Авитаминоз (дефицит тиамина)

Тиамин был первым витамином, идентифицированным (витамин В1) много лет назад. Он действует как катализатор в выработке энергии путем декарбоксилирования аминокислот с разветвленной цепью и альфа-кетокислот и действует как кофермент для транскетолазных реакций в форме пирофосфата тиамина. Тиамин также играет неустановленную роль в передаче нервных импульсов и участвует в поддержании миелиновой оболочки.

Этот водорастворимый витамин присутствует в достаточном количестве в говяжьем мясе и свинине, цельных зернах, различных орехах, бобовых культурах и не только. Однако в измельченных крупах присутствует незначительное количество В1, т.к. при обработке, используемой при создании этих продуктов питания, тиамин разлагается. Помимо этого, в некоторых продуктах (кофе, чай, некоторые моллюски, сырая, необработанная рыба и т.д.) присутствуют некие ферменты (тиаминазы), устраняющие тиамин из пищевых продуктов.

Дефицит тиамина может повлиять на сердечно-сосудистую, нервную и иммунную системы. Во всем мире о нем чаще всего сообщают в группах населения, где основным источником пищи являются шлифованный рис и молотые злаки, а также у пациентов с хроническим расстройством, связанным с употреблением алкоголя. Авитаминоз проявляется в виде симметричной периферической невропатии, в то время как другая форма авитаминоза сопровождается сердечной недостаточностью. Синдром Вернике-Корсакова (СВК) может проявляться симптомами со стороны ЦНС, такими как изменения походки, психического статуса и глазные аномалии.

Тиамин – это водорастворимый витамин, который всасывается в тощей кишке двумя процессами. Когда уровень тиамина в тонком кишечнике низкий, за всасывание отвечает активный транспортный портал. Когда концентрация тиамина высока, происходит пассивный процесс в слизистой оболочке. До 5мг В₁ всасывается через тонкий кишечник, где происходит его фосфорилирование.

Организм не способен вырабатывать В₁ и он накапливается в тканях только до уровня примерно 30мг (в основном концентрируется в скелетных мышцах, мозге, сердце, почках, печени). Период полураспада тиамина составляет 9-18 дней. Выводится почками.

У людей может возникнуть дефицит тиамина из-за недостаточного потребления витамина В-1 с пищей. Длительная диарея может ухудшить способность организма усваивать витамин В-1, а тяжелое заболевание печени затрудняет его усвоение.

«Диетический» тиамин (содержание в пищевых продуктах)

Продукты, богатые тиамином:

• цельнозерновые продукты;
• мясо / рыба / птица / яйца;
• молоко и молочные продукты;
• овощи (например, зеленые листовые овощи; свекла; картофель);
• бобовые (например, чечевица, соевые бобы, орехи, семена);
• апельсиновый и томатный соки, ряд других.

Тиамин отсутствует в жирах или высокоочищенных сахарах.

Признаки и симптомы авитаминоза (дефицита тиамина)

Сердечная недостаточность указывает на то, что, скорее всего, присутствует дефицита тиамина, являющийся причиной сердечной патологии. То же самое относится и к невропатическим симптомам, особенно в дистальных отделах конечностей.

Неврологические признаки и симптомы дефицита тиамина:

• плохая память, раздражительность, нарушение сна;
• энцефалопатия Вернике, синдром Корсакова;
• двусторонние, симметричные парестезии нижних конечностей, жгучая боль;
• мышечные судороги;
• снижение ощущения вибраций;
• атрофия мышц;
• аномалии походки.

Сердечно-сосудистые признаки и симптомы:

• тахикардия;
• боль в груди;
• широкое (повышенное) импульсное давление;
• сердечная недостаточность, ортопноэ;
• гипотония, шок.

Гастроэнтерологические симптомы:

• анорексия;
• дискомфорт в животе;
• запор;
• дисфагия.

Признаки и симптомы детского авитаминоза:

• застойная сердечная недостаточность (ЗСН);
• афония;
• отсутствие глубокого сухожильного рефлекса.

Диагностика авитаминоза (дефицита тиамина)

По практическим соображениям введение препаратов тиамина в качестве начального теста может быть наиболее целесообразной. Если пациент реагирует на лечение, можно с уверенностью предположить, что причиной заболевания был определенный дефицит тиамина.

Если требуется лабораторное подтверждение, измеряются уровни концентрации в крови:

• тиамина;
• пирувата;
• альфа-кетоглутарата;
• лактата;
• глиоксилата.

Кроме того, измеряется выделение тиамина и его метаболитов с мочой. Дефицит любого из этих химических веществ убедительно указывает на дефицит тиамина.

В сочетании с предварительной и последующей нагрузкой на активность транскетолазы в цельной крови или эритроцитах, нагрузочный тест на тиамин является лучшим показателем дефицита тиамина. Увеличение активности фермента более чем на 15% является определяющим признаком дефицита.

Измеряется метилглиоксаль в моче, сывороточный тиреотропный гормон (ТТГ), чтобы исключить вызванную тиреотоксикозом сердечную недостаточность.

При подозрении на дефицит тиамина показано быстрое введение препаратов тиамина парентерально. Рекомендуемая доза составляет 50 мг (вводится внутримышечно в течение нескольких дней). Продолжительность терапии зависит от симптомов, и лечение показана до исчезновения всех симптомов. Рекомендуется поддерживать дозу 2,5-5 мг в день перорально, если не подозревается синдром мальабсорбции.

Большая часть амбулаторной помощи направлена на доставку тиамина в биодоступной форме реабилитированным пациентам. Клиническое наблюдение с измерением активности тиаминдифосфата может быть оправдано при подозрении на рецидив.

Патофизиология

Когда здоровые люди лишены тиамина, его запасы в организме истощаются в течение 1 месяца. В течение недели после прекращения приема тиамина у здоровых людей развивается тахикардия в состоянии покоя, слабость и снижение глубоких сухожильных рефлексов, у некоторых людей развивается периферическая невропатия.

Дефицит тиамина с поражением нервной системы

Это проявление обычно возникает при дефиците В1, недостаточном потреблении калорий и относительном отсутствии физической активности. Неврологическими симптомами может быть периферическая невропатия, характеризующаяся симметричным нарушением сенсорных, моторных и рефлекторных функций конечностей, особенно в дистальных отделах нижних конечностей. Гистологический анализ показывает, что поражения возникают в результате дегенерации миелина в мышечных оболочках без воспаления.

Другим проявлением неврологического поражения является энцефалопатия Вернике, при которой возникает упорядоченная последовательность симптомов, включая рвоту, горизонтальный нистагм, паралич движений глаз, лихорадку, атаксию и прогрессирующие психические нарушения (синдром Корсакова). Улучшение может быть достигнуто на любой стадии путем добавления тиамина, если только у пациента нет синдрома Фрэнка Корсакова. Только половина пациентов, получающих лечение на этой стадии, значительно выздоравливает.

Авитаминоз с вовлечением сердечно-сосудистой системы

Это состояние дефицита тиамина, влияющее на сердечно-сосудистую систему. Хроническая форма этого вида авитаминоза состоит из 3 стадий. На первой стадии происходит периферическая вазодилатация, приводящая к увеличенному сердечному выбросу. Это приводит к задержке соли и воды, опосредованной через ренин-ангиотензин-альдостероновую систему в почках. По мере прогрессирования расширения сосудов почки обнаруживают относительную потерю объема и реагируют на это сохранением соли. При задержке соли жидкость также всасывается в кровеносную систему. Возникающая в результате перегрузка жидкостью приводит к отеку зависимых конечностей.

К моменту возникновения значительного отека сердце подвергается очень высокой нагрузке, чтобы обеспечить необходимый сердечный выброс, нужный для удовлетворения потребностей конечных органов. Части сердечной мышцы подвергаются чрезмерному повреждению, что приводит к физическим симптомам тахикардии, отекам и высокому артериальному и венозному давлению. Эти изменения могут привести к повреждению миокарда, выражающемуся в виде боли в груди.

Более быстрая форма этого типа авитаминоза называется острым молниеносным сердечно-сосудистым авитаминозом, или авитаминозом Шошина. Основное повреждение – сердце, и быстрое ухудшение состояния следует за неспособностью сердечной мышцы удовлетворять потребности организма из-за собственного повреждения. В этом случае отек может отсутствовать. Вместо этого возникают цианоз рук и ног, тахикардия, вздутые шейные вены, беспокойство. Лечение тиамином вызывает сердечную недостаточность, поскольку системная вазоконстрикция восстанавливается до восстановления сердечной мышцы. Поддержка сердечной функции является дополнительным требованием на этой стадии, и выздоровление обычно происходит довольно быстро и полностью, если лечение начато своевременно. Однако, если лечение недоступно, смерть наступает так же быстро (в течение нескольких часов или дней).

Этиология (причины)

Основная причина – недостаточное потребление тиамина, которое может возникнуть из-за «перекосов» в рационе питания:

• пища, содержащая высокий уровень тиаминаз, включая молотый рис, сырую пресноводную рыбу, сырых моллюсков и папоротники;
• продукты с высоким содержанием антитиаминового фактора, такие как чай, кофе, орехи;
• обработанная пища с высоким содержанием сульфита, который разрушает тиамин.

Другие факторы, связанные с питанием, также могут вызвать снижение потребления тиамина:

• состояние алкогольного опьянения;
• состояние голода;
• операция по шунтированию желудка – из-за ограниченного потребления калорий во время послеоперационного восстановления (приблизительно 600-900 ккал / день);
• питание без адекватного количества тиамина в пище.

Повышенное метаболическое потребление тиамина может быть результатом:

• диеты с высоким содержанием углеводов или насыщенных жиров;
• беременности;
• гипертиреоза;
• лактации;
• лихорадки — тяжелой инфекции / сепсиса;
• увеличения физических нагрузок;
• синдрома повторного кормления (повышенного метаболизма углеводов);
• повышенного истощения.

Повышенное истощение тиамина может быть результатом:

• диареи;
• диуретической терапии;
• перитонеального диализа;
• гемодиализа / непрерывной заместительной почечной терапии;
• гиперемезиса гравидарного (осложнение беременности).

Потеря тиамина через почечную экскрецию может происходить при приеме большинства, если не всех, диуретиков. Это было замечено при использовании таких диуретиков, как маннит, ацетазоламид, хлоротиазид, амилорид и петлевых диуретиков. Потеря тиамина связана с увеличением потока мочи, но не связана с экскрецией натрия. Это говорит о том, что пациентам с полиурией, даже если это состояние не связано с диуретиками, может быть полезен прием тиамина.

Одно перекрестное обсервационное исследование показало, что до 33% пациентов, поступивших с диагнозом застойная сердечная недостаточность (ЗСН), имели дефицит тиамина из-за хронического приема петлевых диуретиков, обычно более 1 месяца. Дефицит тиамина, обнаруженный у пациентов с сердечной недостаточностью, присутствовал у 98% пациентов в других исследованиях.

Следующие факторы могут привести к снижению всасывания тиамина:

• хронические кишечные заболевания;
• алкоголизм;
• недоедание;
• операция по шунтированию желудка;
• синдром мальабсорбции – целиакия и тропический спру;
• дефицит фолиевой кислоты – например, у пациентов, проходящих химиотерапию высокими дозами метотрексата;
• бариатрическая хирургия для снижения веса.

Дефицит фолиевой кислоты

Тиамин служит коферментом (в форме тиаминпирофосфата) в различных метаболических процессах. В этих процессах пирофосфат тиамина восстанавливается путем пожертвования протона из восстановленной формы никотинамидадениндинуклеотида (NADH).

Фолиевая кислота необходима для наличия достаточного количества дигидрофолатредуктазы для регенерации NADH из его окислительной формы. Эта регенерация позволяет NADH продолжать присутствовать для регенерации пирофосфата тиамина, не расходуясь в процессе.

Если фолиевой кислоты недостаточно в клетках, это вызывает косвенный дефицит тиамина, потому что тиамин присутствует, но не может быть активирован.

Детский авитаминоз

Детский авитаминоз возникает у младенцев в возрасте 2-4 месяцев, которых кормят только грудным молоком и чьи матери испытывают дефицит тиамина.

Другое

Одно ретроспективное исследование показало, что ожирение является фактором риска клинического дефицита тиамина, причем такой дефицит обнаружен у 66 из 400 пациентов с индексом массы тела 35 кг/м2 или выше (16,5%).

Прогноз

Авитаминоз может быстро привести к летальному исходу или медленно лишить человека почти всей энергии даже для самых простых повседневных действий. Тем не менее, это одно из наиболее легко поддающихся лечению состояний, при котором даже в тяжелых случаях возможно значительное выздоровление. Таким образом, прогноз для пациентов с авитаминозом обычно хороший, если у пациентов не установлен синдром Корсакова. Когда пациенты прогрессируют до этой стадии, степень повреждения обратима лишь минимально.

В случаях авитаминоза (с вовлечением сердечно-сосудистой системы) клиническое улучшение можно наблюдать в течение 12 часов после лечения, при этом нормализация функции и размеров сердца происходит через 1-2 дня. Выздоровление настолько драматично, что лечение тиамином является диагностическим тестом, который может быть использован в случаях острой сердечной недостаточности и скрытой периферической невропатии.

Ретроспективное исследование (Harel и др.) показало, что дефицит тиамина в младенчестве может привести к долгосрочным проблемам с двигательной функцией. В исследовании принимали участие дети в возрасте 5-6 лет, которых в течение первых 2 лет жизни кормили некачественным заменителем молока с дефицитом тиамина, сравнивая их с контрольной группой, соответствующей возрасту. Результаты показали, что трудности с двигательной функцией существовали у 59% в группе с дефицитом тиамина, по сравнению с 10% в контрольной группе. Результаты показали, что детский дефицит тиамина влияет на общую и мелкую моторику, а также на навыки равновесия.

Клиническая картина

Анамнез и физикальный осмотр

У большинства пациентов нет симптомов и признаков дефицита тиамина, поэтому его нередко распознают на фоне уже имеющихся патологий, спровоцированных дефицитом, в соответствующих клинических условиях. Ранние симптомы и признаки часто неспецифичны и расплывчаты, такие как усталость. Тем не менее, сердечная недостаточность с высоким выходом должна побуждать к расследованию дефицита тиамина как причины. То же самое относится и к невропатическим симптомам, особенно в дистальных отделах конечностей.

Дефицит тиамина является более вероятным расстройством, когда у пациентов наблюдается:

• развитие симптомов в подостром периоде (в течение недели или более);
• наличие нистагма и мозжечковой дисфункции;
• энцефалопатия (особенно при наличии специфических признаков болезни Вернике/психоза Корсакова);
• непропорциональная дисфункция голосовых связок с недостаточным поражением других черепных нервов;
• оптическая нейропатия;
• необъяснимое повышение уровня лактата в сыворотке крови;
• отсутствие суральной щадящей картины при исследованиях нервной проводимости.

Злоупотребление алкоголем в анамнезе обнаруживается у 80% пациентов, и, хотя неврологические симптомы являются основой для постановки диагноза у большинства людей, были нередки случаи неспецифических и пищеварительных симптомов. Более того, критерии недостаточности питания обнаруживаются у 35% пациентов. Из 54% пациентов, которым была выполнена магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга, аномалии сканирования были обнаружены в 63% случаев.

Исследование, проведенное учеными, показало, что дефицит тиамина может быть частым явлением среди стационарных пациентов с раком, у тех, кто имеет нормальный вес или избыточный вес, испытывает дефицит других витаминов и получает поливитаминные добавки. Одноцентровое исследование выявило дефицит тиамина у 55,3% из 217 пациентов с факторами риска дефицита, включая активное лечение рака и химиотерапию на основе фторурацила.

Алкоголизм

Лица с хроническим алкоголизмом, как правило, имеют низкое потребление тиамина, нарушение его усвоения и накопления, ускоренное разрушение тиаминдифосфата и различную степень расхода энергии. Алкоголь является прямым нейротоксином. Его воздействие на снабжение организма тиамином и на ткани мозга пагубно. Лицам, страдающим алкоголизмом, следует вводить тиамин парентерально в качестве обычной меры при обращении в медицинское учреждение.

Питание

Пищевой рацион пациента также может содержать информацию о дефиците тиамина. Вопрос питания должен быть тщательно изучен доктором. Причудливые диеты часто не содержат необходимого количества тиамина.

Диализ и высокое потребление энергии

Диализ также выводит тиамин из кровообращения. Кроме того, состояния с высоким потреблением энергии, такие как гипертиреоз, беременность или тяжелое заболевание, требуют большего количества тиамина и других питательных веществ.

Бариатрическая операция по снижению веса

У лиц с желудочным шунтированием в анамнезе также может быть авитаминоз. Считается, что у пациентов с бариатрической хирургией дефицит возникает в основном в течение первых 6 месяцев после операции, когда люди подвергаются наиболее быстрой потере веса.

Диагностические соображения

Условия, которые следует учитывать при дифференциальной диагностике дефицита тиамина, включают следующее:

• Печеночная недостаточность
• Алкогольная кардиомиопатия
• Кардиомиопатия при диабетической болезни сердца
• Кардиомиопатия, вторичная по отношению к другим этиологиям
• Бред
• Белая горячка
• Бредовое расстройство
• Деменция, вызванная вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ)
• Депрессия
• Дерматомиозит
• Диабетический кетоацидоз
• Печеночная энцефалопатия
• Гипертоническая энцефалопатия
• Уремическая энцефалопатия
• Инфекции, вызванные энтеробактериями
• Энтеровирусы
• Дефицит фолиевой кислоты
• Гипертиреоз
• Кишечная непроходимость
• Синдром раздраженного кишечника
• Метаболический ацидоз
• Миокардит
• Синдромы защемления нервов
• Полимиозит
• Шизофреническое расстройство
• Цинга
• Синдром Вернике-Корсакова
• Гипертиреоз и/или тиреотоксикоз

При обследовании пациента с сердечной недостаточностью (высокого выброса) тиреотоксикоз является важным дифференциальным диагнозом для рассмотрения и лечения, хотя не было обнаружено определенной клинической корреляции между тиамином и заболеванием щитовидной железы. Только исследования на животных свидетельствуют о какой-либо пользе введения тиамина для лечения пациентов с тиреотоксикозом.

При подозрении на тиреотоксикоз лечение должно быть направлено на защиту сердца от криза щитовидной железы, в отличие от поддержки сердечного выброса при одновременном повышении уровня тиамина. Однако, поскольку не ожидается никакого вреда от введения дополнительного тиамина пациентам с тиреотоксикозом, использование тиамина в лечении этих пациентов безвредно и может быть полезным.

Дифференциальная диагностика

• Алкогольное ожирение печени
• Алкогольный гепатит
• Алкогольный кетоацидоз
• Алкоголизм
• Анемия
• Нервная анорексия
• Кампилобактерные инфекции
• Кардиомиопатия
• Сердечная недостаточность

Обследование

По практическим соображениям введение тиамина в качестве начального теста может быть наиболее целесообразной. Если пациент реагирует на лечение, можно с уверенностью предположить, что причиной заболевания был определенный дефицит тиамина. Тиамин не токсичен в высоких концентрациях, что означает, что этот путь сопряжен с небольшим риском. Кроме того, экономится время на лечении пациента и деньги на тестирование (Однако, хотя наблюдение за клинической реакцией пациента на введение тиамина остается самой простой и наименее дорогостоящей формой тестирования, врачи обычно пропускают субклинические формы авитаминоза).

Если требуется лабораторное подтверждение, измеряются уровни тиамина, пирувата, альфа-кетоглутарата, лактата и глиоксилата в крови. Кроме того, оценивается выделение тиамина и его метаболитов с мочой. Дефицит любого из этих химических веществ убедительно указывает на дефицит тиамина.

В сочетании с предварительной и последующей нагрузкой на активность транскетолазы в цельной крови или эритроцитах, нагрузочный тест на тиамин является лучшим показателем дефицита тиамина. Увеличение активности фермента более чем на 15% является определяющим признаком дефицита.

Измеряется метилглиоксаль в моче, также уровень тиреотропного гормона (ТТГ) в сыворотке крови, чтобы исключить вызванную тиреотоксикозом сердечную недостаточность с высокой отдачей, если это применимо.

Увеличение уровня тропонина I обнаруживается при сердечной недостаточности из-за дефицита тиамина. Тиамин является важным ферментативным кофактором в нескольких энергетических путях. Его дефицит нарушает клеточные процессы и приводит к смерти миокарда. Тиамин также является важным фактором в производстве клетками глутатиона, антиоксиданта, необходимого клеткам миокарда для противодействия свободным радикалам. В отсутствие глутатиона эти клетки преждевременно погибнут.

Метаболический ацидоз можно наблюдать при дефиците тиамина. Это связано с повышенной выработкой молочной кислоты из-за дефицита тиамина. Тиаминпирофосфат (производное тиамина) является коферментом для превращения пирувата в ацетилкоэнзим А. Без него пируват используется недостаточно и превращается в лактат. Важно учитывать дефицит тиамина при наличии необъяснимого метаболического ацидоза, в частности, лактоацидоза.

Желудочно-кишечный авитаминоз – это состояние, при котором пациенты жалуются на боли в животе из-за лактоацидоза.

Лечение авитаминоза

При подозрении на дефицит тиамина показано быстрое введение тиамина парентерально. Продолжительность терапии зависит от симптомов, и лечение показано до исчезновения всех симптомов. Тиамин, даже в высоких концентрациях, не токсичен для человека с нормальной функцией почек. В зависимости от причины дефицита витамина может потребоваться направление в наркологическую клинику из-за алкогольной зависимости.

Большая часть амбулаторной помощи направлена на доставку тиамина в биодоступной форме реабилитированным пациентам. Клиническое наблюдение с измерением активности тиаминдифосфата может быть оправдано при подозрении на рецидив.

В отдельных случаях необходима поддержка сердечной функции, поскольку отсутствие сердечной поддержки приводит к сердечной недостаточности при устранении дефицита тиамина.

Активность

Уровень активности и наличие состояния с высоким потреблением энергии (например, гипертиреоз, беременность, лактация, тяжелое заболевание) увеличивают суточную потребность в тиамине.

Лекарства от авитаминоза

Целью фармакотерапии является устранение дефицита витаминов, снижение заболеваемости и предотвращение осложнений. Предполагаемые случаи дефицита тиамина лечатся оперативным введением тиамина парентерально. Терапия продолжается до исчезновения всех симптомов дефицита.

Витамины

Витамины необходимы для нормального синтеза дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Тиаминпирофосфат, биологически активная форма тиамина (витамин B-1), действует как кофермент в углеводном обмене посредством декарбоксилирования альфа-кетокислот. Он также принимает участие в образовании глюкозы, действуя в качестве кофермента для транскетолазы в пентозомонофосфатном пути.

Тиамин

Тиамин используется для пополнения запасов в организме кофермента тиаминпирофосфата. Продолжительность парентеральной терапии тиамином зависит от симптомов дефицита тиамина.

Список литературы

1. Уайли К. Д., Гупта М. Дефицит витамина В1 тиамина. 2022 январь.
2. Тиамин. Монография. Altern Med Rev. 2003 Feb. 8 (1).
3. Дир С, Тарасенко М, Наполи Е, Джуливи С. Неврологические, психиатрические и биохимические аспекты дефицита тиамина у детей и взрослых. Фронтальная психиатрия. 2019. 
4. Шрирам К., Мансанарес У., Джозеф К. Тиамин в диетотерапии. Nutr Clin Pract. 2012 27 февраля