РОЛЬ МИКРОФЛОРЫ ПРИ ДИСВИТАМИНОЗЕ

Вікторія Валеріївна Родінкова

Професорка Вінницького національного медичного університету, докторка біологічних наук

Научный редактор Виктория Родинкова

Баланс витаминов – довольно тонкая вещь, которая может нарушиться при неблагоприятных условиях. Если человеку не хватает витаминов, мы говорим об авитаминозе. При их избытке имеет место гипервитаминоз. Чаще встречаются гипервитаминозы витаминов А и D.

Но существует также термин дисвитаминоз, охватывающий «каждое изменение физиологического статуса витамина с точки зрения как его дефицита, так и его избытка». 

Соответственно, по этим критериям дисвитаминозы классифицируют как возникающие вследствие как избытка, так и дефицита витаминов.

Впрочем, есть еще одно определение дисвитаминоза. Оно описывает дисвитаминоз как состояние, развивающееся вследствие нехватки или эффектов одних витаминов в сочетании с гиперэффектами других.

Причины дисвитаминозов могут быть как врожденными, то есть вызванными врожденными ферментативными мутациями, так и приобретенными (возраст, беременность и т.п.), в том числе – патологическими (питание, гормональные причины и др.). 

Развитию дисвитаминозов может способствовать неравномерность поступления витаминов, самопроизвольный прием витаминных комплексов, измененная потребность организма в витаминах (при той же беременности), а также нарушения в работе желудочно-кишечного тракта, которые влекут за собой недостаточное усвоение витаминов.

В свою очередь, проблемы с витаминами могут влиять на патогенез отдельных метаболических заболеваний. 

Это происходит, в основном, из-за нарушения всасывания витаминов, генетических ошибок в метаболизме витаминов, или же из-за развития витаминозависимых синдромов.

Среди известных взаимосвязей между недостатком витаминов и развитием заболевания – фосфатный диабет и рахит по типу Прадера, которые вызываются нехваткой витамина D. Также из-за нехватки витаминов могут возникать детские судороги, семейная анемия, врожденная мальабсорбция фолиевой кислоты, отдельные пороки развития и т.д.

Витаминотерапия некоторых этих заболеваний может не только исправлять нарушение обмена веществ, но и способствовать нормализации или улучшению психофизического роста, изменений центральной нервной системы и других поражений.

Некоторые исследования доказывают, что на то, получает и усваивает ли человек достаточно витаминов, среди других факторов также может влиять и микробиом – микроорганизмы, преимущественно бактерии, обитающие на теле и внутри человека. Наибольшим их средоточием является кишечник, хотя сейчас известно, что такие органы, как легкие или материнская утроба, еще недавно считавшиеся стерильными, тоже имеют свои бактерии.

В общем, идентифицировано более 1000 видов бактерий, 260 из которых обнаружены только в кишечнике.

Как считается, набор генов микробиоты или микробиома кишечника составляет примерно 3 миллиона. Это в 100 раз больше, чем количество собственных генов человека. Такое большое и разнообразное микробное сообщество обеспечивает столь же большое метаболическое разнообразие, дополняющее активность ферментов млекопитающих в печени и слизистой кишечника.

Микробиота кишечника вносит важный вклад в метаболизм человека, обеспечивая нас ферментами, которые не кодируются человеческим геномом. Например, бактериальные энзимы способствуют расщеплению полисахаридов, полифенолов и синтезу витаминов. Кишечная микробиота может синтезировать такие витамины группы В, как кобаламин, никотиновая кислота, пиридоксин и другие. 

При этом многие витамины, например, водорастворимые из уже упомянутой группы В – тиамин, фолат, биотин, рибофлавин и пантотеновая кислота, могут одновременно содержаться как в продуктах питания, так и синтезироваться кишечными бактериями. В частности, это могут делать бактерии типа Bacteroides Bifidobacterium и Enterococcus. Это одно из приспособлений к общей нехватке витаминов группы В, которые мы потребляем с пищей. Они чаще всего содержатся в мясе и субпродуктах и ​​быстро разрушаются при кулинарной обработке.

Интересно, что молекулярная структура витаминов, синтезируемых бактериями, не всегда схожа с формами витаминов, которые мы получаем с пищей. И во всасывании витаминов, полученных из кишечных бактерий, участвуют несколько специализированных эпителиальных трансмембранных белков.

В результате одного из исследований обнаружено, что наиболее часто синтезируемыми в нашем организме витаминами группы В оказались рибофлавин (166 потенциальных производителей из 256 изучаемых) и ниацин (162 производителя).

Кроме того, практически все микробы из типов Bacteroidetes, Fusobacteria и Proteobacteria могут синтезировать рибофлавин и биотин. 

Витамин В12 синтезируют все фузобактерии и от 10 до 50% других четырех изучаемых типов бактерий.

Bacteroidetes оказался типом с большим количеством прогнозируемых производителей витамина B – более 90%. Но эти бактерии не синтезируют витамин В12.

Интересно, что авторы идентифицировали несколько пар организмов, чьи схемы синтеза витаминов дополняли друг друга. Это предполагает перекрестное питание между кишечными микробами, которые снабжают друг друга необходимыми витаминами для роста. Это, в свою очередь, свидетельствует о том, что большая часть витаминов, производимых микробами, используется другими бактериями, не продуцирующими витамины.

Кроме того, есть данные, что витамины группы В (фолат, рибофлавин, биотин, ниацин и тиамин) с помощью специфических механизмов могут поглощаться эпителием толстой кишки.

Также кишечная микробиота синтезирует витамин К. Подсчитано, что до половины суточной потребности в этом витамине обеспечивают именно кишечные бактерии.

Изменения в структуре микробиома или уничтожение определенных бактерий могут вызвать проблемы со здоровьем. Например, крысы без микробов, выращенные без пищевой добавки витамина К, имеют низкий уровень протромбина и страдают от кровотечений, в то время как их обычные сородичи имеют нормальный уровень протромбина и нормальную свертываемость крови. 

Кроме того, исследования показали, что у людей, находившихся на диете с низким содержанием витамина К в течение 3–4 недель, не развивался дефицит витамина, но у тех, кто получал антибиотик широкого спектра действия для подавления микробиоты, наблюдалось значительное снижение уровня протромбина в плазме крови.

В общем, связь между микрофлорой и витаминами будет предметом еще одного исследования. Но уже сегодня некоторые бактерии, например, Bacillus clausii, рекламируются как способствующие устранению дисвитаминоза – как дисбаланса между выработкой и усвоением витаминов.

Пробиотики с такой бактерией рекомендуются для восстановления кишечной флоры после антибактериальной терапии и лечения желудочно-кишечных расстройств у младенцев.

Источники:

1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6534174/
2. https://quizlet.com/4145376/%D0%90%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0 %BE%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B7%D1%8B-%D0%9212-%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BC%D0 %B8%D1%8F-%D0%9D%D0%B0%D1%80%D1%83%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-na-k-ca- mg-flash-cards/
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7027768/
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5847071/
5. https: //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3144392/