Метаболизм и дефицит витамина В12 у детей

Биохимия

В химическом отношении витамин В12 относится к группе кобаламинов. Он содержится в тканях животных, но отсутствует в растениях. Витамин в тканях животных является производным бактерий, которые представляют собой единственные организмы, способные синтезировать витамин В12 в природе. В тканях животных особенно богатым источником активности В12 является печень. В основном эта активность представлена коферментом, связанным с 5-дезоксиаденозином и со специфическим белком. Замещение дезоксиаденозилового радикала гидроксильными, цианидными или метальными группами ведет к образованию гидроксициано- или метилкобаламинов. Эти производные присутствуют в неболыпх количествах в тканях и плазме. Вероятно, они являются промежуточными метаболитами В12. В лечебных целях применяются гидрокси- и цианокобаламины. Введенный парентерально цианокобаламин in vivo быстро превращается в другие формы.

Главные из известных биохимических реакций в метаболизме млекопитающих, в которых участвует В12, - это:

а) перенос метиловой группы от 5-метилтетрагидрофолата гомоцистеину с образованием метионина;

б) внутримолекулярная перестройка атомов углерода в метилмалонил кофермента А с образованием сукцинил кофермента А.

Связь этих метаболических реакций, зависимых от B12, с развитием мегалобластиых изменений при дефиците В12 неясна. Гипотеза "ловушки" фолата уже не может объяснить все наблюдающиеся факты. У детей описаны редкие наследственные нарушения с дефектом обеих названных выше зависимых от кофермента В12 реакций, вследствие чего чрезмерно увеличивается экскреция метилмалоновой кислоты и гомоцистеина, однако, несмотря на наличие этих метаболических блоков, эритропоэз остается нормальным. У некоторых же больных наблюдаются неврологические нарушения с умственной отсталостью, усиленными сухожильными рефлексами и нарушенной проприоцепцией. Чанарин предполагал, что гемопоэтические эффекты дефицита B12 имеют совершенно иной механизм, отличающийся от механизма, воздействующего на нервную ткань, и от биохимических реакций. На основании изучения поглощения фолата лимфоцитами и костномозговыми клетками было высказано предположение, что дефицит В12 нарушает транспорт 5-меметилтетрагидрофолата в клетки крови, что ведет к мегалобластный изменениям.

Всасывание и транспорт

Можно выделить три стадий всасывания. Вначале происходит взаимодействие пищевого витамина В12 с желудочным внутренним фактором (ВФ) с образованием макромолекулярного комплекса ВФ-В12. Затем этот комплекс связывается со специфическими поверхностями рецепторов на клетках слизистой подвздошной кишки. На третьем этапе включается механизм активного транспорта через кишечные клетки.

Во время транспорта в портальной крови В12, как предполагается, связывается с транскобаламином II (ТК-II), а не с ВФ. ТК-II имеет электрофоретическую подвижность бета-глобулина, в циркулирующей крови в основном не насыщен и легко связывает витамин В12 при введении его внутрь, или парентерально. Витамин В12, связанный с ТК-II, имеет короткий полупериод жизни, и ТК-II усиливает поглощение В12 рядом человеческих клеток, включая эритроциты. Другой белок, связывающий В12, TK-I с электрофоретической подвижностью альфа-глобулинов, почти полностью насыщен, имеет полупериод жизни 9-10 дней и нелегко обменивается с тканями. В свете этих данных можно предполагать, что главным транспортным белком для В12 служит ТК-II, а TK-I образует циркулирующий комплекс для депонирования В12. Клинический вывод: врожденный дефицит ТК-II вызывает мегалобластную анемию и системные проявления в первые несколько недель жизни при нормальном уровне В12 в сыворотке, а врожденный дефицит TK-I ведет к низкому уровню B12 в сыворотке без существенных проявлений дефицита.

Определение уровня В12 в организме

Ключевым методом определения уровня В12 в сыворотке является микробиологическая проба. Нормальное содержание у взрослых составляет от 140 до 900 пг/мл, причем величины между 100 и 140 считаются пограничными.

Дорманди и соавторы также обнаружили колебания уровня от 220 до 770 пг/мл у 12 детей в возрасте моложе 1 года и от 150 до 1180 пг/мл у детей в возрасте от 1 года до 10 лет. При генерализованных синдромах мальабсорбции, таких, как целиакия, можно обнаружить пограничные цифры, несмотря на то что в их основе лежит дефицит фолата. При истинном дефиците В12, например при пернициозной анемии, уровень В12 сыворотки при первом обращении к врачу обычно значительно ниже 100 пг/мл. При дефиците ТК-I уровень В12 сыворотки низкий, а при дефиците ТК-II он нормальный.

Уровень фолата в сыворотке нормальный или повышенный при изолированном дефиците В12, но, как ни парадоксально, уровень эритроцитарного фолата низок при дефиците В12, так же как и при дефиците фолата, возможно, потому, что, как упоминалось выше, в клетки поступает зависимый от В12 5-метилтетрагидрофолат. Таким образом, результаты определений низкого уровня эритроцитарного фолата недостаточно показательны, но этого можно избежать, если последовательно ставить пробы на сывороточный В12 и сывороточный фолат (натощак).

Показателем дефицита В12, как первоначально установили Кокс и Вайт, может служить также экскреция метилмалоновой кислоты. Нагрузка валином увеличивает экскрецию и тест становится более чувствительным. Грин и Пегрум предложили практические модификации, которые позволяют проводить тест быстрее и делают его удобным для обычных патологических лабораторий. Взрослые получают нагрузку 10 г валина, и экскреция метилмалоновой кислоты более 40 мг в сутки указывает на дефицит В12. В педиатрии этот тест может быть использован при исследовании метаболизма лишь в особых случаях. В редких случаях метилмалоновой ацидурии, описанной Леви и соавторами, происходит метаболическая блокада без сопутствующих гематологических изменений.

Всасывание В12 лучше всего исследовать с помощью теста Шиллинга с В12, меченным 57Со, который больной принимает внутрь с добавлением нормального желудочного сока или ВФ и без них. Это означает, что в организм приходится вводить радиоактивный изотоп, поэтому такой тест нежелателен у детей младшего возраста, его используют только для особых исследовательских целей. Однако он позволяет точно разграничить отсутствие ВФ и нарушенное всасывание комплекса ВФ - В12, например, при избирательной мальабсорбции В12 у больных с синдромом Иммерсланда. В этой работе описаны члены одной семьи, достигшие возраста 15, 16 лет и 21 года к тому времени, когда был поставлен тест Шиллинга.

Дефицит В12 и фолата вызывает совершенно одинаковые гематологические последствия, включая не только макроцитоз и мегалобластную анемию, но в тяжелых случаях также нейтропению и тромбоцитопению. Клинические признаки - это бледность, болезненность и гладкая поверхность языка, а также такие общие явления, как гипотрофия и недостаточная прибавка массы у грудных детей, иногда сопровождаемые поносом и рвотой.

Если начать лечение с малых, "физиологических", доз фолиевой кислоты и В12, часто удается различить два типа дефицита. Взрослые с анемией, вызванной дефицитом фолиевой кислоты, дают хорошую реакцию на введение 0,2 мг фолиевой кислоты внутримышечно (от 1,3 до 7 мкг/кг) в сутки, причем оптимальная ретикулоцитарная реакция и нормобластоз костного мозга достигаются через 8-10 дней. В некоторых случаях дефицита В12 введение его в дозе от 0,3 до 0,4 мг в сутки может дать слабый эффект, но после дальнейшего введения внутримышечно 3 мкг в сутки сразу после курса фолиевой кислоты наблюдается оптимальная реакция. У детей эффективна соответственно меньшая доза В12 внутримышечно; так, например, 0,1 мкг в сутки вызывает полную гематологическую реакцию у грудных детей с дефицитом витамина В12.

Баланс В12 в грудном возрасте

Ребенок рождается с более высоким уровнем витамина В12 в сыворотке, чем у матери, даже если у нее имеется дефицит, хотя существует некоторая корреляция с уровнем В12 у матери. У нормальных грудных детей резервы в печени составляют 20-25 мкг, но у детей, родившихся от матерей с дефицитом витамина B12, они могут составлять всего 2-4 мкг. Уровень сывороточного В12 у 10 недоношенных детей наблюдался в динамике, и обнаружилось, что он постепенно снижается с первоначально нормальных или высоких величин и достигает минимума примерно к 40-му дню. У 5 детей уровень сывороточного В12 упал ниже 200 пг/мкл и у одного ребенка он достиг 77 пг/мкл. В дальнейшем уровни В12 самостоятельно вернулись к норме. Предполагалось, что эти изменения обусловлены низким поступлением В12, в то время когда потребность в нем увеличена.

Женское молоко содержит в среднем 0,11 мкг витамина В12 на 100 мл и. таким образом, может быть источником примерно 0,5 мкг В12. Содержание В12 в коровьем молоке выше. При дефиците В12 у матери концентрация его в молоке такая же, как в сыворотке крови, и ребенок получает ежедневно меньше 1/10 нормального количества, т. е. меньше 0,05 мкг в сутки.

Предполагается, что взрослые нуждаются в 2-5 мкг в сутки, потребность грудных детей неизвестна. Миктур и соавторы предположили, что у ребенка с массой тела 3 кг эта потребность составляет 0,04 мкг в сутки. Однако они просто рассчитали эту цифру на массу, приняв потребность взрослого с массой тела 70 кг равной 1 мкг. Бэкер и соавторы, рассуждая аналогичным образом, называют цифру 0,06 мкг в сутки. Ввиду того что в период быстрого роста потребность, вероятно, повышена, количество 0,04 мкг недостаточно. У многих детей с врожденным дефицитом внутреннего (фактора, у которых следовало бы ожидать при рождении нормального резерва В12 в 20-25 мкг, в возрасте 8-12 месяцев развивается мегалобластная анемия. Поэтому средняя потребность на первом году жизни, возможно, ближе к 0,1 мкг в сутки. Именно эта суточная пероральная доза может вызвать полную гематологическую реакцию в грудном возрасте.

Классификация дефицита В12 в грудном и детском возрасте

Дефицит витамина В12 очень редко встречается в педиатрической практике и его легко не заметить, если не определять сывороточный В12 во всех случаях мегалобластной анемии. Системный дефицит возникает вследствие нарушенного всасывания или дефицита в пище, например, у детей, вскармливаемых грудью, матери которых страдают дефицитом витамина В12. Тканевой дефицит может возникнуть вследствие редкого дефекта транспортного механизма, т. е. дефицита ТК-II. Мальабсорбция витамина В12 у детей разделяется на три типа:

1) изолированное врожденное отсутствие внутреннего фактора при нормальной в других отношениях функции желудка; при этом мегалобластная анемия обычно развивается до возраста 2 лет;

2) пернициозная анемия, подобная этой же болезни у взрослых, с атрофией желудка и антителами против внутреннего фактора в сыворотке; однако она развивается на 2-м десятилетии жизни. У части детей этой последней категории имеются множественные эндокринные нарушения;

3) мальабсорбция при нормальной секреции внутреннего фактора вследствие генерализованного нарушения всасывания, обширных операций на кишечнике или кишечной патологии либо семейного избирательного дефекта всасывания витамина B12 в подвздошной кишке, сопровождаемого доброкачественной протеинурией.

Больных с системным дефицитом, вызванным нарушением всасывания, можно поддерживать в состоянии гематологической: ремиссии относительно небольшими парентеральными дозами витамина В12, например 100 мкг в месяц, но больные с дефицитом ТК-II нуждаются в значительно больших и более частых дозах, например 1000 мкг 2 раза в неделю.

Дефицит внутреннего фактора. В литературе описано менее 50 случаев. Мичурин и соавторы предполагали, что их можно разделить на два типа. У большинства больных с первым типом дефицита мегалобластная анемия развивается до возраста 2 лет (случай 4) и наблюдается изолированный дефицит внутреннего фактора при нормальной гистологии желудка или нормальной секреции кислоты без появления сывороточных антител к внутреннему фактору. Артур описал девочку 3 лет с дефектом этого типа. Гемоглобин составлял 4,8 г%, костный мозг был мегалобластный, уровень витамина В12 сыворотки был 60 пг/мл, а фолата в сыворотке - 17 мкг/мл. Тест Шиллинга показал нарушенное всасывание витамина В12, которое было нормализовано при введении внутреннего фактора. Внутренний фактор в желудке отсутствовал, но биопсия желудка дала нормальные результаты, не было признаков гастрита и атрофии. Как по росту, так и по массе тела девочка была ниже трех сигмальных отклонений от среднего уровня, но, после того как было начато парентеральное лечение цианокобаламином, рост резко активизировался.

Наблюдается большая частота семейных заболеваний у сиблингов, но, по-видимому, этот вид ювенильной пернициозной анемии те связан со взрослой формой пернициозной анемии.

Вторая, менее многочисленная группа больных, описанная Мичуриным, включает детей старшего возраста, обычно 10 лет и старше, у которых, помимо перечисленного, наблюдаются гистаминоустойчивая ахлоргидрия, атрофия слизистой желудка и антитела к внутреннему фактору. Предполагалось, что эти дети страдают такой же болезнью, что и пернициозная анемия взрослых, но, помимо многих общих признаков, существуют и.некоторые отличия. К ним относится большая частота эндокринных нарушений у детей, включая идиопатический гипопаратиреоз, болезнь Аддисона, гипотиреоз, полиэндокринопатию, ювенильный цирроз, недостаточность яичников, агенезию селезенки и иммунологические нарушения у больных и членов их семей. По-видимому, эти сопутствующие нарушения обусловлены генетически детерминированной тенденцией к образованию органоспецифических антител. Нарушения функции желудка совершенно такие же, как при аддисоновой пернициозной анемии у взрослых, но причина болезни, возможно, другая. Наследование, вероятно, рецессивное.

Избирательная мальабсорбция В12 в подвздошной кишке. Совершенно иной семейный синдром, вызванный изолированным дефектом кишечного всасывания В12 с нормальной кислотностью желудочного сока, нормальной гистологией и внутренним: фактором желудка, но с сопутствующей постоянной протеинурией был описан Имурсландом и соавторами. Вместе с более новыми сообщениями было описано 37 детей обоего пола в возрасте от 7 месяцев до 14 лет, но обычно младше 2 лет. У этих детей, по-видимому, имеется изолированный дефект всасывания комплекса внутреннего фактора с В12. после того как последний соединяется с клеточной поверхностью подвздошной кишки и до связывания В12 ТК-II. Других дефектов кишечного всасывания нет, и, согласно данным световой и электронной микроскопии, слизистая подвздошной кишки нормальна. Выявлена семейная тенденция в заболеваемости: так, дефект обнаружен у 3 братьев, но у обоих родителей всасывание было нормальным. Парентеральное введение B12 (100 мкг В12 в месяц) снимает мегалобластную анемию, но не ликвидирует протеинурию. Кроме того, описана протеинурия у годовалого больного, а анемия развилась у него спустя 10 лет.

Другие причины мальабсорбции. Слепые петли, анастомозы и свищи, созданные во время хирургических операций, могут быть связаны с нарушенным всасыванием В12, очевидно, вследствие изменения бактериальной кишечной флоры. Лечение тетрациклином может вызвать гематологическую ремиссию. Кишечная склеродермия также может сопровождаться мегалобластной анемией вследствие нарушенного всасывания В12 по аналогичной причине. Обширная резекция дистального отдела тонкого кишечника после гангрены на почве заворота в возрасте 20 дней привела к развитию мегалобластной анемии с низким уровнем сывороточного В12 в 11-месячном возрасте. Даллман и Диамонд описали ребенка, у которого через 36 ч после рождения была произведена тотальная резекция подвздошной кишки по поводу атрезии кишечника, а позднее, в возрасте 3 лет 4 месяца, у него развились дефицит В12 и мегалобластная анемия. Как и у взрослых, заражение широким лентецом может вызвать дефицит В12, так как паразит конкурирует с хозяином из-за витамина.

Дефицит В12 как проявление синдрома целиакии наблюдается редко; только у 1 из 19 детей с целиакией сывороточный В12 был низким. Вероятно, дефицит возникает чаще при тропической спру, так как кишечник при этом заболевании поражается на большем протяжении. У детей с фиброзным кистозом поджелудочной железы отмечена мальабсорбция кристаллического B12, но не пищевого, связанного с белком. Однако системного дефицита В12 не возникало.

Дефицит транскобаламина II. Раннее развитие глубокой мегалобластной анемии с нейтропенией, тромбоцитопенией, склонностью к инфекциям, гипотрофией, поносом, рвотой, красным воспаленным языком и язвами в полости рта описано у двух сибсов с дефицитом белка, транспортирующего В12 (ТК-II). Картина эта развернулась в возрасте 3 и 5 недель, хотя уровень гемоглобина при рождении был нормальным. Полная клиническая и гематологическая ремиссия была вызвана большими дозами введенного парентерально витамина B12 - 1000 мкг 2 раза в неделю или 500 мкг через день. Фолиевая кислота была неэффективна. Прекращение лечения витамином В12 у одного ребенка привело к рецидиву мегалобластной анемии через 6 мес. У этих двух детей сывороточный уровень В12 составлял 267 и 855 пг/мл, а у одного из них сывороточный фолат - 20 нг/мл. Всасывание В12 было снижено, причем введение внутреннего фактора не восполняло этого дефекта, следовательно, можно было предполагать, что ТК-II участвует в нормальном всасывании В12. У обоих родителей и у ряда других членов семьи, несмотря на гематологически нормальный статус, определялся низкий уровень ТК-II, что указывает на аутосомно-рецессивный тип наследования.

Различные белки, связывающие В12, идентифицируются при помощи ионообменной хроматографии на ДЭАЭ-целлюлозе или сывороточного электрофореза на полиакриламидном геле после уравновешивания В12. Когда сыворотка этих больных или здоровых лиц инкубируется с очень высокими концентрациями В12, появляются вторичные "пики" связывания. Возможно, что эти вторичные связывающие факторы начинают действовать, когда вводятся большие лечебные дозы В12, и заменяют нормальный ТК-II в его функции транспорта В12 в ткани.

Для изучения подобных нарушений можно воспользоваться еще одним тестом - измерять способность ненасыщенной сыворотки связывать витамин В12. Для этого меченный В12, добавляют к сыворотке при комнатной температуре и измеряют количество, которое может быть удалено при контакте с древесным углем, покрытым гемоглобином. Как и следует ожидать, при дефиците ТК-II связывающая способность снижена.

Недавно в Швейцарии описана еще одна семья с этим нарушением. Первоначальные признаки болезни заключались преимущественно в повышенной склонности к инфекции, связанной с агаммаглобулинемией и нарушенной продукцией антител.

Женский журнал www.BlackPantera.ru:  Митчел Уиллоуби