Витамины и микроэлементы, участвующие в регуляции системы кроветворения (Fe, Ca, Mg, Co, Cu, Zn, Mo, витамины B9, B12, K1, B6, B5, D, E, омега-3, омега-6 жирные кислоты)

Метод исследования: ВЭЖХ-МС/МС ; ИСП-МС.

Микроэлементы и витамины играют важную роль в процессе кроветворения (гемопоэза), обеспечивая нормальное формирование, дифференцировку, созревание клеток крови.

Витамин В12 и витамин В9 необходимы для синтеза нуклеопротеинов в разных тканях организма, созревания и деления ядер эритроидных клеток в кроветворной ткани. При дефиците витаминов В12 и В9 в наиболее интенсивно делящейся ткани организма — эритроидной — раньше, чем в других, возникают нарушения, вызывающие анемию. При дефиците витамина В12 в костном мозге появляются большие ядросодержащие эритроидные клетки — мегалобласты, которые образуют с замедленной скоростью большие эритроциты — мегалоциты с резко укороченным периодом жизни. Замедление поступления эритроцитов в кровь и быстрое их разрушение ведет к анемии. Дефицит витамина В12 возникает в организме при утрате париетальными клетками желудка способности продуцировать «внутренний фактор Кастла». Фактор связывает витамин В12, поступающий с пищей, и предохраняет его от расщепления пищеварительными ферментами. Эти нарушения возникают при атрофии слизистой оболочки желудка, эпителия  двенадцатиперстной кишки. 

Фолиевая кислота (витамин В9) поддерживает синтез ДНК в клетках костного мозга. При дефиците витамина В9 в пище у человека уже через 1—6 мес нарушается синтез ДНК и деление эритроидных клеток, ускоряется разрушение эритроцитов, что ведет к анемии.

Витамин D участвует в организме человека в дифференциации кроветворных клеток до их зрелых форм.

Витамин В6 (пиридоксин) является кофактором (т. е. дополнительным фактором активности) фермента — синтетазы 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК-синтетазы), участвующей в образовании гема в эритроидных клетках в ткани костного мозга. Дефицит витамина В6 в организме человека нарушает синтез гемоглобина и вызывает анемию.

Витамин Е (токоферол) защищает фосфатидилэтанол амин мембраны эритроцитов от усиливающего их гемолиз перекисного окисления.

Витамин К1 служит кофактором для фермента витамин К-зависимой карбоксилазы. Этот фермент участвует в гамма-карбоксилировании глутаматных остатков белков с образованием гамма-карбоксиглутамиловых остатков (Gla). В результате активируются витамин К-зависимые факторы свёртывания крови (II, VII, IX, X), которые участвуют в формировании кровяного сгустка (тромба) при повреждении сосуда.

Активная форма витамина B5 - Коэнзим A необходим для образования порфиринов, включая гем. Гем входит в состав гемоглобина, который транспортирует кислород, поэтому его синтез косвенно влияет на обеспечение тканей кислородом.

Железо (Fe) входит в состав гема - структурного компонента гемоглобина, ответственного за перенос кислорода из лёгких к тканям и органам. Дефицит железа нарушает синтез гема и созревание эритроцитов.  Железо участвует в синтезе ДНК и РНК, что важно для деления клеток в процессе кроветворения.

Кальций (Са) активирует факторы свёртывания и участвует в образовании тромбоцитов. длительный недостаток кальция может привести к анемии — снижению уровня эритроцитов и/или гемоглобина. Кроме того, кальций влияет на многие другие клеточные процессы, такие как деление клеток, апоптоз (программированная клеточная смерть), секреция, клеточная миграция и дифференцировка. Он также является кофактором для множества ферментов, что может регулировать их активность и влиять на обменные процессы, связанные с кроветворением.

Магний (Mg) является кофактором более чем 300 ферментных систем, которые регулируют различные биохимические реакции в организме, включая синтез белка, синтез АТФ. Это может косвенно влиять на процессы, связанные с кроветворением. Магний необходим для синтеза ДНК и РНК, что важно для поддержания структуры клеток костного мозга и их способности к размножению.

Кобальт (Со) входит в состав витамина B12 (цианокобаламина) и играет важную роль в кроветворении. Он стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге, активирует функции костного мозга, увеличивает содержание ретикулоцитов, ускоряет созревание эритроцитов. Дефицит кобальта связан с развитием мегалобластной анемии. Кроме того, кобальт улучшает усвоение железа, необходимого для образования гемоглобина и участвует в синтезе ДНК и РНК в кроветворных клетках, что влияет на их деление и созревание.

Медь (Cu) участвует в образовании гемоглобина вместе с железом. Она необходима для эритро- и гранулоцитопоэза (образования эритроцитов и лейкоцитов), созревания и стимуляции ретикулоцитов и других гемопоэтических клеток. Медь способствует устойчивости мембран клеток, мобилизации железа и его транспорту из ткани в костный мозг. При дефиците меди развивается гипохромная анемия и нейтропения. Также снижается продолжительность жизни эритроцитов.

Цинк (Zn) улучшает усвоение фолиевой кислоты, что также важно для нормального кроветворения. Он необходим для нормального функционирования клеток крови и поддержания их количества в организме. Цинк выступает как синергист или антагонист многих микроэлементов (железа, магния, меди и др.) и витаминов (фолиевой кислоты, витаминов А, Е и др.), влияя на их усвоение и использование в кроветворении. Дефицит цинка может привести к нарушениям в системе кроветворения. Например, есть данные о связи дефицита цинка с развитием серповидноклеточной анемии.

Молибден (Мо) участвует в дифференцировке и созревании клеток крови. Благодаря ему сохраняется  осмотическая устойчивость мембраны эритроцитов (за счет связывания с альфа-2-макроглобулином и спектрином эритроцитов). Совместное применение препаратов железа и молибдена иногда используется для более эффективной компенсации анемии у беременных, так как молибден принимает участие в процессе кроветворения.

Дефицит молибдена может привести к снижению активности молибденсодержащих ферментов, нарушению кроветворения. Избыток молибдена также может негативно влиять на кроветворение - развивается анемия, лейкопения.

Омега-3 и омега-6 жирные кислоты регулируют пролиферацию клеток миелоидного ростка.

Для поддержания нормального кроветворения важно сбалансированное питание, обеспечивающее поступление всех необходимых микроэлементов.