

​​​​​​​

Педіатрам, терапевтам, ендокринологам, гінекологам і гастроентерологам варто звернути увагу на те, що екстраренальними джерелами синтезу 1,25-(OH)2D є кістки та кератиноцити, клітини острівців підшлункової залози та мозкової речовини надниркових залоз, плацента, епітеліальні клітини товстої кишки, клітини передміхурової залози, макрофаги, Т-лімфоцити, деякі ракові клітини (у тому числі з легень, передміхурової залози та шкіри), а також міоцити, нейрони і гліальні клітини ЦНС, клітини кори мозочка. 1,25-(OH)2D може зумовлювати негеномні клітинні ефекти через VDR, розташовані в клітинних мембранах, активуючи вторинні месенджери в клітинах прищитоподібних залоз, гепатоцитах, хондроцитах та епітеліальних клітинах [9].

​​​​​​​Вітамін D також можна отримати безпосередньо з їжі, що зазвичай становить лише 10-20% загального надходження вітаміну D. Дві основні форми вітаміну D – D3 (холекальциферол) і D2 (ергокальциферол) – відрізняються структурою бічних ланцюгів. Вітамін D2 (ергокальциферол) може синтезуватися в рослинах і грибах під дією УФ-променів з ергостеролу. Вітаміни D2 і D3 проходять ідентичні етапи активації за участю тих самих ферментів. Таким чином, у тих, хто регулярно приймає добавки, що містять вітамін D2, значна частка або навіть більшість загального циркулюючого 25-OHD і 1,25-(OH)2D являють собою форму D2. Варіації в метаболічних властивостях D2 і спорідненості зв’язування з DBP можуть означати, що він менш ефективно підвищує рівні 25-OHD [1, 2, 9]. 

Метаболітами вітаміну D є С3-епімери, молекули, що мають таку саму структуру первинної молекули, але відрізняються стереохімічною конфігурацією, подібно до первинної молекули, можуть зазнавати 1α-гідроксилювання, зв’язуватися з DBP і VDR і активувати транскрипцію генів [1]. 

Вільний і біодоступний вітамін D

Приблизно 99% 25-OHD транспортується в кровообіг із DBP і, меншою мірою, з альбуміном. Вільний 25-OHD визначається як циркулюючий 25-OHD, не зв’язаний ні з DBP, ні з альбуміном. Біодоступний 25-OHD визначається як вільна плюс зв’язана з альбуміном форми.

Важливим для лікарів є те, що доведено різницю в концентраціях DBP у представників білої і негроїдної раси і сильніший зв’язок рівня вільного або біодоступного вітаміну D з параметрами мінерального обміну порівняно із загальним рівнем 25-OHD у жінок у постменопаузі або пацієнтів, які перебувають на гемодіалізі. Однак наразі визначення саме цих маркерів (рівня вільного або біодоступного 25-OHD)має технічні обмеження [1]. 

Вітамін D: деякі аспекти, важливі для лікаря-клініциста

Чому в пацієнта постійно низькі концентрації 25-OHD у крові? 

Виявлено поліморфізми (SNP), які значною мірою пов’язані з рівнем 25-OHD. Ці SNP лежать у генах (або поблизу них), які беруть активну участь у метаболізмі вітаміну D. Крім того, усі ці алелі, що знижують рівень 25-OHD, були пов’язані з підвищеним ризиком розсіяного склерозу [1, 9]. 

• Генетичні варіанти DBP зумовлюють різну спорідненість білка до 25-OHD і 1,25-(OH)2D3 і/або різну концентрацію білка в крові. Імовірність дефіциту вітаміну D зростає на 61% на копію алеля ризику. 
• Генетичні варіанти гена DHCR7 впливають на циркулюючі рівні 25-OHD. Шанси мати дефіцит вітаміну D збільшуються на 21% на копію алеля ризику. 
• CYP2R1 (rs10741657) кодує мікросомальний фермент печінки, відповідальний за 25-гідроксилювання вітаміну D у печінці. При поліморфізмі цього гена середня сироваткова концентрація 25-OHD у носіїв G:G на 4-6 нмоль/л нижча, ніж у носіїв A:A. 
• Генетичні фактори впливають на сприйнятливість до вітаміну D: меншою мірою підвищується рівень 25-OHD у сироватці крові після 3 міс прийому вітаміну D3 у дозі 400 МО/добу в осіб з алелями GC(rs4588) CA або AA порівняно з гомозиготними особами CC. Такої різниці не було виявлено, коли застосовували добавку, що містила вітамін D2. 
• Існують відмінності в поширеності дефіциту вітаміну D серед різних етнічних груп унаслідок впливу генетичних варіантів на метаболізм вітаміну D. 

Фізіологічні та патологічні стани, пов’язані зі статусом вітаміну D

Серед осіб із хронічними запальними захворюваннями, такими як астма, запальні захворювання кишечнику або хронічні обструктивні захворювання легень, поширеність дефіциту вітаміну D більша. Однак на сьогодні залишається суперечливим питання про те, чи 25-OHD зменшує запалення, чи запалення знижує концентрацію 25-OHD. Цілком можливо, що активні обидва механізми. 

Вагітні жінки перебувають у групі ризику розвитку дефіциту вітаміну D, що, своєю чергою, пов’язано з підвищеним ризиком прееклампсії – стану, асоційованого зі збільшенням материнської та перинатальної захворюваності та смертності. Однак причина дефіциту вітаміну D під час вагітності залишається темою дискусій. Потенційними поясненнями є зниження утворення вітаміну в дермі, збільшення його споживання, гемодилюція та зміна синтезу печінкою DBP. 

​​​​​​​

Тож лікарю будь-якої спеціальності при прийнятті клінічних рішень щодо статусу вітаміну D важливо враховувати не тільки результати дослідження, а й загальний стан здоров’я пацієнта [1, 2, 5, 6, 8, 9].

​​​​​​​Рівень вітаміну D в крові: що впливає на оцінку?

Різноманітні метаболіти вітаміну D значно відрізняються за своєю біологічною активністю. Одним із важливих факторів, що визначають біологічну активність метаболітів вітаміну D, є їх спорідненість із VDR, найвища вона в 1,25-(OH)2D3. Спорідненість усіх інших метаболітів значно нижча; тому концентрації метаболітів у крові суттєво відрізняються. У людей, які не приймають добавки, концентрація 1,25-(OH)2D3 зазвичай перебуває в низькому пікомолярному діапазоні, тоді як рівень 25-OHD може досягати 100-200 нмоль/л. З огляду на наявність численних метаболітів та їхню різну біологічну активність, виникає запитання: яке лабораторне дослідження є найкращим для оцінки статусу вітаміну D у людини? 

• 25-OHD є найпоширенішим метаболітом вітаміну D у кровообігу, також сироватковий 25-OHD пов’язаний із клінічними результатами, такими як мінералізація кісток, ризик переломів, ризик падінь, смертність від усіх причин і серцево-судинні події. 
• 25-OHD має тривалий період напіввиведення (2-3 тиж), рівні 25-OHD у сироватці крові дуже мало змінюються протягом коротких періодів часу. 
• Уміст 25-OHD являє собою суму споживання вітаміну D з їжею і синтезу у шкірі. Рівні 25-OHD у сироватці значуще залежать як від впливу сонця, про що свідчать сезонні коливання його рівнів, так і від прийому добавок із вітаміном D. 
• 25-OHD також може бути кращим маркером здатності тканин продукувати повні 1,25-(OH)2D аутокринні/паракринні вітамін-D сигнали у відповідь на клітинно-специфічні стимули. Вважають, що вироблення 1,25-(OH)2D у позаниркових тканинах більшою мірою залежить від концентрації 25-OHD у крові, ніж цей процес у нирках. 
• Чинні керівництва одностайно не рекомендують використовувати показник сироваткового рівня 1,25-(OH)2D3 у рутинній оцінці статусу вітаміну D, а лише в контексті набутих або спадкових розладів обміну вітаміну D і фосфатів, таких як хронічна хвороба нирок, спадкові розлади втрати фосфатів, онкогенна остеомаляція, псевдовітамін D-дефіцитний рахіт, вітамін D-резистентний рахіт, а також хронічні захворювання, що супроводжуються утворенням гранульом, такі як саркоїдоз і деякі лімфоми [1-4, 6, 7]. 

​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​

Актуальні керівництва рекомендують використовувати для оцінки статусу вітаміну D у пацієнтів, які мають ризик його дефіциту, рівень 25-OHD у сироватці крові, визначений за допомогою надійної методики [1-4, 6, 7, 10]. ​​​​​​​

​​​​​​​На жаль, методики для визначення 25-OHD потребують удосконалень. Потрібно враховувати такі стани, як вагітність, терапія естрогеном або ниркова недостатність, за яких автоматичні імунологічні аналізи часто не можуть правильно кількісно визначити вміст 25-OHD; також зв’язок між рівнем 25-OHD і кістковими, серцево-судинними наслідками для темношкірих та білошкірих осіб різний.  

Зважаючи на суперечливі дані, низка професійних асоціацій рекомендують не загальний скринінг, а контроль рівня 25-OHD особам із визначеними станами: ризиком дефіциту вітаміну D, у тому числі особам із рахітом, остеопорозом, остеомаляцією, хронічною хворобою нирок, печінковою недостатністю, синдромами мальабсорбції, гіперпаратиреозом і розладами, що супроводжуються утворенням гранульом. Крім того, визначати рівень 25-OHD рекомендовано пацієнтам, які приймають ліки, що впливають на метаболізм вітаміну D (протиепілептичні засоби, ліки від ВІЛ та протигрибкові препарати), а також людям похилого віку з падіннями та нетравматичними переломами в анамнезі. Розглядається рекомендація щодо прийняття окремих граничних значень для представників негроїдної раси, оскільки вони мають конституціонально нижчу концентрацію 25-OHD через нижчу концентрацію DBP [1-4, 6, 7].

​​​​​​​Висновки

Лікар будь-якої спеціальності має можливість виявити та лікувати дефіцит вітаміну D. У клінічній практиці потрібно враховувати деякі аспекти [1]. 

Лабораторні: 

• методики визначення рівня 25-гідроксивітаміну D у багатьох лабораторіях не стандартизовані, тому лікарям потрібно брати до уваги, що діагностична неповноцінність досліджень вмісту 25-OHD може бути наслідком виключно змінної продуктивності імуноаналізів, а не біологічних причин при цьому середня різниця результатів становить 25-35% за концентрацій від 20-75 нмоль/л (згідно з результатами DEQAS) [1, 9]; 
• ведення пацієнтів із застосуванням загального порогового значення (75 нмоль/л) до результатів, отриманих у лабораторіях із нестандартизованими методиками, призводить до помилкової оцінки стану пацієнтів і невідповідних терапевтичних рішень, тому варто проводити діагностику та моніторинг D-дефіциту в лабораторіях, які дотримуються стандартів якості лабораторного процесу. 

Клінічні: 

• у темношкірих спостерігаються нижчі концентрації 25-OHD порівняно з особами зі світлою шкірою, без суттєвих відмінностей у рівні паратгормону, що потребує перегляду референтних значень для діагностики 25-OHD-дефіциту у різних етнічних групах; 
• оцінка поліморфізмів ключових білків, що впливають на метаболізм вітаміну D і концентрації його метаболітів (DBP, 7-дегідрохолестерин-синтазу VDR), може бути корисною для коригування лікування осіб із недостатньою відповіддю на прийом вітаміну D; 
• порівняння результатів у таких популяціях, як діти, вагітні жінки, пацієнти на гемодіалізі чи пацієнти відділень інтенсивної терапії, залишається проблематичним. 

Нові маркери статусу вітаміну D (VMR-співвідношення рівнів 25-OHD і 24,25-дигідроксивітаміну D, біодоступний 25-OHD [25-OHD не зв’язаний із DBP] і вільний 25-OHD [циркулюючий 25-OHD, не зв’язаний ні з DBP, ні з альбуміном]) можуть вплинути на те, як ми оцінюватимемо статус вітаміну D у майбутньому [1]. 

​​​​​​​Автори статті:

• М.І. Бобрик, к. мед. н., доцент, кафедра ендокринології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, 
• В.М. Резніченко, лікар-ендокринолог, Державний заклад «Поліклініка №2» Державного управління справами, м. Київ

​​​​​​​Література

1. Assessment of vitamin D status – a changing landscape Markus Herrmann, Christopher-John L. Farrell, Irene Pusceddu, Neus Fabregat-Cabello and Etienne Cavalier 2016  
2. Діагностика, профілактика та лікування дефіциту вітаміну D у дорослих: Kонсенсус українських експертів 2023 https://pjs.zaslavsky.com.ua/index. php/journal/article/view/368/407 
3. Endocrine Society 2024 (США) 
4. Центрально-європейські рекомендації 2022: Clinical Practice in the Prevention, Diagnosis and Treatment of Vitamin D Deficiency: A Central and Eastern European Expert Consensus Statement. Nutrients 2022, 14 (7), 1483;  
5. Профілактика дефіциту вітаміну D у дітей. Стан проблеми у світі та Україні 
6. Supplementation Guidelines for General Population and Groups at Risk of Vitamin D Deficiency in Poland – Recommendations of the Polish Society of Pediatric Endocrinology and Diabetes and the Expert Panel With Participation of National Specialist Consultants and Representatives of Scientific Societies – 2018 Update  
7. European expert consensus on practical management of specific aspects of parathyroid disorders in adults and in pregnancy: recommendations of the ESE Educational Program of Parathyroid Disorders (PARAT 2021) 
8. Vitamin D and pediatric bone health: Important information and considerations for the pediatric orthopaedic surgeon Fatima Bouftas, BS1, Clarabelle DeVries, MD2  
9. Сучасні погляди на метаболізм та біологічні ефекти вітаміну D // Ткач С.М., Паньків В.І., Паньків І.В. – Mìžnarodnij endokrinologìčnij žurnal. 2022;18(2):109-117. 
10. Bobryk M. (2023) Vitamin D status in persons with insulin resistance, Clinical Endocrinology and Endocrine Surgery, (2), pp. 23-27. doi: 10.30978/ CEES‑2023-2-23.