Пилотное исследование витаминного статуса населения Российской Федерации по результатам исследований, проведенных в сети клинико-диагностических лабораторий

Для нормальной жизнедеятельности в организм человека должны поступать макронутриенты, микронутриенты (МН) и вода. Микронутриенты содержатся в пище в малых количествах, регулируют пищеварение, воспалительный и иммунный ответ, рост и развитие, другие функции. Витамины — жизненно важные биологически активные органические соединения, классифицируемые на жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины (A, D, E, K) контролируют функцию субклеточных структур и клеток. Водорастворимые витамины (C, P, PP и группы B) входят в состав коферментов, ферментных систем [1].

Ряд авторов сообщают о сложности получения организмом необходимого количества МН, что ассоциировано с изменением компонентного состава продуктов. Недостаточность МН трудно заподозрить из-за отсутствия патогномоничных симптомов, характерных для авитаминозов (цинга, рахит, болезнь бери-бери и т.п.) [2].

Существенная проблема заключается в недостатке современных отечественных исследований эпидемиологического уровня, изучающих МН-статус населения; бесконтрольном применении витаминов и микроэлементов [2].

Для изучения ориентировочного витаминного статуса населения РФ на кафедре внутренних болезней, нефрологии, общей и клинической фармакологии с курсом фармации ФГБОУ ВО «СЗГМУ им. И.И. Мечникова» Минздрава России совместно с медицинской компанией ООО «ИНВИТРО СПб» было проведено поперечное «срезовое» клиническое исследование.

Цель исследования — изучить ориентировочный витаминный статус населения РФ по жиро- и водорастворимым витаминам.

В работе проанализированы результаты лабораторных исследований по определению концентрации в крови пациентов жиро- и водорастворимых витаминов в 2022—2023 гг. в клинико-диагностических лабораториях медицинской компании «ИНВИТРО» во всех регионах РФ. В анализируемой базе пациенты были обезличены. Представленная информация включала пол, возраст, дату исследования, полученный результат и референсные интервалы (РИ). Исследуемый материал и РИ представлены в табл. 1.

Таблица 1.Исследуемый материал и референсные интервалы (РИ) концентрации жирорастворимых и водорастворимых витаминов

В 2022—2023 гг. в лаборатории «ИНВИТРО» было выполнено 3 699 129 исследований по определению содержания в крови разных витаминов: 2 208 922 (59,72%) — витамин D, 74 884 (2,02%) — жирорастворимые витамины (A, E, K), 1 415 323 (38,26%) — водорастворимые витамины. Витамину D посвящена отдельная публикация [3].

Таким образом, за исключением витамина D, всего за 2022—2023 гг. было проведено 1 490 207 исследований (мужчины — 358 507 (24,06%), женщины — 1 131 246 (75,91%), в 454 (0,03%) случаях пол не указан). Медиана возраста обследуемых составила 39 [27; 50] лет, для мужчин — 35 [19; 48] лет, для женщин — 40 [28; 51] лет. Среди обследованных 166 775 (11,19%) пациентов были моложе 18 лет, возраст 1 323 432 (88,81%) пациентов составил 18 лет и более.

Для статистической обработки была создана база данных в среде PostgresSQL. С учетом ненормального распределения все количественные показатели представлены в едином формате в виде Me [LQ; HQ], где Me — медиана, LQ — нижний квартиль, HQ — верхний квартиль. Из-за ненормального распределения показателей использовали методы непараметрической статистики (критерии Манна, ANOVA Краскела—Уоллиса, корреляционный анализ Спирмена). Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Количество исследований по определению концентрации витаминов, распределение полученных результатов представлены в табл. 2.

Таблица 2.Количество проведенных исследований по определению концентрации витаминов, распределение результатов относительно референсных интервалов (РИ)

В табл. 3 представлены Me [LQ; HQ] концентрации витаминов у мужчин и женщин, статистически значимые отличия (критерий Манна—Уитни).

Таблица 3.Медианы, нижние и верхние квартили, данные о статистической значимости отличий концентраций у лиц женского и мужского полов

По каждому витамину были проведены дополнительные расчеты. Информация о сывороточных концентрациях витаминов, Me из концентрации у мужчин и женщин представлена в табл. 2, 3.

Витамин B₁₂. Определялась достоверная слабая положительная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина B₁₂ (коэффициент корреляции (КК)=0,045, p<0,001). Концентрация ниже РИ (>10%) была зарегистрирована у лиц грудного (13,6%), старческого (11,05%) возраста и долгожителей (12,80%); выше РИ (>10%) — у лиц пожилого (11,63%), старческого (12,84%) возраста и долгожителей (15,38%).

Учитывая введение в клиническую практику понятия «предполагаемый дефицит» витамина B₁₂ (концентрация от 187 до 449,99 пг/мл) и выраженный дефицит этого витамина (концентрация <187 пг/мл), имеющийся массив данных обработали в соответствии с этими критериями (табл. 4) [4].

Таблица 4.Распределение участников исследования в зависимости от сывороточной концентрации витамина В₁₂

Витамин B₉. Определялась достоверная слабая положительная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина B₉ (КК=0,04, p<0,001). Концентрация ниже РИ (>10%) отмечалась у лиц старшего школьного (14,24%), старческого (12,87) возраста и долгожителей (18,66%); выше РИ встречалась редко.

Витамин B₆. Определялась достоверная слабая положительная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина B₆ (КК=0,045, p<0,001). Сниженные и повышенные концентрации встречались примерно одинаково во всех возрастных группах. Частота встречаемости не превышала 10%.

Витамин C. Определялась достоверная слабая корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина C (КК=0,073, p<0,001). Концентрации выше РИ (>10%) были зарегистрированы у лиц пожилого возраста (10,77%) и долгожителей (11,76%).

Витамин B₁. Определялась достоверная слабая корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина B₁ (КК=0,017, p=0,005). Концентрация ниже РИ (>10%) была зафиксирована у пациентов раннего детского возраста (10,51%), выше РИ — у детей грудного возраста (15,38%).

Витамин B₂. Определялась достоверная слабая корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина B₂ (КК=0,1, p<0,001). Концентрация выше РИ (>10%) отмечалась у лиц грудного (36,56%), раннего детского (41,77%), дошкольного (11,25%), младшего школьного (10,73%), старшего школьного (11,24%), молодого (12,43%), среднего (13,22%), пожилого (12,15%), старческого (10,94%) возраста и долгожителей (10,00%).

Витамин PP. Определялась достоверная слабая положительная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина РР (КК=0,02, p<0,001). Концентрации выше РИ (>10%) наблюдались у лиц грудного возраста (16,67%).

Витамин A. Определялась достоверная умеренная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина A (КК=0,29, p<0,001). Концентрация ниже РИ (>10%) была выявлена у обследованных грудного (21,55%), младшего школьного (13,24%) возраста; выше РИ — у лиц грудного (23,28%), раннего детского (29,01%), дошкольного (30,35%), младшего школьного (12,45%) и старческого (12,44%) возраста.

Витамин E. Определялась достоверная умеренная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина E (КК=0,26, p<0,001). Наиболее часто (>10%) концентрация ниже РИ регистрировалась у лиц грудного (26,58%) возраста, старшего школьного (15,81%) возраста; выше РИ — у детей грудного (24,05%), раннего детского (33,33%), дошкольного (37,63%), младшего школьного (42,26%) и старшего школьного (30,29%) возраста.

Витамин K₁. Корреляционная связь между возрастом участников исследования и концентрацией отсутствовала.

Витамин K₂(менахинон-7). Определялась достоверная слабая отрицательная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина K₂ (менахинон-7). (КК=−0,27, p<0,001).

Витамин K₂(менахинон-4). Определялась достоверная умеренная отрицательная корреляционная связь между возрастом и концентрацией витамина K₂ (менахинон-4) (КК=−0,3, p<0,001).

Важной проблемой является отсутствие исследований эпидемиологического уровня, изучающих частоту дефицита ключевых МН.

Настоящее исследование имело недостатки: ограниченная информация об обследованных (возраст и пол), неизвестный перечень хронических заболеваний, лекарственная терапия. Несомненное достоинство работы — большой объем выборки, участие жителей всех регионов РФ разных возрастов.

В 2022—2023 гг. в клинико-диагностических лабораториях «ИНВИТРО» во всех регионах РФ было выполнено 3 699 129 исследований. Примерно в 90% исследований концентрации витаминов находились в РИ (исключение — витамин B₂ (74,97%)). По 7 из 12 витаминов чаще определялось повышенное содержание. Для объяснения полученных данных представлен ряд гипотез. Пациенты с повышенными концентрациями витаминов в крови могли принимать соответствующие витамины. Повышенное содержание витаминов у детей грудного возраста может быть ассоциировано с грудным вскармливанием и приемом питательных смесей [5]. Учитывая дизайн исследования, предположили, что в общей популяции недостаточность витаминов встречается чаще, а избыточные концентрации — реже, чем у обследованных в настоящей работе лиц.

Далее обсуждение результатов представлено отдельно по каждому витамину.

Витамин B₁₂(цианокобаламин). Сывороточная концентрация витамина B₁₂ оказалась ниже РИ у 4,40% обследованных (у лиц грудного, старческого возраста и долгожителей); выше РИ — у 7,53% (у лиц пожилого, старческого возраста и долгожителей). Использование дополнительного РИ концентрации от 187 до 449,99 пг/мл позволило выявить предполагаемый дефицит у 361 591 (49,94%) участника.

Эпидемиология гипо- и гипервитаминоза витамина B₁₂ является хорошо изученной по сравнению с другими витаминами. Зарубежные исследования демонстрируют, что дефицит кобаламина составляет 10—26% и является возраст-ассоциированным. У 20% лиц старше 60 лет определяется пограничное содержание этого витамина [6].

В ряде работ продемонстрирована частая встречаемость повышенного уровня кобаламина. В исследовании M. Jammal и соавт. (3702 пациентов) гипервитаминоз обнаружен в 12% случаев, дефицит — в 10% [7]. В рамках многоцентрового европейского исследования BDOSE частота повышенного содержания составила 18% [8]. Повышенные уровни витамина могут быть ассоциированы с избыточным его поступлением; высвобождением из депо; нарушениями структуры и функции транскобаламинов [9].

Сывороточные концентрации витамина B₁₂ выше РИ, определяемые у лиц пожилого, старческого возраста и долгожителей, объясняются тем, что обследованные могли получать терапию цианокобаламином по причине неврологических и гематологических заболеваний. Выраженный гипервитаминоз в ряде случаев является проявлением жизнеугрожающих состояний, включая злокачественные заболевания крови и солидные опухоли, недостаточность печени и почек [10].

Витамин B₉(фолиевая кислота). Сывороточная концентрация витамина B₉ ниже РИ встречалась в 7,58% случаев (у лиц старшего школьного, старческого возраста и долгожителей); повышенные концентрации отмечались редко.

Проблема дефицита фолиевой кислоты продемонстрирована в работе Е.Ю. Сорокиной и соавт. (2018), включившей 326 жителей Московского региона: выраженный дефицит витамина (уровень в крови <3,0 нг/мл) выявлялся у 24,2% обследованных, у 22,8% — наблюдалась концентрация витамина, соответствующая нижней границе нормы (3,0—4,5 нг/мл) [11].

Витамин B₆(пиридоксин). Плазменная концентрация витамина B₆ ниже РИ наблюдалась у 3,04% обследованных, выше РИ — у 12,47%. Сниженные и повышенные концентрации встречались одинаково во всех возрастных группах (частота не превышала 5%).

Зарубежные исследования демонстрируют, что недостаточность пиридоксина — нередкое явление. В Германии, Великобритании и Нидерландах от 5 до 25% мужчин не получают рекомендуемое количество витамина [12]. У взрослых женщин Канады распространенность тяжелого дефицита (<20 нмоль/л) выявляется у 1,5%, а пограничные значения (20—30 нмоль/л) — у 10,9% [13].

Витамин C (аскорбиновая кислота). Плазменная концентрация витамина С ниже РИ у 0,24% обследованных, выше — у 7,91% (у лиц пожилого возраста и долгожителей).

В крупнейшем исследовании по измерению уровня витамина С в мире (исследование EPIC-Norfolk от 1993—1997 гг., включившее 22 400 человек 40—79 лет) дефицит определялся в 1,4% случаев (2,2% — для мужчин и 0,8% — для женщин) [14]. Повышенные концентрации могут быть связаны с применением аскорбиновой кислоты в профилактической или лечебной мере при острых респираторных заболеваниях [15].

Витамин B₁(тиамин). Плазменная концентрация витамина B₁ ниже РИ у 3,11% (у лиц раннего детского возраста); выше — у 6,61% (у обследованных грудного возраста).

Дефицит тиамина — проблема развивающихся стран. В Камбодже 27% матерей и до 38% детей имеют гиповитаминоз [16]. Для развитых стран актуальна проблема дефицита у пожилых (до 30%), что связано с питанием, хроническими заболеваниями и полипрагмазией [17]. В некоторых работах указывается, что сниженные концентрации у новорожденных связаны с искусственным вскармливанием, могут быть ассоциированы с развитием умственной отсталости, двигательных нарушений и эпилепсии [18].

Витамин B₂(рибофлавин). Плазменная концентрация витамина B₂ ниже РИ у 2,52%; выше — у 22,51% обследованных (грудной возраст (36,56%), ранний детский (41,77%), дошкольный (11,25%), младший школьный (10,73%), старший школьный (11,24%), молодой (12,43%), средний (13,22%), пожилой (12,15%), старческий (10,94%) возраст, долгожители (10,00%)).

В научной литературе обсуждается проблема гиповитаминоза. В китайском исследовании распространенность пограничных концентраций — у 25,7% мужчин и 20,1% женщин, дефицит — у 6,6% пожилых мужчин и 4,1% пожилых женщин [19]. Работы, посвященные гипервитаминозу, единичные. Большинство авторов имеют мнение, что хронический гипервитаминоз — это редкое явление, так как рибофлавин не накапливается в организме [20]. Объяснением полученных данных являются используемые РИ. Отечественные лаборатории применяют интервалы из зарубежных источников: LabCorp, Medscape [21, 22]. По оцениваемым витаминам РИ не имеют столь значимых отличий, как по витамину B₂: 40—240 нг/мл (Medscape) и 137—370 нг/мл (LabCorp). Интерпретация результатов проводилась с учетом принятых в лаборатории РИ 40—240 нг/мл. Пробное использование интервала 137—370 нг/мл существенно меняет картину: концентрация витамина ниже РИ у 47,74%, выше — у 6,51% обследованных. Данный пример демонстрирует сложности интерпретации результатов и указывает на необходимость определения РИ для российской популяции.

Витамин PP (никотиновая кислота). Плазменная концентрация витамина РР ниже РИ у 0,79% обследованных; выше РИ у 1,86% (у лиц грудного возраста (16,67%)). Зарубежные исследования демонстрируют, что дефицит витамина в развитых странах — редкое явление [23]. Повышенное содержание у 16,67% обследованных может быть ассоциировано с составом смесей для искусственного питания [5].

Витамин A. Сывороточная концентрация витамина А ниже РИ у 5,29% (у лиц грудного, младшего школьного возраста); выше — у 8,05% (у лиц грудного, раннего детского, дошкольного, младшего школьного и старческого возраста).

Согласно данным ВОЗ от 2009 г., дефицит выявляется у 33,3% детей (чаще до 5 лет) и 15,3% беременных в мире [24, 25]. Хронический гипервитаминоз А наблюдается при длительном употреблении ретинола в дозах >8 000 МЕ/сут. Хроническое повышенное содержание ассоциировано с нарушением обмена кальция, ухудшением состояния кожи, бессонницей, симптомами со стороны желудочно-кишечного тракта [26]. Умеренное повышение ретинола у участников детского возраста могло быть связано с терапией витамином по поводу основного заболевания или с применяемыми искусственными смесями [5].

Витамин E. Сывороточная концентрация витамина Е была ниже РИ у 2,31% (у лиц грудного и старшего школьного возраста); выше — у 8,85% обследованных (у лиц грудного, раннего детского, дошкольного, младшего школьного и старшего школьного возраста). По данным работы A. Malik и соавт., гиповитаминоз E встречается на Ближнем Востоке, в Африке у 27% населения, в странах Азии у 16%, в Соединенных Штатах Америки у 11% и в Европе у 8%. Мужчины, дети и пожилые люди имеют больший риск дефицита [27]. Гипотеза, объясняющая частые повышенные концентрации, соответствует вышепредставленной гипотезе по витамину А.

Витамин K₁, K₂(менахинон-7) и K₂(менахинон-4). В соответствии с результатами исследования у большинства пациентов концентрации витаминов группы K находились в пределах РИ.

На основании исследования можно сделать следующие выводы:

— в 90% случаев концентрация водо- и жирорастворимых витаминов в крови находится в пределах РИ, за исключением витамина B₂ (74,97%);

— частота встречаемости концентрации витаминов ниже РИ составила: А — 5,29%, B₁ — 3,11%, B₂ — 2,52%, B₆ — 3,04%, B₉ — 7,58%, B₁₂ — 4,40%, С — 0,24%, Е — 2,31%, K₁ и K₂ (менахинон-4) — 0%, K₂ (менахинон-7) — 0,35%, РР — 0,79%;

— частота встречаемости концентрации витаминов выше РИ составила: А — 8,05%, B₁ — 6,61%, B₂ — 22,51%, B₆ — 12,47%, B₉ — 0,98%, B₁₂ — 7,53%, С — 7,91%, Е — 8,85%, K₁ — 0,02%, K₂ (менахинон-4) и K₂ (менахинон-7) — 0%;

— высокая встречаемость повышенных концентраций витамина B₂, вероятно, обусловлена используемым лабораторией РИ;

— пониженные и повышенные концентрации витаминов — редкое явление у лиц молодого, среднего и пожилого возраста;

— наиболее часто повышенные и пониженные концентрации витаминов встречаются у детей (грудной, ранний детский возраст), стариков и долгожителей;

— необходимы дополнительные исследования эпидемиологического уровня для изучения реальной частоты встречаемости гипо- и гипервитаминозов, исследования, направленные на пересмотр РИ для пациентов разных возрастных групп;

— особую группу интереса для дальнейшего изучения содержания витаминов в организме человека и их влияния на процессы жизнедеятельности представляют лица грудного, раннего детского, старческого возраста и долгожители.

Вклад авторов: концепция, основная идея, методология и дизайн исследования — Тихонов С.В., Бакулина Н.В., Бакулин И.Г.; сбор и обработка материала — Васильева М.К., Старостина Ю.А., Скибо И.И., Пешкова Н.Г., Чащихина Е.В.; статистический анализ — Васильева М.К.; написание текста — Васильева М.К., Тихонов С.В.; научное редактирование — Тихонов С.В., Бакулина Н.В., Бакулин И.Г., Скибо И.И.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Tikhonov S.V., Bakulina N.V., Bakulin I.G.; data collection and processing — Vasilyeva M.K., Starostina I.A., Skibo I.I., Peshkova N.G., Chashchikhina E.V.; statistical analysis of data — Vasilyeva M.K.; text writing — Vasilyeva M.K., Tikhonov S.V.; scientific editing — Tikhonov S.V., Bakulina N.V., Bakulin I.G., Skibo I.I.