Расширенный комплексный анализ крови на метаболиты витамина D (1,25-OH D3, 25-OH D3, 25-OH D2, 24,25-OH D3)

Исследование, позволяющее достоверно судить о балансе витамина D в организме путем количественного определения его метаболитов.

Синонимы русские

Анализ на метаболиты витаминов D2 и D3, исследование на формы витамина D, тест на баланс метаболитов витамина D, исследование метаболизма витамина D.

Синонимы английские

Analysis for metabolites of vitamins D2 and D3, a study for forms of vitamin D, test for the balance of vitamin D metabolites, a study of the metabolism of vitamin D.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Единицы измерения

Нг/мл (нанограмм на миллилитр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
• Не курить в течение 3 часов до исследования.

Общая информация об исследовании

Витамин D состоит из двух биоэквивалентных форм: D2 и D3. Витамин D2, также известный как эргокальциферол, получают из пищевых растительных источников и пероральных добавок. Витамин D3, также известный как холекальциферол, получают в первую очередь от воздействия на кожу ультрафиолетового излучения (UVB) и из пищевых источников (например, жирных сортов рыбы). Дефицит витамина D среди населения встречается чаще, чем считалось ранее, и достигает по некоторым данным 25-50 % и более. Особенно подвержены риску дефицита лица с желудочно-кишечными заболеваниями, патологией печени, почек, с недостаточным или неполноценным питанием, с недостаточными инсоляциями. У пожилых людей, даже если они регулярно подвергаются воздействию солнечных лучей, образуется на 75 % меньше D3, чем у молодых.
Известно более 50 метаболитов витамина D, часть из них не обладают биологической активностью. D2 и D3 после всасывания из кишечника метаболизируются в печени с помощью фермента CYP2R1 до 25-гидроксивитамина D [25-(OH) D], состоящего из 25-(OH) D2 и 25-(OH) D3.
25-(OH) D (кальцидиол) затем превращается в почках с помощью фермента CYP27B1 в активную форму витамина D  – 1,25-дигидроксивитамин D [1,25-(OH)2-D3]  – кальцитриол.

Действие витамина D формируется за счет активации кальцитриолом соответствующих рецепторов в клетках. Он стимулирует всасывание кальция и фосфата в кишечнике, работая против концентрационного градиента, существующего на мембране его клеток. 1,25-дигидроксивитамин D способен поддерживать концентрацию кальция и фосфата на таком уровне, который необходим для образования кристаллов гидроксиапатита, составляющих основу кости.

В регуляции этого процесса участвует в первую очередь паратиреоидный гормон (ПТГ), но при этом необходим и кальцитриол в небольших концентрациях. При недостаточности 1,25-диоксихолекальциферола замедляется рост костей и нарушается их ремоделирование (обновление ткани). Он также способен усиливать действие ПТГ на реабсорбцию кальция в почках. 1,25(OH)2D3 совместно с 25(OH)D3 может способствует нормальному развитию и росту зубов, а также участвует в росте хряща. 24,25-OH D3 способствует заживлению переломов. 

Дефицит витамина D может способствовать потере костной массы и из-за развития вторичного гиперпаратиреоза (ГПТ). Это состояние вызывает как высвобождение кальция, хранящегося в кости, так и резорбцию кальция почкой для поддержания нормального уровня кальция и фосфора в сыворотке. Таким образом, дефицитное состояние обычно сопровождается нормальным уровнем содержания в крови кальция и фосфора, на верхней границе нормы или повышенным уровнем ПТГ, нормальным или повышенным уровнем общей щелочной фосфатазы, низкой 24-часовой скоростью выделения кальция с мочой и низким уровнем общего 25 (OH) D.
У людей с тяжелым и длительным дефицитом может быть и гипокальциемия, и/или гипофосфатемия. К признакам, указывающим на возможный дефицит витамина D, также относятся остеопения или остеопороз, частые нетравматические переломы, псевдопереломы. Отдельную группу занимают симптомы, характерные для заболеваний, связанных с недостаточностью витамина D (например, рахит).
Большинство клеток в организме имеет рецепторы к витамину D, который является жирорастворимым и может накапливаться в организме, образуя депо. Но когда запасы иссякают, наступает дефицитное состояние. Его последствия лучше всего изучены для костной системы, но также связаны с ослаблением иммунитета, повышенным риском аутоиммунных заболеваний, миопатий, сахарного диабета и некоторых онкологических заболеваний (толстой кишки, молочной и предстательной желез).

У людей с хроническими заболеваниями почек, как правило, имеется недостаток различных метаболитов: от 25-(ОН) D до 1,25-(ОН) 2D. Это также способствует вторичному ГПT и метаболическим изменениям в костях. Если это состояние сопровождается еще и недостаточным поступление витамина извне, то вторичный гиперпаратиреоз усугубляется. Пациенты с хроническими заболеваниями почек должны регулярно сдавать анализ на метаболиты витамина D и по мере необходимости получать его в виде терапии. Это необходимо для достижения оптимальных уровней 25 (OH) D в дополнение к изменению потребления кальция и фосфата.

Также рекомендуется тестировать на гиповитаминоз D пациентов с болями в костях, мышцах и общей слабостью, так как эти симптомы могут быть неправильно диагностированы как фибромиалгия, хроническая усталость или депрессия, но при этом быть проявлениями недостаточности витамина D.

В России часто измеряется кальцитриол без других метаболитов. Но такой подход может привести к ошибочному определению статуса витамина D, поскольку даже при его недостатке уровень 1,25-(ОН) 2D обычно нормальный или даже повышенный за счет больше выработки ПТГ. Некоторые метаболиты (например, 20(OH)D3) способны оказывать противовоспалительный эффект, ингибируя синтез и секрецию ФНО и IL-6, повышая уровень противовоспалительного цитокина IL-10. Есть исследования, подтверждающие, что кальцитроевая кислота (конечный продукт витамина D) может обеспечивать защиту против рака толстой кишки. А низкий уровень 25(OH)D является одним из независимых факторов риска летального исхода у пациентов с раком предстательной железы. Низкие уровни метаболитов также ассоциированы с ревматоидным артритом. При этом чем выше активность заболевания, тем больше дефицит.

При хронической почечной недостаточности существенно снижается не только биосинтез метаболитов, но и их биологическая активность. Поэтому важно учитывать функциональное состояние почек при терапии препаратами холекальциферола. Не стоит забывать и о различиях в интенсивности процессов всасывания витамина D (уровни холекальциферола) и его разрушения (уровни 24,25(OH)2D, кальцитроевой кислоты и др.). Несмотря на это, повсеместно назначаются стандартные дозировки этого витамина D для всех пациентов.
Концентрации метаболитов являются независимыми факторами риска патологий, поэтому рекомендуется одновременное определение всех известных метаболитов. Так, наибольший риск анемии и метаболического синдрома наблюдается у пациентов с дефицитом 25(OH)D. Уровень 25(OH)D3 в сыворотке крови связан с частотой рецидивов и тяжестью течения у пациентов с рассеянным склерозом. Гипотония мышц наблюдается при дефиците у мужчин 25-гидроксивитамина и 1,25-дигидроксивитамина, а у женщин только 1,25-гидроксивитамина D. Определение общего количества 25-(OH) D позволяет оценить запасы витамина D в организме, а количественное определение 25-OH D2 и 25-OH D3 фракций помогает отслеживать динамику ответа на терапию. 1,25(OH)D3 позволяет судить о состоянии биосинтеза витамина, а уровни 24,25(OH)D3  – о его разрушении. Например, у пациентов без клинического улучшения после добавления D2 или D3 отсутствие повышения уровней 25 (OH) D2 или 25 (OH) D3 и общего 25 (OH) D может указывать на неадекватную дозировку или ее несоблюдение, а также на мальабсорбцию конкретной биоэквивалентной формы.

Важным является и соотношение концентраций различных метаболитов. Например, при невыраженной почечной недостаточности у детей уровни 1,25(OH)2D и 25(OH)D3 были нормальными, а концентрация 24,25(OH)2D3 была ниже и не было сезонных колебаний. Назначение 25(OH)D3 приводило к повышению содержания в крови 25(OH)D3 и 24,25 (OH)2D3, но не 1,25(OH)2D. Также у беременных на фоне сахарного диабета наблюдается дефицит 25(OH)D и 1,25(OH)2D, а 24,25(OH)2D остается нормальным.

Кроме недостаточности витамина D, может быть и его избыток. Как правило, передозировку сложно получить без лекарственного вмешательства. Частично это связано со способностью почек ограничивать производство активного кальцитриола. Повышенные уровни 1,25-дигидроксивитамина D ингибируют ПТГ как напрямую, так и косвенно (путем увеличения абсорбции кальция в кишечнике), вызывая уменьшение метаболита в почках. Почечная 24-гидроксилазная активность работает по принципу отрицательной обратной связи и дополнительно ограничивает доступность кальцитриола путем создания инертных метаболитов (например, 1,24,25-тригидроксивитамин D, 24,25-дигидроксивитамин D). Но если наступает передозировка, то возрастает концентрация кальция в крови и он интенсивно откладывается в виде солей в органах и тканях, нарушая их нормальное функционирование. Кроме того, сама гиперкальциемия вызывает тяжелые нарушения работы сердца и нервной системы.

Множество данных и исследований указывают на необходимость определения уровней различных метаболитов витамина D в крови в целях получения более объективной клинической картины состояния пациента.

Для чего используется исследование?

• Для определения общего уровня витамина D в организме;
• для диагностики нарушений кальциевого обмена;
• для контроля метаболизма витамина D в организме;
• для определения дефицита конкретного метаболита витамина D;
• для получения более объективной клинической картины состояния пациента при некоторых заболеваниях (например, при ревматоидном артрите).

Когда назначается исследование?

• У детей при профилактике и терапии рахита и нарушений кальциевого метаболизма;
• при беременности;
• у женщин в постменопаузе для профилактики и коррекции признаков остеопороза;
• при нарушении питания и пищеварения (например, при алиментарной дистрофии, анорексии);
• при патологии ЖКТ для диагностики потерь витамина в кишечнике;
• при хронической патологии почек и печени;
• при нарушениях в работе щитовидной и паращитовидных желез.

Что означают результаты?

Референсные значения

25-OH D2 (гидроксиэргокальциферол)	0,80 – 7,00 нг/мл
25-OH D3(гидроксихолекальциферол)	2,20 – 42,60 нг/мл
1,25-OH2 D3 (1,25-дигидроксихолекальциферол)	16,00 – 65,00 пг/мл
24,25-OH2 D3 (24,25-дигидроксихолекальциферол)	2,10 – 4,90 нг/мл

Причины повышения значений:

• передозировка лекарственным препаратом витамина D;
• интенсивная инсоляция;
• приём этидроната динатрия (перорально).

Причины понижения значений:

• патологические состояния, связанные с нарушением метаболизма костной ткани (рахит, остеопороз, остеомаляция);
• применение некоторых лекарственных препаратов (гидроксид алюминия, холестирамин, холестипол, этидронат динатрия (внутривенно), глюкокортикоиды, изониазид, минеральное масло, рифампин);
• синдром мальабсорбции, воспалительные заболевания кишечника (например, целиакия), резекция кишечника, панкреатическая недостаточность;
• заболевания печени (например, билиарный цирроз);
• заболевания почек (например, почечная остеодистрофия);
• нарушения питания (веганство, анорексия и т.д.),
• заболевания щитовидной железы (например, при болезни Грейвса снижается 1,25(ОН)2 D3);
• болезнь Альцгеймера;
• нарушение работы паращитовидных желез (гипопаратиреоидизм, первичный гиперпаратиреоидизм);

Что может влиять на результат?

• Лекарственные препараты, снижающие уровень 25-гидроксикальциферола в крови: фенитоин, фенобарбитал, рифампицин, пероральные антикоагулянты.
• беременность;
• патология почек и/или печени;
• дефицит магния;
• географическая и сезонная изменчивость (у человека с "оптимальным" уровнем витамина летом вполне может возникнуть дефицит зимой без каких-либо изменений в диете, в результате изменения воздействия солнца).

Важные замечания

• Уровни витамина D, кальция, фосфора и паратиреоидного гормона взаимосвязаны и регулируются по принципу обратной отрицательной связи. Например, при избытке витамина D и кальция снижается синтез паратгормона, и наоборот – он повышается при их недостатке.
• Во время беременности в контроле метаболизма витамина D также участвуют пролактин и соматотропный гормон.

Также рекомендуется

• [06-106] Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол)
• [06-240] Метаболиты витамина D (25-гидроксихолекальциферол и 1,25-дигидроксихолекальциферол)
• [06-046] Фосфор в сыворотке
• [06-056] Фосфор в суточной моче
• [06-020] Кальций в сыворотке
• [06-054] Кальций в суточной моче
• [06-051] Кальций ионизированный
• [06-045] Фосфатаза щелочная общая
• [06-002] N-остеокальцин (маркер костного ремоделирования)
• [08-033] Паратиреоидный гормон, интактный
• [06-031] Магний в сыворотке
• [06-034] Мочевина в сыворотке
• [06-021] Креатинин в сыворотке (с определением СКФ)

Кто назначает исследование?

Педиатр, эндокринолог, невролог, врач общей практики.

Литература

• Гилельс А.В., Гришина Т.Р., Громова О.А, Томилова И.К., Торшин И.Ю. Метаболиты витамина D: роль в диагностике и терапии витамин-D-зависимых патологий. Фармакокинетика и Фармакодинамика, 2016 г., №4, PDF;
• Lips P. Vitamin D deficiency and secondary hyperparathyroidism in the elderly: consequences for bone loss and fractures and therapeutic implications. Endocr Rev. 2001;22:477-501;
• Holick MF, Biancuzzo RM, Chen TC, et al. Vitamin D2 is as effective as vitamin D3 in maintaining circulating concentrations of 25-hydroxyvitamin D. J Clin Endocrinol Metab. 2008;93:677-681;
• Jones G. Pharmacokinetics of vitamin D toxicity. Am J Clin Nutr. 2008;88:582S-586S;
• Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357:266-281;
• Kurt A. Kennel, Matthew T. Drake, Daniel L. Hurley, Vitamin D Deficiency in Adults: When to Test and How to Treat. Mayo Clin Proc. 2010 Aug; 85(8): 752 – 758;
• Plotnikoff GA. Weather or not: the importance of vitamin D status monitoring and supplementation. Minn Med. 2009;92(11):43-46.