Вітамін D і діабет: що потрібно знати

Інтерв’ю з доктором Седріком Гарлендом, доктором медицини, проведене Кейт Андертон, бакалавр

Чому вітамін D важливий для людського організму?

Вітамін D важливий для людського організму з ряду причин. Перший полягає в тому, що вітамін D необхідний для засвоєння кальцію, а також переміщення кальцію з крові в кістку. Це необхідно для профілактики рахіту.

Вітамін D виробляється лише у відповідь на вплив сонячного світла. Недостатнє сонячне світло було виявлено основною причиною рахіту в 1832 році в Польщі. Це було до того, як була виявлена сполука вітаміну D.

У 1890 році Теодор Палм опублікував статтю, в якій показано, що рахіт спричинений дефіцитом сонячного світла. Пізніше було виявлено, що сонячне світло є джерелом вітаміну D, вирішуючи таємницю високого рівня рахіту на темних, вузьких вуличках взимку у найбільших містах Європи, особливо тих, що мають забруднення повітря, таких як Лондон та Варшава. Кілька десятиліть потому вітамін D був відкритий Елмером МакКоллумом з університету Джона Хопкінса в Балтиморі.

Вітамін D також важливий для профілактики та полегшення хронічних захворювань на додаток до рахіту. Першим прикладом цього стало відкриття нашої групи, що вітамін D запобігає раку в 1980 р. З тих пір було опубліковано 8550 статей про вітамін D та рак.

Значна частина цього прогресу також була зумовлена Вільямом Б, доктором наук, Грантом, з Дослідницького центру сонячного світла та харчування в Каліфорнії). Зараз ми впевнені, що вітамін D може запобігти певним формам раку. Подібні епідеміологічні дослідження свідчать про дефіцит вітаміну D при розсіяному склерозі.

Останнє відкриття в історії вітаміну D полягає в тому, що він також запобігає діабету. Це відкриття з’явилося за останні два десятиліття на основі статей, які моя команда (доктор Френк Гарланд, який нині помер, та доктор Едвард Д. Горхем з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго) опублікувала разом із близькими колегами, включаючи доктора. Елізабет Барретт-Коннор, д-р Шариф Мор та доктор Рафаель Куомо (з університету Сан-Дієго) та Сью Парк (з Сеульського національного університету) протягом останніх 10 років. Ці дослідження підтвердили, що вітамін D3 дійсно може запобігти діабету 2 типу.

Нашій роботі передувала робота Еліни Гіппонен та його колег з Лондона (2001) та інших, які виявили, що адекватність вітаміну D протягом дитинства та раннього дорослого віку здатна запобігти майже 100% діабету 1 типу. Стало ясно, що вітамін D3 має надзвичайно потужний ефект.

На клітинному рівні чому вітамін D важливий?

Вітамін D покращує приєднання однієї клітини до іншої, дозволяючи їм ефективніше спілкуватися. Це дозволяє різноманітним тканинам, які є аналогічними кооперативним колоніям клітин, що складають тіло, працювати в гармонії, а не як окремі клітини, які змагаються за обмежені ресурси завдяки швидкому зростанню та, зрештою, агресії.

Коли людині не вистачає вітаміну D, порушується цілісність з’єднань між їх клітинами. Комунікація порушена, і клітини більше не пригнічують ріст сусідніх клітин. Відсутність інгібування сусідніми клітинами, неконтрольована проліферація починається в одній або декількох тканинах.

Природний відбір призводить до появи клону швидко розмножувальних, агресивних клітин, що утворюють рак. Процес передбачувано дарвінський, на жаль, розв’язаний дефіцитом вітаміну D3.

Скільки в даний час рекомендується вітаміну D на день?

У США головним органом з питань вітамінів є Національна медична академія. У 2010 році вони провели зустріч, під час якої намагалися встановити рекомендовану щоденну кількість споживання вітаміну D. Учасники зустрічі включали групу з приблизно 16 фахівців, включаючи мене. Організатори зробили дві речі, одна з яких була не надто корисною, але інша надзвичайно корисною.

Менш корисним рішенням було визначити рекомендовану добову дозу 600 МО вітаміну D/день для людей молодше 70 і 800 МО/день для людей старше 71. Це було значним збільшенням порівняно з їхніми попередніми рекомендаціями на 200 МО та 400 МО на день, відповідно, але воно було жахливо низьким щодо існуючих досліджень щодо позакісткової користі вітаміну D, які вони не використовували при виборі рекомендованої добової норми.

Однак те, що вони зробили, що було чудовою справою для галузі, - це рекомендувати допустимий прийом на верхньому рівні 4000 МО/день для кожної людини віком від 9 років. Це означає, що чоловікам, жінкам та дітям віком від 9 років безпечно приймати 4000 міжнародних одиниць вітаміну D3 на день. Вони схвалили це в той час, коли середнє споживання вітаміну D в США становило приблизно 200 МО на день.

Інститут медицини (США)

Заявляючи, що людям безпечно приймати у 20 разів більше середнього споживання населення, це дозволяло проводити клінічні випробування без втручань або побоювань, що доза буде занадто високою. Лікарі також змогли впевнено почати рекомендувати своїм пацієнтам до 4000 МО/день.

Як люди отримують вітамін D? Як люди можуть підвищити рівень вітаміну D, якщо їх не вистачає?

У більшості країн світу, принаймні в екваторіальній частині світу, теоретично можна зробити достатньо вітаміну D природним шляхом. Проблема полягає в тому, що протягом більшої частини нашої еволюції у нас не було нічого, що покривало б шкіру, окрім, можливо, волосся, яке ми здебільшого втратили і замінили на одяг.

Органом, що виробляє вітамін D3, є шкіра, і пересічна людина, яка має лише обличчя та руки, блокує 92% біосинтезу вітаміну D3, оскільки загалом вона оголює лише 8% шкіри.

Отже, навіть якщо ви жили в надзвичайно сонячному місці, оскільки ми одягаємо одяг, ви не зможете виробляти достатньо вітаміну D, щоб відчути переваги, які він пропонує. Це означає, що рішенням для більшості людей є добавки з вітаміном D3.

Якщо людина звернеться до лікаря, їй даватимуть велику дозу щодня, поки рівень вітаміну D не підніметься до щонайменше 60 нг/мл 25-гідрокси-вітаміну D. Доза, призначена для цих людей, зазвичай не перевищує 10 000 МО, і знижується до 4000 МО, коли рівень вітаміну D в крові пацієнта досить підвищений.

Опишіть, будь ласка, ваші останні дослідження з діабету.

Десять років тому наша команда проаналізувала реєстри діабету в 52 країнах світу і виявила, що розвиток діабету майже повністю корелював із впливом УФ-випромінювання або сонячного світла. Чим більше сонячного світла, тим менше цукрового діабету 1 типу.

Частота діабету 1 типу, як правило, низька у більшості популяцій, що проживають поблизу екватора, але надзвичайно висока в широтах 45 градусів і вище як у північній, так і в південній півкулях. Має підпис; це називається законом косинуса.

Криву асоціації між широтою та інтенсивністю сонячного світла ми називаємо «смайликом», коли будуємо її як графік з точками, що відображаються широтою та рівнем захворюваності на захворювання. Ми відображаємо південні широти зліва від горизонтальної осі, екватор в середині цієї осі, а північні широти - з правого боку від неї.

Вертикальна вісь - стандартизований за віком рівень захворюваності. Коли це схоже на посмішку, це настійно говорить про те, що хвороба пов’язана з дефіцитом вітаміну D. Це пояснюється тим, що показники захворюваності на багато захворювань дуже тісно узгоджуються з інтенсивністю сонячного світла на широті проживання як у Північній, так і в Південній півкулях.

Зараз абсолютно безслідно встановлено епідеміологічно, що практично весь діабет 1 типу обумовлений дефіцитом вітаміну D, і це трагічно і безвідповідально, що ми не запобігаємо цьому.

Лише зовсім недавно слідчі у всьому світі почали замислюватися, чи може діабет 2 типу, який, на наш погляд, можна пояснити надмірним споживанням їжі, пов’язаний з недостатністю сонячного світла та вітаміну D3.

У нашому дослідженні ми зібрали кров 2000 людей і зробили тест на вміст глюкози натощак та толерантність до глюкози. Використовуючи критерії ООН щодо діабету, ми змогли виключити будь-яких хворих на цукровий діабет, залишивши 900 не діабетиків.

Ми спостерігали за цими пацієнтами протягом 12 років і вимірювали рівень вітаміну D у крові. Ми були раді і раді, коли виявили, що люди, які мали найбільшу кількість метаболіту вітаміну D у своїй крові (60 нг/мл), мали у п’ять разів менше шансів на розвиток діабету 2 типу протягом цього 12-річного періоду, ніж ті, у кого була найнижча (20 нг/мл або менше).

Багато вчених очікували, що, можливо, вітамін D може зробити щось сприятливе щодо діабету 2 типу, і майже всі вчені з епідеміологічного світу погодились, що це було корисно, але, можливо, ніхто, крім нашої команди, не думав, що це зможе запобігти 80% . Зараз ми по суті впевнені, що це може.

Деякі вчені дивувались, чому ми спостерігали такий сильний ефект вітаміну D порівняно з попередніми дослідженнями діабету 2 типу. Це не дуже складно пояснити.

Усі учасники проживали в Ранчо Бернадо, Каліфорнія, дуже сонячному місці, де люди люблять виходити на вулицю; їм подобається плавати у численних басейнах, і часто носять мінімальний одяг, роблячи багато занять при рясному сонячному світлі. Як результат, вони мають найвищий рівень вітаміну D у крові серед усіх когорт, що коли-небудь вивчалися - майже вдвічі більше, ніж у попередніх дослідженнях.

Ми дуже впевнені у своїх висновках і справді віримо, що ми могли б запобігти 80% діабету 2 типу, якби змогли підвищити рівень 25-гідроксивітаміну D до 50 нанограмів на мілілітр крові. Зараз на цьому рівні знаходиться лише близько 2 відсотків населення США та Європи.

Як ви думаєте, що потрібно зробити, щоб поліпшити середньодобове споживання вітаміну D?

Нам потрібно переконати лікарів та суміжних медичних працівників, що нинішнього стандарту 20 нг/мл 25-гідроксивітаміну D просто недостатньо. Цього достатньо для профілактики захворювань кісток, але це не торкнеться діабету, якщо він не становить 50 нг/мл.

У більшості країн світу люди не можуть отримати цю суму, виходячи на вулицю. Вони повинні приймати добавку, і вона, як правило, повинна становити приблизно 4000 МО/день з 9 років і далі. Допустима доза верхнього рівня вітаміну D3 Американського інституту медицини починається з 1000 МО/день при народженні і повільно зростає з віком до 4000 МО/день у віці 9 років.

До речі, вітамін D2 (ергокальциферол) неефективний для профілактики діабету та раку, і його слід уникати. Болюсні дози, такі як щомісячні та, можливо, великі дози щотижня, також неефективні, оскільки природний вітамін D3 має період напіввиведення менше доби і, принаймні, може сприяти профілактичному процесу, який спостерігається в епідеміологічних дослідженнях вітаміну D.

Ми знаємо про населення в Таїланді, яке отримує до 40 нг/мл без добавок, але у них недостатньо кондиціонерів, і вони дуже багато на відкритому повітрі. Люди в Африці, які перебувають на рівнині, також досягнуть цього рівня, якщо одягнуть мінімальний одяг. Але інакше, як ми живемо у більшості світу, нам потрібно поповнювати вітамін D3 кожен день.

Чому, на вашу думку, рівень вітаміну D був пов’язаний із підвищеним ризиком розвитку діабету?

Ми придумали модель, яка називається моделлю DIAB, що означає порядок розвитку діабету: вітамін D, інсулін, аутоімунітет та бета-клітини.

Починається діабет - це дефіцит вітаміну D, який часто зустрічається у більшості населення світу. У підшлунковій залозі є надзвичайно делікатна мікроскопічна мембрана, яка відокремлює ендокринні клітини, що виробляють інсулін (бета-клітини), від екзокринних клітин, які виділяють ферменти підшлункової залози.

Бета-клітини, що виробляють інсулін, існують у відділі рідини всередині острівців Лангерганса і захищені цією мембраною, для візуалізації якої потрібна електронна мікроскопія та металеві плями .

Коли людина відчуває дефіцит вітаміну D, ця делікатна мембрана стає порушеною, і інфекційні агенти, що трапляються в шлунково-кишковому тракті, можуть отримати доступ до острівців Лангерганса та інфікувати делікатні бета-клітини, що виробляють інсулін. Ці клітини, як правило, постмітотичні, тому не можуть легко регенерувати свою популяцію після загибелі клітин.

У відповідь на інфекцію бета-клітина відображає на своїй поверхні антиген, який виявляється імунною системою. Бета-клітини також вивільняють цитокіни, викликаючи міграцію лімфоцитів-кілерів через мембрану. Ці імунні клітини націлюються і вбивають інфіковані бета-клітини, а оскільки бета-клітини є єдиним джерелом інсуліну, зменшують кількість інсуліну, що виробляється підшлунковою залозою.

З часом, коли інфекційні агенти продовжують проникати через уражену мембрану та інфікувати більше бета-клітин, популяція бета-клітин зменшується до нуля, і у пацієнта розвивається діабет.

Матеріалом, який утримує клітини разом, є E-CaDherin. Е означає епітелій, Ca - кальцій, D - вітамін D. Herin походить від adhaerere, латинське слово для прилипання. Е-кадгерин діє як клей, утримуючи клітини разом і зберігаючи делікатну захисну мембрану цілою.

Нам пощастило, що наука відкрила цю модель. На відміну від діабету 2 типу, більшість дітей, які хворіють на цукровий діабет 1 типу, зазвичай не страждають від надмірної ваги, а також не їдять надлишку солодощів. Часто це бліда худа дитина, яка хворіє на діабет 1 типу.

Зараз ми знаємо, що це тому, що жертви діабету 1 типу мають дефіцит вітаміну D. Добавки вітаміну D3 можуть посилити міжклітинну адгезію клітин, що продукують мембрану, допомагаючи запобігати діабету.

Які наступні кроки для вашого дослідження?

Наразі ми продовжуватимемо досліджувати це питання і спробувати переконати більшу кількість людей, що добавки є реалістичним заходом для запобігання діабету.

В даний час благодійні організації та уряди витрачають більшість своїх обмежених ресурсів на розробку методів лікування діабету, головним чином за допомогою імплантації стовбурових клітин. Вони, здається, не дуже зацікавлені в тому, щоб запобігти цьому. Але якщо ми не почнемо працювати над профілактикою діабету, можливо, чверть населення може потребувати дорогого і ризикованого імплантанта стовбурових клітин, який можна відхилити.

Я хотів би, щоб вітамін D став частиною стандарту допомоги всім пацієнтам. Лікарі повинні щороку вимірювати рівень вітаміну D у сироватці або плазмі крові (зокрема, 25-гідроксивітамін D3) і рекомендувати своїм пацієнтам препарати вітаміну D3, поки вони не досягнуть 50 нанограмів на мілілітр.

Згідно з нашими дослідженнями, це повинно запобігти 80% випадків. Тоді ми можемо як суспільство зосередитися на трансплантації стовбурових клітин та інших нововведеннях для лікування решти 20%.

Де читачі можуть знайти більше інформації?

Про доктора Седріка Гарленда, DrPH

Зі своїми співробітниками він розробив нову теорію раку, гіпотезу Деволюції, що базується головним чином на їх дослідженнях ролі вітаміну D у зменшенні ризику раку та поліпшенні здорового виживання хворих на рак.

Кейт Андертон

Кейт Андертон - випускниця біомедичних наук (бакалавр) з Ланкастерського університету. Вона керує редакційним контентом News-Medical та проводить інтерв’ю зі всесвітньо відомими дослідниками медицини та наук про життя. Вона також бере інтерв'ю у лідерів інноваційних галузей, які допомагають вивести на ринок медичні технології наступного покоління.

Цитати

Будь ласка, використовуйте один із наступних форматів, щоб цитувати цю статтю у своєму есе, роботі чи доповіді:

Андертон, Кейт. (2018, 23 серпня). Вітамін D і діабет: що потрібно знати. Новини-Медичні. Отримано 17 грудня 2020 року з https://www.news-medical.net/news/20180615/Vitamin-D-and-Diabetes-What-You-Need-To-Know.aspx.

Андертон, Кейт. "Вітамін D і діабет: що потрібно знати". Новини-Медичні. 17 грудня 2020 року. .

Андертон, Кейт. "Вітамін D і діабет: що потрібно знати". Новини-Медичні. https://www.news-medical.net/news/20180615/Vitamin-D-and-Diabetes-What-You-Need-To-Know.aspx. (доступ 17 грудня 2020 р.).

Андертон, Кейт. 2018. Вітамін D і діабет: що потрібно знати. News-Medical, переглянутий 17 грудня 2020 р., Https://www.news-medical.net/news/20180615/Vitamin-D-and-Diabetes-What-You-Need-To-Know.aspx.

News-Medical.Net надає цю медичну інформаційну послугу відповідно до цих умов. Зверніть увагу, що медична інформація, розміщена на цьому веб-сайті, призначена для підтримки, а не для заміщення стосунків між пацієнтом та лікарем/лікарем та медичної консультації, яку вони можуть надати.

News-Medical.net - Сайт AZoNetwork