Сонячне світло має серцево-судинну користь незалежно від вітаміну D

Доктор Річард Б. Веллер, доктор медицини, FRCP (Ed)

Рада медичних досліджень Центр досліджень запалення

Единбурзький університет, Інститут медичних досліджень Королеви

47 Маленький Французький Півмісяць, Единбург, EH16 4TJ (Великобританія)

Статті, пов’язані з "

Facebook
Twitter
LinkedIn
Електронна пошта

Анотація

Останні дані опитування Всесвітньої організації охорони здоров’я про глобальний тягар захворювань показують, що високий кров’яний тиск (АТ) є основною причиною передчасної смерті та захворювань у всьому світі [1]. Цей фактор ризику лежить в основі інсульту та ішемічної хвороби серця, які в поєднанні мають стандартизовану за віком смертність 237 на 100 000 в США [2]. Таким чином, заходи боротьби з гіпертонією мають найбільше значення.

Епідеміологія

Активне лікування гіпертонії за допомогою ефективних сучасних препаратів призвело до падіння рівня АТ серед західних економік. Побудова графіку показника АТ у 1980 р. - до наявності та широкого використання ефективних фармакологічних засобів - щодо широти, існує чітка кореляція з приблизно чвертю варіацій АТ, що відповідають за широтою (рис. 1). Ця взаємозв'язок зберігається, коли дані стратифікуються за рівнем доходу в країні. Сезонні зміни АТ також добре описані, при цьому окремі АТ влітку нижчі, ніж взимку в помірних широтах [3]. Близько чверті серцево-судинної смертності в Європі можна врахувати широтою [4], а в багатоцентровому спостережному дослідженні факторів ризику, що корелюють з атеросклерозом, широта виявилася найсильнішим предиктором атероми сонної артерії [5].

Рис. 1

Населення АТ корелює з широтою. Кожен пункт представляє країну. Чоловіча систолічна популяція ВР побудована щодо широти географічної середини кожної країни. Значення АТ наведені за даними MRC-HPA у 1980 році.

Біологічно активний вітамін D (1,25 дигідроксихолекальциферол) у людини може бути отриманий з раціону або синтезований ендогенним шляхом, що залежить від опромінення шкіри УФВ. Отже, неадекватне перебування на сонці при недостатньому вживанні їжі може призвести до дефіциту (25 (OH) DL-аргініну. NO має період напіввиведення за кілька секунд до окислення до нітриту (NO2 -), який сам має біологічну дію, особливо в умовах гіпоксії та низького рН, де його можна знизити до NO. Нітрит додатково окислюється до нітрату (NO3), і це донедавна вважалося інертним кінцевим продуктом NO. Дерма та епідерміс містять значні запаси оксидів азоту, особливо нітратів, кількість яких приблизно в 10 разів більше, ніж у загальному судинному просторі [21].

Хоча нітрат вважався біологічно неактивним, тепер очевидно, що альтернативний механізм синтезу NO включає послідовне відновлення нітрату до нітриту, а потім і NO [22]. Це відбувається на поверхні шкіри, де нітратно-відновлювальні бактерії утворюють нітрит із нітриту поту. У свою чергу, нітрит відновлюється до NO у слабокислих умовах поверхні шкіри [23]. Бактеріальні нітрат-редуктази дозволяють використовувати нітрат як акцептор електронів при диханні за відсутності кисню. Ферменти нітрат-редуктази також були описані в тканинах ссавців [24]. Фотохімічне відновлення нітратів також відбувається з ультрафіолетовими довжинами хвиль і посилюється у присутності тіолів [25]. Цистеїн, багатий на тіол, є основним компонентом кератинів, ключових структурних компонентів шкіри.

Шкіра людини об’єднує нітрати, тіоли, ультрафіолетове випромінювання навколишнього середовища та багате шкірне судинне сплетення, що забезпечує доступ до системного кровообігу. Опромінення здорових добровольців-людей фізіологічно важливими дозами ультрафіолетового випромінювання А (яке не синтезує вітамін D) спричиняє падіння системного АТ та підвищення частоти серцевих скорочень, незалежно від зміни температури, і одночасно із зростанням циркулюючого нітриту (маркер для Рівні NO) і падіння вмісту нітратів [26,27]. Дослідження плетизмографії передпліччя, в яких опромінення UVA рукою відбувається одночасно з інфузією внутрішньо-плечової артерії антагоніста NOS, демонструють розширення судин в артеріях, підтверджуючи, що цей ефект не залежить від NOS [26].

Хоча ці дослідження in vivo на людях нещодавні, зауваження про те, що сонячне світло та ультрафіолет можуть безпосередньо розширювати артеріальну судинну систему, зробив Роберт Ферчготт майже за 40 років до отримання Нобелівської премії за відкриття, що `` фактор, що походить від ендотелію '', НІ. Після випадкового спостереження в лабораторії, де ванни з органами періодично піддавались денному світлу в похмурий день, він показав, що ізольована гладка мускулатура артерії, з якої було видалено ендотелій, розширилася у відповідь на ультрафіолетове випромінювання [28]. Відсутність ендотелію в цих експериментах відрізняло ці результати від його пізнішої класичної роботи, удостоєної Нобелівської премії, де він продемонстрував вивільнення дифузійного вазодилататора з ендотеліальних клітин на основі ацетилхоліну. Механізм синтезу NO відрізняється в цих 2 експериментальних установках, але NO є активним посередником в обох [29].

Ультрафіолетове вивільнення NO зі шкіри може мати більш розповсюджені серцево-судинні дії, ніж зниження АТ. Оральний нітрат зменшує витрати кисню під час фізичних вправ [30] за рахунок покращення ефективності мітохондрій [31]. Ми показали, що поєднання опромінення UVA та перорального додавання нітратів сприяє додатковому покращенню показників фізичних вправ із зменшенням потреби в кисні у елітних велосипедистів [32].

Метаболічний синдром та діабет 2 типу мають нижчу поширеність влітку, ніж взимку. На мишачій моделі діабету у мишей, які отримували дієту з високим вмістом жиру, спостерігалося збільшення ваги, порушення толерантності до глюкози та інсуліну, жирова печінка та відкладення жиру на статевих залозах [33]. Опромінення миші суберитемальною дозою УФ двічі на тиждень зменшувало збільшення ваги та розвиток маркерів метаболічного синдрому, але додавання пероральних добавок вітаміну D не мало ефекту. Застосування місцевого донора NO на спинну шкіру мишей відтворювало ефекти УФ, а обробка мишей поглиначем NO на спині блокувала сприятливий вплив УФ [33].

Ультрафіолетова терапія цілком може мати терапевтичну роль, окрім лікування шкірних захворювань. Цього слід уникати пацієнтам з особливими факторами ризику, таким як імунодепресований пацієнт з трансплантацією, проте як нефармакологічне втручання це має ряд потенційних переваг. Гіпертонія, метаболічний синдром та діабет - три основні захворювання нашого віку. Викладені мною механістичні дані та дані раннього випробування свідчать про те, що вони можуть бути піддані певній формі фототерапії. Очевидно, що гіпертонія є фактором ризику, який необхідно лікувати. У пацієнтів із порушеннями функції нирок фармакологічний вибір зменшується, і фототерапія пропонує потенціал як допоміжну терапію. Знижена потреба в кисні, продемонстрована у спортсменів, які отримують препарати UVA та нітратів, свідчить про користь для пацієнтів із серцевою недостатністю та іншими станами, коли доставка кисню порушена.

Поради щодо охорони здоров'я щодо впливу сонячного світла на перехресті. Дані майже століття підтвердили канцерогенну дію УФ-випромінювання на шкіру та окреслили механізми, за допомогою яких це відбувається. Однак є надзвичайна відсутність будь-яких доказів того, що УФ зменшує тривалість життя, на відміну від інших факторів ризику (наприклад, гіпертонія, куріння, алкоголь), щодо яких ми радимо. Значна кількість доказів показує, що сонячне світло приносить користь здоров’ю, і що воно не залежить від вітаміну D, і тому не може бути відтворено пероральним вживанням. Індуковане ультрафіолетовим випромінюванням шкірного нітрату та його експорт до системної судинної системи, який я допоміг окреслити, є додатковим механізмом, за допомогою якого сонячне світло може мати сприятливий вплив на здоров'я, але інші механізми, безумовно, існують. Смертність від усіх причин та її зменшення повинні бути головною метою лікарів, а не вузьким уникненням раку шкіри.

Заява про розкриття інформації

Дослідження Річарда Б. Веллера підтримуються Британським фондом серця, Королівським товариством та Фондом досліджень шкіри. У нього немає конфлікту інтересів.