Оценка результата лабораторного определения уровня витамина D: что должен учесть врач?

Подтверждено, что витамин D влияет на здоровье костей, однако в настоящее время доказанным является также эндокринное, паракринное и аутокринное влияние витамина D на другие системы организма. Осознавая важность витамина D для поддержания здоровья, врачи различных специальностей и пациенты регулярно проводят оценку его статуса. Относительно массива результатов обследований и клинических исследований были получены неожиданные, а иногда и противоречивые выводы [1, 2, 9]. Какие аспекты стоит помнить и учитывать врачу при принятии клинических решений?  

Метаболизм витамина D 

Метаболизм витамина D сложен, «поломка» любого этапа может стать причиной формирования дефицита этого витамина [1, 2, 9]. Синтез витамина D начинается в коже, когда 7-дегидро-холестерин поглощает УФ-излучение с длиной волны от 290 до 315 нм. В печени витамин D гидроксилируется в 25-гидроксивитамин D (25-OHD) при участии фермента CYP2R1. Затем, преимущественно в почках, 25-OHD гидроксилируется до биоактивного 1α,25-дигидроксивитамина D (1,25-(OH)2D) ферментом CYP27B1. 

Катаболизм витамина D происходит преимущественно с помощью CYP24A1, который метаболизирует 25-OHD до 24,25-ди-гидроксивитамина D (24,25-OH2D) и 1,25-(OH)2D до 1,24,25-дигидроксивитамина D (1,24,25-OH3D). Циркулирующий витамин D связывается с переносчиками (белок, связывающий витамин D (DBP), альбумин и липопротеины). 

Во многих внепочечных тканях, экспрессирующих ген рецептора к витамину D (Vitamin D receptor, VDR), 1,25-(OH)2D может синтезироваться и катabolизироваться локально. 1,25-(OH)2D, производимый экстраренальными тканями, действует локально как аутокринный или паракринный сигнал с четкой физиологической направленностью, регуляцией, действием. Экспрессия фермента CYP27B1, который превращает 25-OHD из системного кровообращения в 1,25-(OH)2D во внепочечных тканях, не подвергается влиянию кальциемических факторов, реагирует на клеточно-специфические факторы регуляции. Например, экспрессия CYP27B1 в макрофагах усиливается сигнальными молекулами воспаления, такими как интерферон и липополисахарид [1, 2, 9]. 

Агонисты VDR усиливают экспрессию CYP24A1 во внепочечных тканях, что обеспечивает механизм для локального выключения аутокринного/паракринного сигнала 1,25-(OH)2D. Соответственно, 1,25-(OH)2D, производимый в этих тканях, не влияет в значительной степени на концентрацию 1,25-(OH)2D в крови [1, 9]. 

Витамин D участвует в клеточной регуляции более 200 генов, что охватывает множественные реакции иммунной функции, контроль клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза, а также регуляцию как ангиогенеза, так и путей, ответственных за детоксикацию и антиокислительное влияние на центральную нервную систему (ЦНС) [1, 2, 9]. 

​​​​​​​

Педиатрам, терапевтам, эндокринологам, гинекологам и гастроэнтерологам стоит обратить внимание на то, что экстраренальными источниками синтеза 1,25-(OH)2D являются кости и кератиноциты, клетки островков поджелудочной железы и мозгового вещества надпочечников, плацента, эпителиальные клетки толстой кишки, клетки предстательной железы, макрофаги, Т-лимфоциты, некоторые раковые клетки (в том числе из легких, предстательной железы и кожи), а также миоциты, нейроны и глиальные клетки ЦНС, клетки коры мозжечка. 1,25-(OH)2D может обусловливать негеномные клеточные эффекты через VDR, расположенные в клеточных мембранах, активируя вторичные мессенджеры в клетках паращитовидных желез, гепатоцитах, хондроцитах и эпителиальных клетках [9].

​​​​​​​Витамин D также можно получить непосредственно из пищи, что обычно составляет только 10-20% общего поступления витамина D. Две основные формы витамина D – D3 (холекальциферол) и D2 (эргокальциферол) – отличаются структурой боковых цепей. Витамин D2 (эргокальциферол) может синтезироваться в растениях и грибах под действием УФ-лучей из эргостерола. Витамины D2 и D3 проходят идентичные этапы активации при участии тех же ферментов. Таким образом, у тех, кто регулярно принимает добавки, содержащие витамин D2, значительная часть или даже большинство общего циркулирующего 25-OHD и 1,25-(OH)2D представляют собой форму D2. Вариации в метаболических свойствах D2 и сродства связывания с DBP могут означать, что он менее эффективно повышает уровни 25-OHD [1, 2, 9]. 

Метаболитами витамина D являются С3-эпимеры, молекулы, имеющие такую же структуру первичной молекулы, но отличающиеся стереохимической конфигурацией, подобно первичной молекуле, могут подвергаться 1α-гидроксилированию, связываться с DBP и VDR и активировать транскрипцию генов [1]. 

Свободный и биодоступный витамин D

Приблизительно 99% 25-OHD транспортируется в кровообращение с DBP и, в меньшей степени, с альбумином. Свободный 25-OHD определяется как циркулирующий 25-OHD, не связанный ни с DBP, ни с альбумином. Биодоступный 25-OHD определяется как свободная плюс связанная с альбумином формы.

Важным для врачей является то, что доказана разница в концентрациях DBP у представителей белой и негроидной рас и более сильная связь уровня свободного или биодоступного витамина D с параметрами минерального обмена по сравнению с общим уровнем 25-OHD у женщин в постменопаузе или пациентов, находящихся на гемодиализе. Однако в настоящее время определение именно этих маркеров (уровня свободного или биодоступного 25-OHD) имеет технические ограничения [1]. 

Витамин D: некоторые аспекты, важные для врача-клинициста

Почему у пациента постоянно низкие концентрации 25-OHD в крови? 

Выявлены полиморфизмы (SNP), которые в значительной степени связаны с уровнем 25-OHD. Эти SNP лежат в генах (или вблизи них), которые принимают активное участие в метаболизме витамина D. Кроме того, все эти аллели, снижающие уровень 25-OHD, были связаны с повышенным риском рассеянного склероза [1, 9]. 

• Генетические варианты DBP обусловливают различное сродство белка к 25-OHD и 1,25-(OH)2D3 и/или различную концентрацию белка в крови. Вероятность дефицита витамина D возрастает на 61% на копию аллеля риска. 
• Генетические варианты гена DHCR7 влияют на циркулирующие уровни 25-OHD. Шансы иметь дефицит витамина D увеличиваются на 21% на копию аллеля риска. 
• CYP2R1 (rs10741657) кодирует микросомальный фермент печени, ответственный за 25-гидроксилирование витамина D в печени. При полиморфизме этого гена средняя сывороточная концентрация 25-OHD у носителей G:G на 4-6 нмоль/л ниже, чем у носителей A:A. 
• Генетические факторы влияют на восприимчивость к витамину D: в меньшей степени повышается уровень 25-OHD в сыворотке крови после 3 мес приема витамина D3 в дозе 400 МЕ/сутки у лиц с аллелями GC(rs4588) CA или AA по сравнению с гомозиготными лицами CC. Такой разницы не было выявлено, когда применяли добавку, содержащую витамин D2. 
• Существуют различия в распространенности дефицита витамина D среди различных этнических групп вследствие влияния генетических вариантов на метаболизм витамина D. 

Физиологические и патологические состояния, связанные со статусом витамина D

Среди лиц с хроническими воспалительными заболеваниями, такими как астма, воспалительные заболевания кишечника или хронические обструктивные заболевания легких, распространенность дефицита витамина D больше. Однако на сегодня остается спорным вопрос о том, снижает ли 25-OHD воспаление, или воспаление снижает концентрацию 25-OHD. Вполне возможно, что активны оба механизма. 

Беременные женщины находятся в группе риска развития дефицита витамина D, что, в свою очередь, связано с повышенным риском преэклампсии – состояния, ассоциированного с увеличением материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. Однако причина дефицита витамина D во время беременности остается темой дискуссий. Потенциальными объяснениями являются снижение образования витамина в дерме, увеличение его потребления, гемодилюция и изменение синтеза печенью DBP. 

​​​​​​​

Поэтому врачу любой специальности при принятии клинических решений относительно статуса витамина D важно учитывать не только результаты исследования, но и общее состояние здоровья пациента [1, 2, 5, 6, 8, 9].

​​​​​​​Уровень витамина D в крови: что влияет на оценку?

Разнообразные метаболиты витамина D значительно отличаются по своей биологической активности. Одним из важных факторов, определяющих биологическую активность метаболитов витамина D, является их сродство с VDR, наивысшее оно у 1,25-(OH)2D3. Сродство всех других метаболитов значительно ниже; поэтому концентрации метаболитов в крови существенно отличаются. У людей, не принимающих добавки, концентрация 1,25-(OH)2D3 обычно находится в низком пикомолярном диапазоне, тогда как уровень 25-OHD может достигать 100-200 нмоль/л. Учитывая наличие многочисленных метаболитов и их различную биологическую активность, возникает вопрос: какое лабораторное исследование является лучшим для оценки статуса витамина D у человека? 

• 25-OHD является наиболее распространенным метаболитом витамина D в кровообращении, также сывороточный 25-OHD связан с клиническими результатами, такими как минерализация костей, риск переломов, риск падений, смертность от всех причин и сердечно-сосудистые события. 
• 25-OHD имеет длительный период полувыведения (2-3 нед), уровни 25-OHD в сыворотке крови очень мало изменяются в течение коротких периодов времени. 
• Содержание 25-OHD представляет собой сумму потребления витамина D с пищей и синтеза в коже. Уровни 25-OHD в сыворотке значимо зависят как от воздействия солнца, о чем свидетельствуют сезонные колебания его уровней, так и от приема добавок с витамином D. 
• 25-OHD также может быть лучшим маркером способности тканей продуцировать полные 1,25-(OH)2D аутокринные/паракринные витамин-D сигналы в ответ на клеточно-специфические стимулы. Считают, что производство 1,25-(OH)2D во внепочечных тканях в большей степени зависит от концентрации 25-OHD в крови, чем этот процесс в почках. 
• Действующие руководства единодушно не рекомендуют использовать показатель сывороточного уровня 1,25-(OH)2D3 в рутинной оценке статуса витамина D, а лишь в контексте приобретенных или наследственных расстройств обмена витамина D и фосфатов, таких как хроническая болезнь почек, наследственные расстройства потери фосфатов, онкогенная остеомаляция, псевдовитамин D-дефицитный рахит, витамин D-резистентный рахит, а также хронические заболевания, сопровождающиеся образованием гранулем, такие как саркоидоз и некоторые лимфомы [1-4, 6, 7]. 

​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​

Актуальные руководства рекомендуют использовать для оценки статуса витамина D у пациентов, имеющих риск его дефицита, уровень 25-OHD в сыворотке крови, определенный с помощью надежной методики [1-4, 6, 7, 10]. ​​​​​​​

​​​​​​​К сожалению, методики для определения 25-OHD нуждаются в усовершенствованиях. Нужно учитывать такие состояния, как беременность, терапия эстрогеном или почечная недостаточность, при которых автоматические иммунологические анализы часто не могут правильно количественно определить содержание 25-OHD; также связь между уровнем 25-OHD и костными, сердечно-сосудистыми последствиями для темнокожих и белокожих лиц различна.  

Учитывая противоречивые данные, ряд профессиональных ассоциаций рекомендуют не общий скрининг, а контроль уровня 25-OHD лицам с определенными состояниями: риском дефицита витамина D, в том числе лицам с рахитом, остеопорозом, остеомаляцией, хронической болезнью почек, печеночной недостаточностью, синдромами мальабсорбции, гиперпаратиреозом и расстройствами, сопровождающимися образованием гранулем. Кроме того, определять уровень 25-OHD рекомендовано пациентам, принимающим лекарства, влияющие на метаболизм витамина D (противоэпилептические средства, лекарства от ВИЧ и противогрибковые препараты), а также людям пожилого возраста с падениями и нетравматическими переломами в анамнезе. Рассматривается рекомендация относительно принятия отдельных пороговых значений для представителей негроидной расы, поскольку они имеют конституционально более низкую концентрацию 25-OHD из-за более низкой концентрации DBP [1-4, 6, 7].

Выводы

Врач любой специальности имеет возможность выявить и лечить дефицит витамина D. В клинической практике нужно учитывать некоторые аспекты [1]. 

ЛАБОРАТОРНЫЕ: 

• методики определения уровня 25-гидроксивитамина D во многих лабораториях не стандартизованы, поэтому врачам нужно принимать во внимание, что диагностическая неполноценность исследований содержания 25-OHD может быть следствием исключительно изменчивой производительности иммуноанализов, а не биологических причин при этом средняя разница результатов составляет 25-35% при концентрациях от 20-75 нмоль/л (согласно результатам DEQAS) [1, 9]; 
• ведение пациентов с применением общего порогового значения (75 нмоль/л) к результатам, полученным в лабораториях с нестандартизованными методиками, приводит к ошибочной оценке состояния пациентов и неадекватным терапевтическим решениям, поэтому стоит проводить диагностику и мониторинг D-дефицита в лабораториях, соблюдающих стандарты качества лабораторного процесса. 

КЛИНИЧЕСКИЕ: 

• у темнокожих наблюдается низкая концентрация 25-OHD по сравнению с людьми со светлой кожей, без существенных различий в уровне паратгормона, необходимо пересмотреть референтные значения для диагностики 25-OHD-дефицита у различных этнических групп; 
• оценка полиморфизмов ключевых белков, влияющих на метаболизм витамина D и концентрации его метаболитов (DBP, 7-дегидрохолестерин-синтазу VDR), может быть полезной for коррекции лечения лиц с недостаточным ответом на прием витамина D; 
• сравнение результатов в таких популяциях, как дети, беременные женщины, пациенты на гемодиализе или пациенты отделений интенсивной терапии, остается проблематичным. 

Новые маркеры статуса витамина D (VMR-соотношение уровней 25-OHD и 24,25-дигидроксивитамина D, биодоступный 25-OHD [25-OHD не связанный с DBP] и свободный 25-OHD [циркулирующий 25-OHD, не связанный ни с DBP, ни с альбумином]) могут повлиять на то, как мы будем оценивать статус витамина D в будущем [1]. 

Авторы статьи:

• М.И. Бобрик, к. мед. н., доцент, кафедра эндокринологии Национального медицинского университета имени А.А. Богомольца,
• В.М. Резниченко, врач-эндокринолог, Государственное учреждение «Поликлиника №2» Государственного управления делами, г. Киев

​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​Литература

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.