Метаболізм вітамінів і мінеральних речовин (стр. 4 )

ГТФ ГДФ

+

(αβγ- субодиниці) Фосфодіестераза Фосфодіестераза*

γ- субодиниця +

цГМФ 5ГМФ + Фн

↓ цГМФ

Закриття Na+ каналів Рисунок 4 – Роль ретиналю в акті зору

· транс-ретиналь, що утворився в результаті дії світла, втрачає зв'язок з білковою частиною родопсину і у темряві регенерує до 11-цис-ретиналю, який знову сполучається з лізиновими залишкамим білка, утворюючи функціонально активний родопсин;

· під час відщеплення ретиналю від родопсину відбувається необоротна втрата його частини, що вимагає постійного ресинтезу з ретинолу.

2. Вітамін А-кислота (ретиноєва кислота) бере участь у регуляції експресії генів та тканинній диференціації.

Одна з найбільш важливих функцій вітаміну А – його участь у регуляції росту, розвитку та диференціювання клітин. Ця функція реа­лізується транс- та 9-цис-ізомерами ретиноєвї кислоти, які утворюються в організмі з вітаміну А-альдегіду.

СНз

Транс-ретиноєва кислота

Ретиноєва кислота впливає на функціональну активність клітин подібно до стероїдних гормонів. Вона зв'язується із специфічними ядерними рецепторами, які взаємодіють із відповідними ділянками ДНК та ініціює транскрипцію генів. У результаті клітини починають синтезувати структурні білки, ферменти, рецептори для деяких гормонів і факторів росту.

Через регуляцію експресії генів вітамін А впливає на:

· синтез білків, ріст кісток, зубів, м'яких тканин;

· синтез глікопротеїнів, які складають основу муцинів, що є компонентами біологічних слизів організму;

· синтез ферментів, необхідних для утворення хондроїтин- сульфату, який входить до складу мукополісахаридів – основних компонентів сполучної тканини і слизу, гепарину;

· збереження молекул колагену через інгібування активності «колагенази»;

· функціонування глікозилтрансфераз ендоплазматичного ретикулуму та комплексу Гольджі, а саме виконує функцію ліпідного пере­носника олігосахаридних залишків через ліпопротеїнові мембрани до місць глікозилювання пептидної частини глікопротеїнів;

· бар'єрну функцію та проліферацію клітин шкіри та слизових оболонок, гальмовує перетворення циліндричного епітелію у плаский зроговілий (запобігає кератинізації епітелію);

· ріст та диференціювання клітин ембріона та молодого організму; сприяє нормальному розвитку сперматозоїдів та плаценти під час вагітності;

· вітамін А бере участь у синтезі стероїдних гормонів, є антагоністом тироксину – гормону щитовидної залози; у імунних реакціях організму, зокрема в регуляції синтезу антитіл, стимулює процеси фагоцитозу; має антиоксидантну та фотопротекторну активність – знижує чутливість шкіри до сонячного випромінювання.

3. Роль вітаміну А у структурі мембран

За рахунок спряжених подвійних зв'язків вітамін А бере участь в окисно-відновних процесах. Він легко окиснюється у складі мембран, утворюючи пероксиди, які, у свою чергу, підвищують швидкість окиснення інших сполук. Як результат, відбувається зміна проникності мембран та швидкості транспор-ту через неї різноманітних метаболітів.

За рахунок ліпофільності він включається у ліпідну фракцію мембран, модифікує ліпіди, контролює швидкість ланцюгових реакцій їх окиснення.

4. Антиоксидантні властивості

Вітамін А разом із вітаміном Е та каротиноїдами має антиоксидантні властивості, запобігаючи процесам вільно - радикального окиснення у тканинах організму.

5. Роль каротиноїдів

У природі описано близько 500 різних каротиноїдів, але роль більшості з них ще недостатньо вивчена. Найбільш вивчені функції β-каротину, α-каротину, β-криптоксантину, лютеїну, лікопіну.

До останнього часу вважалося, що основною функцією каротиноїдів є їх перетворення на вітамін А, але тепер установ-лено, що каротиноїди можуть всмоктуватися у кишечнику без перетворення на вітамін А і накопичуватися у печінці та інших тканинах організму, виконуючи самостійні функції:

· каротиноїди проявляють антиоксидантні, канцеропротек-торні, імуномодулювальні властивості;

· лютеїн і зеаксантин попереджають розвиток катаракти, а також знижують ризик дегенерації жовтої плями, яка в кожному третьому випадку є причиною сліпоти;

· лікопін захищає організм від атеросклерозу, запобігаючи накопиченню у стінках артерій холестеролу. Вважають, що лікопін знижує вірогідність розвитку раку, особливо раку молочної залози, ендометрію, простати.

Проблема дефіциту вітаміну А зумовлена тим, що його вміст сумарно у всіх вироблених на Землі продуктах харчування недостатній для забезпечення фізіологічних потреб світового населення. Незважаючи на обов'язкове збагачення продуктів харчування ретинолом, або β-каротином, регулярне використан-ня значною частиною населення харчових добавок з цим вітаміном, дефіцит цього мікронутрієнта виникає дуже часто. Наслідки прояви нестачі вітаміну А тим важче, чим молодше людина.

У разі гіповітамінозу А відбувається різке погіршення зору в умовах поганого освітлення, у сутінках, розвивається «куряча сліпота» – нікталопія, яка є раннім проявом вітамінної недостатності. Щорічно недостатність вітаміну А стає причиною втрати зору від до дітей дошкільного віку.

Гостра недостатність вітаміну викликає часткову або повну сліпоту, стан ксерофтальмії, за якого спостерігається сухість кон'юнктиви та роговиці через кератинізацію епітелію у слізних залозах, що призводить до його злущування та закупорення слізних протоків. Через деякий час може розвинутися керато-маляція, як наслідок ксерофтальмії. Слізна рідина, яка має бактерицидні властивості, не омиває очне яблуко, виникає запалення кон'юнктиви, набряк, розм'ягчення рогівки ока. Іноді симптоми розвиваються впродовж декількох годин.

Раннім індикатором недостатності вітаміну А є також поява пошкоджень шкіри та епітелію (кератинізація епітелію). Гіперкератоз розвивається внаслідок накопичення у цитозолі епітеліальних клітин спеціалізованого білка кератогіаліну, утворення якого у нормі, очевидно, блокує ретиноєва кислота. Шкіра і слизові оболонки стають ламкими, сухими, їх бар'єрна функція істотно слабшає, як наслідок, розвиваються запальні процеси, дерматити, уретрити, холангіти та ін. Шкіра стає сухою, злущується, відбувається її ороговіння. Відмічається також сухість слизових оболонок шлунково-кишкового та дихального тракту, слухових каналів, сечовивідних та статевих шляхів, що супроводжується вторинними гнійними та гниліс-ними процесами.

Гіповітаміноз А характеризується зниженням інтенсивності росту, зменшенням маси тіла, загальним виснаженням організ-му, порушенням репродуктивної функції, нормального розвитку кісток та зубів, зниженням опору інфекціям.

Недостатність вітаміну А часто спострерігається і має серйозні наслідки у дітей, особливо у бідних країнах. Це основна причина дитячої сліпоти і в поєднанні з такими факторами, як низькокалорійна дієта, підвищення ризику розвитку інфекцій, пов'язана з високим рівнем дитячої смертності. Концентрація вітаміну А у крові є одним із головних факторів, відповідальних за те, що діти у розвинених країнах набагато легше переносять такі інфекційні захворювання, як кір, вітряна віспа, тоді як у країнах з низьким рівнем життя набагато вище смертність від цих інфекцій. У дітей, які страждають на ксерофтальмію (зазвичай діти віком від шести місяців до трьох років), спостерігаються затримка росту, діарея, респіраторні, паразитар-ні та інфекційні захворювання.

Основні причини гіповітамінозу А

Первинна недостатність вітаміну А зумовлена його довготривалою нестачею (особливо у зимово-весняний період) або відсутністю у їжі. У регіонах південно-східної Азії, де основним продуктом харчування є рис, що не містить каротиноїдів, гіповітаміноз А значно поширений.

Вторинна недостатність вітаміну А може розвиватися внаслідок метаболічних порушень у самому організмі. Вона спостерігається при:

· захворюваннях ШКТ, печінки, жовчовивідних шляхів, підшлункової залози, які призводять до порушення біотрансформації, всмоктування вітаміну, його транспорту-вання та депонування;

· незбалансованому харчуванні, зменшенні кількості ліпідів і білків у їжі;

· недостатньому споживанні вітаміну Е.

Гіпервітаміноз

Вітамін А накопичується переважно у печінці, у досить значній кількості. Вживання впродовж довгого часу великої кількості ретинолу може перевищити накопичувальну здатність гепатоцитів і викликати гіпервітаміноз, тому лікування вітаміном А вимагає постійного медичного контролю. Організм людини не здатен ефективно виводити надлишок вітаміну.

Характерними проявами гіпервітамінозу А є підвищення температури тіла, головний біль, нудота, блювання, запалення очей, дисфункція печінки, порушення травлення, розвиток геморагій (через надмірний синтез гепарину), гіперкератоз, випадіння волосся, лущення шкіри, анорексія, загальне виснаження організму. Зазвичай ознаки гіпервітамінозу зникають після припинення приймання вітаміну А. Є свідчення, що великі дози вітаміну А викликають тератогенну дію, яка може зберігатися впродовж 6–12 місяців після припинення його приймання, а також прооксидантний ефект.

Бета-каротин вважається безпечною формою вітаміну А, оскільки трансформується у вітамін за необхідності. Бета-каротин погано всмоктується із шлунково-кишкового тракту, його перетворення на ретинол зменшується у міру поліпшення статусу вітаміну А. На відміну від ретинолу, β-каротин не має токсичної дії при передозуванні. У той самий час він один із найбільш активних антиоксидантів. Великі дози β-каротину (понад 30 мг/добу) викликають пожовтіння шкіри (гіперкаро-тинемію), яка зникає після припинення приймання провітаміну. Гіперкаротинемія може виникати при міксидемі, цукровому діабеті, анорексії, що по'язане з порушенням перетворення каротину на вітамін А.

У терапевтичних дозах вітамін А використовується для:

· попередження розвитку ксерофтальмії;

· лікування ранніх стадій сліпоти;

· профілактики ускладнень після кору у дітей;

· профілактики застуд, грипу та інфекцій дихальних шляхів, травного тракту, сечових шляхів;

· лікуванні та профілактики захворювань шкіри (акне, дерматози, псоріаз);

· прискорення процесів загоєння при ушкодженнях шкіри (ранах, опіках, обмороженнях), а також для стимулювання синтезу колагену, покращання якості новоутворених тканин і зниження небезпеки інфекцій.