Департамент по хранене, Училища за обществено здраве и медицина, Университет на Северна Каролина, Chapel Hill, Северна Каролина, САЩ

Д-р Андерсън има финансов интерес под формата на притежание на акции.

Департамент по хранене, Университет на Северна Каролина, Chapel Hill, NC 27599‐7461, САЩ Търсете още статии от този автор

Департамент по хранене, Училища за обществено здраве и медицина, Университет на Северна Каролина, Chapel Hill, Северна Каролина, САЩ

Д-р Андерсън има финансов интерес под формата на притежание на акции.

Департамент по хранене, Университет на Северна Каролина, Chapel Hill, NC 27599‐7461, САЩ Търсете още статии от този автор

ВЪВЕДЕНИЕ

V ITAMIN A, основен микроелемент, се осигурява от животински храни, докато β-каротинът и други каротиноиди, известни като молекули на провитамин А, се получават от растителни източници. В допълнение, всеки от тези хранителни добавки за циркулиращите метаболити и телесните басейни на витамин А може да бъде получен от хранителни добавки. Свръхконсумацията на витамин А от възрастните хора, водеща до хипервитаминоза, доскоро не се счита за неблагоприятно въздействие върху скелета. Въпреки това, излишъкът на β-каротин в храната не е вероятно да доведе до токсичност. Поради тесния прозорец за здравословен статус на витамин А между дефицита и токсичността, особено при възрастните хора, хроничното прекомерно поглъщане на витамин А и други ретиноиди сега е важен рисков фактор за намалена костна маса, остеопороза и последващи фрактури на крехкост (Фиг. 1).

фрактури

Тесният прозорец на здравословен прием на витамин А при възрастни хора. Твърде малко витамин А води до дефицит, а твърде много до токсичност. Появяващата се сега е сериозна загриженост относно умереното хронично увеличаване на консумацията на витамин А, главно от добавки, които водят до хипервитаминоза А с последващи неблагоприятни промени в костната тъкан и дори фрактури.

Два скорошни доклада за проспективни разследвания, един в настоящия брой на Journal от Promislow и колеги 1 и друг, публикуван преди няколко месеца в JAMA от Feskanich et al., 2 повдигат призрака на прекомерна консумация на витамин А и увеличени остеопоротични фрактури сред възрастните хора мъже и жени от две различни популации в САЩ. Тъй като тези доклади са базирани на популацията, авторите не са успели да изследват механизма (механизмите), чрез който прекомерният витамин А води до загуба на костна маса и в крайна сметка до фрактури. По-ранни епидемиологични доклади в напречно сечение също предполагат тази връзка между витамин А и костите. 3-5

Тази статия разглежда три биологични аспекта на витамин А, които могат да помогнат да се обяснят наблюденията на тези два доклада. Впоследствие се повдигат политическите последици за контролиране на прекомерната употреба на богати на витамин А добавки.

ИЗТОЧНИЦИ И ПРИХОДИ НА ВИТАМИН А

Основните хранителни източници на витамин А (ретинол) включват животински храни (черен дроб, риби и рибени масла, млечни продукти, яйца и маргарини и масло) и обогатени храни (зърнени храни, сокове и други). Данните за прием на витамин А 6 в САЩ предполагат, че ‐5-10% от възрастните хора консумират този мастноразтворим витамин в прекомерни количества спрямо препоръчителните количества за възрастни мъже от 900 μg/ден и за възрастни жени от 700 μg/ден, малко по-ниски от RDA от 1989 г. 7 Допустимата горна граница на безопасност (UL) на витамин А, определена от Комитета по диетични референтни дози на Медицинския институт, е 2800-3000 μg/ден за възрастни жени и мъже. 8 Тенденциите в потреблението в САЩ показват, че приемът на витамин А от обогатени храни се е увеличил от 80-те години на миналия век 9 и че употребата на добавки от възрастни се е увеличила през последните 10 години до почти 50% от населението. 10 Тази относително голяма промяна в приема на витамин А може да помогне да се обяснят високите нива на остеопоротични фрактури на тазобедрената става при възрастните хора, особено в Европа. 5

Приемът много под препоръчителното количество витамин А за възрастен може да доведе до симптоми на дефицит. Въпреки обогатяването на избрани храни с витамин А и наличността на добавки, съдържащи препоръчителните дневни количества витамин А, малък процент от населението на САЩ е класифициран като недостиг. По този начин и при двете крайности на приема може да възникнат неблагоприятни последици за здравето. Въпреки че хипервитаминозата А или дори токсичността не се считат за проблем в Съединените щати още преди 10 години, 11, 12, сега е установено, че е основна грижа поради прекомерния прием на витамин А, т.е. ретиноидите, а не с каротеноидите. 13, 14

Въпреки добре известните трудности при точната оценка на приема на диети, особено ретроспективните експозиции, авторите на тези проучвания 1, 2 представят убедителни данни за относителния прием между подгрупите в изследваните им популации. Следователно високите потребители наистина са класифицирани като потребители, въпреки че може да е настъпило известно надценяване на приема. Освен методологичните съображения, 5-10% от възрастните американци може да консумират прекомерни количества витамин А ежедневно, въпреки че приемът може да не надвишава установената UL, главно поради употребата на добавки.

ВИТАМИН МЕТАБОЛИЗЪМ И КАРОТЕНОИДНИ ПРИНОСИ

Витамин А в храните за животни се абсорбира обикновено от тънките черва под формата на ретинол като естер, но малки количества ретиноева киселина също могат да се абсорбират от лумена на червата. Голяма част от β-каротините, може би до 50%, се разцепват от чревния ензим и двата продукта ретинол се абсорбират. За други видове каротиноидни молекули е по-малко ясно колко молекули ретинол се генерират при чревно храносмилане. По принцип почти 100% от молекулите на ретинола се абсорбират от здрави индивиди заедно с продуктите от храносмилането. Абсорбцията в чревния лумен обикновено се постига чрез навлизане на ретиниловите естери в мицели и след това в базолатералната мембрана на абсорбиращи епителни клетки след включване в хиломикрони. β-каротините също могат да се абсорбират чрез мицели и хиломикрони. Веганите или строгите вегетарианци получават целия си витамин А от храни, съдържащи каротеноиди. Добавките или на ретинол, или на каротеноиди се усвояват и абсорбират по същия механизъм като естествените молекули.

Съхранението на витамин А в черния дроб и мастната тъкан е голямо и този капацитет се увеличава, тъй като натрупването на мазнини в тялото нараства с напредването на възрастта. В допълнение, циркулиращият ретинол има по-дълъг полуживот при възрастните хора, отколкото при младите възрастни, което е свързано с по-бавния процент на оборот на остатъка от хиломикрон при възрастните хора. 15 Повишената концентрация на остатъчен витамин А след хранене при възрастни хора в сравнение с младите възрастни означава по-голям период от време за преминаване на витамин А в екстрахепаталните тъкани, други циркулиращи липопротеини или черния дроб и настъпва общо повишаване на концентрацията на ретинилови естери в кръвта. В допълнение, част от излишния витамин А вече не може да бъде свързан с ретинол-свързващ протеин и остава „свободен“ в серума. 15 Увеличението на свободния серумен витамин А позволява по-голямо излагане на клетките на тази токсична молекула при възрастни хора, особено при тези, които използват добавки с витамин А. 16 По-продължителното излагане на клетките на свободния витамин А прави възрастните хора по-уязвими за прекомерно натрупване на витамин А и хронична индукция на костна загуба, което води до остеопороза. Като цяло, дългосрочният прием на ∼1500 μg (4500 IU) на ден или повече е довел до фрактури. 5

Освобождаването на ретинол от местата за съхранение не е добре разбрано, но бавният серумен оборот на витамин А при възрастни хора води до по-големи количества несвързан витамин А в серума и хронично повишена експозиция на целевите тъкани, включително костните клетки. Превръщането на ретинол в ретиноева киселина се случва в почти всички клетки. Тази хормонална форма на витамин А е виновникът за негативните последици на клетъчно ниво, когато консумацията на витамин А надвишава диетичния референтен прием (DRI), т.е. хипервитаминоза.

ЕФЕКТИ НА ПРЕВЪЗМОЖЕН ВИТАМИН А В КОСТИТЕ: МЕХАНИЗМИ

Отдавна е известно, че прекомерният прием на витамин А има токсичен ефект върху костите на животински модели, 17 но последните експерименти с гризачи показват, че дори субклиничната хипервитаминоза А може да доведе до риск от фрактури. 18 При хората обаче са докладвани само необичайни клинични случаи на загуба на костна маса в резултат на предозиране, самостоятелно или ятрогенно, на витамин А или други ретиноиди. 11, 12 Следователно, настоящите изследвания на костите 1, 2 представляват първите опити за установяване на връзката на фрактурата на витамин А чрез проспективно разследване. Механизмите за загуба на кост и произтичащите фрактури са свързани пряко с действията на витамин А върху ДНК на костните клетки, както остеобласти, така и остеокласти.

Изглежда, че неблагоприятните ефекти на витамин А са резултат от независимите ефекти на ретиноевата киселина върху генната експресия и отрицателните взаимодействия между ретиноевата киселина и 1,25-дихидроксивитамин D [1,25 (OH) 2D]. 19, 20 Излишното свързване на активираните рецептори на ретиноева киселина с техните елементи на хормонален отговор води до свръхпроизводство на клетъчни протеини в остеобластите. Тези протеини, особено цитокини, се секретират от остеобластите и като пратеници действат върху остеокластите в костите и рекрутират техните предшественици, пребиваващи в костния мозък. Както броят, така и активността на остеокластите се увеличават от действията на цитокините. Непрекъснатата стимулация води до дисбаланс между костната резорбция и формиране и нарушава микроархитектурните детайли на костната тъкан на спонтола. Ако такива високи приема на витамин А продължат, прогресивната костна загуба увеличава риска от фрактури и може да доведе до фрактури.

Ниското съдържание на минерали в костите (BMC) и костната минерална плътност (BMD) са първите измерими ефекти на прекомерното натрупване на витамин А от възрастни хора. Внимателните наблюдения на костна загуба и фрактури в двата доклада 1, 2 свидетелстват за относително бързата загуба на костта. Увеличението на фрактурите на тазобедрената става също предполага, че значителна загуба на кортикална костна тъкан се наблюдава и при засегнатите лица.

ПОЛИТИЧНИ ВЪЗДЕЙСТВИЯ, СВЪРЗАНИ С ВИТАМИНОВОТО ДОБАВЯНЕ

Приемът на витамин А, произтичащ от трите източника на храни, обогатени храни и добавки, може лесно да надвиши UL за безопасност. Прекомерният прием обикновено е резултат от употребата на добавки от добронамерени лица. На етикетите на храните и добавките, процентната дневна стойност (ДДС) се основава на препоръчаните от 1968 г. хранителни добавки (RDA), а не на най-новите препоръки. 8 (Администрацията по храните и лекарствата [FDA] обяви планове за актуализиране на тези стойности в близко бъдеще.) Проблемът за потребителя е липсата на налична информация за UL за витамин А. Следователно той/тя може да погълне витамин А в много по-големи количества от DRI, 8 но по-малко от UL. Витамин А се натрупва в местата за съхранение на тялото и с течение на времето това „натоварване“ действа върху костите и други тъкани, за да окаже неблагоприятните си клетъчни ефекти. След ≥5 години добавяне на витамин А в количества, които са два до четири пъти по-големи от RDA от възрастните хора, негативните ефекти върху костите се проявяват като измерими крайни точки, т.е. ниска КМП и фрактури.

Стандартната доза витамин А в мултиминерална/витаминна добавка е 100% от ДДС или 5000 IU/ден, независимо дали се осигурява изцяло от ретинол (ретинил палмитат) или от комбинация от ретинол и β-каротин. Въпреки че това количество само по себе си не е толкова голямо, то добавя към количествата от хранителни източници на витамин А, като храни, съдържащи естествени молекули и храни, обогатени с витамин А. Например, порция мляко (1 чаша) съдържа 10% от ДДС или 50 IU поради укрепване. Хранителните източници, съдържащи витамин А, не представляват проблем, ако обогатяването, като например млякото, остава доста ниско, но добавките представляват проблем поради концентрираните дози. (Някои готови за консумация зърнени закуски обаче са подсилени на 100% от ДДС.) Проблемът с безопасността на консумацията на витамин А от възрастни хора сега трябва да бъде внимателно разгледан от FDA.

Настоящият UL за възрастни хора или тези над 50-годишна възраст може да се наложи да бъде намален значително под 2800-3000 μg/ден 8, за да се предотврати хипервитаминозата и да се подобри костният обмен повече в полза на образуването. Това намаляване би направило прозореца на оптималната консумация на витамин А още по-тесен за възрастните хора. С тази промяна на UL употребата на добавки ще трябва да бъде премахната или значително ограничена. В бъдеще добавките с витамин А може да изискват рецепта за осигуряване на безопасност и следователно вече няма да се предлагат на гише.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ