Внедрение комплекса профилактических мероприятий в ХХ столетии позволило существенно снизить опасность нарушения в организме обмена кальция, обусловливающего развитие рахита и протекающего обычно на фоне недостатка витамина D (кальциферола) [6]. Однако в последнее время рахит, особенно в легкой и среднетяжелой форме, вновь становится все более распространенным в России, США, Канаде, европейских государствах [7, 21, 24, 28]. Клинические и биохимические проявления D-гиповитаминоза выявлены у 40-50% обследованных детей и подростков Центральной России [4, 5], а в регионах, расположенных севернее 60° северной широты (СШ), доля школьников с недостатком и дефицитом витамина достигает 85-95% [3].
Утверждения о том, что дефицит витамина D характерен для жителей северных (точнее высокоширотных) регионов, стали общим местом рассуждений относительно зависимости различий в витаминном статусе от места проживания различных групп населения [15, 22, 23]. Проблема, однако, в том, что понятие "северности" уточняется редко; между тем это принципиально важно. Проведенные на территории США исследования показали, что в коже жителей регионов, лежащих севернее 35о СШ, витамин D с ноября по март практически не синтезируется [29]. Но 35-я параллель, пересекающая штаты Северная Каролина, Оклахома, Техас, Калифорния, - это широта африканского Марокко, так что вся территория Европы и, особенно, Российской Федерации в этом контексте должна рассматриваться как север. Поэтому исследования D-витаминного статуса населения нашей страны актуальны уже в силу географической локализации российских популяций.
Важным достижением последних десятилетий стало появление новых технологий и методов, позволивших существенно продвинуться в накоплении фактического материала, необходимого для формирования стратегии борьбы с рахитом. Одной из таких инноваций стала разработка технологий оценки содержания в сыворотке крови транспортной формы витамина - 25-гидроксивитамина D3 (далее - 25-OHD3), что позволило обследовать сравнительно большую часть населения и провести исследования на популяционном и региональном уровнях.
К сожалению, информация о витаминном статусе населения России скудна. Достаточные по объему выборки представлены отдельными группами из регионов средней полосы РФ [5, 9], Карелии [27], Ненецкого АО [1], Уральского региона [10].
Статья посвящена исследованию D-витаминного статуса населения Приволжского и СевероЗападного федеральных округов России [2, 3, 8].
Цель данного этапа работы - изучение сезонной и географической изменчивости концентрации 25-OHD3 в сыворотке крови у населения Пермского края и сопредельных территорий - Республик Коми и Удмуртия, расположенных на 57-60 ° СШ.
Материал и методы
Обследованы 327 практически здоровых людей в возрасте от 13 до 58 лет. Географическая широта локализации выборок, возраст обследованных, а также сезон (время года) во время взятия образцов крови (из локтевой вены, натощак) для анализа представлены в табл. 1. Приведены также данные об этнической принадлежности обследованных. И хотя анализ межэтнических различий D-витаминного статуса не входил в задачи настоящего исследования, далее все же использованы эти данные.
Проведенные ранее исследования показали отсутствие межполовых различий в содержании 25-OHD3, в то время как принадлежность к возрастной группе и сезон обследования (сбора образцов) оказались существенными факторами [2, 3]. Соответственно, в ходе настоящего исследования анализ проводили раздельно в группах, условно обозначенных как подростковая (13-16 лет) и взрослая (18 лет и старше), но без учета пола обследуемых. При этом в каждой возрастной группе учитывали в какое время года - осенний сезон (ноябрь-октябрь) или зимне-весенний (февраль-март) - брали кровь для определение в ней витамина D.
Концентрацию в сыворотке крови транспортной формы витамина D (25-OHD3) определяли методом иммуноферментного анализа с применением наборов фирмы Immunodiagnostic Systems Ltd (США). Концентрацию 25-OHD3 в пределах 50 нмоль/л и выше расценивали как достаточное содержание витамина [22]. Пониженным содержанием (маргинальный гиповитаминоз) считали содержание его транспортной формы в пределах 28-49 нмоль/л. Концентрацию 25-OHD3 27 нмоль/л и ниже расценивали как показатель выраженного гиповитаминоза.
Статистическую достоверность различий выборок оценивали с применением непараметрического критерия Манна-Уитни.
Обследования проводили по согласованию с местными органами здравоохранения с соблюдением принципа информированного согласия обследуемых.
Результаты и обсуждение
Данные о содержании 25-OHD3 в сыворотке крови обследованных (по возрастным группам) и показатели витаминной обеспеченности популяций приведены в табл. 2, 3.
Согласно этим данным, содержание витамина D подвержено сезонным колебаниям. Так, у обследуемых (подростки коми и русские, проживающие в южных районах Республики Коми и Пермского края) концентрация витамина, определенная в осенний период года (в ноябре), отличается от выявленной в весной - в марте (обследуемые - сверстники - подростки коми-ижемцы из северных районов Республики Коми). Концентрация 25-OHD3 в сыворотке крови этих детей осенью была достоверно (p<0,001) выше, чем ранней весной. Содержание 25-OHD3, определенное в один и тот же период года, зависит и от географического места проживания обследованных. Таблица 1. Характеристика обследованных выборок
Таблица 2. Содержание 25-OHD3 (нмоль/л) в сыворотке крови
Так, у детей из южных районов Пермского края средний уровень витамина (см. табл. 2) был выше (p<0,001), а гиповитаминоз встречался почти вдвое реже (см. табл. 3), чем у их сверстников из южных районов Республики Коми. Пониженное содержание витамина обнаружено у 47% обследованных школьников Пермского края, причем у 6% из них выявлен выраженный гиповитаминоз, тогда как в районах Республики Коми, расположенных на 450 км севернее, низкое содержание витамина D обнаружено у 86% школьников, а гиповитаминоз - у 14%. У взрослых самое низкое содержание витамина и минимальное число людей с достаточной концентрацией 25-OHD3 обнаружены в центральных районах Пермского края (см. табл. 2, 3). В остальных группах эти показатели были весьма близкими и оказались достоверно выше, чем у русских Пермской городской агломерации.
Несмотря на обширную литературу по теме проводимого нами исследования, работ, которые помогли бы в анализе данных, немного, особенно учитывающих этнотерриториальную, возрастную и сезонную динамику признака. К тому же распределение значений 25-OHD3, приводимых в литературе, отличается от статистически нормального. Следовательно, невозможно оценить достоверность межпопуляционных различий на основании данных описательной статистики (выборочных средних, стандартной вариации и/или ошибок средней). Таким образом, сравнить результаты наших исследований мы можем только с теми данными о содержании витамина D, которые выявлены в других регионах России и странах Западной Европы.
Сравнение данных, полученных в один сезон у лиц, проживающих в одном географическом регионе (коми-зыряне в Республике Коми), показывает, что концентрация 25-OHD3 у 13-16-летних подростков достоверно (p<0,01) меньше, чем у молодых людей 18-23 лет, что согласуется с данными других исследователей [14, 17, 23]. С другой стороны, у взрослых Пермского края содержание витамина D ниже, чем у 13-16-летних обследованных (p<0,01), что противоречит указанной закономерности. Эта особенность требует проверки и дальнейшего изучения с привлечением более обширных выборок, тем более что пермская выборка взрослых отличается самым низким содержанием витамина D среди всех обследованных соответствующего возраста. Отметим, что у женщин Екатеринбурга также выявлены низкие средние значения 25-OHD3 - всего 28,1 нмоль/л [10], что позволяет предположить возможное отрицательное влияние экологических факторов на содержание витамина D в организме.
Обследованные нами дети проживали в сельском регионе края, тогда как взрослые представляли население Пермской городской агломерации. Возможно, образ жизни обитателей больших городов (тип питания, продолжительность и условия инсоляции и т.п.) негативно влияет на их витаминный статус. На это указывают и данные, полученные при обследовании китайских подростков, проживающих в Пекине, его пригородах и удаленных от мегаполиса селах, а также материалы анализа сезонных колебаний содержания 25-OHD3 у жителей крупного канадского города Калгари [13, 25].
Сезонные различия в концентрации 25-OHD3, обнаруженные нами, не стали неожиданностью. В летне-осенний период средняя концентрация 25-OHD3 у детей Пермского края находится на нижней границе удовлетворительных (достаточных) значений - 50 нмоль/л (рис. 1а). Близкие (50-60 нмоль/л) показатели характерны и для обследованных в этот же сезон сверстников из Подмосковья и Франции [5, 16]. У детей, проживающих в более северных регионах Финляндии [20] и центральных районах Республики Коми, среднее содержание 25-OHD3 заметно ниже. Норвежские школьники из г. Хаммерфеста и других регионов страны, несмотря на максимальную северность локализации, отличаются самым высоким (см. рис. 1) витаминным статусом [18].
Рис. 1. Концентрация 25-OHD3 в сыворотке крови подростков 13-16 лет: а - обследование в зимне-весенний, б - в летнеосенний период
Рис. 2. Концентрация 25-OHD3 в сыворотке крови взрослых: а - обследование в зимне-весенний, б - в летне-осенний период
В зимне-весенний период, после D-витаминной зимы (термин, распространенный в англоязычной литературе), содержание витамина у детей понижается (см. рис. 1). Школьники из Коми, как и школьники Карелии и Финляндии [27], характеризуются близкими и невысокими показателями 25-OHD3, которые можно расценить как маргинальный гиповитаминоз. Высокая концен-
трация витамина выявлена у норвежских детей [27]. Примечательно, что максимальное сезонное снижение показателя обнаружено в самой южной из рассматриваемых групп - у сельских французских детей: почти 3-кратное падение концентрации 25-OHD3 в сыворотке в зимне-весенний период по сравнению с осенним [16].
Распределение содержания витамина D у взрослых, выявленное нами, в целом соответствует обнаруженному в подростковой группе. Так, среди обследованных в летне-осенний период в средней части диапазона содержания 25-OHD3 (40-48 нмоль/л) находятся коми, русские и удмурты (см. рис. 2), что соответствует данным, полученным среди эстонцев [12]. Согласно принятым в нашей работе критериям оценки D-витаминного статуса [22], эти показатели следует трактовать как признак маргинального гиповитаминоза. Однако некоторые исследователи снижают нижнюю границу нормального содержания 25-OHD3 у взрослых до 40 и даже до 30 нмоль/л [5, 11, 17]. С учетом такого подхода D-витаминный статус взрослого населения Пермского края, республик Коми и Удмуртия можно признать удовлетворительным. У жителей Норвегии концентрация витамина D остается самой высокой по сравнению с остальными выборками [26].
Таблица 3. Показатели обеспеченности витамином D (по результатам биохимических исследований)
Сезонные колебания концентрации 25-OHD3 у взрослых выражены относительно слабо. Как показали наши исследования, у жителей Пермского края содержание витамина D в сыворотке крови в зимневесенний сезон практически не отличается от таковых в осенние месяцы (см. рис. 2). То же самое наблюдается у норвежцев, эстонцев и финнов [12, 19].
Географическое распределение показателей явно не отвечает устоявшемуся представлению о широтном (юг-север) градиенте изменчивости содержания витамина D (см. рис. 1, 2). Самыми высокими показателями концентрации 25-OHD3 в обеих обследуемых возрастных группах отличаются норвежцы. Население этой самой северной из западноевропейских стран характеризуется к тому же минимальным диапазоном сезонных изменений содержания витамина, что следует расценивать как положительный признак. Высоки показатели витаминного статуса и у достаточно северных финнов, эстонцев, коми, коми-пермяков. С другой стороны, явно низки зимние концентрации 25-OHD3 и максимален диапазон их годовых колебаний у французских подростков - представителей самой южной из рассматриваемых групп.
Причины такой межпопуляционной изменчивости содержания витамина D (в частности 25-OHD3) в сыворотке крови требуют дальнейшего изучения с привлечением широкого спектра подходов, принятых в экологии человека.
Таким образом, в обследованных нами возрастных группах средние значения концентрации 25OHD3 в сыворотке крови у подростков 13-16 лет находятся в диапазоне 31,1-49,6 нмоль/л, у взрослых - 39,7-47,7 нмоль/л. В целом D-витаминный статус населения Пермского края и сопредельных территорий можно расценить как удовлетворительный. Сезонные колебания содержания 25-OHD3 у подростков выражены сильнее, чем у взрослых. Географическое распределение показателей D-витаминного статуса населения Северной Европы (включая Россию) не отвечает устоявшемуся представлению о широтном (юг-север) градиенте его изменчивости. В заключение необходимо подчеркнуть слабую изученность содержания 25-OHD3 у представителей различных возрастных, географических, этнических, социальных групп населения России, что препятствует выработке национальной концепции борьбы с рахитом, остеопорозом и другими нарушениями минерального обмена в костной ткани.
Выполненное исследование поддержано грантами РФФИ 10-04-96005-р-урал и ПСР ПГГПУ (026-Ф).
Литература
1. Блажеевич Н.В., Спиричев В.Б., Переверзева О.Г. и др. // Вопр. питания. - 1983. - № 1. - С. 17-22.
2. Козлов А.И., Атеева Ю.А. // Вестн. Моск. ун-та, сер. XXIII Антропология. - 2011. - № 4. - С. 25-34.
3. Козлов А.И., Атеева Ю.А., Вершубская Г.Г., Рыжаенков В.Г. // Педиатрия. - 2012. - № 1. - С. 144-148.
4. Михайлов Е.Е., Короткова Т.А., Демин Н.В. и др. // Науч.практ. ревматол. - 2005. - № 1. - С. 85-90.
5. Смирнова Г.Е., Витебская А.В., Шмаков Н.А. // Педиатрия. - 2010. - № 3. - С. 7-12. 6. Святкина К.А. // Педиатрия. - 1981. - № 2. - С. 53-55.
7. Струков В.И. //. Педиатрия. - 2006. - № 3. - С. 72-75.
8. Потолицына Н.Н., Бойко Е.Р., Орр П., Козлов А.И. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 4. - С. 63-66.
9. Ших Е.В., Сычев Д.А. // Рус. мед. журн. - 2007. - Т. 15, № 6. - С. 474-476.
10. Bakhtiyarova S., Lesnyak O., Kyznesova N. et al. // Osteoporosis Int. - 2004. - Vol. 17, N 3. - P. 441-446.
11. Cannell J.J., Hollis B.W. // Altern. Med. Rev. - 2008. - Vol. 13, N 1. - P. 6-20.
12. Cutolo M., Otsa K., Laas K. et al. // Clin. Exp. Rheumatol. - 2006. - Vol. 24. - P. 702-704.
13. Du X., Greenfield H., Fraser D.R., Ge K. et al. // Am. J. Clin. Nutr. - 2001. - Vol.74, N 4. - P. 494-500.
14. Fuller K.F., Casparian J.M. // South. Med. J. - 2001. - Vol. 94, N 1. - P. 58-64.
15. Gordon C.M., DePeter K.C., Feldman H.A. et al. // Arch. Pediatr. Adolesc. Med. - 2004. - Vol. 158, N 6. - P. 531-537.
16. Guillemant J., Taupin P., Le H.T. et al. // Osteoporosis Int. - 1999. - Vol. 10, N 3. - P. 222-225.
17. Holick M.F. // N. Engl. J. Med. - 2007. - Vol. 357. - P. 266-281.
18. Holvik K., Brunvand L., Brustad M., Meyer H.E. Norwegian Academy of Science and Letters. - 2008. - P. 216-228.
19. Lamberg-Allardt C.J., Outila T.A., Kдrkkainen M.U. et al. // J. Bone Miner. Res. - 2001. - Vol. 16, N 11. - P. 2066-2073.
20. Lehtonen-Veromaa M., Mottonen T., Irjala K. et al. // Eur. J. Clin. Nutr. - 1999. - Vol. 53. - P. 746-751.
21. Lippi G., Targher G. // CMAJ. - 2007. - Vol. 177, N 12. - P. 15 2 9 -15 3 0 .
22. Lips P. // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. - 2004. - Vol. 89-90. - P. 611-614.
23. McKenna M.J. // Am. J. Med. - 1992. - Vol. 93, N 1. - P. 6 9 - 7 7.
24. Roth D.E., Martz P., Yeo R. et al. // Can. J. Public Health. - 2005. - Vol. 96, N 6. - P. 443-449.
25. Rucker D., Allan J.A., Fick G.H., Hanley D.A. // JAMC. - 2002. - Vol. 166, N 12. - P. 1517-1524.
26. Vik T., Try K., Stromme J.H. // Scand. J. Clin. Lab. Invest. - 1980. - Vol. 40, N 3. - Р. 227-232.
27. Viskari H., Kondrashova A., Koskela P. et al. // Diabetes Care. - 2006. - Vol. 29, N 6. - P. 1458-1459.
28. Ward L.M., Gaboury I., Ladhani M., Zlotkin S. // CMAJ. -2007. - Vol. 177, N 2. - P. 161-166.
29. Webb A.R. Vitamin D synthesis under changing UV spectra // Environmental UV Photobiology / Eds A.R. Young, L.O. Bjorn, J. Moan, W. Nultsch. - N.Y.: Plenum Press, 1993. - P. 185-202.