Эссенциальная триада витаминов — А, С и D — для детей первого года жизни

Сотрудники Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей представили обзорную статью на тему влияния витаминов А, С и D для становления иммунитета, гармоничного физического и нервно-психического развития, профилактики рахита.

После рождения и в раннем детстве иммунная система ребенка быстро развивается и проходит целый ряд критических путей становления, чтобы адаптироваться к инфекционным микроорганизмам во внематочной среде, а также для установления толерантности к многочисленным непатогенным антигенам. Первый критический период продолжается в течение первых 28 сут: иммунитет носит пассивный характер и обеспечивается материнскими антителами. Алиментарная витаминная недостаточность является основным фактором, который приводит к недостаточной обеспеченности витаминами практически здоровых детей первого года жизни. Причины заключаются в ограничении употребления овощей и фруктов кормящей матерью с целью снижения аллергизации грудного ребенка и уменьшения риска возникновения колик, а также в низком содержании витаминов в грудном молоке, несвоевременном и недостаточном введении продуктов прикорма, недостаточном содержании витаминов в продуктах для прикорма и неправильном построении рациона. Причиной алиментарного витаминного дефицита считается также и недостаточность инсоляции.

Наибольшую настороженность в отношении развития гиповитаминоза у детей первого года жизни проявляют к витаминам эссенциальной триады — А, С и D, ответственным за формирование иммунитета именно в этот период жизни. Адекватное обеспечение комплексом витаминов ребенка первого года жизни будет способствовать не только физиологическому становлению и функционированию иммунной системы, но и профилактике атопических заболеваний, в частности бронхиальной астмы и атопического дерматита, в патогенезе которых заложен окислительный стресс и распространенность которых неуклонно растет.

Витамин А — один из самых важных витаминов, влияющих на здоровье детей: участвует в регулировании и стимуляции роста и дифференцировке различных клеток, в поддержании структурной целостности эпителиальных клеток; играет важную роль в формировании легких и сетчатки. В развивающихся странах программы сапплементации (дополнительного приема) витамина А позволили значительно снизить младенческую смертность, а также заболеваемость ксерофтальмией, респираторными инфекциями и заболеваниями желудочно-кишечного тракта.  Витамин А включает в себя группу соединений — ретинол, ретинальдегид и ретиноевую кислоту. Ретинол может поступать в организм непосредственно в составе продуктов питания животного происхождения или синтезироваться в организме из предшественника — бета-каротина.

Около 90% витамина А резервируется в печени в виде ретиниловых эфиров; глаза и легкие также являются местом депонирования витамина А. В сетчатке путем окисления синтезируется активный метаболит витамина А — ретинальдегид  — важная составляющая зрительного пигмента родопсина, фотоизомеризация которого в ответ на свет вызывает каскад фото-трансдукции — первый этап в процессе зрения.

Витамин А накапливается у плода начиная с III триместра беременности. Запасы интенсивно расходуются в конце внутриутробной и в первые недели послеродовой жизни на пренатальное и постнатальное развитие легочной ткани. Недоношенные дети в сравнении с доношенными сверстниками имеют более низкий уровень витамина А в плазме и более низкий уровень белка, связывающего ретинол. Недоношенные дети наиболее подвержены риску дефицита витамина А как в связи с недостаточным сроком гестации, так и вследствие незрелости формирующегося метаболического пути, что приводит к недостаточному уровню ретинола и ретинол связывающего белка в плазме и быстрому истощению печеночных резервов.

Дефицит витамина А и бронхолегочная дисплазия у недоношенных новорожденных. Витамин А в легких внутриутробного ребенка обеспечивает дифференцировку клеток и синтез сурфактанта. Дефицит витамина А на экспериментальных животных моделях продемонстрировал последовательность гистологических изменений в легких, сходных с таковыми при бронхолегочной дисплазии. После восстановления адекватных уровней витамина А эти патологические изменения подвергаются обратному развитию. Известно, что недостаток витамина А приводит к бронхолегочной дисплазии у недоношенных новорожденных, которым проводилась искусственная вентиляция легких. Экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о важной патогенетической роли дефицита витамина А при повреждениях легких у младенцев.

Дефицит витамина А и функция зрения. Дефицит витамина А у детей вызывает ксерофтальмию, признаки и симптомы которой включают в себя ночную слепоту, язвы роговицы и кератомаляцию. Микроскопические изменения конъюнктивы, сопутствующие дефициту витамина А, были выявлены у недоношенных младенцев. Ретина недоношенных детей при рождении содержит в разы меньше родопсина, чем при срочных родах. Низкие концентрации витамина А в плазме являются патогенетическим звеном в развитии ретинопатии недоношенных детей. Патогенез ретинопатии сложен и включает в себя в том числе опосредованное свободными радикалами окислительное повреждение развивающейся сетчатки. Витамин А за счет антиоксидантного потенциала способен напрямую влиять на данное звено патогенеза ретинопатии.

Витамин А и иммунитет. Витамин А рассматривается как «противоинфекционный витамин», поскольку играет ключевую роль в нормальном функционировании иммунной системы. Ретиноевая кислота продуцируется антигенпрезентирующими клетками — макрофагами, а также дендритными клетками слизистых оболочек и единой лимфоидной ткани слизистых оболочек.  По-видимому, при воздействии ретиноевой кислоты регулируются дифференцировка, миграция и антигенпрезентирующая способность дендритных клеток. Кроме того, синтез ретиноевой кислоты антигенпрезентирующими клетками необходим для дифференциации наивных CD4 T-лимфоцитов в индуцированные регуляторные T-лимфоциты (Tregs). Адекватное обеспечение витамином А способствует становлению иммунной системы ребенка начиная с периода внутриутробного развития. Следует отметить, что ретиноевая кислота предотвращает развитие аутоиммунных реакций и играет ключевую роль в физиологическом функционировании иммунной системы. Витамин А участвует также и в синтезе белков внеклеточного матрикса. В частности, известно, что ретиноевая кислота влияет на экспрессию коллагенов, ламининов, энтактина, фибронектина, эластина и протеогликанов.

Таким образом, витамин А является одним из эссенциальных витаминов для детей первого года жизни. Его дефицит наряду с недостаточностью белка в настоящее время в мире представляет собой одно из самых распространенных клинически значимых нарушений питания у детей. Витамин А необходим для нормального развития эмбриона и поддержания гомеостаза постнатальных тканей. Ретинол оказывает важное влияние на пролиферацию, дифференцировку и апоптоз клеток. Эти воздействия осуществляются главным образом путем регулирования экспрессии различных белков с помощью транскрипционных и нетранскрипционных механизмов.

Витамин С необходим для синтеза коллагена — важного структурного компонента кровеносных сосудов, сухожилий, связок и костей, нейромедиатора норадреналина, ряда компонентов иммунной системы человека. Субнормальная обеспеченность витамином С принадлежит к числу широко распространенных в России состояний и выявляется как у беременных и кормящих женщин, так и у детей первого года жизни. Согласно данным ФГБУН «Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии», среди населения России формируется круглогодичный полигиповитаминоз: недостаточная обеспеченность бета-каротином отмечается более чем у 40% детей первого года жизни, витамином С — у 70–90%, белково-витаминный дефицит наблюдается в 90% случаев.

Витамин С и иммунитет. Известно, что витамин С стимулирует как пролиферацию иммунокомпетентных клеток, так и функцию лейкоцитов — нейтрофилов, лимфоцитов и фагоцитов. Витамин С непосредственно стимулирует клеточную подвижность, хемотаксис, фагоцитоз иммунокомпетентных клеток. Благодаря депонированию аскорбиновой кислоты в высоких концентрациях нейтрофилы, мононуклеарные фагоциты и лимфоциты способны противостоять окислительному повреждению. В ответ на попадание в организм патогенных микроорганизмов фагоцитирующие лейкоциты выделяют неспецифические токсины — супероксидные радикалы, хлорноватистую кислоту и пероксинитрит, которые уничтожают патогенные микроорганизмы, но могут повредить и сами лейкоциты. Витамин С благодаря своим антиоксидантным функциям защищает лейкоциты от окислительного ауто-повреждения. Фагоцитирующие лейкоциты также продуцируют и высвобождают цитокины, включая интерфероны, которые обладают противовирусной активностью. Показано, что витамин С увеличивает выработку интерферона in vitro.

Перспективы применения антиоксидантнов для профилактики и терапии атопических заболеваний. В последние годы отмечается рост распространенности атопических заболеваний среди детей. При этом атопические заболевания остаются наиболее распространенными хроническими заболеваниями детского возраста в промышленно развитых странах. Иммуномодулирующие и противовоспалительные свойства грудного молока основаны на эффектах таких микронутриентов, как полиненасыщенные жирные кислоты, нуклеотиды, цитокины, факторы роста и антиоксиданты. Основными антиоксидантными соединениями в грудном молоке, получаемыми из рациона, являются витамин С, токоферол и L-каротин. Существует активный исследовательский интерес к изучению механизмов антиоксидантной регуляции при атопических заболеваниях. Во-первых, воспалительный процесс приводит к образованию свободных радикалов кислорода, и системы антиоксидантной защиты при этом играют важную роль в борьбе с воспалением. Во-вторых, проведены исследования, которые показывают, что низкое потребление антиоксидантов может быть связано с частотой и интенсивностью аллергических симптомов. Недостаточное потребление витамина С ассоциировано с гиперреактивностью бронхов. В исследовании ученых из Финляндии участвовали младенцы с высоким риском развития атопии, матери которых страдали пищевой аллергией. Установлено, что матери, страдающие пищевой аллергией, потребляют меньше антиоксидантов с пищей вследствие пищевых ограничений, и, следовательно, их молоко содержит низкие концентрации витаминов-антиоксидантов. В результате исследования было установлено, что дети с атопией потребляли грудное молоко с более низкой концентрацией витамина С по сравнению с детьми, не страдающими атопией. Впервые было показано, что содержание витамина С в грудном молоке может быть ассоциировано с высоким риском развития атопии у детей группы высокого риска. Таким образом, антиоксидантный статус матери может непосредственно влиять на здоровье младенца в период грудного вскармливания, в который закладывается иммунная система ребенка.  В связи с этим перспективной представляется стратегия усиления антиоксидантного защитного потенциала грудного молока путем дотации младенцу комплекса, содержащего витамины-антиоксиданты на уровне физиологической потребности.

Витамин D под действием солнечного света происходит синтез витамина D в верхних слоях эпидермиса. Затем в печени и почках происходит формирование его метаболически активной формы — 1,25-дигидроксивитамина D. Витамин D регулирует экспрессию сотен генов посредством связывания с рецептором витамина D (vitamin D receptor, VDR). Первоначально о витамине D было представление как о ключевом витамине, участвующем в регуляции гомеостаза кальция и фосфора и поддержании минерализации костей. Накопленные данные о биологической роли витамина D позволили говорить о его роли в функционировании иммунной, эндокринной и сердечно-сосудистой систем. В одном литре грудного молока содержится от 10 до 80 МЕ витамина D, что соответствует 0,2–1,5 г/сут (от 8 до 60 МЕ/сут) и является недостаточным для младенца при ежедневном потреблении молока в объеме 0,75 л. Группу высокого риска недостаточности витамина D составляют дети, находящиеся на исключительно грудном вскармливании, рожденные в осенне-зимний период, ассоциируемый со сниженным режимом инсоляции. Среди факторов риска дефицита витамина D у недоношенных детей следует рассматривать его дефицит у матери, длительное парентеральное питание, неоптимальное питание, лечение барбитуратами, синдромы холестаза и мальабсорбции. Витамин D существенно влияет на развитие легких ребенка в период его внутриутробного развития, в том числе на синтез сурфактанта. Показано также, что низкие концентрации 25(ОН)D в пуповинной крови, которые были определены непосредственно в момент родов, коррелируют с большей потребностью в респираторной поддержке, ее большей длительностью и необходимостью более высоких концентраций кислорода у недоношенных детей.

Механизм влияния витамина D на иммунитет 1,25-дигидроксивитамин D является сильным иммуномодулятором. Рецепторы витамина D экспрессируются многими клетками иммунной системы, в том числе Т-клетками и антигенпредставляющими клетками, такими как дендритные клетки и макрофаги . В некоторых случаях макрофаги синтезируют 25-гидроксивитамин D3-1-гидроксилазу, которая преобразует 25-гидроксивитамин D в 1,25-дигидроксивитамин D.

Витамин D способствует образованию противовоспалительного цитокинового профиля: регулирует активность ядерного фактора-кB (NF-кB), увеличивает продукцию интерлейкинов (interleukin, IL) 10, 4 и уменьшает — IL6, IL12, интерферона-гамма и фактора некроза опухоли альфа; подавляет экспрессию фактора некроза опухоли альфа в макрофагах и воспалительную активность Т-клеток. Существует немало данных в пользу того, что 1,25-дигидроксивитамин D способствует физиологическому формированию врожденного иммунитета и препятствует развитию таких аутоиммунных заболеваний, как сахарный диабет 1-го типа, ревматоидный артрит, рассеянный склероз. LL-37 — важный фактор врожденного иммунитета — представляет собой антимикробный пептид, образующийся в результате расщепления кателицидина протеиназой 3, который обладает высокой антибактериальной и противовирусной активностью.

Для становления иммунной системы, гармоничного физического и нервно-психического развития, профилактики рахита целесообразной является дотация эссенциальной триады витаминов А, С, D в базовых дозировках в составе специально разработанного комплекса витаминов для детей первого года жизни. Дозировка компонентов на уровне физиологической суточной потребности в базовых витаминных комплек- сах, предназначенных для приема в грудном возрасте, является гарантией безопасного сочетания сапплиментации кормящей матери и фортификации продуктов питания, используемых для прикорма детей первого года жизни. В случае необходимости на фоне применения базового комплекса, включающего витамины А, С, D, возможна дополнительная дотация других необходимых микронутриентов, в том числе витамина D в дозировке 1000 МЕ, в зависимости от вида вскармливания, приема матерью витаминно-минеральных комплексов для кормящих, сезонности, региона проживания и других факторов.

Источник: Эссенциальная триада витаминов — А, С и D — для детей первого года жизни

Ших Е.В., Махова А.А., Алексеева Е.И.

Вопросы современной педиатрии 2019 том 18 № 3

Метки: научные исследования

24.11.2020