Дефицит и недостаточность витамина D являются глобальной проблемой в связи с участием витамина D в регуляции экспрессии генов, ассоциированных с многочисленными физиологическими процессами в организме человека. Установлена четкая зависимость между недостаточной обеспеченностью организма витамином D и развитием рахита у детей раннего возраста, нарушением минеральной плотности костной ткани у подростков и взрослых, а также риском возникновения ряда хронических инфекционных и воспалительных заболеваний. С учетом этого особую актуальность приобретают диагностика дефицита и недостаточности витамина D у детей и подростков и организация профилактики и лечения витамин-D-дефицитного состояния [1, 2].
Недостаточность витамина D — широко распространенное явление, оказывающее неблагоприятное воздействие на состояние здоровья человека. В частности, она часто встречается у больных муковисцидозом (МВ). Низкий уровень витамина D у пациентов с МВ подтвержден в большом количестве исследований, которые были выполнены в различных странах мира, находящихся на разных географических широтах. Как и у людей, не страдающих этим заболеванием, о недостатке витамина D у больных МВ свидетельствует уровень 25(ОН)D в сыворотке крови менее 30 нг/мл (< 75 нмоль/л)[2, 3].
Причинами низкого содержания витамина D в организме при МВ считают уменьшение абсорбции витамина D в кишечнике вследствие панкреатической экзокринной недостаточности, нарушение гидроксилирования витамина D в печени, снижение уровня витамин-D-связывающего белка, избегание пребывания на солнечном свету из-за фотосенсибилизации при приеме некоторых антибиотиков, недостаток жировой ткани, накапливающей витамин D[4].
Витамин D3 — это производное 7-дегидрохолестерина (провитамин D3), ближайшего предшественника холестерина. Роль витамина D в поддержании кальциевого и костного гомеостаза достаточно хорошо изучена, но в последние годы накопилось много свидетельств того, что витамин D, наряду с выполнением классических функций, участвует в регуляции многих важных физиологических процессов, включая воспаление, иммунитет и репарацию органов и тканей. Дефицит витамина D — важный фактор риска развития ряда распространенных внескелетных хронических заболеваний, в том числе болезней органов дыхания. Пациенты с легочными заболеваниями часто имеют сниженный уровень витамина D в сыворотке крови. В эпидемиологических и клинических исследованиях показана связь статуса витамина D с легочной функцией, выраженностью воспаления, частотой обострений, повышением риска инфекционных и неопластических процессов в легких[5]. Влияние дефицита витамина D на клинические проявления и состояние здоровья детей с МВ изучено недостаточно.
Цель исследования: оценить влияние дефицита витамина D на клинико-лабораторные показатели у детей с муковисцидозом Московского региона.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В одномоментном исследовании изучено состояние 80 детей и подростков (36 девочек и 44 мальчиков) в возрасте 0–18 лет, которые в период с 2014 по 2016 г. находились на обследовании и лечении в Российском центре муковисцидоза — научно-клиническом отделе муковисцидоза ФГБНУ «Медико-генетический научный центр». Часть детей (35 человек) была обследована дважды в разные возрастные периоды. Таким образом, в выборке из 80 пациентов в целом было проведено 115 обследований по содержанию витамина D в сыворотке крови, из них у детей 0–3 лет — 32 (первая группа), 4–5 лет — 24 (вторая группа), 6–12 лет — 42 (третья группа) и у подростков 13–18 лет — 17 исследований (четвертая группа). Диагноз «муковисцидоз» устанавливали согласно консенсусу[6].
Критериями включения в исследование явились наличие МВ, подписание информированного согласия, постоянное проживание в г. Москве и Московской области.
Критерии исключения: заболевания эндокринной системы (тиреотоксикоз, гиперпаратиреоз, сахарный диабет 1 типа, болезнь и синдром Иценко — Кушинга); ревматические заболевания (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, спондилоартрит); заболевания почек (хроническая почечная недостаточность); генетическая патология; прием лекарственных препаратов, влияющих на костный обмен (биологически активные препараты, кроме глюкокортикостероидов); пребывание на солнечных курортах за месяц и менее до обследования; некомпенсированный синдром мальабсорбции на заместительной терапии панкреатическими ферментами.
Все дети получали диетическое питание и витаминотерапию согласно национальному консенсусу [6] и европейским рекомендациям[3].
Концентрацию 25(ОН)D определяли методом ИФА с применением наборов фирмы Immunodiagnostic Systems Ltd (Великобритания) к автоматическому многоканальному фотометру ELx808 для микропланшетов (BioTek Instruments, США). Для оценки степени насыщения организма витамином D использовали рекомендации по диагностике и лечению дефицита витамина D Европейского фонда муковисцидоза (англ. Cystic Fibrosis Foundation, 2012)[3]. На нормальное содержание витамина D указывали концентрации 25(ОН)D в сыворотке крови от 30 нг/мл, на недостаточное содержание — 20–29 нг/мл, на дефицит витамина D — 10–19 нг/мл, на выраженный дефицит — концентрации 25(ОН)D менее 10 нг/мл.
В числе клинических параметров оценивали: возраст, пол, ИМТ, рост; мекониальный илеус в анамнезе и показатели функции легких; наличие цирроза печени, панкреатической недостаточности, полипоза; микробную флору и терапию дыхательного тракта ингаляционными и системными стероидами. Спирометрию проводили детям старше 6 лет на аппарате Easy on-PC (ndd Medical Technologies, Цюрих, Швейцария). ФВД считали нормальной при ФЖЕЛ более 80% и ОФВ1 свыше 80% [7]. ИМТ оценивали с помощью программного продукта WHO Anthro (ВОЗ)[8].
Сведения о клинических признаках, данные инструментального и лабораторных исследований получены из карт пациентов, наблюдающихся в Российском центре муковисцидоза.
Обработка данных выполнена с помощью пакета прикладных программ Statistica (StatSoft, США). Для описания исходной выборки использовали медиану (Me), а также нижний и верхний квартили (Q1; Q3). В целях сопоставления полученных выборок по количественному признаку применяли U-критерий Манна — Уитни. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Клиническая характеристика изучаемой выборки приведена в таблице 1.
Таблица 1
Клиническая характеристика обследованных пациентов с муковисцидозом
Показатель | Наличие | Отсутствие | ||
---|---|---|---|---|
абс. | % | абс. | % | |
Мекониальный илеус в анамнезе (n = 80) | 9 | 11,25 | 71 | 88,75 |
Цирроз печени (n = 80) | 5 | 6,25 | 75 | 93,75 |
Ингаляционные стероиды (n = 78) | 15 | 19,23 | 63 | 80,77 |
Системные стероиды (n = 78) | 2 | 2,56 | 76 | 97,44 |
Панкреатические ферменты (n = 80) | 70 | 87,50 | 10 | 12,50 |
Хроническая инфекция Pseudomonas aeruginosa (n = 80) | 15 | 18,75 | 65 | 81,25 |
Интермиттирующая инфекция P. aeruginosa (n = 80) | 14 | 17,50 | 66 | 82,50 |
Хроническая инфекция Staphylococcus aureus (n = 80) | 65 | 81,25 | 15 | 18,75 |
Метициллинрезистентный золотистый стафилококк (n = 80) | 5 | 6,25 | 75 | 93,75 |
Хроническая инфекция Burkholderia cepacia complex (n = 80) | 2 | 2,50 | 78 | 97,50 |
Nontuberculosis mycobacterium (n = 80) | 4 | 5,00 | 76 | 95,00 |
Stenotrophomonas maltophilia (n = 78) | 3 | 3,85 | 75 | 96,15 |
Achromobacter (n = 79) | 0 | 0,0 | 79 | 100,0 |
Неферментирующая грамотрицательная флора (n = 80) | 7 | 8,75 | 73 | 91,25 |
Аллергический бронхолегочный аспергиллёз (n = 80) | 2 | 2,50 | 78 | 97,50 |
Диабет с ежедневным применением инсулина (n = 80) | 0 | 0,0 | 80 | 100,0 |
Пневмоторакс, потребовавший дренирования (n = 80) | 0 | 0,0 | 80 | 100,0 |
Электролитные расстройства (псевдосиндром Барттера) (n = 80) | 1 | 1,25 | 79 | 98,75 |
Полипоз верхних дыхательных путей (n = 80) | 17 | 21,25 | 63 | 78,75 |
Амилоидоз (n = 80) | 0 | 0,0 | 80 | 100,0 |
Нормальное содержание витамина D отмечено в 41 из 115 исследований, проведенных детям с МВ (35,7%), недостаточность витамина D обнаружена в 36 исследованиях (31,3%), дефицит витамина D — в 32 (27,8%), выраженный дефицит — в 6 (5,2%). Анализ распределения результатов в зависимости от уровня витамина D и возраста показал, что нормальные показатели витамина D имеются в 20 (62,5%) исследованиях детей в возрасте 0–3 лет (первая группа). При обследовании детей 4–5 лет (вторая группа), 6–12 лет (третья группа) и 13–18 лет (четвертая группа) нормальные концентрации 25(ОН)D были обнаружены в 7 (29,2%), 12 (28,6%) и 2 (11,8%) случаях соответственно, недостаточность — в 10 (41,7%), 15 (35,7%) и 6 (35,3%) исследованиях, а дефицит — у 5 (20,8%), 14 (33,3%) и 6 (35,3%) пациентов соответственно. Выраженный дефицит отсутствовал у детей первой группы и регистрировался с частотой от 2,4% (n = 1) в третьей группе до 8,3% (n = 2) во второй группе и 17,6% (n = 3) у подростков (четвертая группа) (р1–3= 0,0398, р1–4 = 0,0083).
Содержание витамина D не зависело от пола и составило 24,20 (15,40; 34,00) нг/мл у девочек и 25,65 (17,25; 33,25) нг/мл у мальчиков (р = 0,9457).
При сравнении уровней витамина D в зависимости от ИМТ различий выявлено не было (табл. 2). Однако получена статистически значимая зависимость показателей роста у детей с МВ от содержания витамина D (табл. 3). Минимальная средняя концентрация витамина D (15,25 нг/мл) была зарегистрирована при росте менее 5-го процентиля, а самая высокая (30,55 нг/мл) — при росте более 75-го процентиля (при сравнении с детьми с ростом до 50-го перцентиля p < 0,05).
Таблица 2
Cодержание витамина D в зависимости от индекса массы тела у детей с муковисцидозом Московского региона
Индекс массы тела | N |
Содержание витамина D, Ме (Q1; Q3), нг/мл | Р |
Количество детей с содержанием витамина D < 30 нг/мл | |
абс. | % | ||||
До 5-го перцентиля | 17 | 24,90 (19,40; 34,30) | > 0,05 | 11 | 64,71 |
5–25-й перцентили | 22 | 22,30 (14,80; 29,00) | 17 | 77,27 | |
25–50-й перцентили | 19 | 21,70 (17,00; 31,30) | 14 | 73,68 | |
50–75-й перцентили | 15 | 32,20 (19,40; 34,30) | 7 | 46,67 | |
Более 75-го перцентиля | 7 | 22,80 (17,70; 37,80) | 5 | 71,43 | |
Всего | 80 | 23,70 (16,15; 33,05) | 54 | 67,50 |
Примечание. В таблицах 2–5 сравнение выполнено с применением U-критерия Манна — Уитни.
Таблица 3
Cодержание витамина D и показатели роста у детей с муковисцидозом Московского региона
Рост | N |
Содержание витамина D, Ме (Q1; Q3), нг/мл | P | Количество детей с содержанием витамина D < 30 нг/мл | |
абс. | % | ||||
До 5го перцентиля
(1) | 6 | 15,25 (10,00; 24,20) | Р1–5 = 0,038 | 5 | 83,33 |
5–25й перцентили
(2) | 11 | 24,20 (13,00; 27,70) | Р2–5 = 0,042 | 9 | 81,82 |
25–50й перцентили
(3) | 18 | 19,70 (15,80; 25,70) | Р3–5 = 0,034 | 15 | 83,33 |
50–75й перцентили
(4) | 15 | 22,80 (17,50; 34,00) | – | 10 | 66,67 |
Более 75го перцентиля
(5) | 30 | 30,55 (19,00; 35,60) | – | 15 | 50,00 |
Всего | 80 | 23,70 (16,15; 33,05) | – | 54 | 67,50 |
Примечание. Приведены только значения р < 0,05.
Показатели функции легких статистически значимо коррелировали с содержанием витамина D. Так, при ФЖЕЛ и ОФВ1 более 80% средние концентрации витамина D были выше, чем у детей с данными показателями до 80% (p < 0,05) (табл. 4).
Таблица 4
Содержание витамина D и показатели функции легких (по данным спирометрии) у детей с муковисцидозом Московского региона
Показатели | N | Содержание витамина D, Ме (Q1; Q3), нг/мл | P |
ОФВ1:
• до 80% • более 80% |
16
27 |
16,00 (11,20; 21,55)
21,70 (16,20; 29,80) | 0,0262 |
ФЖЕЛ:
• до 80% • более 80% |
11
32 |
14,30 (8,40; 19,30)
21,95 (16,20; 29,10) | 0,0075 |
У пациентов с мекониальным илеусом в анамнезе (n = 9) медиана концентрации витамина D составила 25,70 нг/мл, у детей без мекониального илеуса (n = 71) — 23,20 нг/мл, что не имело статистически значимых различий (p = 0,869). Наличие цирроза печени (n = 5) не влияло на содержание витамина D в данном исследовании (p = 0,703), что могло быть обусловлено малочисленностью группы больных циррозом. Не было выявлено также статистически значимых различий между пациентами с панкреатической недостаточностью и без нее (p = 0,335).
Наличие полипоза верхних дыхательных путей у детей с МВ (n = 17) не имело статистически значимой связи с уровнем витамина D (p = 0,583). Различия по содержанию витамина D у пациентов с разной микробной флорой были несущественными: в частности, при хронической стафилококковой инфекции (метициллинчувствительный стафилококк, n = 65) среднее содержание витамина D составило 24,9 нг/мл, при синегнойной инфекции (n = 29) — 21,7 нг/мл (p > 0,05) (табл. 5).
Таблица 5
Зависимость содержания витамина D от микробной флоры дыхательного тракта
Показатели | Микробные патогены | P | ||
MSSA
(1) |
Pseudomonas aeruginosa
(2) |
MRSA
(3) | ||
Количество больных | 65 | 29 | 5 |
P1–2 = 0,357
P1–3 = 0,243 P2–3 = 0,392 |
Содержание витамина D, Ме (Q1; Q3), нг/мл | 24,90 (16,10; 33,90) | 21,70 (16,20; 29,20) | 19,30 (18,40; 19,90) |
Примечание. MSSA — метициллинчувствительный стафилококк; MRSA — метициллинрезистентный стафилококк.
Прием ингаляционных стероидов (n = 15) не оказывал влияния на уровень витамина D. У пациентов, принимавших системные стероиды (n = 2), показатели витамина D отличались от таковых у пациентов, которые их не принимали (n = 76), но статистически значимой разницы выявлено не было (p = 0,2797).
ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение проблемы дефицита витамина D у пациентов с МВ является актуальным в нашей стране. Так, в исследовании И.К. Ашеровой (2012), проведенном среди 24 больных в возрасте от 5 до 17 лет, проживающих в средней полосе РФ, установлено, что все больные МВ имеют пограничный или низкий уровень 25(OH)D. У 41,7% (n = 10) пациентов определена недостаточность витамина D, которая не зависела от возраста и пола. Взаимосвязи содержания 25(OH)D с тяжестью заболевания и минеральной плотностью костной ткани выявлено не было. Корреляции между экзокринной функцией поджелудочной железы, измеряемой по уровню эластазы 1, и концентрациями 25(OH)D и кальция в сыворотке крови также не обнаружено. Автором были сделаны выводы (и результаты настоящего исследования с ними согласуются), что, несмотря на адекватную терапию панкреатическими ферментами и отсутствие клинических симптомов мальабсорбции, у детей и подростков с МВ содержание 25(OH)D остается низким [9].
В исследовании С.А. Красовского (2012) показано, что у 90,5% взрослых больных МВ снижен уровень 25(OH)D и значительно повышена концентрация 3-crossLaps при незначительных изменениях уровня остеокальцина сыворотки крови, а приема нативного витамина D3
(холекальциферола) в суточной дозе 400 МЕ недостаточно для поддержания нормального уровня 25(0Н)D в сыворотке крови [10].
J.D. González и соавт. изучено состояние 377 пациентов с МВ, проживающих в Испании, в возрасте от 2 месяцев до 20 лет (2015); авторами установлена связь между степенью обсемененности патогенной микрофлорой и уровнем витамина D[11]. Отсутствие зависимости уровня витамина D от грамотрицательной микрофлоры дыхательных путей в нашем исследовании можно объяснить малой выборкой, в настоящее время исследование продолжается.
По данным T. Simoneau и соавт. (2014), обследовавших 148 пациентов с МВ Бостонского детского госпиталя в возрасте от 10 месяцев до 12 лет, ИМТ, пол, панкреатическая недостаточность и функция легких не имеют взаимосвязи с дефицитом витамина D, при этом колонизация Pseudomonas aeruginosa статистически значимо влияет на его уровень[12].
J.D. Chalmers и соавт. (2013) при обследовании 402 пациентов с бронхоэктазами (Англия) только у 7% обнаружили нормальный уровень витамина D, у 43% авторы выявили его недостаточность, у 50% — дефицит. У пациентов с колонизацией P. aeruginosa уровень витамина D был статистически значимо ниже. Отмечены также значительно более низкие показатели ОФВ1 при дефиците витамина D[13], что показано и в нашем исследовании. Похожие выводы можно встретить в работе W.P. Sexauer и соавт. (2015), где выявлена статистически значимая корреляция между уровнем витамина D и показателями функции легких (ФЖЕЛ и ОФВ1) у 597 пациентов с МВ[14].
В нашем исследовании связь между полипозом и уровнем витамина D не обнаружена, но некоторые авторы отмечают корреляцию между наличием назальных полипов и дефицитом витамина D[15].
При тяжелой бронхиальной обструкции и бронхиальной астме на фоне МВ препаратами базисной терапии являются ингаляционные глюкокортикоиды, дозы которых зависят от возраста больных и тяжести течения заболевания, препараты могут использоваться длительно[16]. Назначают такие препараты, как беклометазон, флутиказон, будесонид, флунизолид. Если симптомы обострения не купируются, доза гормона временно может быть удвоена [6]. В нашей работе зависимости содержания витамина D от глюкокортикоидной терапии не выявлено в связи с малым количеством наблюдений.
Наше исследование показало, что у детей с МВ необходимо поддерживать насыщение витамином D на оптимальном уровне и требуется обязательный контроль его содержания с учетом влияния на показатели роста и функции легких. В настоящее время разработаны рекомендации по профилактике и коррекции снижения уровня витамина D у детей с МВ[3]. Согласно национальному консенсусу [6], особое внимание необходимо уделять поступлению витамина D путем назначения витаминов, специально разработанных для больных МВ, или нативного витамина D: D2 (эргокальциферол) либо D3 (холекальциферол)[3].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для детей с муковисцидозом Московского региона установлена зависимость между содержанием витамина D и такими важными показателями здоровья, как функция легких и рост ребенка. Не обнаружено связи между уровнем витамина D и полом, индексом массы тела, наличием мекониального илеуса в анамнезе, циррозом печени, панкреатической недостаточностью, полипозом, микробной флорой, приемом системных и ингаляционных стероидов.
В настоящее время исследование содержания витамина D проводится в средней полосе РФ, в Сибири и на юге России.
Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-015-00482).