Сезонни вариации в нивото на 25-хидроксивитамин Д при пациенти с бъбречна трансплантация

Д-р Жан Филипов1, д-р Борелли Златков1, проф. д-р Емил Паскалев, дмн1, д-р Николай Хубанов2, проф. д-р Добрин Свинаров, дмн3

1 - Клиника по нефрология и трансплантация, УМБАЛ Александровска

2 - Отделение за спешен прием, УМБАЛ Александровска

3 - Лаборатория по лекарствен и терапевтичен мониторинг, УМБАЛ Александровска

Увод: 90% от 25-хидроксивитамин Д (25ВД) в тялото се синтезира под въздействието на слънчевата светлина, което обуславя силно изразена сезонна вариабилност в образуването му. Витамин Д недостатъчност обаче се среща и в т.нар. „слънчеви“ региони на света поради редица фактори - културни особености, стил на обличане и др.

Цел: Целта на нашето проучване бе да се изследват сезонните промени на 25ВД при пациенти с бъбречна трансплантация (БТ).

Материали и методи: 25ВД беше изследван в два периода - май 2012 до ноември 2012 и януари 2013 до април 2013 г. Селектирани бяха пациенти с давност на БТ над шест месеца и стабилна функция. Болни с парциална паратиреоидектомия, съвместен прием на калциневринови инхибитори и mTOR инхибитори, както и с напреднала чернодробна болест и ВД суплементация не бяха включени в проучването.

Пациентите с промени в бъбречната функция, имуносупресивна и ВД терапия не бяха включени. Бяха използвани следните статистически инструменти - дескриптивен, Т-тест за чифтни променливи, при приета значимост р<0.05 (програма SPSS 11.5). Измерването на нивото на 25Д се осъществяваше по LC-MS/MS валидизиран метод.

Резултати: Бяха селектирани 232 пациента (мъже (M) 153, жени (Ж) 79). Средното ниво на 25ВД за периода май 2010-ноември 2012 беше 61.06+/-22.31 nmol/l, за периода януари 2013-април 2013 - 39.19+/-18.89 (р<0.001). Статистически значимите фактори, влияещи на сезонния спад на 25ВД бяха сезонност (тестуване в месеците юли, август, септември, март, април), мъжки пол и индекс на телесна маса (ИТМ).

Заключение: Налице е изразена сезонност в нивото на 25ВД при пациенти с БТ. Промените в 25ВД при тези болни се определят не само от сезонния фактор, но и от допълнителни фактори като пол и ИТМ.

Увод

Витамин Д (ВД, Vitamin D) и неговите метаболити са хормони и хормонни прекурсори, които се синтезират ендогенно - в кожата или се приемат от околната среда. Под влияние на ултравиолетовите лъчи от слънцето, 7-дехидроксихолестерол (известен още като провитамин Д) се трансформира в дермиса до превитамин Д, който под влияние на телесната температура изомеризира до витамин Д3 (холекалциферол).

Освен синтеза в кожата, витамин Д се набавя и с храната, но хранителният прием отговаря само за около 10% от общото количество ВД в организма (1). Екзогенният внос на витамин Д се осъществява основно чрез ергокалциферол (витамин Д2) и холекалциферол (витамин Д3). Метаболитите витамин Д2 и Витамин Д3 са с еквивалентна биологична активност и ефективност (2).

Кожният синтез на ВД зависи от броя на фотони в спектъра на ултравиолетовите лъчи тип В, достигащи повърхността на земята в зенита на слънцето. С оглед на доминиращия му процент за определяне на ВД статуса е обяснима и сезонната вариация в нивото на 25-хидроксивитамин Д (25ВД) (1).

Редица несезонни фактори повлияват кожния синтез на ВД - расови особености (меланиново съдържание на кожата), възраст, замърсеност на въздуха в градовете, физическа активност на открито, културни особености (3-10).

Тези фактори обясняват наличието на ВД недостатъчност в т.нар. „слънчеви” региони на планетата. При пациентите с органна трансплантация, ВД статусът е повлиян на редица нива, като от особено значение е засягането на синтеза на ВД в кожата.

Поради високата честота на кожни неоплазии се избягва излагането на директна слънчева светлина и се използват слънцезащитни средства с висок слънцезащитен фактор (SPF) (11, 12). Доказано е, че средства със SPF 8 намаляват продукцията на ВД в кожата с 95%, докато при SPF 15 намалението е с 99% (13).

Цел на нашето проучване беше да се демонстрират сезонните промени във ВД статуса при пациенти с бъбречна трансплантация (БТ), проследявани в диспансера по БТ към УМБАЛ Александровска и да се установят факторите, влияещи на промените в нивото на ВД. За маркер за ВД статуса бе избран общият 25ВД (25ВД2 + 25ВД3) според препоръките на KDIGO (14).

Материали и методи

Подбор на пациентите. Пациентите бяха тествани за ниво на 25ВД по време на техните редовни прегледи към диспансера по бъбречни трансплантации (ДБТ) в периода май-ноември 2012 и януари-април 2013. Селектирани бяха трансплантираните с давност на БТ над 6 месеца, стабилна бъбречна функция, без оперативни интервенции на паращитовидните жлези в миналото.

Изключени бяха болните със съвместен прием на калциневринови инхибитори и mTOR инхибитори, напреднало чернодробно заболяване (над клас А по Child-Pugh), както и пациенти с ВД суплементация и екстремни стойности за ПТХ, ИТМ, 25ВД.

При второто тестване за 25ВД болните бяха допълнително селектирани, като не бяха включени тези с промяна в бъбречната функция, имуносупресивната терапия и въведена ВД суплементация.

Изследване за 25ВД се извърши с валидиран LC-MS/MS метод след екстракция с хексан, използване на d325D3 за вътрешен стандарт, C18 аналитична колона, положителна електро-спрей-йонизация и проследяване на йонната реакция при следните m/z преходи: 401 - 383 за 25D3, 413 - 395 за 25D2 и 404 - 386 за d325D3.

Методът беше валидиран съгласно критериите на FDA и DEQAS сертифициран, с документирани селективност и ефект на матрицата, точност и възпроизводимост 7.5%; екстрационен добив 57-73%; линейна област 3-300 nmol/l, R2 >0.99, стабилност при замразяване и размразяване за три цикъла от 24 часа, постпрепаративна стабилност 96 часа на 10 градуса по Целзий, краткосрочна стабилност 24 часа на тъмно и два часа на светло; стабилност в разтвор и в плазма пет дни на температура в диапазона 4-8 градуса и 99 дни при температура -20 градуса по Целзий.

ВД достатъчност е дефинира като серумно ниво на ВД над 80 nmol/l. Стойности на 25ВД между 50 и 79 nmol/l се дефинираха като лека недостатъчност. За тежка недостатъчност се прие серумен 25ВД между 25 и 49 nmol/l, а ВД дефицит - серумен 25ВД под 25 nmol/l.

Статистически анализ

Използван е дескриптивен анализ, еднофакторен и многофакторен логлинеен регресионен анализ, както и Т-тест за сравняване на двойки от величини при сравняване стойностите на 25ВД за двата периода. Използва се статистическият пакет SPSS 11.5, прието ниво на значимост р<0.05.

За да се избегне получаването на подвеждащи резултати, данните бяха проверени за екстремни стойности (outliers) чрез метода Z-score. Като данни, които рязко се отличават от останалите, бяха дефинирани такива със стойност на Z-score над +3.29 и под -3.29. С оглед наличието на хетероскедастичност бе използван естествен логаритъм от количествените данни за ИТМ, ПТХ, АФ и 25ВД.

Резултати

Бяха селектирани 232 пациенти, отговарящи на описаните по-горе условия. От тях преобладаваха тези от мъжки пол (n=153). Най-високи стойности на 25ВД се установиха за месеците август, септември, октомври, като най-висока стойност е за август (78.83 nmol/l).

Най-ниските стойности за 25ВД се отчитат в месеците февруари, март, април, като най-ниско ниво се установява през март - 32.22 nmol/l.

Установи се влошаване на ВД статуса при пациентите през януари-април 2013 спрямо май-ноември 2012. Налице е увеличаване на дела на пациентите с ВД дефицит и силно намаляване на тези с ВД достатъчност. Промяната е по-изразена при мъжете.

Средната стойност на 25ВД за периода май-ноември 2012 беше 61.06+/-22.31 nmol/l, а за януари-април 2013 - 39.19+/-18.89 nmol/l, което беше статистически значима разлика в двата периода (р<0.001).

За оценка на факторите, влияещи на сезонния спад на ВД, селектирахме само болните с намаляване на 25ВД в двата периода (n=206). Проведе се едно- и многофакторен регресионен анализ, оценяващ факторите, влияещи на разликата в 25ВД в двата периода.

Водещо влияние имат сезонните фактори (тестуване за 25ВД през юли, август, септември, март и април). При мъже се отчита значимо по-изразено намаление на 25ВД. Отчита се още обратна връзка между промяната в 25ВД и ИТМ.

Дискусия

Дефицитът на ВД се свързва с увеличена загуба на костно вещество, но също така и с увеличена честота на неоплазии, повишена активност на ренин-ангиотензин-алдостероновата система и други плейотропни ефекти. При пациентите с БТ и лош ВД статус е налице по-лоша преживяемост на графта и болния (13).

Нашето проучване показа висока честота на субоптимални нива на ВД в периода май-ноември 2012, който включва концентрационния пик на ВД. Само 44 пациенти бяха с ВД достатъчност (18.97%).

През периода ВД статусът на селектираните болни се влошава драстично - процентът на ВД достатъчност спада до 2.56%, а като цяло преобладават тежките отклонения във ВД статуса - тежка недостатъчност и ВД дефицит.

С оглед на препоръчаното от някои автори минимално ниво на 25ВД 75 nmol/l за профилактиране на загубата на костно вещество и неопластични заболявания (15-19), огромен процент от пациентите с БТ целогодишно са с висок риск от развитие на тези усложнения.

В допълнение трябва да се отбележи, че нашето проучване установява статистически значимо влияние на мъжкия пол и на ИТМ върху сезонния спад на 25ВД, заедно със сезонността.

Високият ИТМ се асоциира с по-лош ВД статус, поради секвестрация на 25ВД в мастната тъкан (20, 21). При жени отново се отчитат по-ниски нива на 25 ВД, вероятно поради по-високия процент на мастна тъкан в тялото, а също така при бременност и кърмене (22, 23, 24).

Нашите резултати показват по-изразено сезонно намаление на 25ВД при групи с по-добър ВД статус (мъже и нисък ИТМ). Вероятно това се дължи на значимо по-високата изходна стойност на 25ВД при тези пациенти в периода май-ноември 2012.

Резултатите ни показват нуждата от адекватна ВД суплементация при пациентите с висок риск за ВД недостатъчност, включително и в подгрупи от болни с по-добър ВД статус. До тези изводи достигат и други автори, но за други рискови болни (25).

Заключение

Нашето проучване доказа целогодишно висок процент на субоптимални ВД нива, с изразено влошаване на ВД статуса при пациенти с БТ в зимно-пролетните месеци. Влошаването е по-изразено при групи с по-висок 25ВД (мъже, нисък ИТМ), което налага адекватна ВД суплементация при болните с БТ, особено в зимните и пролетни месеци.

Използвани източници:

1. Holick F. High prevalence of vitamin D inadequacy and implications for health. Mayo Clin. Proc. 2006; 81 (3): 353-73

2. Holick F., Biancuzzo B., Chen R. et al. Vitamin D2 is as effective as Vitamin D3 in maintaining circulating concentrations of 25-Hydroxyvitamin D. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 93 (3): 677-681

3. Борисова А., Шинков А., Влахов Й. Сравнителен анализ на разпространението на дефицит и недостатъчност на витамин Д в различен тип населени места в България. Ендокринология 2012, XVII №3: 143-155

4. Борисова А., Шинков А., Влахов Й. Честота на дефицит, недостатъчност и достатъчност в българската популация >20-80 години. Ендокринология 2012, XVII №3:122-134

5. Clemens T., Adams J., Henderson S. et al. Increased skin pigment reduces the capacity of skin to synthesise vitamin D3. Lancet 1982;1(8263):74-76

6. Holick M., Matsuoka L., Wortsman J. Age, vitamin D and solar ultraviolet. Lancet 1989;2:1104-1105

7. MacLaughlin J., Holick M. Aging decreases the capacity of human skin to produce vitamin D3. J Clin Invest. 1985;76:1536-1538

8. Nesby-O`Dell S., Scanlon K., Cogswell M. et al. Hypovitaminosis D prevalence and determinants among African American and white women of reproductive age: third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994. Am J Clin Nutr. 2002;76(1):187-92

9. Taha S., Dost S., Sedrani S. 25-Hydroxyvitamin D and total calcium: extraordinarily low plasma concentrations in Saudi mothers and their neonates. Pediatr Res. 1984;18:739-741

10. Sullivan S., Rosen C., Halteman W. Adolescent girls in Maine at risk for vitamin D insufficiency. J Am Diet Assoc 2005;105:971-974

11. Querings K., Girndt M., Geisel J. et al. 25-hydroxyvitamin D deficiency in renal transplant recipients. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91(2):526-529

12. Holick F. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3):266-281

13. Falkiewicz K., Boratynska M., Speichert-Bidzinska B. et al. 1, 25-Dihydroxyvitamin D deficiency predicts poorer outcome after renal transplantation. Transplant Proc 2009; 41: 3002-3005

14. Moe S., Drueke T., Block G. еt al. KDIGO clinical practice guideline for the diagnosis, evaluation, prevention, and treatment of Chronic Kidney Disease-Mineral and Bone Disorder (CKD-MBD).Kidney Int 2009;76 Suppl 113:S1-130

15. Platz E., Hankinson S., Hollis B. et al. Plasma 1,25-dihydroxy- and 25- hydroxyvitamin D and adenomatous polyps of the distal colorectum. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2000; 9(10): 1059-1065

16. Grau M., Baron J., Sandler R. et al. Vitamin D, calcium supplementation, and colorectal adenomas: results of a randomized trial. J Natl Cancer Inst. 2003; 95(23):1765-1771

17. Harris S., Soteriades E., Coolidge J. et al. Vitamin D insufficiency and hyperparathyroidism in a low income, multiracial, elderly population. J Clin Endocrinol Metab. 2000; 85(11):4125-4130

18. Malabanan A., Veronikis I., Holick M. Redefining vitamin D insufficiency. Lancet. 1998; 351(9105):805-806

19. Miller P., Shane E. Management of Transplantation Renal Bone Disease: Interplay of Bone Mineral Density and Decisions Regarding Bisphosphonate Use. In: Weir MR, Medical Management of Kidney Transplantation, Philadelphia, USA, Lippincott, Williams & Wilkins, 2005: 359 -373

20. Snijder M., van Dam R., Visser M. et al. Adiposity in relation to vitamin D status and parathyroid hormone levels: a population-based study in older men and women. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90:4119-4123

21. Wortsman J., Matsuoka L., Chen T. et al Decreased bioavailability of vitamin D in obesity [published correction appears in Am J Clin Nutr. 2003; 77:1342]. Am J Clin Nutr. 2000;72:690-693

22. van Dam R., Snijder M., Dekker J. et al. Potentially modifiable determinants of vitamin D status in an older population in the Netherlands: the Hoorn Study. Am J Clin Nutr, 2007 85:755-761

23. Looker A., Dawson-Hughes B., Calvo M. et al. Serum25-hydroxyvitamin D status of adolescents and adults in two seasonal subpopulations from NHANES III. Bone 2002; 30:771-777

24. van der Meer I., Karamali N., Boeke A. et al. High prevalence of vitamin D deficiency in pregnant non-Western women in The Hague, Netherlands. Am J Clin Nutr 2006; 84:350-353

25. The Endocrine Society. Еvaluation, treatment and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine society practice guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2011; 96(7): 1911-1930