Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции иммунной системы (Fe, Cu, Zn, Cr, Mn, Se, Mg, Hg, Ni, Co, витамины C, E, A, B9, B12, B5, B6, D) в крови

Метод исследования: высокоэффективная жидкостная хроматография

Иммунитет – сложная и многофункциональная система, помогающая организму бороться с негативными факторами, преимущественно вирусной и бактериальной инфекцией. Без иммунной системы человек умер бы от обыкновенной простуды. Иммунными агентами являются различные клетки: лейкоциты, лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы. Также частью иммунитета можно назвать кожные и слизистые покровы, способные синтезировать вещества, губительные для патогенных микроорганизмов.

Витамины и микроэлементы играют значительную роль в функционировании иммунной системы. Показано, что дефицит микронутриентов (в особенности цинка, селена, железа, меди) и витаминов (в особенности A, C, E, B6 и фолиевой кислоты) оказывает разноплановые отрицательные эффекты как на врожденный, так и на приобретенный иммунитет. Изолированный дефицит витаминов и микроэлементов встречается достаточно редко, за исключением железа, цинка и витамина A. Чаще наблюдается комплексная недостаточность, обусловленная хроническими инфекционными заболеваниями (туберкулез), заболеваниями пищеварительного тракта, протекающими с мальабсорбцией (хронический панкреатит, болезнь Крона), голоданием или ограничением в питании (анорексия, вегетарианство,хронический алкоголизм), а также естественным старением организма. Это объясняет, почему при оценке нутриентного статуса организма в этих группах пациентов предпочтительно проводить комплексное исследование, позволяющее оценить концентрацию всех необходимых компонентов. Показано, что своевременная диагностика и коррекция дефицита витаминов и микронутриентов позволяет восстановить или по крайней мере улучшить защитные свойства организма.

Роль микроэлементов и витаминов для иммунитета

Микроэлементы – это соединения, в норме присутствующие в организме в низких концентрациях, в количестве, измеряемом в мкг. Несмотря на малое количество, некоторые из них являются абсолютно необходимыми для жизни – это так называемые эссенциальные микроэлементы (железо, медь, цинк, селен и другие). Микроэлементы выполняют различные функции в организме, самая важная из которых, вероятно, – это участие в ферментативных реакциях в качестве кофакторов ферментов. Роль микроэлементов касается всех аспектов нормальной физиологии человека, в том числе и функционирования иммунной системы. Наибольшее значение для иммунной системы человека имеют следующие микроэлементы:

Железо

• дефицит железа может приводить к снижению защитных свойств организма, что обусловлено несколькими механизмами. Является кофактором миелопероксидазы – фермента нейтрофилов и макрофагов, ответственного за синтез гидроксильных радикалов, необходимых в борьбе против бактериальных патогенов (врожденный иммунитет)
• способствует дифференцировке и созреванию Т-клеток (приобретенный иммунитет). С другой стороны, избыток железа в организме может являться благоприятным фоном для развития некоторых инфекционных заболеваний.

Медь

• необходима для выхода нейтрофилов из костного мозга и их распределения в периферических тканях. Дефицит меди связан не только с количественными нарушениями нейтрофилов, но и качественными: при дефиците меди в нейтрофилах и макрофагах снижена концентрация супероксида – основного компонента оксидативного стресса, отвечающего за борьбу с инфекцией.
• доказана роль меди не только во врожденном, но и в приобретенном иммунитете, в частности синтезе интерлейкина-2 (ИЛ-2), необходимого для пролиферации Т-клеток.

Цинк

• дефицит приводит к снижению активности Т-клеточного иммунитета, повышению риска инфекций и замедлению заживления ран.

Хром способствует структурной целостности молекул нуклеиновых кислот.

Марганец

• активирует или входит в состав многих ферментов, является катализатором некоторых реакций в организме человека;
• участвует в синтезе белка, нуклеиновых кислот, нейромедиаторов

Селен

• дефицит селена приводит к иммунодефициту, затрагивающему клеточное и гуморальное звено иммунитета
• восполнение дефицита селена обладает иммуностимулирующим эффектом, в том числе стимулирует пролиферацию цитотоксических Т-лимфоцитов и усиливает активность натуральных киллеров. Также, по-видимому, селен препятствует снижению уровня ответа лимфоцитов на специфические стимулы при старении. Роль селена особенно важна в защите иммунной системы от вирусных инфекций и онкологических заболеваний.

Магний - благодаря элементу более устойчивой становится структура клеток во время их роста, эффективнее проходит регенерация и обновление клеток тканей и органов

Ртуть - установлена корреляционная зависимость между содержанием ртути и изменением показателей гуморального иммунного ответа (снижением Ig A, повышением концентрации IL-2 и TNF-α в сыворотке крови), у пациентов с хронической ртутной интоксикацией ? между содержанием ртути и преимущественно показателями клеточного иммунитета (снижением CD4, CD8 и CD16) с одновременным повышением концентрации IL-1β.

Никель - принимает участие в структурной организации и функционировании ДНК, РНК, белков, обеспечивая необходимую конформацию и форму молекул. С помощью никеля в наше тело поступают такие витамины как В12 и С.

Кобальт – повышает фагоцитарную деятельность лейкоцитов, отвечающих за иммунитет. Лейкоциты помогают организму избавиться от чужеродных белковых структур. Если лейкоциты не в состоянии идентифицировать угрозу, то начинается ответная реакция, проявляющаяся в виде аллергии.

Литий

• увеличивает уровни белков теплового шока (HSPs), которые способствуют правильному сворачиванию белков в трехмерном пространстве, повторному сворачиванию поврежденных белков и утилизации атипичных белков
• показал сильные эффекты по активации иммунной системы. Было отмечено, что литий, ингибируя GSK-3, оказывает благоприятный эффект в животных моделях аутоиммунных заболеваний. Литий подавляет активность клеток Th1 и интерферон-гамма (но не клеток Th17).
• обладает противовоспалительными эффектами, снижая продукцию ИЛ-1β и ФНО-α, и увеличивая продукцию ИЛ-2, ТФР, ИЛ-1РА и ИЛ-10.
• но некоторые проведенные исследования также показали, что при определенных экспериментальных условиях литий также имеет провоспалительные эффекты, увеличивая продукцию ИЛ-4, ИЛ-6 и ФНО-α.
• увеличивает уровни антител IgG и IgM
• снижает выработку и активность простагландинов, таким образом предотвращая их негативный эффект на иммунную систему
• снижает частоту и длительность рецидивных инфекций лабиального, и генитального герпеса, а также уменьшает частоту простудных заболеваний

Значение витаминов для иммунитета

Витамины – это биологически активные вещества с небольшой молекулярной массой. Они необходимы человеку для поддержания обменных процессов. Витамины участвуют в биохимических реакциях, протекающих в клетках, и выступают в качестве катализаторов или коферментов. Их роль – ускорение или поддержание скорости реакции между другими веществами. Поэтому от их присутствия зависит синтез белков и производство многих компонентов клеток.

Витамин С необходим для всасывания железа, синтеза антител, пролиферации лимфоцитов, осуществления реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и некоторых других процессов. Показано, что ежедневное употребление по меньшей мере 150-200 мг витамина С приводит к усилению этих функций и имеет особенно выраженный положительный эффект у пожилых пациентов. Некоторыми исследователями показано, что применение мегадоз витамина С в начале ОРЗ приводит к снижению продолжительности болезни.

Витамин Е

Основная роль витамина Е заключается в его антиоксидантных свойствах. При дефиците витамина Е наблюдается снижение большинства параметров иммунной системы и повышение восприимчивости к инфекциям и риска развития злокачественных опухолей. Это имеет особое значение у пожилых пациентов. Восполнение дефицита витамина Е, напротив, имеет несколько положительных эффектов на иммунную систему, в том числе препятствует снижению клеточного иммунитета при старении или на фоне хронических заболеваний.

Витамин А - дефицит связан с дефектами фагоцитоза, нарушением функции Т- и В-клеток, снижением активности натуральных киллеров и снижением продукции интерферона. Восполнение дефицита витамина А, напротив, дает положительный эффект на иммунную систему и повышает устойчивость организма к инфекциям.

Витамин В9 (фолиевая кислота)

• участвует в обмене пуриновых и пиримидиновых оснований
• стимулируя формирование новых клеток, витамин способствует росту злокачественных опухолей. Поэтому стоит избегать самовольного потребления фолиевой кислоты пожилым людям

Витамин В12 - доказано, что хроническая нехватка данного органического соединения, может привести к развитию аутоиммунных заболеваний. Витамин В12 нужен для нормального процесса деления клеток и образования ДНК.

Витамин В5 и В6 - влияние на иммунитет заключается в способности улучшать противомикробную защиту, увеличивать выработку Т и В-лимфоцитов, которые борются с патогенными микроорганизмами.

Витамин D -  Помимо воздействия на кальциевый и костный метаболизм, витамин D и особенно его биологически активный метаболит 1,25-дигидроксихолекальциферол (1,25(OH)2D3) действуют как мощные иммунорегуляторы. Обнаружение значительных количеств рецепторов витамина D в моноцитах, макрофагах и тканях тимуса предполагает особую роль витамина D и его метаболитов в иммунной системе. Большинство клеток иммунной системы, кроме В-клеток, экспрессируют рецепторы витамина D. Имеются данные, что 1,25(OH)2D3 действует как модулятор иммунной системы, предотвращая чрезмерную экспрессию воспалительных цитокинов и увеличивая потенциал «окислительного взрыва» макрофагов. Дефицит витамина D предрасполагает детей к респираторным инфекциям. Ультрафиолетовое излучение (либо от искусственных источников, либо от солнечного света) снижает заболеваемость вирусными респираторными инфекциями, как и рыбий жир (содержащий витамин D) 32.

Важно подчеркнуть, что нутриентный статус организма – это динамическое состояние. Несмотря на то, что диетологами разработаны нормальные значения витаминов и микроэлементов для разных возрастных групп и полов, следует помнить, что индивидуальные потребности организма могут несколько отклоняться от общепринятых норм. В связи с этим результат этого комплексного анализа следует оценивать в комплексе с анамнестическими, клиническими и  лабораторными данными.

Причины понижения уровня:

• алиментарный дефицит (вегетарианство, веганские диеты, голодание);
• период активного роста (подростки), беременность, лактация;
• естественное старение организма;
• заболевания кишечника, препятствующие нормальному всасыванию витаминов/микроэлементов (целиакия, болезнь Крона);
• хронический алкоголизм;
• прием некоторых лекарственных препаратов (фенитоин, пероральные контрацептивы, метотрексат, триметоприм и другие);
• наследственные нарушения метаболизма (например, энтеропатический акродерматит).

Причины повышения клинического значения не имеют, за исключением состояний: гемохроматоз (избыток железа); гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Вильсона – Коновалова – избыток меди);    гипервитаминоз витаминов D, E и А; лекарственная интоксикация литием.

Показания к назначению:

• оценка нутриентного статуса у пациентов с признаками нарушения иммунного ответа (частые простудные и другие инфекционные заболевания);
• рецидивирующие инфекционно-воспалительные заболевания;
• наличие факторов риска дефицита витаминов и микроэлементов: глистные инвазии, туберкулез, заболевания пищеварительного тракта, протекающие с мальабсорбцией (хронический панкреатит, болезнь Крона), голодание (анорексия, хронический алкоголизм), пожилой возраст;
• наличие лабораторных признаков снижения функции иммунной системы (в общем анализе крови - нейтропения, лимфопения, снижение концентрации иммуноглобулинов).

Референсные значения:
Витамин В12 (цианокобаламин): 250 - 1100 пг/мл
Витамин B9 (фолиевая кислота): 2,5 - 15 нг/мл
Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол): 3 - 49,6 нг/мл
Витамин А (ретинол): 0,3 - 0,8 мкг/мл
Витамин Е (токоферол): 5 - 18 мкг/мл
Витамин В5: 0,2 - 1,8 мкг/мл
Кобальт в сыворотке: 0,1 - 0,4 мкг/л
Медь в сыворотке: 575 - 1725 мкг/л
Хром в сыворотке: 0,05 - 2,1 мкг/л
Цинк в сыворотке: 650 - 2910 мкг/л
Никель в сыворотке: 0,6 - 7,5 мкг/л
Ртуть в сыворотке: 0,21 - 5,8 мкг/л
Селен в сыворотке: 23 - 190 мкг/л
Магний в сыворотке: 12,15 - 31,59 мг/л
Марганец в сыворотке: 0 - 2 мкг/л
Литий в сыворотке: 0,70 - 84 мкг/л
Железо в сыворотке: 270 - 2930 мкг/л
Витамин С: 4 - 20 мкг/мл
Витамин В6: 8,7 - 27,2 нг/мл