Газета «Новости медицины и фармации» 21 (349) 2010

Влияние витаминов на функцию иммунной системы

Работа иммунной системы зависит от многих факторов, в том числе и от витаминной обеспеченности населения. Наиболее часто недостаток витаминов в организме приводит к развитию иммунодефицита. В наибольшей степени от этого страдают развивающиеся страны — в Украине, например, около 80 % населения имеет сниженный иммунитет [2]. Иногда дефицит витаминов может быть предрасполагающим фактором для дисбаланса в работе разных звеньев иммунитета, способствуя формированию аутоиммунных реакций.

В поддержание нормальной работы иммунной системы вносят вклад все витамины, получаемые человеком с пищей. Однако наиболее быстро сильный дисбаланс иммунитета возникает при дефиците трех витаминов — А, D и С.

Витамин А

Известно, что от состояния Т-клеточ- ного звена иммунитета зависит способность организма бороться с вирусными инфекциями и опухолевыми клетками. В связи с этим было показано, что витамин А стимулирует клеточный цикл и пролиферацию нормальных человеческих Т-клеток путем увеличения секреции IL-2. Причем этот эффект реализуется через RAR-рецепторы, специфичные для витамина А [3]. Важным было и то, что даже в малых дозах витамин А стимулировал цитотоксичность, опосредованную Т-клетками [4].

В-клеточный (гуморальный) иммунитет направлен в основном против бактерий, а также против некоторых вирусов. Влияние витамина А на В-клетки, по данным разных исследований, не было однозначным. Например, было показано, что витамин А может усиливать гуморальный иммунитет путем увеличения CpG-опосредованной стимуляции CD27(+) B-клеток благодаря активации p38MAPK. Это приводит к увеличению пролиферации и дифференциации В-клеток в плазматические клетки, продуцирующие иммуноглобулины [5]. Кроме того, было показано, что витамин А ингибирует апоптоз нормальных человеческих В-лимфоцитов, причем этот эффект также опосредован через RAR-рецепторы [6]. Необходимо, однако, отметить, что в ряде работ была продемонстрирована способность витамина А тормозить пролиферацию В-клеток [7, 8].

Еще в одной работе было показано, что дендритические клетки собственной пластинки способны выделять витамин А, который стимулирует дифференциацию В-клеток в плазматические клетки, продуцирующие IgA. В результате в слизистых оболочках увеличивается содержание IgA, который эффективно препятствует проникновению через них инфекционных агентов [9].

Основная роль дендритических клеток сводится к процессированию антигенного материала и представлению его на поверхности клеточной мембраны для других клеток иммунной системы. В ходе исследований было выяснено, что витамин А при наличии провоспалительных цитокинов увеличивает ДНК-связывающую активность ядерного фактора каппа B в дендритических клетках, усиливает экспрессию главного комплекса гистосовместимости II типа, вызывает дифференциацию незрелых дендритических клеток в зрелые дендритические клетки и усиливает антиген-специфический Т-клеточный ответ [10].

Исследования свидетельствуют о том, что дефицит витамина А в первую очередь приводит к нарушению иммунной защиты слизистых оболочек. Как следствие, повышается частота развития инфекций дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, растет смертность от этих заболеваний [11].

Витамин D

При изучении Т-клеточного иммунитета было обнаружено, что витамин D тормозит пролиферацию Т-лимфоцитов, вызванную стимуляцией фитогемагглютинином, причем этот эффект отчасти был опосредован торможением продукции IL-2 [12]. При выполнении пробы с высвобождением 51Cr было обнаружено, что витамин D тормозит образование цитотоксических Т-лимфоцитов [13].

Еще в одном исследовании было выяснено, что витамин D тормозит начавшуюся пролиферацию активированных В-клеток и индуцирует их апоптоз. В этой же работе было показано, что витамин D тормозит образование плазматических клеток и В-клеток памяти [14].

С помощью метода твердофазного иммуноферментного анализа было показано, что витамин D дозозависимо уменьшает образование IgM и IgG [15].

Было показано, что витамин D тормозит дифференциацию, созревание, активацию и выживаемость дендритических клеток, приводя к нарушению аллореактивной Т-клеточной активации. При этом витамин D снижал количество костимуляторных молекул CD40, CD80, CD86 и молекул главного комплекса гистосовместимости II типа [16].

Как видно из вышеперечисленных исследований, витамин D обладает преимущественно иммуносупрессивным действием на иммунную систему. Однако витамин D проявляет также некоторые иммуностимулирующие свойства. Например, было выяснено, что витамин D стимулирует пролиферацию человеческих циркулирующих моноцитов in vitro [17]. Кроме того, витамин D стимулирует продукцию IL-1 и кателицидина моноцитами и макрофагами [18].

Учитывая тот факт, что витамин D оказывает преимущественно иммуносупрессивное влияние, его дефицит может предрасполагать к развитию аутоиммунных заболеваний. В частности, было показано, что низкий уровень витамина D коррелирует с развитием системной красной волчанки, ревматоидного артрита, сахарного диабета I типа. Дефицит витамина D сопровождается также увеличением частоты инфекционных заболеваний, что связано со снижением его иммуностимулирующего действия на моноциты/макрофаги [19].

Витамин С

В исследовании на здоровых студентах было показано, что назначение витамина С в дозе 1 г/день в течение 75 дней приводит к достоверному повышению содержания в плазме IgA, IgM и C-3 компонента системы комплемента [20].

Еще в одном исследовании было выяснено, что витамин С дозозависимо увеличивает фагоцитарную активность макрофагов (рис. 1) [21].
Имеются также сообщения о том, что витамин С способен стимулировать пролиферативную активность Т- и B-лимфоцитов, однако эти данные требуют подтверждения в дальнейших исследованиях [22, 23].

Дефицит витамина С ведет к росту частоты простудных заболеваний. И наоборот, если пациентам с простудными заболеваниями назначить витамин С, то это приведет к уменьшению тяжести симптомов и более быстрому выздоровлению [24].
Роль витаминов в детоксикации

В соответствии с отчетом Kellogg 1989 г., в мире ежегодно появляется около 1000 вновь синтезированных соединений, то есть около 3 в день [25]. В настоящее время в мире насчитывается около 100 000 ксенобиотиков, к которым относят промышленные химикаты, пестициды, пищевые добавки и другие вещества. Так или иначе человек контактирует с большей частью этих веществ, что наносит непоправимый ущерб его здоровью. Так, например, на каждого жителя Украины приходится примерно 85 кг вредных веществ в год [2].

Большая часть токсинов имеет органическую природу. Попадая в организм, они, как правило, находятся в неполярном, липофильном состоянии, что затрудняет их выведение. Для того чтобы такие токсины могли вывестись из организма, они должны пройти в печени два этапа биотрансформации (рис. 2). Во время I фазы вещество подвергается окислению, восстановлению или гидролизу с участием цитохрома Р450. Во II фазе наблюдается конъюгация полученных метаболитов с другими соединениями, в результате чего образуются полярные гидрофильные молекулы, способные к выведению из организма [26].

Все витамины без исключения, будучи стимуляторами обмена веществ, вносят вклад в детоксикационную функцию организма. Однако особое значение приписывают витаминам С и Е, поскольку они влияют на функциональную активность цитохрома Р450 [26].

В исследовании дихлорфенола было выяснено, что данный яд снижает активность цитохрома Р450. Однако если дихлорфенол вводили на фоне приема высоких доз витамина С, то функциональная активность цитохрома Р450 не снижалась [27]. Витамин Е увеличивал активность цитохрома Р450, сниженную в результате экспозиции ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) [28].

Примером детоксикационного действия витаминов может служить исследование [29], в рамках которого на крыс воздействовали ароклором 1254. Данное вещество относится к классу полихлорированных бифенилов (сильные загрязнители окружающей среды, вызывающие нарушения в работе иммунной системы у животных и человека). В ходе исследования введение крысам ароклора 1254 приводило к достоверному снижению в плазме крови концентрации лютеинизирующего гормона, тиреотропного гормона, пролактина, трийодтиронина, тетрайодтиронина, тестостерона и эстрадиола. Кроме того, в клетках Лейдига яд снижал активность стероидогенных ферментов: P450, отщепляющего боковую цепь, 3-β-гидроксистероиддегидро­геназы, 17-β-гидроксистероиддегид­- рогеназы, и антиоксидатных ферментов: супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, γ-глутамилтранспептидазы, глутатион-S-трансферазы. Снижалось также количество рецепторов лютеинизирующего гормона на поверхности клеток Лейдига. Усиливалось перекисное окисление липидов, росла концентрация активных форм кислорода и исчерпывались запасы неферментативных антиоксидантов (витамины С и Е) в клетках Лейдига. Однако авторы отмечают, что если крысам одновременно с ароклором вводить витамин С или Е, то все вышеперечисленные нарушения не развиваются.

Влияние комплексов витаминов и минералов на продолжительность жизни

Помня библейское обещание того, что люди в современном мире должны жить 120 лет, нужно с прискорбием отметить, что лишь отдельным людям удается пересечь 100-летний рубеж. По состоянию на 2002 г. средняя продолжительность жизни в Европе у мужчин составила 71 год, у женщин — 79 лет. В Украине же приведенные цифры примерно на 10 лет ниже, чем в Европе [1].

В общую продолжительность жизни населения вносит вклад большое количество факторов: состояние экологии, экономическая развитость страны, уровень медицинского обслуживания и др. Среди них важное значение отводится также уровню обеспеченности населения витаминами, поскольку дефицит витаминов ведет к повышению заболеваемости и смертности людей и соответственно может снижать продолжительность жизни.

Одним из заболеваний, значительно уменьшающих продолжительность жизни населения, является рак. В связи с этим представляют особый интерес исследования, в которых изучали влияние комплексов витаминов и минералов на риск развития рака (рис. 3). В рамках исследования Linxian [30] среди пациентов, принимавших витамин Е, селен и β-каротин с другими витаминами и минералами или без них, наблюдалось достоверное уменьшение частоты развития рака желудка по сравнению с пациентами, принимавшими другие витамины и минералы без витамина Е, селена и β-каротина (относительный риск (ОР) 0,84; 95% доверительный интервал (ДИ) 0,75–1,00). Различия в отношении рака пищевода не были достоверными. В исследовании SU.VI.MAX [31, 32] среди пациентов, принимавших витамин Е, селен, β-каротин, цинк и витамин С, достоверное снижение частоты развития раков любой локализации по сравнению с плацебо наблюдалось только в мужской популяции (ОР 0,69 %; 95% ДИ 0,53–0,91). Женщины в этом исследовании были моложе мужчин, и потому результаты для них не были достоверными. Достоверное снижение частоты рака предстательной железы наблюдалось только среди тех мужчин, у которых исходно наблюдался нормальный уровень простатспецифического антигена (≤ 3 мкг/л).

Показатель общей смертности также позволяет косвенно судить о продолжительности жизни населения (рис. 4). В рамках исследования Linxian [30] среди пациентов, принимавших витамин Е, селен и β-каротин с другими витаминами и минералами или без них, наблюдалось достоверное уменьшение общей смертности по сравнению с остальными пациентами (ОР 0,91; 95% ДИ 0,84–0,99). В исследовании SU.VI.MAX [31] среди пациентов, принимавших витамин Е, селен, β-каротин, цинк и витамин С, достоверное снижение общей смертности по сравнению с плацебо наблюдалось только в мужской популяции (ОР 0,63 %; 95% ДИ 0,42–0,93). Поскольку женщины были моложе мужчин, различия для них не были достоверными. В исследовании AREDS [34] между пациентами, получавшими витамин Е, витамин С и β-каротин, и пациентами, не получавшими эти витамины, достоверных различий по общей смертности получено не было.

Заключение

Результаты процитированных нами исследований свидетельствуют о том, что витамины могут быть с эффективностью использованы для стимуляции работы иммунной системы, детоксикации и продления жизни. Для достижения всех перечисленных эффектов витамины должны оказывать многостороннее действие на организм, поэтому при их назначении предпочтение должно отдаваться витаминным комплексам, желательно в сочетании с минералами.