23 сентября 2017, 20:36
Олег Акинин
Об этом переводе:
  • Оригинальное название: «Sunlight and Your Health: An EnLIGHTening Perspective»
  • Опубликовано: Телеканал Калифорнийского университета (University of California Television), 7 января 2015 г.
  • Ссылка на источник: Ютуб, англ.https://youtu.be/oAAlMYWtF_s
  • Транскрипт и перевод выполнен для блога «Вавилонский Зоопарк»
  • Примечание к переводу: сокращены шутки и мультипликационные вставки, убрано большинство развлекательных слайдов.
Витамин D

Солнечный свет и ваше здоровье: проСВЕТляющая перспектива

  • , Больница Бостонского Университета
  • Michael F. Holick, PhD MD, Boston University Medical Center


Очень приятно быть здесь, в солнечном Сан-Диего. Хочу поблагодарить Кэрол за то, что ей удалось собрать этот замечательный симпозиум, за возможность присутствовать на нём, поблагодарить Седрика и всех моих друзей в этом зале.

Я собираюсь дать очень общий обзор о солнечном свете и здоровье. В своей работе я получал поддержку от NIH, UV Foundation, также Роб Вильямс (Rob Williams) был партнёром в разработке мобильного приложения-метрики. Солнце также меня поддерживало.

Я хочу рассказать о Солнце, которого вы не знаете, потому что мы продолжаем слышать, что солнечный свет вредит вашему здоровью. Как Генеральный хирург, так и FDA предостерегают нас от любого воздействия солнечного света, а Американская академия дерматологии продолжает твердить свою мантру: «вы не должны попасть ни под один прямой луч солнечного света в своей жизни».

Примечание переводчика Ультрафиолетовое излучение, в том числе и естественная часть солнечного спектра, отнесено Международным агентством по изучению рака к первой, высшей группе канцерогенов, наряду с асбестом, к примеру. Так что лектор ничуть не преувеличивает.

Нам постоянно твердят что Солнце может нанести вред коже, и это правда: ЧРЕЗМЕРНОЕ воздействие солнечного излучения увеличивает риск возникновения рака кожи. С другой стороны, мы появились и эволюционировали под солнечным светом, и люди всегда ценили благотворное влияние Солнца. Суть моего посыла: образование, образование, образование.

Солнце одновременно и хорошее, и плохое, и злое. Поэтому, если задуматься о солнечном свете, то можно найти очень много его полезных эффектов. Однако если подвергаться воздействию большого количества солнечного света, то можно получить и негативные последствия. И конечно, последствия могут быть и совсем печальными. И я думаю, нам стоит разобрать некоторые из этих эффектов, включая роль Солнца в производстве витамина D.

Солнечный свет несёт энергию, и действительно замечательный факт: Солнце излучает весь электромагнитный спектр – от космических лучей до микроволнового и радиоволнового излучения. Количество энергии излучения зависит от длины волны: так, рентгеновское излучение может разрушить клетки организма, а энергия радиоволны настолько мала, что организм её просто не замечает.

В качестве щита от наиболее опасных видов излучения выступает земная атмосфера – она предотвращает попадание излучения коротковолнового спектра на поверхность планеты. Только очень небольшая часть ультрафиолетового излучения достигает земли.

Фактически, до поверхности Земли доходит около 0.1% УФБ, УФА, 39% составляет видимое излучение, около 56% - инфракрасное. УФС поглощается атмосферой практически полностью, ещё более короткие виды излучения не доходят вообще. Однако эволюционно сложилось так, что только ультрафиолет Б (УФБ) способен производить в вашей коже витамин D.

Итак, каковы последствия воздействия электромагнитной радиации солнечного спектра? Искусственное УФС излучение близко к ионизирующему, и из-за своей высокой энергии достаточно легко разрушает клетки бактерий, поэтому широко используется в качестве антисептика при самых различных обстоятельствах: обеззараживание воды, кварцевание помещений, стерилизация инструментов.

Но нас больше заботит УФА и УФБ излучение. Ещё раз отмечу, что чем короче длина волны, тем выше количество энергии, которое она несёт, эти показатели обратно пропорциональны. Таким образом, коротковолновое излучение практически не проникает вглубь кожи. УФС излучение, например, поглощается ДНК и протеинами уже в самых верхних слоях кожи. Однако видимое излучение может проникать глубже в ткани, и мы не знаем точно, к каким следствиям это приводит, хотя в дальнейшем и я поделюсь с вами нашими идеями о периодичности и работе CLOCK генов, присутствующих повсюду в вашем теле.

УФБ проникает в основном в эпидермис, где производится витамин D и происходит ряд других биологических реакций, включая высвобождение оксида азота. УФА проникает глубже в кожу, поскольку это излучение не так эффективно поглощается ДНК и протеинами, и достигает капиллярной сети кожи. Видимый свет проникает ещё глубже, излучение с большой длиной волны может достичь внутренних полостей тела.

Обсуждая воздействие солнечного света нужно всегда принимать во внимание зенитный угол и толщину озонового слоя. Если Солнце находится у вас над головой, угол равен нулю, и вы получаете максимальную дозу УФА и УФБ излучения. Зимой, поскольку Солнце не поднимается высоко и угол больше, солнечные лучи должны пройти через большую толщу атмосферы и озонового слоя, и больше УФА и УФБ рассеется. Это явление имеет значительное влияние, особенно на производство витамина D. Мы знаем, что зимний свет в принципе не способен производить какое-либо значительное количество витамина D, если человек живёт выше 35 широты. А также нам известно, что зима – время обострения большинства хронических заболеваний.

Итак, как кожа реагирует на солнце? Ультрафиолет А проникает сквозь эпидермис, ультрафиолет Б в основном поглощается ДНК и белками в эпидермисе.

И первая реакция кожи – увеличение рогового слоя, эти чешуйки выступают как маленькие зеркала, отражающие УФА и УФБ излучение. Вторая реакция: клетки-меланоциты, располагающиеся между дермой и эпидермисом начинают производить группы меланосом, которые постепенно распределяются по всем клеткам эпидермиса. Мелоносомы производят и накапливают солнцезащитные пигменты, в основном меланин, и строятся над ядром клетки в мембраны, защищая, таким образом, ядро каждой из эпидермальных клеток от повреждения ультрафиолетом.

Энзим тирозиназа, фактически является двигателем этого процесса, при его посредстве производится меланин – полимер, являющийся прекрасным натуральным солнцезащитным средством. Как это действует можно увидеть на слайде, меланоциты находятся на переходе между дермой и эпидермисом, а меланосомы накрывают, как зонтиком, ядра клеток. Таким образом, в процессе эволюции тело развило очень простой и эффективный способ уменьшить риск повреждения кожи солнечным светом.

Также интересно что меланоциты, подвергающиеся УФБ излучению производят меланосомы, мигрирующие вверх, в эпидермис, чтобы защитить ДНК и белки. Но под воздействием проникшего глубже УФА излучения меланосомы начинают мигрировать вниз, к дермальному слою кожи. Таким образом, подвергаясь только УФА излучению человек накапливает большое количество меланосом в дерме, но очень мало в эпидермисе. В результате он выглядит загорелым, но фактически беззащитен перед Солнцем, которое легко наносит ущерб эпидермису.

Примечание переводчика Это важно. Все лампы в соляриях излучают именно в спектре ультрафиолета А. Ультрафиолет Б может повреждать ДНК, поэтому считается канцерогеном и строго ограничен. В итоге загар из солярия декоративный, кожа не защищена от действительно травмирующего воздействия естественного УФБ излучения. Любой солярий – какой-то странный эксперимент над собой, человеческий организм эволюция к такому не готовила.

Таким образом, меланин играет роль настоящего зонтика, защищающего ДНК от повреждений. Возможный механизм синтеза меланина состоит в том, что одно из азотистых оснований в составе ДНК – тимин – образует димеры, воздействие на которые ультрафиолета Б вызывает иссечение участка ДНК, что служит сигналом энзиму тирозиназе увеличить производство меланина. Опять же, организм очень умён: если вы попали под ультрафиолет, то часть ДНК в вашей коже обязательно повредится, но в результате этого повреждения меланоциты стимулируются к производству большего количества меланина.

Если сравнить спектр солнечного света и спектр эритемального воздействия, то легко заметить, что эритема от воздействия солнечного света по большей части образуется в том же диапазоне длины волны, в котором производится и витамин D - от 290 до 315 нанометров, это ультрафиолет Б. Тем не менее, УФА тоже обладает эритемообразующим действием. В полдень 15% эритемы образуется за счёт УФА, 85% - за счёт УФБ. Таким образом, УФА тоже вызывает эритему и меланизацию, но получить этого излучения нужно в 1000 раз больше, чем УФБ.

Вывод прост – никогда не обгорайте на солнце. Нет никаких сомнений в том, что чрезмерное облучение первоначально увеличивает риск для актинических кератозов, которые представляют собой чешуйчатые поражения кожи, а продолжительное воздействие может привести к базальной и плоскоклеточной карциноме.

Уродливая часть этой истории, конечно, морщины. Ультрафиолетовое излучение, особенно проникающее в глубокие слои кожи, приводит к разрушению эластичных тканей, в результате упругость кожи уменьшается. Происходит молекулярная «сшивка» белков и образование неэластичной ткани, как в результате прямого действия УФА излучения, так и в результате дополнительного окислительного воздействия на коллагеновую матрицу.

Примечание переводчика Таким образом, морщины появляются не из-за нахождения под полуденным солнцем, а из-за продолжительного нахождения под «щадящим» утренним и вечерним солнцем. УФБ, которого боятся из-за его способности повреждать ДНК, в лучшем случае присутствует в умеренных широтах 1.5-2 часа в сутки, в полдень и летом. Зимой его нет. Зато УФА присутствует постоянно.

Можно просто взглянуть на жителей Заполярья: чукчей, эскимосов, т.д. От людей, живущих за Полярным кругом ожидаешь белую кожу - ведь солнце никогда не поднимается там высоко, УФБ в спектре очень мало, оно не «жарит», «полдня» не бывает вообще. Однако коренные жители тех мест имеют густой загар и явные признаки фотостарения кожи. Полгода полярного дня - не шутки.

Солнце при длительном под ним нахождением абсолютно точно портит кожу, но прятаться от него в полдень, а часами торчать под ним утром и вечером - ошибка.

Перейдём к другому вопросу: как люди воспринимают Солнце? Нет сомнений в том, что сначала люди ценили благотворное воздействие Солнца. Гиппократ прописывал гелиотерапию (солнечные ванны) как для терапевтических, так и для психологических целей. Далее я буду использовать слайды, предоставленные моим хорошим другом Астой (Asta Juzeniene).

Настоящее изучение, конечно начитается с промышленной революции в Англии. В 19 веке большинство учёных считали, что воздействие солнечного света на кожу обусловлено теплом, создаваемым излучением. В 1801 году Риттер открыл ультрафиолетовое излучение. Исследователь Хомс поставил элегантный эксперимент: он облучил руку солнечным светом пока не появилась эритема, боль и волдыри, замерив при этом температуру. В следующий раз рука была прикрыта от солнечного света тканью, и, несмотря на то что температура поднялась выше, чем в первом эксперименте, не было ни эритемы, ни волдырей. Тот же эксперимент он проводил с чернокожим, и на него свет вообще не оказал никакого воздействия. Таким образом, у Хомса впервые возникло понимание что свет сам по себе имеет биологическое действие, не связанное с теплом, а также что пигментация в чёрной коже защищает от солнца, а не от жара. Он опубликовал свою работу в 1820 году.

В то же время в Польше проводил свои исследования Анджей Снядецкий (Sniadecki). Он выдвинул гипотезу о связи солнечного света и заболеваемости рахитом, опираясь на данные сравнительных исследований. Заниматься этой темой его вынудило большое количество детей с рахитом в Варшаве.

Он осознал, что наибольшее число случаев рахита было у детей, живущих в центре города, а у детей из предместий и сельской местности рахит отсутствовал. Снядецкий писал: «очевидным и сильным является воздействие Солнца на лечение рахита, а также на частоту возникновения заболевания в густонаселённых городах, где улицы узкие и слабо освещённые». Но кто будет слушать польского врача в 1822-ом году?

В 1897 году Финсен (Finsen) начал лечение «lupus vulgaris» - это туберкулезная инфекция кожи - ультрафиолетовым излучением, и он получил за свою работу в 1903 году Нобелевскую премию. Фототерапия Финсена обрела большую популярность – пациентов просто оставляли снаружи, и подвергали воздействию прямых лучей солнечного света.

Несколько примеров из того времени, и можно видеть значительный эффект.

В результате было признано, что фототерапия как медицинская процедура имеет важное значение. К 1933 году насчитывалось более 160 различных заболеваний, от снижения кровяного давления до воздействия на иммунную систему, при которых солнечный свет оказался полезным.

В 1889 году в Бостоне у 80% младенцев были признаки рахита, и рахит был серьезной проблемой. В 1919 году венский врач Гульчинский (Huldschinsky) заявил, что детей можно облучать ультрафиолетовой лампой, и этим лечить рахит. В основном все посчитали что этот парень не совсем нормальный – как свет на кожу вообще может влиять на кости? Но Гульчинский экспериментировал и видел, что облучение одной руки излечивает рахит по всему телу, а значит что-то происходит, производится какое-то вещество, входящее в кровоток и имеющее непосредственное действие.

Это один из ранних рентгеновских снимков, сделанных Гульчинским. 1 октября 1918 года, и 12 ноября 1918 года. Облучение 1 час 2 дня в неделю в течение шести недель ультрафиолетом оказалось безлекарственным лекарством от рахита.

Заголовки брошюр: "Солнечный свет для малышей"; "Дайте малышу позагорать"; "Солнечный свет, здоровье и рост".

Два Нью-Йоркских врача – Хесс и Унгер (Hess & Unger) – задались вопросом: «если ультрафиолет может вылечить рахит, то может и солнечный свет может»? И действительно, в 1921 году они опубликовали в JAMA (Журнал Американской медицинской ассоциации) статью, в которой показали, что солнечный свет лечит рахит. Это привело к новой концепции: американское правительство создало в 1931 году агентство, которое пропагандировало разумное облучение солнцем, и в своих брошюрах рекомендовало родителям чаще отправлять детей на улицу для предотвращения рахита. Поскольку достоверно установлено, что дети с рахитом чаще болели инфекциями верхних дыхательных путей и кариесом, эффект был комплексным.

Примечание переводчика В итоге самоочевидную идею о пользе солнечного света люди доказали каким-то окольным путём, через ультрафиолетовую лампу. Солнце – как та вещь, которую никто не может найти, потому что она лежит на самом видном месте. Современные дерматологи, категорически осуждающие пляжи и загар либо умалчивают, либо просто не знают, что вся культура пляжей, возникшая в 40-е года и бывшая нормой до 80-х, базировалась на данных о пользе умеренного и контролируемого солнечного облучения.
"Способы применения ультрафиолетового излучения на грудную клетку"

Вот такую картину можно было увидеть в 1939 году в больницах по всему миру, а в аптеке можно было купить ртутную лампу, принести её домой, одеть на своих детей защитные очки, и быть уверенным, что рахит им не грозит. Это весьма важно для местностей, где не хватает солнечного света.

"Волшебство витамина D" полученного "процессом Стинбока"

Однако человек по имени Гарри Стинбок (Harry Steeenbock) думал в другом направлении. «Если можно облучать людей и животных, почему бы не облучать еду для придания ей антирахитичного действия?» На эти мысли его натолкнул тот факт, что в натуральном коровьем молоке нет витамина D, но он образуется в нём после облучения ультрафиолетом при определённых условиях. Так родилась концепция облучения пищи для получения витамина D.

Следующим шагом было облучение дрожжей, которые использовались в хлебопечении, и такой хлеб становился хорошим источником витамина D.

Реклама хлеба, заменяющего солнце

Идею продуктов, обогащённых витамином D в результате облучения ультрафиолетом из какого-то источника быстро оценили. Производители хлеба, использовавшие облучённые дрожжи, демонстрировали что такой хлеб покрывает потребности в витамине D, и поможет родителям, не желающим чтобы их дети бегали голышом по улице. Всё это произошло благодаря работам Стинбока, показавшего, что если добавить в молоко прекурсор – эргостерол – а затем облучить, то прекурсор превращается в витамин D. Со временем, поскольку витамин D легко и не дорого изготавливается, индустрия перешла просто к добавлению его в продукты. Рахит в развитых странах остался в прошлом.

Однако теперь люди перестали думать о Солнце, и его благотворных эффектах. Фототерапия бурно развивалась с 1900-годов, но после 1940 года также стремительно исчезла. Её «проглотила» фармакология. Появление пенициллина и антибиотиков явило собой настоящий триумф фармакологии, всё выглядело так, что в будущем для здоровья нужно будет только одно – принять таблетку. Дерматологи последние 40 лет говорят вам только одно: никогда не выходите под прямой солнечный свет. Если вы оставите своего ребёнка на улице без солнцезащитного крема, как это делали ваши бабушки, то сейчас такое приравнивается к жестокому обращению с детьми.

Примечание переводчика Про детей – это шутка. Наверняка же кто-то серьёзно воспримет.

Так какое именно положительное воздействие оказывает солнечный свет?

Как минимум это:

  • производство витамина D;
  • чувство благополучия;
  • регуляция циркадных ритмов.

Про недостаточность витамина D вы очень много услышите в ближайшие два дня, но в целом эта тема достаточно широко сейчас освещена. Научно-популярные, специализированные, фитнес-журналы, и даже журналы для подростков публикуют статьи о «солнечном супервитамине».

Воздействие солнца затрагивает не только рахит, но мы считаем, что дефицит витамина D увеличивает заболеваемость остеомаляцией (болезненная заболевание костей), может увеличить риск развития диабета, рассеянного склероза, ревматоидного артрита, инфекционных заболеваний, гипертонии, сердечных заболеваний, некоторых видов рака. Вы можете вспомнить список из слайда по гелиотерапии, и помимо этого, ещё сто шестьдесят пять болезненных состояний. В 30-х годах врачи были уверенны, что воздействие солнца помогает снизить риск этих хронических заболеваний.

Итак, витамин D представляет собой солнечный витамин, независимо от того, каким видом животных вы являетесь: земноводным, рептилией, или птицей. Любопытны наши исследования на цыплятах. У меня было несколько голодных до исследований аспирантов, и я поставил перед ними задачу: узнать, где цыплята производят витамин D. Первоначальная гипотеза была в том, что они производят его на кончиках перьев, а когда чистятся, то потребляют. Но это физиологически не имеет смысла.

Как мы выяснили, количество провитамина D велико в коже на голове у птицы, где самые короткие перья, а в непокрытых перьями ногах в десять раз больше, чем в коже на спине. Таким образом, мать-природа точно знает где солнечное излучение будет иметь максимальную эффективность для производств витамина D. Низшие приматы также зависят от солнца при производстве витамина D, но любопытна ситуация с кошками, целиком покрытыми шерстью – они могут производить витамин D? Ответ - нет. У кошек в коже отсутствует провитамин D3, и они полностью зависят от витамина D из еды.

Примечание переводчика Поскольку в растительной пище витамина D не бывает, то не бывает и кошек – вегетарианцев. В отличие от собаки кошка обязательно должна есть мясо, а ещё лучше печень животных или рыб.

Ранние люди и наши предки были охотниками-собирателями, проводили всё время на открытом воздухе, и разумеется, никаких проблем с производством витамина D не испытывали. Но поскольку люди постепенно мигрировали от экватора в районы с гораздо меньшим количеством солнечного света, возникает вопрос: как они решили проблему с витамином D?

Все мы знаем изображения неандертальцев как заросших чёрной шерстью туповатых полуобезьян. Однако последние генетические данные позволяют предположить, что они не были ни чернокожими, ни волосатыми. В генах неандертальцев есть мутация в участке, отвечающем за рецепторы меланоцитов, и, скорее всего, неандертальцы были светлыми, кельтского типа людьми.

Примечание переводчика Есть теория, что ген, кодирующий рыжие волосы и сопутствующую молочно-белую кожу, это один из "приветов" от неандертальцев в нашем геноме. Наиболее распространены такие люди на севере Европы, где подобная адаптация поддерживается естественным отбором, и где современные люди и вступали долгое время в различные взаимоотношения с неандертальцами.

Теория красивая, и её до сих пор можно слышать среди науч-поп журналистики, вот только детальные исследования показали, что неадертальские аллели генов "рыжести" отличаются от наших. Рыжие Хомо Сапиенсы возникли сами, без посторонней помощи.

Возможно, у нас есть объяснение исчезновения пигментации у людей по мере продвижения на север и юг от экватора.

Это тазовые кости нормальной женщины, и женщины, страдавшей рахитом в детстве. Несложно заметить, что рахитичный таз плоский, с недостаточным изгибом. У этой женщины будут большие проблемы с деторождением. Таким образом, естественный отбор будет способствовать выживанию на севере менее пигментированных людей, поскольку они будут способны выработать под скупым солнцем достаточно витамина D и оставить больше потомков со всё более светлой кожей.

Мы много лет назад доказали, что под зимним солнцем невозможно производить витамин D. Но на этой планете есть места, где витамин D в человеческой коже способен производиться круглый год, например, в Кении. И если вы сравните меня и этого воина, то несложно заметить, что каждый из нас идеально приспособлен для климата, в котором жили его предки.

Как мы производим витамин D?

Когда вы попадаете под солнечный свет, 7-дегидрохолестерин в поверхностном слое кожи поглощает ультрафиолетовое излучение, что превращает его в превитамин D3 а затем в витамин D3. Может возникнуть вопрос: а если человек принимает статины (препараты, препятствующие синтезу холестерина), влияет ли это процесс производства витамина D? Ответ – нет, статины не проникают в кожу, поэтому на процесс не влияют.

Действительно замечательная вещь о собственном производстве витамина D – вы никогда не сможете довести его до токсичного уровня, поскольку при продолжительном облучении избыток разрушается, и начинают производится все эти фотопродукты. Мы проводим сейчас исследования, но определённо ещё больше их впереди, мы пока не знаем ответа на вопрос – зачем организм всё это делает? Скорее всего они имеют биологическую активность, Ребекка Мэйсон (Rebecca Mason) в Австралии предполагает, что продукты гидроксилирования имеют противоопухолевую активность, есть другие подтверждающие это исследования.

Но пока что точно мы знаем, что невозможно солнцем поднять свой уровень витамина D до токсичного уровня. У меня часто спрашивают, есть ли разница между собственным производством витамина D и приёмом его добавках, да, есть, это вот разница. Кроме того, когда вы сами делаете витамин D, его уровень остаётся высоким в два-три раза дольше, по сравнению с приёмом из добавок.

Что о витамине D и здоровье костей? Нет никаких сомнений – витамин D необходим для здоровых костей. Неважно для кого: грызуны, щенки, коровы, цыплята – всем позвоночным нужен витамин D. В США десять миллионов домовладений содержат домашних рептилий, а поскольку пресмыкающиеся холоднокровные и в природе днём постоянно лежат на солнце, чего не могут делать в помещении, то индустрия товаров для животных предлагает для них ультрафиолетовые и инфракрасные лампы. Вы можете пойти в зоомагазин и купить за сорок баксов искусственное солнце для рептилии, и оно абсолютно необходимо для здоровья животного, чтобы оно делало в коже витамин D. Понимаете, мы не сделаем этого для наших престарелых сограждан, нет-нет-нет, но делаем для домашней игуаны.

Предполагается, что если у человека полноценное питание, он получает весь витамин D, который ему нужен. Проблема в том, что витамин D в продуктах – редкость. Как мы, так и многие другие показали, что независимо от того, какая у вас диета здесь, в США, ни один взрослый или ребёнок не сможет получить необходимое количество витамина D из продуктов. Молоко обогащается витамином D, но там только 100 МЕ на порцию, и чтобы получить минимальную по рекомендации Института медицины дозу в 600 МЕ, нужно выпить шесть стаканов в день. Апельсиновой сок обогащается кальцием и витамином D, это тоже неплохой источник.

Примечание переводчика Речь о США, для нас всё просто: если на пакете молока или сока прямо не написано, что они обогащены витамином D, значит там его и нет.

Грибы делаю витамин D. Мы не знаем зачем, но делают. Грибная индустрия этим пользуется, поэтому можно купить облучённые ультрафиолетом грибы как источник витамина D.

Примечание переводчика Грибы, как и дрожжи, делают эргостерол, который при облучении ультрафиолетом превращается в эргокальциферол - растительный аналог холекальциферола — провитамина D3. Это очень близкое, но другое вещество, с другим путём метаболизма. Сам по себе эргостерол в человеке не действует, так что не облучённые грибы источником витамина D не являются.

Как я уже упоминал, летом человек делает много витамина D, поскольку Солнце находится высоко, вы попадаете под 0.1% доходящего до земли ультрафиолета Б, и этого хватает. Зимой ситуация отличается: люди носят больше одежды, угол падения солнечных лучей больше, и большинство УФБ фотонов рассеется, прежде чем достигнет поверхности Земли.

Мы проводили эксперименты: оставляли образцы человеческой кожи в пробирках на открытом воздухе в Бостоне весной и летом, и клетки производили витамин D. Зимой ничего не произошло.

То же самое мы делали в Эдмонтоне, Канада, и показали, что с октября по апрель витамин D не производится, сколько бы времени человек не проводил снаружи.

Теперь мои коллеги говорят – все эти пробирки, они больше не котируются. Нам нужна доказательная медицина. Поэтому я отправился к своим студентам и сказал: «мне нужен доброволец, который залезет раздетым на крышу, чтобы доказать, что зимой невозможно производить в коже витамин D».

В конце концов я нашёл добровольца и доказал – зимой человек не производит ничего.

Примечание переводчика Бостон находится на 42 градусе северной широты, в Европе на ней находится остров Корсика и город Рим, а России на ней нет. Ближе всего Дагестан, 43 градус - он севернее. Тёплый Крым - 45 градус, ещё севернее. Москва расположена на 55.5 градуса северной широты. Бостонские условия для россиян – теплица. Географически наши условия - Канада.

Таким образом, если вы живёте выше 32 градуса северной широты (севернее Калифорнии), несколько месяцев в году вы лишены возможности делать в своей коже какое-либо значительное количество витамина D. И даже летом ультрафиолета Б достаточно только с 10 утра до 3-х часов дня, пока солнце находится высоко.

Что насчёт солнцезащитного крема? Бесспорно, если нанести его правильно, то он уменьшит вашу способность к производству витамина D примерно на 98%.

Это не квантовая физика, крем просто поглощает ультрафиолет Б, тот не попадает в эпидермис, и реакция производства витамина D не запускается.

90-95% вашего витамина D производится под солнечным светом. Никогда нельзя сгорать на солнце, но как узнать, сколько находится под солнцем «достаточно»? Мы провели эксперимент: взяли здоровых взрослых и положили их в солярий до появления минимальной эритемной дозы, под которой понимается лёгкое покраснение кожи. Через 24 часа провели замеры количества витамина D в крови, и выяснили, что одна эритемная доза эквивалентна приёму 15 000-20 000 МЕ витамина D. Таким образом, наша кожа обладает огромной ёмкостью к производству витамина D.

Фактически, мы показали, что все типы кожи, подвергнутые воздействию искусственного солнечного света, более эффективны в повышении 25(ОН)D3, чем приём 1000 МЕ витамина D3 или D2 ежедневно.

МЕД - минимальная эритемная доза

Возраст определённо снижает возможность к производству витамина D, примерно на 75%. Но ёмкость кожи настолько велика, что и в пожилом возрасте будет эффект. Мы привели на нашу веранду бабушек, поместили их под свет, и показали, что их уровень витамина D повышается.

Есть распространённое мнение, что если после солнца принять ванну, то «смывается загар». Витамин D производится в эпидермисе, в который вода не проникает, так что определенно можете купаться после того, как подверглись солнечному свету.

Солнечный свет – единственный гарантированный источник витамина D. Не зависимо от цвета кожи и этнической принадлежности, максимален уровень 25(ОН)D в конце лета, минимален в середине зимы. Рекомендации для Бостоны – что я делаю сам – 5-15 минут в день, в полдень, спину, руки, ноги, в общем, большую площадь тела, затем можно одеваться или пользоваться солнцезащитным кремом.

Пигментация очень эффективна в поглощении ультрафиолетового излучения, и чернокожим требуется в 4-10 раз дольше находится под солнцем, чтобы сделать достаточно. Мы очень убедительно показали, что чернокожие вообще не повышают уровень витамина D от того же количества ультрафиолета, что подходит белым. Им нужно в 5-10 раз больше.

Другие полезные эффекты солнечного света?

Поддержание здоровья кожи. Дерматологом хорошо известно, что пациенты с псориазом очень хорошо отзываются на облучение ультрафиолетом Б, до 80% полностью излечиваются.

Хорошо известно, что под солнцем люди чувствуют себя хорошо.

Вырабатывает ли человеческая кожа какой-то медиатор настроения, например, бета-эндорфин? Мы много лет задавались этим вопросом, и в итоге показали, что культивируемые клетки человеческой кожи действительно вырабатывают бета-эндорфин при облучении ультрафиолетом Б, но не ультрафиолетом А.

Но попадают ли бета-эндорфины из клеток кожи в кровоток?

Да, есть данные что что произведённые в результате облучения искусственным светом бета-эндорфины попадают в кровь, отмечен рост на 44%. Разумеется, они попадут в мозг, и человек почувствует себя лучше.

Кроме этого, есть данные (A.T. Slominski et al.), что проопиомеланокортин производится не только в гипофизе, но и клетками кожи, также в коже производится адренокортикотропный гормон, позже я объясню, почему это важно в случае аутоиммунных заболеваний, включая рассеянный склероз и диабет первого типа. Но все эти процессы происходят под воздействием УФБ.

Так что бета-эндорфины, опиоидные пептиды, вырабатывающиеся в вашей коже под воздействием солнечного света с большой вероятностью попадут в ваш мозг, и в результате вы получите чувство благополучия, расслабление, и уменьшение болевого синдрома. Эндорфины так же способствуют заживлению ран, клеточной дифференциации и борьбе со стрессом.

Сезонное аффективное расстройство, зимняя депрессия и недостаток света. Существует большое количество исследований, предполагающих что количество и продолжительность видимого света, в основном синего диапазона, проходя через сетчатку глаза, оказывает влияние на производство гормона мелатонина – регулятора суточных ритмов.

Если взглянуть на непосредственные эффекты синего света (470 нм), то можно увидеть увеличение секреции серотонина, изменение температура тела, сердечного ритма, бдительности, когнитивных функций, кровоснабжения мозга, изменение электроэнцефалографии, потребления пищи и воды. Всё это предоставляет дополнительные возможности в корректировании некоторых болезненных состояний, например, ожирения. Определённо такие люди не чувствуют себя хорошо, и контроль циркадного ритма может очень сильно на них повлиять.

И действительно, если посмотреть на солнечный свет относительно депрессии и болевого синдрома, исследования показывают, что уровень серотонина гораздо выше летом, чем зимой, и соответственно, самочувствие летом будет гораздо лучше.

Итак, мы знаем, что через глаза свет воздействует на мозг, регулируя тем самым производство гормонов, отвечающих за циркадный ритм. Манипулируя светом можно облегчить проявления депрессии и сезонного аффективного расстройства. Но может ли кожа воспринимать свет сама по себе и напрямую транслировать сигнал в мозг? Могут ли быть биологические часы прямо в вашей коже? И ответ, вероятно, «да».

В журнале «Science» много лет назад было опубликовано очень интересное исследование. Вы видите эту фруктовую мушку, но что это фиолетовые точки? Эти точки – CLOCK-гены, кодирующие одноимённые белки, являющиеся транскрипционными факторами, регулирующими активность других генов. Они появляются с самых ранних форм жизни, и у этой фруктовой мушки практически каждая клетка несёт в себе CLOCK-гены. Возможно, что это и есть путь, которым яркий свет непосредственно влияет на каждую клетку. Это же касается и человека: солярий, например, может установить ваши биологические часы.

В 2000 годы мы опубликовали в журнале «Investigative dermatology» (Исследовательская дерматология) наше исследование, в котором показали, что в культуре клеток человеческой кожи под воздействием искусственного света происходит экспрессия не только CLOCK-генов, но и PER1-генов (Period circadian clock 1, ещё один ген и белок, регулирующий циркадный ритм). Да, обычный свет действительно влияет на вас на генном уровне. В основном до этого момента мы говорили о влиянии ультрафиолетового излучения, но вспомните, в самом начале я упоминал что видимый свет проникает глубже, и вполне возможно, что часть генов активируется излучением с другой длиной волны.

Солнечный свет и сердечно-сосудистые заболевания.

Очень хорошо документировано, что смертность от сердечно-сосудистых заболеваний максимальна зимой, и минимальна в летние месяцы.

Сезонные колебания уровня холестерина в сыворотке крови – снова, холестерин летом ниже, чем зимой.

Сезонные колебания в уровне кровяного давления – та же картина, понижение и повышение в зависимости от сезона.

Ещё в 1979 году Ростан увидел закономерность между кровяным давлением и широтой – чем севернее, тем больше гипертоников.

В развитие этого наблюдения мы решили поставить эксперимент: взять гипертоников, и облучить одну группу ультрафиолетом А, другую ультрафиолетом Б, с целью узнать, как это повлияет на кровяное давление. В эксперименте участвовали здоровые взрослые, облучение три раза в неделю на протяжении трёх месяцев.

Прежде всего витамин D – группа УФА осталась практически без изменений в показателе 25(ОН)D в сыворотке крови, мы использовали поликарбонатный щит, чтобы блокировать ультрафиолет Б. Но в группе УФБ показатель 25(ОН)D достиг значений, считаемых нами здоровыми.

Касательно артериального давления группа УФА не продемонстрировала никаких изменений, но в группе УФБ значительное снижение как систолического, так и диастолического давления. И хоть у нас была не очень большая выборка участников, мы продемонстрировали, что УФБ, не УФА способен значительно снижать кровяное давление. Мы опубликовали эту работу в «The Lancet» («Ланцет» - старейший британский медицинский журнал), и кроме этого, показали, что снижение кровяного давление держится до девяти месяцев после окончания процедур.

Витамин D имеет значительное влияние на здоровье миокарда и формирование атеросклеротических бляшек, это может быть частью объяснения, почему солнечный свет снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Но не стоит забывать и оксид азота (NO), который оказывает значительное воздействие на сосуды. Под воздействием ультрафиолета человеческая кожа способна высвобождать запасённый NO без посредничества специализированных энзимов.

Оксид азота известен как вазодилататор – вещество, расширяющее кровеносные сосуды. Действие препаратов нитроглицерина основано на влиянии оксида азота.

Есть исследования, которые показывают, что УФА, за счёт высвобождения оксида азота снижает кровяное давление. Да, эти результаты не совпали с нашими, возможно оттого, это исследование было долгосрочным. По результатам, чем больше уровень облучения, тем больше высвобождение NO.

Также есть прямя зависимость между количеством высвобожденного NO и географической широтой, чем дальше от экватора, тем меньше высвобождение оксида азота в человеческой коже.

Любопытно, что если подвергнуть ультрафиолетовому излучению гем, часть гемоглобина, то он высвободит монооксид углерода, который тоже обладает сосудорасширяющим действием, помимо других эффектов.

Примечание переводчика Оксид азота является противоречивой субстанцией. Репутация вазодилататора привела к тому, что его бесконтрольно принимают различные группы населения. Например, среди «спортивного питания» широко распространены добавки с оксидом азота, который принимают качки для улучшения «венозности», чтобы расширенные вены виднее торчали по телу. Другая группа занюхивает «попперсы», тот же оксид азота, доставляющийся через носовой канал в кровоток, и дарящий интересные ощущения при нетрадиционных сексуальных контактах. Ни тем, ни другим, как мне кажется, заниматься не стоит. Есть данные, что расширение крупных сосудов искусственным приёмом NO может спровоцировать сердечный приступ. Описанное в статье производство NO ультрафиолетом – последний здоровый предел.

Зато нет никаких противоречий относительно монооксида углерода, это широко и печально известный угарный газ. Помимо прочего в человеческом теле его производят опухоли, они и используют его «сосудорасширяющее», «сигнальное» и «анти-апоптозное» действие. Чтобы расти, разумеется. Апоптоз – запрограммированная клеточная смерть, если клетка перестала функционировать нормально. И последнее, что нужно нормальному человеку – насыщение тела угарным газом. Но этого и не произойдёт в естественной ситуации. В этой же лекции неоднократно говорилось что ультрафиолетовое излучение не проходит дальше верхних слоёв кожи, соответственно облучение крови с разрушением гема возможно только если кровь из человека вылилась.

Я не понимаю смысла последних слайдов.

Помимо этого, CGRP (Calcitonin gene-related peptide), и Вещество Р, вещества, обладающие как сосудорасширяющим, так и многими другими биологическими эффектами, как упоминаемые ранее бета-эндорфины производятся в коже под солнечным светом.

Что насчёт иммунной системы?

Нет сомнений в том, что воздействие ультрафиолетового излучения оказывает большое влияние, Марга Крипке много лет назад показала, что свет вызывает изменения в функции иммунной, и она считала, что изменения носят положительный характер.

Ультрафиолетовое излучение определённо оказывает воздействие на такое аутоиммунное заболевание как рассеянный склероз. Мы знаем, что чем выше широта, на которой живёт человек, тем выше риск развития рассеянного склероза.

Более того, если человек родился и первые десять лет жизни прожил выше (севернее) 35-го градуса северной широты, он имеет 100% повышенный риск развития рассеянного склероза, независимо от того, где он будет жить в дальнейшем.

Гарвардское «Исследование здоровья медсестёр» (Nurses Health Study) показало, что медсестры с относительно высоким (> 400 МЕ/д) потреблением витамина D снижают риск заболевания РС на 41%. Также исследования показали, что более низкий уровень витамина D связан с более высоким риском рецидива у пациентов с рассеянным склерозом.

Но это не вся история. Группа Гектора де Луки (Hector de Luca) в своих исследованиях использовала мышей, которых заразили энцефалитом для имитации рассеянного склероза. Часть мышей облучали ультрафиолетом А, часть получала витамин D. Облучённые мыши, несмотря на то, что их уровни 25(ОН)D не изменились, показали значительное уменьшение активности энцефалита. Так что история больше, чем просто витамин D, ультрафиолет также имеет прямое воздействие на иммунную систему за счёт снижения активности Т-хелперов и иммуносупрессии.

Примечание переводчика Иммуносупрессия – подавление иммунитета. Для больных с аутоиммунными заболеваниями, которых атакует собственное тело, это может быть и выгодно. Но сомневаюсь, что подавление иммунитета выгодно всем остальным. Всё это очень спорно, оставил только потому, что из песни слов не выкидывают. Чрезмерно увлёкся господин Холик, по-моему.

Напомню, я говорил раньше, что под воздействием ультрафиолетового излучения в коже вырабатывается адренокортикотропный гормон, и любопытно, что он же является одним из основных препаратов при лечении рассеянного склероза. Адренокортикотропный гормон оказывает положительное влияние ещё на одно аутоиммунное заболевание – ревматоидный артрит. И даже при остеопорозе адренокортикотропный гормон продемонстрировал положительное влияние на минерализацию костей.

Случаи диабета на 100 000 человек населения среди мальчиков до 14 лет. Суть в том, что заболеваемость растёт пропорционально удалению страны на север и юг от экватора (0)

Диабет первого типа. Нам достоверно известно, что чем выше широта, на которой живёт человек, тем больше у него шансов развить это заболевание.

В 2001 году в статье в журнале «Ланцет» Хиппонен (Hypponen) опубликовал данные наблюдения за 10 366 детьми, получавшими 2000 МЕ витамина D в день на протяжении первого года жизни. В этой группе после 31-го года жизни вероятность развития диабета была на 88% ниже, чем в контрольной.

Это очень примечательный график. Поскольку финские власти всё больше были озабоченны возможной интоксикацией витамином D, они последовательно понижали рекомендованную дозу. И, бинго – пропорционально уменьшению дозы растёт заболеваемость диабетом первого типа среди детей.

Примечание переводчика Диабет первого типа, он же инсулинозависмимый, проявляется в детстве и юности. Это неспособность поджелудочной железы производить достаточно инсулина, и заболевание можно держать под контролем очень долго инъекциями инсулина. Но когда говорят "диабет", как правило, имеют ввиду диабет второго типа, "диабет взрослых", при котором клетки тканей организма не могут утилизировать глюкозу из крови при нормально работающей поджелудочной. Это разные болезни.

Иммунная система. Давно известно, что макрофаги переводят витамин D из транспортной формы 25(ОН)D3 в активную форму 1,25 (OH)2 D3. И у них есть очень веская причина это делать.

Ещё с 1849 года известно, что рыбий жир помогает справится с туберкулёзом. Позже мы узнали, что это действие витамина D, а теперь знаем, как именно это происходит. Когда макрофаг находит возбудителя туберкулёза и поглощает его, активируется фермент, превращающий 25(ОН)D3 в 1,25 (OH)2 D3 что служит сигналом к производству защитного протеина, который и уничтожает возбудитель. Возможно это и есть причина, по которой солнечные ванны, особенно в горах, были эффективны для лечения туберкулёза.

Ежегодный сезон гриппа приближается, и никаких других причин его появления, кроме предложенных ещё в 1981 году Хоп-Симпсоном (Robert Edgar Hope-Simpson) неких «сезонных стимулов», мы так и не нашли. Но всё же мы узнали за это время ещё одно – пик сезона гриппа приходится на минимальное количество витамина D в крови у большинства населения.

Исследование, проведенное в Йельском университете, показало, что если у вас средний уровень витамина D составляет 38 нанограмм на мл, риск инфекций верхних дыхательных путей уменьшается в два раза. Исследование из Японии: школьники, получавшие 1200 МЕ витамина D в день, уменьшили риск заболевания гриппом на 42% по сравнению с контрольной группой.

Если вернуться к подавлению иммунитета, то графике можно увидеть два пика – один на 300 нм, другой около 370 нм длина волны. Ультрафиолет А определённо влияет на иммунную функцию, это может быть частью объяснения результатов группы де Луки с энцефалитными мышами. Фотоиммуносупрессия имеет как положительные, так и негативные стороны, но в итоге, мы считаем, она носит положительный эффект.

Я не буду говорить о видимом свете, о нём вы скоро услышите от доктора Вунша, статья в работе. Несколько результатов: низкоэнергетическая фотонная терапия в лечении венозных язв на ногах, двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, показало значительное улучшение состояния пациентов.

Синий и красный свет и его влияние на производство коллагена в человеческой коже. Этот тип лазерной технологии показывает очень хорошие результаты, можете сами их увидеть.

Самый главный вопрос: почему вас всё это должно волновать?

Витамин D, произведённый в вашей коже, находится в неактивной форме. Каждая клетка вашего тела, в каждой ткани, имеет рецепторы витамина D. Клетки сами переводят неактивную форму в активную, когда им требуется. Активная форма витамина D прямо влияет на то, какие гены начнут, а какие прекратят работать.

Мы всегда знали, что солнце снижает риск заболеть раком. Ещё в 1915 году первое сравнительное исследование здесь, в Сан-Диего, показало, что работающие в помещении заболевают раком в восемь раз чаще.

Солнечные ванны могут уменьшить ваши шансы заболеть раком

Фактически солнечные ванны долгое время считались профилактикой.

Соотношение смертности от рака (на 100 000 населения) между штатами США. Максимальна смертность в северных, плавно снижаясь к югу.

Сорок первый год – сравнительное исследование, показывающее, что живущие на северо-востоке США имеют больше шансов умереть от рака, чем живущие на юге. Седрик Гарланд много лет назад показал статья в работе, что если вы увеличите потребление витамина D до 1000 МЕ/день, вы уменьшаете риск колоректального рака на 50%.

Очень хорошее исследование из Канады – если женщины подвергаются постоянному воздействию солнца в первые 10-20 лет жизни, риск развития рака молочной железы уменьшается почти на 70%

Возможное объяснение?

Мы всегда знали, что клетки простаты способны активировать витамин D, переводя 25(ОН)D3 в 1,25 (OH)2 D3. Но также многие клетки организме имеют возможность активировать витамин D, образуя неактивный метаболит кальцитриоловую кислоту (calcitroic acid), и циркуляция витамина D никогда не заканчивается. Установлено, что около 2000 генов прямо или косвенно регулируются активной формой витамина D.

Мы взяли восемь взрослых, и на протяжении 12 недель давали им 400 или 2000 МЕ витамина D в день. А потом провели анализ 22 500 генов.

Синие полоски означают отключенные гены, оранжевые – включенные. После приёма витамина D отключенные гены заработали, и наоборот. Почти 80 различных метаболических процессов в том числе: починка ДНК; апоптоз; окислительный стресс; обмен веществ; противовоспалительное действие, связаны с этим процессом.

Поэтому достаточное количество солнечного света и витамина D необходимы от рождения до смерти. Так же, как и нашим предкам, охотникам-собирателям.

В результате исследований определили, что у этих людей средний уровень в витамина D в крови 40-60 нанограмм на мл. Но большинство населения земного шара имеют дефицит витамина D. Подумайте об этом, подумайте о бремени болезней в результате дефицита витамина D и недостаточности солнечного света.

Но я не призываю загорать!

Нет никаких сомнений, что от избыточного воздействия солнца увеличивается риск не меланомных форм рака. Но все беспокоятся о меланоме – самой смертоносной форме – однако, как показывает статистика, меланома чаще всего появляется на участках тела, наименее подверженных солнечному излучению. И более того, воздействие солнца снижает риск развития меланомы. Цитата из журнала «Investigative dermatology», 2003 год: «воздействие солнца на протяжении жизни связанно с более низким риском развития злокачественной меланомы».

Примечание переводчика В оригинале «lifetime sun exposure», под чем подразумевается естественный цикл нахождения под солнцем в течение года в течении жизни. А не полёты в январе в Таиланд «позагорать», когда ни кожа, ни организм в целом к такому не готов. Так и правда до меланомы недалеко.

Наши предки смотрели на Солнце иначе, чем современные дерматологи. Нет споров, коже нужна защита, но, похоже, мы зашли слишком далеко. Даже в Австралии 40% населения, по последним данным дефицитны по витамину D.

Знаете, кто это? Австралийский дерматолог в отпуске. По результатам исследования среди австралийских дерматологов 87% из них оказались дефицитны по витамину D в конце лета. Причем дефицит ниже всяких норм.

Так можно получить всю пользу витамина D из еды или добавок? Надеюсь, я убедил вас, что нет.

Что делаю я сам? Как и все члены моей семьи, я разумно отношусь к Солнцу. Время дня, время года, забота о защите кожи, забота о солнечном ожоге. Мы с Робом Вильямсом создали приложение для андроид/айфон, оно бесплатное, и оно покажет вам, подходят ли погодные условия для производства витамина D, а так же предупредит, когда пора из-под солнца уходить. dminder.info

Примечание переводчика Приложение приятное, но использоваться будет редко. Во-первых, оно на английском, а во-вторых, для жителя средней полосы России, к примеру, сезон запасания витамина D – с мая по сентябрь. Остальное время солнца нет, и приложение будет недоумевать, - как вы вообще тут живёте.

Мне нравится идея наносить на лицо солнцезащитный крем (SPF 30), но я не нашу его на руки и ноги. Также я рекомендую увеличить потребление витамина D. Сам принимаю 4000 МЕ/день, до уровня 60-62 нанограмма на миллилитр 25(ОН)D в сыворотке крови.

Подытожим:

Отсутствие адекватного солнечного света и дефицит витамина D оказывает большое влияние на ваше здоровье. Большинство хронических болезней оказывается связанными с недостаточным количеством витамина D или недостаточным воздействием солнца. У разумного и ответственного обращения с солнцем нет отрицательных сторон.

Не нужно быть гением, чтобы увидеть и понять это. Это не теория и не гипотеза, не нужно больше исследований, данных достаточно. Что нужно – разумные и взвешенные рекомендации по обращению с солнцем и приёму витамина D.

Я благодарен своей семье за их поддержку и возможность мне быть здесь сегодня.

Благодарю вас за ваше любезное внимание.

Все заметки категории «Жирорастворимые витамины»