Дефицит витамина D стал важной глобальной проблемой здравоохранения, он охватывает более 1 миллиарда человек [4]. Существует все больше доказательств негативного влияния дефицита витамина D на толерантность к глюкозе, инсулинорезистентность, риск развития аутоиммунных заболеваний, бронхиальной астмы (БА), метаболического синдрома (МС) [6]. Во многом это связано с переходом от аграрного к преимущественно городскому образу жизни [8].
Метаболический синдром включает в себя комплекс метаболических нарушений, характеризующихся снижением чувствительности тканей к инсулину, нарушением липидного и углеводного обмена, с последующим развитием абдоминального ожирения, артериальной гипертензии, сахарного диабета 2 типа. Метаболический синдром, по оценкам ВОЗ, является «пандемией XXI века». Распространенность его составляет 20–40 %, причем чаще метаболический синдром встречается у лиц среднего и старшего возраста (30–40 %) [2, 5].
Патогенетическую взаимосвязь между развитием бронхиальной астмы на фоне метаболического синдрома можно объяснить повышенной секрецией жировой тканью пептидного гормона лептина. Основная физиологическая роль лептина заключается в регуляции энергетического обмена и чувства насыщения. В исследованиях было показано, что лептин выполняет важную функцию в стимулировании высвобождения провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-6 (IL-6) и фактор некроза опухоли (TNF-α) [3].
Витамин D влияет на несколько звеньев цепи патогенеза бронхиальной астмы и метаболического синдрома. Эффект витамина D реализуется через воздействие на клеточный и гуморальный иммунитет, увеличивая синтез противовоспалительного цитокина (IL-10) и уменьшая синтез прововоспалительных цитокина (IL-4,IL-13) [7, 10]. Витамин D играет важную роль в глюкозо-индуцированной инсулиновой секреции, действуя непосредственно на β-клетки через витамин D рецепторы. Влияя на инсулинорезистентность, витамин D способен также оказывать эффект на липидный спектр. В исследовании, проведенном на 15088 пациентах, была установлена связь между высокими цифрами триглицеридов и дефицитом витамина D [9].
Данные многочисленных клинических исследований показывают высокую встречаемость сочетанного течения бронхиальной астмы и метаболического синдрома, при этом формируется феномен взаимного отягощения, ограничивающего достижение контролируемого течения бронхиальной астмы. Исследования последних лет показали, что витамин D участвует в патогенезе развития атеросклероза, однако данные об ассоциации уровня витамина D с риском развития бронхиальной астмы и метаболического синдрома остаются противоречивыми [1].
Цель: Выявить патогенетическую взаимосвязь между развитием бронхиальной астмы, метаболическим синдромом и уровнем витамина D.
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие 46 пациентов с бронхиальной астмой с поздним началом, возраст = 58,55 ± 8,33 лет, ИМТ = 31,2 ± 5,9 кг/м². Из них 32 пациента с диагнозом БА в сочетании с МС, 14 пациентов с БА без МС. Группа контроля составляла 24 человека (пациента с МС и без МС и БА), средний возраст 55 ± 14,3 лет. Тяжесть бронхиальной астмы, фенотип, степень контроля оценивались согласно критериям глобальной инициативы по астме 2011 (GINA). Всем больным был проведен единый комплекс диагностических исследований: общее физикальное обследование; измерение окружности талии и индекса массы тела, АД, спирометрия, анализ крови клинический, определение липидного спектра, уровня глюкозы крови, инсулина, лептина.
Количественное определение инсулина в образцах человеческой сыворотки проводилось методом иммуноферментного анализа. Диапазон измерения: 0,75–300 мкМЕ/мл. Чувствительность: 0.75 мкМЕ/мл. стандарты на основе человеческой сыворотки прокалиброваны по 1-му Международному стандарту ВОЗ IRP 66/304.
Пациенты были исключены, если они использовали витамин D или кальций в рационе. Количественное определение 25-(ОН) витамина D в образцах сыворотки было проведено с помощью иммуноферментного анализа на основе технологии SMC (набор ORGENTEC 25-OH Витамин D). Забор крови производился в зимний период. Согласно рекомендациям Института медицины США, уровень витамина D ≥ 20 нг/мл расценивался нами как достаточное потребление, 11–20 ng/mL – недостаточность, дефицит – ≤ 10 ng/mL. Все анализы были проведены с 9.00 до 11.00 утра. Перед началом исследования все участники подписали письменное согласие на участие. Полученные результаты обрабатывались в программе Statistics 10, после проверки нормальности распределения методом вариационной статистики с применением t-критерия Стьюдента, статистически достоверными считались различия при р < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
После проведенного физикального и инструментального обследования интермиттирующая БА была диагностирована у 13 % пациентов, легкой степени тяжести – 39 %, средней степени тяжести – 39 %, тяжелая БА – 9 %. По фенотипу 39 % пациентов имели аллергическую БА, 26 % – смешанную, 35 % – неаллергическую. Бронхиальная астма у 50 % пациентов была контролируемой, 50 % – неконтролируемой.
В группе пациентов БА в сочетании с МС и БА без МС было выявлено 32 % пациентов с дефицитом витамина D, 42 % с недостаточностью витамина D и в 26 % случаев – достаточным содержанием витамина D. В группе контроля – 33 % пациентов с дефицитом витамина D, 9 % – c недостаточностью, 58 % – с достаточным содержанием витамина D.
Коморбидность состояния значительно влияла на уровень витамина D.
Так, при исследовании в контрольной группе пациентов средний показатель концентрации витамина D был достоверно выше, чем в группах БА в сочетании с МС и БА без МС (р < 0,05) (табл. 1).
Таблица 1
Уровень витамина D в исследуемых группах
|
Группа 1 vs Группа 2 |
n Группа 1 |
n Группа 2 |
Среднее значение vitD (ng/ml) Группа 1 |
Среднее значение vitD (ng/ml) Группа 2 |
t |
p |
|
БА + МС vs контроль |
32 |
24 |
16,81 ± 5,22 |
20,38 ± 5,0 |
– 2,58 |
0,01 |
|
МС vs контроль |
18 |
24 |
17,45 ± 3,9 |
20,38 ± 5,0 |
– 2,0 |
0,04 |
В группе пациентов c уровнем витамина D ниже 20 нг/мл индекс массы тела достоверно был выше, чем в группе пациентов с уровнем витамина D выше 20 нг/мл. Так, среднее значение ИМТ в группе пациентов с уровнем витамина D ниже 20 нг/мл составляло 32,8 ± 3,4 кг/м², в группе пациентов с уровнем витамина D выше 20 нг/мл – 29,01 ± 5,1кг/м² (t = 2,49, p = 0,01).
В исследуемых группах ИМТ, уровень триглицеридов, холестерина, коэффициент атерогенности (КА) статистически достоверно увеличивались с уменьшением уровня витамина D (p < 0,05). Уровень липопротеидов низкой плотности находился в обратной корреляционной зависимости от уровня витамина D (r = – 0,2, р = 0,08), уровень липопротеидов высокой плотности имел тенденцию к увеличению с увеличением уровня витамина D (r = 0,2, р = 0,06). Статистически достоверных отличий между уровнем витамина D и уровнем инсулина, АД, индексом НОМА установлено не было (р > 0,05).
В группе пациентов с уровнем витамина D < 20 нг/мл уровень триглицеридов, холестерина, ЛПНП, коэффициент атерогенности были достоверно выше в сравнении с группой пациентов с уровнем витамина D > 20 нг/мл (табл. 2).
Таблица 2
Анализ уровня инсулина, липидного профиля, коэффициента атерогенности в исследуемых группах
|
Показатель |
Уровень vitD < 20 нг/мл n = 28 |
Уровень vitD > 20 нг/мл n = 18 |
р |
|
Триглицериды, ммоль/л |
1,64 ± 0,8 |
1,02 ± 0,2 |
0,003 |
|
Коэффициент атерогенности |
3,84 ± 1,4 |
2,46 ± 0,5 |
0,0003 |
|
Hs, ммоль/л |
6,06 ± 1,2 |
5,25 ± 1,08 |
0,03 |
|
ЛПНП, мммоль/л |
4,01 ± 1,06 |
3,42 ± 0,86 |
0,05 |
|
ЛПВН, ммоль/л |
1,29 ± 0,25 |
1,49 ± 0,17 |
0,003 |
|
Инсулин, мкЕд/мл |
12,2 ± 3,3 |
11,7 ± 3,1 |
0,6 |
|
Ома-индекс |
4,07 ± 2,6 |
3,02 ± 0,9 |
0,1 |
Уровень глюкозы имел тенденцию к снижению в группе пациентов с уровнем витамина D выше 20 нг/мл. Так, в группе пациентов с уровнем витамина D выше 20 нг/мл уровень глюкозы составлял 5,72 ± 0,4 ммоль/л, тогда как в группе с уровнем витамина D ниже 20 нг/мл – 7,15 ± 3,3 ммоль/л (t = –1,8, p = 0,07).
Уровень лептина у пациентов с БА в сочетании с МС был значительно выше и составлял 14,4 ± 25,4 нг/мл, тогда как в группе БА без МС данный показатель составлял 2,7 ± 1,0 нг/мл, в группе контроля с МС – 3,7 ± 1,3 нг/мл, в группе контроля без БА и МС – 1,17 ± 0,9 нг/мл (р < 0,05).
В исследуемых группах была выявлена отрицательная корреляционная зависимость между уровнем витамина D и уровнем лептина. r = – 0,9 (p = 0,0001).
В группе пациентов с уровнем витамина D < 20 нг/мл уровень лептина был значительно выше и составлял 13,8 ± 24,7 нг/мл, тогда как в группе пациентов с уровнем витамина D > 20 нг/мл – 2,4 ± 0,9 нг/мл (табл. 3).
Таблица 3
Анализ уровня лептина в исследуемых группах
|
Группа 1 vs Группа 2 |
n Группа 1 |
n Группа 2 |
Среднее значение уровня лептина Группа 1 |
Среднее значение уровня лептина Группа 2 |
p |
|
Уровень vit D < 20 нг/мл vs уровень vit D > 20 нг/мл |
34 |
24 |
13,8 ± 24,7 |
2,4 ± 0,9 |
0,02 |
Бронхиальная астма на фоне метаболического синдрома имеет более тяжелое течение, в свою очередь с увеличением тяжести бронхиальной астмы уровень витамина D снижается. Впервые в российской популяции был проведен анализ уровня витамина D среди пациентов с бронхиальной астмой в сочетании с метаболическим синдромом. Интерпретируя полученные данные, можно выделить антиатерогенное действие витамина D. Действуя напрямую и опосредованно на липидный обмен, витамин D способен снижать уровень холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой плотности.
Дефицит витамина D имеет статистически достоверную обратную корреляцию с индексом массы тела и имеет отрицательную корреляционную зависимость с уровнем лептина, что указывает на важность определения и коррекции уровня витамина D у пациентов с избыточной массой тела.
Выводы
Метаболический статус витамина D может играть роль в патогенезе бронхиальной астмы, обуславливая тяжесть течения. Уровень витамина D статистически значимо зависит от характеристики липидного спектра и коморбидности состояния. Дефицит витамина D может выступать одним из факторов риска развития БА и МС, а также влиять на тяжесть течения бронхиальной астмы и метаболического синдрома.