Фарматека №1 (314) / 2016
Развитие мозга и когнитивный потенциал витамина D
(1) ГБОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Минздрава РФ, Иваново; (2) ФГАОУ ВПО «Московский физико-технический институт», Долгопрудный; (3) ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, Владивосток
Систематизированы эффекты витамина D на нервную систему. Результаты исследований показали необходимость витамина D для поддержания гомеостаза нейромедиаторов, функционирования гиппокампа, развития и функционирования коры головного мозга. Клинические исследования показали, что обеспеченность витамином D поддерживает устойчивый психоэмоциональный фон, когнитивные способности, память, тонкую моторику, беглость речи – важнейшие компоненты успешного обучения.
Введение
В последние годы активно изучается роль микронутриентов в когнитивном развитии детей. Получена существенная доказательная база по эффективности использования витаминов группы В [1], омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), магния и др. для улучшения когнитивной функции [2]. Известно, что витамин D играет важную роль в гомеостазе кальция и опорно-двигательного здоровья. Исследования, проведенные за последние 10 лет, указали на важную роль витамина D в развитии мозга, поддержании когнитивной функции и памяти [3, 4].
Результаты эпидемиологических исследований, в которых проводились измерения уровней 25(ОН)D в крови, позволяют утверждать, что в настоящее время не менее 30–50% населения в различных странах и регионах мира характеризуются низкой обеспеченностью витамином D [5–8]. Напомним, что уровни витамина 25(ОН)D в плазме крови менее 10 нг/мл соответствуют глубокому дефициту и авитаминозу, уровни 10–20 нг/мл – дефициту витамина D, уровни 20–30 нг/мл – недостаточности витамина D, а уровни более 30 нг/мл – нормальному содержанию витамина D. По данным крупномасштабных скринингов, проведенных российскими исследователями, нормальное содержание витамина D в крови (более 30 нг/мл) наблюдается менее чем у 10% российских детей разных возрастных групп [7, 8]. При этом оптимальное развитие и функционирование нейронов коры головного мозга происходят при уровнях витамина D в крови более 30 нг/мл [4].
Данные фундаментальных и клинических исследований показывают, что витамин D играет важную роль в развитии и функционировании центральной нервной системы [9, 10]. Витамин D фактически является нейроактивным стероидным гормоном, необходимым для развития мозга эмбриона, поддержания функционирования мозга у детей и взрослых. Дефицит витамина ассоциирован со снижением когнитивных способностей, нервно-психическими расстройствами (депрессия, шизофрения), повышенным риском болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера [11].
Развитию дефицита витамина D способствуют недостаточное потребление продуктов, содержащих витамин D, ожирение, низкие уровни витамина D в материнском молоке (для новорожденных), низкая инсоляция, снижение синтеза биологически активных форм витамина D при дисфункции печени и почек и многие другие факторы [5, 6]. Кроме того, вредные пищевые привычки способствуют поддержанию долговременного дефицита витамина D. Например, потребление напитков типа колы детьми в возрасте 5 лет прогнозирует потребление питательных веществ в позднем детстве и в подростковом возрасте. Дети, потребляющие данную разновидность напитков, характеризуются более высоким потреблением простых сахаров и сниженным потреблением белка, клетчатки, кальция, витамина D, магния и калия (n=170) [12].
Далее последовательно рассмотрена роль витамина D в поддержании гомеостаза нейромедиаторов, развитии коры головного мозга, поддержании когнитивных способностей и функции памяти, а также в нормализации состояния психоэмоциональной сферы.
Нейромедиаторная роль витамина D
Витамин D является стероидным гормоном, принципиально необходимым для формирования и функционирования нейрональных систем [13]. Начиная с внутриутробного периода витамин D является важным модулятором развития мозга. Хроническая недостаточность витамина D в системе «мать–плод» нарушает программу развития центральной нервной системы у плода; повышает риск формирования психоневрологических расстройств и у плода, и у матери. Как нейростероид витамин D необходим для деления, роста и дифференциации нейронов и также оказывает нейропротективное действие.
Нейрофизиологические эффекты витамина D осуществляются прежде всего посредством геномных механизмов: взаимодействиями рецептора витамина D (VDR) с геномной ДНК. Проведенный нами ранее полногеномный биоинформационный анализ показал, что биологические роли витамина D во всех типах клеток, в т.ч. в клетках нервной системы, включают поддержание стабильности генома (в т.ч. цикла деления клетки, ремонт ДНК, реструктурирование хромосом), поддержку процессов синтеза и деградации белков, иммунитета, регулировку эмбриогенеза, энергетический метаболизм [13].
Полногеномный анализ также показал, что геномные функции витамина D включают нейростероидные роли и осуществление эффектов нейротрофических и ростовых факторов. Дефицит витамина D будет существенно утяжелять течение наследственной идиопатической невропатии (G60), в т.ч. болезни Шарко–Мари–Тута, наследственной атаксии (G11), спинальной мышечной атрофии (G12). Важность витамина D как нейростероида (т.е. нейроактивного стероидного гормона) подтверждается рядом фактов [13–21], приведенных в таблице.
Одним из важнейших нейростероидных эффектов витамина D является воздействие на биосинтез нейромедиатора дофамина. Дофамин вырабатывается в головном мозге и принципиально важен для обеспечения когнитивной деятельности. При недостаточном биосинтезе...
