Estimation of the influence of exogenous factors on the vitamin D deficiency in pregnant women in Saint Petersburg

Full Text

Витамин D является прегормоном для кальцитриола - секостероидного гормона, регулирующего кальциевый обмен и широкий спектр иммунных и пролиферативных реакций (плейотропные эффекты). Синтез витамина D осуществляется в коже под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны 290-315 нм - так называемый спектр UVB. Однако лишь небольшое количество излучения данного спектра достигает поверхности Земли: большая часть задерживается озоновым слоем и рассеивается в атмосфере. Когда солнце находится в зените, расстояние, которое требуется преодолеть солнечному свету, чтобы достичь поверхности Земли, минимально, а количество эффективного излучения максимально. И наоборот: когда солнце находится низко над горизонтом, свет проходит максимальное расстояние до земной поверхности и практически не содержит UVB. Подобная ситуация характерна для высоких северных широт, где большую часть года солнце не поднимается высоко над горизонтом. В классическом эксперименте, который в 1980 г. провели A.Webb и соавт. [1], исследователи подвергали образцы кожи воздействию солнечного света в разное время дня, в зимний и летний периоды в Бостоне (42,2° северной широты) и Эдмонтоне (52° северной широты), замеряя затем количество образовавшегося в ней превитамина D3. Результаты эксперимента подтвердили теоретические расчеты: в расположенном севернее Эдмонтоне, где солнце в зимние месяцы проходило низко над горизонтом, не достигая зенита, в период с октября по март солнечный свет был не способен обеспечивать синтез превитамина D3 из 7-дегидрохолестерола. Для характеристики времени года, когда солнечный свет не содержит или содержит крайне мало эффективного для образования в коже витамина D3 излучения, исследователи предложили термин «зима витамина D». Однако существуют и другие факторы, способствующие недостаточно эффективному солнечному облучению кожных покровов. В исследовании C.Palacios и L.Gonzalez, проведенном в 2013 г., проанализированы научные исследования, посвященные распространенности дефицита и недостаточности витамина D в разных странах по всему миру. Из 3226 научных статей, опубликованных в период с 2003 до 2013 г., были отобраны 103 статьи, которые полностью соответствовали критериям достоверности и репрезентативности, и подготовлен сводный отчет [2]. В результате полученных данных было установлено, что недостаточность и дефицит витамина D широко распространены среди разных групп населения вне зависимости от уровня жизни в стране или ее географического расположения. Среди взрослого населения США дефицит витамина D [25-гидроксикальциферол - 25(OH)D<20 нг/мл] наблюдался у 34-37% населения, в Великобритании - 47%, Германии - 58%, Финляндии - 65%. В странах, расположенных ближе к экватору, распространенность дефицита оказалась не меньше: в Иране - 51%, Индии - 66%, Пакистане - 58%, Бангладеш - 80%. Несмотря на то, что жители стран, расположенных ближе к экватору, подвергаются большей инсоляции, культурные факторы, такие как ношение одежды, полностью покрывающей кожные покровы, или использование средств, защищающих от ультрафиолетового излучения, неизбежно приводят к состояниям дефицита витамина D. Еще в большей степени недостаточность и дефицит витамина D наблюдались среди беременных и кормящих женщин. Санкт-Петербург расположен почти на 60-м градусе северной широты (59°56'23") и является самым северным городом мира с населением более 1 млн человек - численность населения на начало 2017 г. составляла 5 281 579 человек. Северо-Западный федеральный округ, в котором проживают почти 14 млн человек, в свою очередь, расположен между 54° и 81° северной широты. 84,26% населения Северо-Западного региона проживают в городах. Повышенный уровень загрязнения воздуха, запыленность и загазованность, сопровождающие городскую среду, также поглощают UVB. В день зимнего солнцестояния на широте Санкт-Петербурга зенитный угол солнца достигает 84°, т.е. солнце поднимается над горизонтом всего на 60° и солнечному свету приходится преодолевать значительное расстояние, прежде чем он достигнет земной поверхности (рис. 1). Таким образом, можно предположить, что значительное число населения, проживающие в Северо-Западном регионе, в течение длительного времени с ранней осени до поздней весны не подвергаются воздействию солнечного света, содержащего спектр, необходимый для эффективного синтеза витамина D3. В России проведено ограниченное число исследований распространенности дефицита витамина D в разных популяционных группах. Так, среди молодых женщин и мужчин в возрасте от 18 до 27 лет оптимальное содержание 25(ОН)D было выявлено лишь у 6,4% обследованных [3]. Другое исследование, проведенное в г. Чебоксары, показало снижение концентрации витамина D у 89% женщин в возрасте от 25 до 56 лет [4]. В Москве среди женщин в постменопаузе дефицит витамина D в крови был выявлен у 70,3% обследованных, при этом отмечались сезонные колебания уровня 25(ОН)D и самые низкие средние показатели регистрировались в январе. Среди жителей Cеверо-Западного региона Российской Федерации в возрасте от 18 до 70 лет в период с сентября по май недостаток и дефицит витамина D были установлены в 82,2% случаев [5]. Проблема дефицита витамина D приобретает особенную актуальность в период беременности [6]. Помимо хорошо известной способности кальцитриола регулировать кальциевый обмен, обеспечивая тем самым нормальное развитие скелета плода, плейотропные эффекты кальцитриола могут быть связаны с регуляцией аутоиммунных процессов, подавляя иммунные реакции организма матери на антигены плода или регулируя пролиферацию клеток в трофобласте. Особая роль, которую кальцитриол играет во время беременности, подчеркивается тем фактом, что с самого начала беременности концентрация этого гормона в крови женщины повышается в несколько раз. По мнению некоторых авторов, эта реакция настолько специфична, что может являться своеобразным «тестом на беременность» [7]. Данный факт нельзя объяснить только необходимостью регулировать кальциевый обмен, потому что подъем концентрации наблюдается в I триместре, когда со стороны плода еще нет потребности в большом количестве кальция, а прекращается во время лактации, когда женщина активно теряет кальций [8, 9]. Выявление факторов, влияющих на формирование дефицита, а также изучение влияния витамина D на организм беременной женщины приобретают особую актуальность с учетом географического положения Северо-Западного региона РФ. В настоящем исследовании оценивается корреляция сезона года и уровня кальцидиола у беременных женщин, проживающих в Санкт-Петербурге. Материалы и методы В период с 2013 по 2015 г. обследованы 178 беременных женщин, находящихся на 12-14-й неделе гестации. Все пациентки по поводу настоящей беременности наблюдались в женских консультациях Санкт-Петербурга по месту жительства и находились на диспансерном учете. Критерии включения в исследование: • возраст от 20 до 40 лет; • срок гестации 12-14 нед; • одноплодная беременность; • постановка на учет в женской консультации в I триместре беременности и выполнение всех обязательных лабораторных и инструментальных обследований на протяжении всей беременности; • прием 500 МЕ колекальциферола в составе поливитаминных комплексов ежедневно в течение беременности до момента включения в исследование; • подписание информированного согласия на участие в программе исследования. Критерии исключения: • заболевания почек, хроническая почечная недостаточность; • заболевания желудочно-кишечного тракта; • операции на органах желудочно-кишечного тракта в анамнезе; • онкологические заболевания; псориаз; • ревматические заболевания: ревматоидный артрит, системная красная волчанка, спондилоартрит; • женщины, принимающие препараты, влияющие на усвоение витамина D: кортикостероиды, иммунодепрессанты, антиконвульсанты, антациды, содержащие алюминий, низкомолекулярные гепарины, нестероидные противовоспалительные препараты. Произведен забор венозной крови, и определен уровень 25(ОН)D. Женщины поделены на 2 группы в зависимости от концентрации кальцидиола: 1-ю группу (n=65) составили женщины, у которых уровень кальцидиола в сыворотке соответствовал критерию нормы (более 30 нг/мл), 2-ю (n=113) - пациентки, уровень кальцидиола у которых соответствовал критерию гиповитаминоза (менее 30 нг/мл). Для определения 25(OH)D использован электрохемилюминесцентный метод с применением анализатора Architect 2000 на базе центральной клинико-диагностической лаборатории ФГБУ «НМИЦ им. В.А.Алмазова». При обработке данных использован статистический программный пакет Statistica 10 En (StatSoft, Inc.). Результаты В обеих группах наблюдается корреляция между уровнями кальцидиола и сезоном включения в исследование. Более высокие медианные концентрации 25(OH)D наблюдаются в летние месяцы, а более низкие - в зимние, причем подобная зависимость характерна как для 1-й, так и для 2-й группы. В 1-й группе данные оказались распределены сходным образом (рис. 3). Полученные данные проанализированы с точки зрения предположения о следующей модели изменения показателей 25(OH)D в зависимости от сезона: Dt = TCt + St + et, где TCt - тренд (постоянный в течении года), St - сезонная компонента, et - нормальный шум, t - время в месяцах. Для более достоверного отделения влияния тренда от сезонной компоненты, учитывая существующий разброс собранных данных во времени, было выдвинуто предположение о совпадении сезонной компоненты St в обеих группах. Они были объединены и «уравнены» по средним (adjust) методом ковариационного анализа. Из значений 2-й группы была вычтена разность значений концентраций 25(OH)D за период с лета 2014 по лето 2015 г. в указанных группах. На рис. 4 хорошо видно, что общая вариабельность значений кальцидиола происходит не за счет тренда, а за счет сезонной компоненты. При этом «сезонная» дельта концентрации кальцидиола колеблется выше и ниже нуля на графике сезонной компоненты, причем в «летний» сезон входят месяцы с июня по сентябрь, а «зимний» - с октября по май. Полученный вывод был подтвержден с помощью однофакторного дисперсионного анализа для исправленных значений витамина D. Значимость различия по F-критерию Фишера составила: p<0,0001. Таким образом, полученные данные подтверждают зависимость уровня кальцидиола от сезона года. Установлено, что средний уровень 25(ОН)D у женщин ниже в зимний период и выше - в летний. Максимальные средние концентрации достигаются в августе-сентябре, после чего тренд переходит в нисходящую фазу, достигая минимальных значений в феврале-марте. Тренд изменяется на восходящий в марте и продолжает повышаться все летние месяцы вплоть до августа-сентября. При проведении ковариационного анализа было выделено два значимых для синтеза кальцидиола сезона: «зимний» и «летний», причем «зимний» длится с октября по май, а «летний» - с июня по сентябрь. Полученные данные позволяют сделать вывод, что продолжительность периода, когда возможен достаточный эндогенный синтез кальцидиола, составляет всего 4 мес, а продолжительность «зимы витамина D» составляет 8 мес, что позволяет связать широкое распространение дефицита и недостаточности витамина D среди жителей Северо-Западного с климатическим фактором и предположить, что для компенсации гиповитаминоза нужно применение более высоких доз колекальциферо

About the authors

E L Khazova

V.A.Almazov National Medical Research Center of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: kamishi77@mail.ru
197341, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Akkuratova, d. 2

N Yu Yakovleva

V.A.Almazov National Medical Research Center of the Ministry of Health of the Russian Federation

197341, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Akkuratova, d. 2

E N Belyaeva

V.A.Almazov National Medical Research Center of the Ministry of Health of the Russian Federation

197341, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Akkuratova, d. 2

References

Supplementary files