Сезонні варіації рівнів 25-гідроксивітаміну D серед педіатричних пацієнтів, які відвідують медичний центр

Вітамін D відіграє важливу роль у підтриманні щільності кісток, формуванні імунної системи та регулюванні росту клітин, а також в інших ключових біологічних функціях. Доступні обмежені дані щодо сезонних коливань рівня вітаміну D у педіатричній популяції Саудівської Аравії. Це дослі­дження було спрямоване на вивчення сезонного впливу на циркулюючі рівні 25(OH)D у дітей. Загалом у дослі­дження було включено 1790 педіатричних амбулаторних пацієнтів, які відвідували університетський медичний центр. Загалом спостерігали помітно високу поширеність (69%) комбінованого дефіциту та недостатності 25(OH)D. Найвища середня концентрація 25(OH)D в сироватці крові була зареєстрована влітку (29 нг/мл) та восени (27 нг/мл). Частота дефіциту та недостатності вітаміну становили 33% і 36% відповідно. Подібні закономірності були зафіксовані восени, взимку та навесні. Цікаво, що рівень 25(OH)D значно залежав від пори року (p = 0,001), при цьому в жінок поширеність дефіциту 25(OH)D навесні та влітку була вищою, ніж у чоловіків. Крім того, значний зв’язок між статтю і статусом 25(OH)D був виявлений лише восени та взимку (p < 0,001 для обох). Також був виявлений зв’язок між національністю і циркулюючими рівнями 25(OH)D восени та взимку (p <0,001 і p = 0,01 відповідно). У всі сезони року вік негативно впливав на рівень (OH)D у сироватці крові. Однак цей зв’язок був статистично значущим (p < 0,05) лише влітку, восени та взимку. Стать була значущим предиктором рівнів 25(OH)D восени та взимку та коефіцієнтом шансів 1,67 восени і 2 взимку, що вказує на те, що приналежність до чоловічої статі позитивно впливає на циркулюючі рівні 25(OH)D. Були виявлені значні відмінності в концентраціях 25(OH)D серед різних вікових категорій. Населення Саудівської Аравії має низькі рівні вітаміну D, особливо в осінній та зимовий періоди. Це дослі­дження показало, що сезонність, вікова категорія, національність та стать впливають на статус вітаміну D, що свідчить про необхідність спеціальних утручань та моніторингу рівня 25(OH)D для досягнення адекватних його показників. Медичні працівники та політики можуть враховувати вплив віку, національності, статі та сезонні коливання при вирішенні питань статусу вітаміну D та цільового підходу до призначення добавок групам високого ризику, в яких можуть виникнути проблеми зі здоров’ям.Ключові слова: дефіцит, вітамін D, 25-гідроксивітамін D, недостатність, авітаміноз.

Вітамін D (1,25 дигідроксивітамін D3) синтезується ендогенно з 7-дегідрохолестеролу в епідермісі у відповідь на опромінення УФ-В і може бути отриманий з харчових продуктів і добавок [1, 2].

Різні міжнародні товариства запропонували різні граничні значення для виявлення дефіциту вітаміну D у педіатричній популяції. На сьогодні Європейське товариство педіатричної гастроентерології, гепатології та харчування (ESPGHAN) [3], Ендокринологічне товариство [4] та Товариство здоров’я та медицини підлітків [5] запропонували класифікувати рівні 25(OH)D в сироватці крові в межах 0–20 нг/мл як дефіцит, від 21 до 29 нг/мл – як недостатній, а рівень ≥30 нг/мл – як достатній.

Вітамін D відомий своєю багатогранною роллю у підтриманні загального здоров’я та благополуччя [6]. Окрім різних фізіологічних функцій вітамін D має вирішальне значення в регуляції гомеостазу кальцію та фосфору, що безпосередньо впливає на ріст і мінералізацію кісток [7]. Окрім ролі в стабілізації клітинних мембран ендотелію вітамін D здійснює імунологічний вплив на численні функції імунної системи.

На основі все більшої кількості доказів було встановлено зв’язок між дефіцитом вітаміну D та підвищеним ризиком розвитку кількох імуноопосередкованих розладів, таких як псоріаз, діабет 1 типу, розсіяний склероз, ревматоїдний артрит, туберкульоз, сепсис, рак, серцево-судинні захворювання, інфекції дихальних шляхів та COVID-19 [4, 8–17].

Матеріали та методи

Дизайн дослі­дження та умови

Цей ретроспективний аналіз амбулаторних карт був спрямований на вивчення медичних записів педіатричних пацієнтів, які відвідували амбулаторне відділення медичного центру Університету короля Фейсала в Аль-Ахсі, Саудівська Аравія. Дослі­дження фокусувалось на періоді між вереснем 2019 року та лютим 2021 року.

Учасники

Дані 1790 осіб були вилучені з електронної системи медичних записів університетського медичного центру. У дослі­дження була включена педіатрична популяція віком від 0 до 21 року обох статей, яка відвідувала медичний центр для медичного обстеження і в яких принаймні один раз протягом періоду дослі­дження визначали рівень вітаміну D у сироватці крові.

Біохімічний аналіз

Рівні 25(OH)D в сироватці крові визначали за допомогою методу радіоімуноаналізу (Roche Diagnostics, Mannheim, Німеччина), а зразки крові відбирали в амбулаторних пацієнтів, які відвідували медичний центр. Через відносно довгий період напіврозпаду, концентрації 25(OH)D в сироватці крові, а не 1,25(OH)D, було визнано основним показником статусу вітаміну D, що представляє ендогенно вироблений вітамін D і вітамін D, отриманий із продуктами харчування та добавками [34].

Результати

Загальний статус вітаміну D25(OH) та характеристики педіатричних пацієнтів

Таблиця 1 надає всебічний аналіз характеристик популяції та розподілу концентрації 25(OH)D в сироватці крові серед осіб. Дослі­джувана популяція складалася з 1790 осіб, середній вік якої становив 16,23 ± 5,44 (SD) (медіанний вік 19 років). Віковий розподіл демонструє цікаві тенденції: частка немовлят (0–1 рік) незначна – 0,3%, за нею йде раннє дитинство (2–5 років) – на рівні 7% та вікова група 6–11 років (середнє дитинство) – на рівні 14%, переважна більшість припадає на пізній підлітковий вік (19–21 рік) – 987 осіб (55%).

Таблиця 1. Основні демографічні характеристики досліджуваної популяції

Розподіл за статтю показує, що 75% учасників були жінками, тоді як 25% – чоловіками. Що стосується національності, більшість (79%) були громадянами Саудівської Аравії, 21% були пацієнтами з інших країн. З точки зору статусу 25(OH)D у сироватці крові, більшість населення потрапила в категорії «дефіцит» і «недостатній рівень», незалежно від віку, статі або національності.

Рівні 25(OH)D у педіатричних пацієнтів віком 0–21 років, стратифіковані за характеристиками амбулаторних пацієнтів

Утаблиці 2 наведено результати визначення концентрації 25(OH)D у сироватці крові, стратифіковані за різними характеристиками амбулаторних пацієнтів та сезонами забору зразків крові. Порівняння середніх рівнів 25(OH)D у сироватці крові показало, що середній рівень 25(OH)D (29 нг/мл) в амбулаторних пацієнтів чоловічої статі був значно вищий порівняно з амбулаторними пацієнтами жіночої статі (26 нг/мл) (p < 0,001). Незважаючи на зафіксовану значну різницю середніх рівнів 25(OH)D у сироватці крові між групами, це підтвердило недостатній його рівень серед дослі­джуваних осіб.

Таблиця 2. Рівні 25(OH)D у педіатричних пацієнтів віком 0–21 рік, стратифіковані за характеристиками амбулаторних пацієнтів

Також значні відмінності були виявлені в різних вікових групах (p <0,001), причому в немовлят (0–1 років) і дітей раннього віку (2–5 років) середні концентрації 25(OH)D у сироватці крові (66 нг/мл та 40 нг/мл) були вищими, ніж в інших вікових групах. Загалом спостерігали статистично значущу різницю середніх рівнів 25(OH)D між віковими групами (p < 0,001).

У цій когорті пацієнти із Саудівської Аравії мали статистично значуще нижчий середній рівень 25(OH)D (26 нг/мл) порівняно з пацієнтами з інших країн (29 нг/мл) (p <0,001).

Сезонні варіації рівнів 25(OH)D в сироватці крові показують, що найвища середня концентрація 25(OH)D у сироватці крові була зареєстрована влітку (29 нг/мл), за нею ідуть осінь (27 нг/мл), весна (25 нг/мл) та зима (25 нг/мл). Важливо підкреслити, що, незважаючи на сезонні варіації середніх концентрацій, всі зареєстровані середні концентрації 25(OH)D в сироватці крові для кожного сезону потрапили в категорію «недостатнього» рівня.

Це демонструє вплив сезонних варіацій на рівні 25(OH)D у сироватці крові, підкреслюючи важливість впливу сонячного світла як чинника, що впливає на рівень вітаміну D. Крім того, спостерігали статистично значущі відмінності в рівнях 25(OH)D у сироватці крові в залежності від статі, вікової групи, національності та сезону взяття зразків крові.

Рисунок ілюструє сезонні коливання медіани розподілу рівня 25(OH)D у сироватці крові. Медіанні значення становили 24 нг/мл восени, 23 нг/мл навесні, 26 нг/мл влітку та 23 нг/мл взимку. Найнижчі рівні 25(OH)D були зареєстровані восени, влітку та взимку – по 8 нг/мл. У літній період медіанний рівень 25(OH)D у сироватці крові був найвищим – 26 нг/мл з IQR14 для всіх сезонів, крім весни, коли IQR15 був найвищим.

Рисунок. Сезонні коливання медіани розподілу рівня 25(OH)D у сироватці крові в дитячій популяції

Дані виражали в нг/мл. Медіанні значення становили 24 нг/мл восени, 23 нг/мл навесні, 26 нг/мл влітку та 23 нг/мл взимку. Найнижчі рівні 25(OH)D були зареєстровані восени, влітку та взимку – по 8 нг/мл. У літній період медіанний рівень 25(OH)D у сироватці крові був найвищим – 26 нг/мл з IQR14; найвищий IQR був зареєстрований навесні (15). У всі сезони в учасників мав місце стан дефіциту 25(OH)D (0–20 нг/мл). Порівняння середніх значень за допомогою тесту ANOVA показує статистично значущу різницю між групами (p = 0,007).

Таблиця 3 демонструє сезонні варіації рівня 25-гідроксивітаміну D у дослі­джуваній популяції. Особи були класифіковані на три окремі групи на основі рівнів 25(OH)D: достатній (≥30 нг/мл), недостатній (21–29 нг/мл) та дефіцит (0–20 нг/мл).

Таблиця 3. Статус 25-гідроксивітаміну D у досліджуваній популяції протягом різних сезонів

Статус 25-гідроксивітаміну D стратифікований за національністю

Порівняння середньої концентрації 25(OH)D у сироватці крові між саудівськими та несаудівськими амбулаторними пацієнтами показало значні відмінності навесні, восени та взимку (p = 0,04, p = 0,04, p = 0,006 відповідно). Однак влітку значної різниці в середній концентрації 25(OH)D у сироватці крові між саудівськими і несаудівськими амбулаторними пацієнтами виявлено не було (p = 0,170).

Варто підкреслити, що в амбулаторних пацієнтів із Саудівської Аравії постійно виявляли недостатні рівні 25(OH)D протягом усіх сезонів, тоді як у пацієнтів з інших країн достатні рівні спостерігали лише протягом весняного та літнього періодів.

За даними дослі­дження, поширеність дефіциту 25(OH)D була значно вищою у саудівських амбулаторних пацієнтів порівняно з несаудівськими в усі пори року, зокрема навесні (35% проти 10%), влітку (22% проти 6%), восени (30% проти 4%) та взимку (36% проти 5%).

Статус вітаміну 25(OH)D стратифікований за статтю

Відповідно до результатів, бінарний логістичний регресійний аналіз підтвердив, що існує статистично значущий зв’язок між статтю та рівнями 25(OH)D восени та взимку (p = 0,001, p < 0,001 відпо­відно). Чоловіча стать мала значний позитивний вплив на циркулюючий рівень вітаміну 25(OH)D восени та взимку, тоді як навесні та влітку він зникав.

Коефіцієнт шансів становить 1,67, що вказує на те, що восени амбулаторні пацієнти чоловічої статі мають в 1,67 раза більшу ймовірність мати достатні рівні 25(OH)D порівняно з жінками. Взимку цей шанс збільшився до двох. Однак навесні та влітку цей шанс зменшився до 1 та 1,09 відповідно.

Спостерігалася значна сезонна варіація рівнів 25(OH)D між усіма віковими групами. Найвищі концентрації в сироватці крові були зареєстровані взимку, з найвищим середнім значенням 71 нг/мл у немовлят віком від 0 до 1 року. Навпаки, найнижчі середні значення спостерігали навесні, з найнижчою середньою концентрацією 20 нг/мл у віковій групі 12–18 років. Спостерігали дуже значні відмінності в концентраціях 25(OH)D між різними віковими категоріями.

Обговорення

Наскільки нам відомо, це перше дослі­дження в Саудівській Аравії, яке вивчало сезонні зміни рівнів 25(OH)D у сироватці крові у педіатричній популяції східного регіону Саудівської Аравії. У ньому ми представили новий погляд на вплив пір року на рівні 25(OH)D у сироватці крові в пацієнтів педіатричної популяції, які відвідували медичний центр, що визначали в лабораторії медичного центру. Ми порівняли концентрацію циркулюючого 25(OH)D у сироватці крові педіатричних пацієнтів навесні, влітку, восени та взимку, базуючись на граничному рівні, запропонованому Ендокринологічним товариством. Стать, національність і вік також вивчали як чинники, що впливають на рівні 25(OH)D.

Низькі рівні вітаміну D стають основною проблемою глобального громадського здоров’я у всьому світі, переважно в Азії, у тому числі на Близькому Сході та в Північноафриканських країнах [37, 38]. Так, дефіцит вітаміну D та пов’язані з ним чинники ризику на Близькому Сході та в Саудівській Аравії є поширеними як у дорослих, так і в дітей [33].

Основні висновки цього дослі­дження:

1. Незважаючи на сезонні варіації, середнє та медіанне значення концентрацій 25(OH)D у сироватці крові в різні пори року потрапляють у категорію «недостатнього» рівня, причому в чоловіків медіана значно вища, ніж в амбулаторних пацієнтів жіночої статі.
2. Виявлені значні відмінності між віковими групами, причому лише в немовлят (0–1) і дітей раннього віку (2–5) спостерігають достатні рівні порівняно з іншими віковими групами.
3. Найвища середня концентрація 25(OH)D у сироватці крові була зареєстрована влітку, за нею йде осінь.
4. Існує зв’язок між циркулюючими рівнями 25(OH)D та чотирма порами року, де майже половина амбулаторних пацієнтів потрапляє в категорію «дефіциту» навесні, з подібною часткою взимку.
5. Також було виявлено зв’язок між статтю і статусом 25(OH)D восени та взимку.
6. Чоловіча стать чинила значний позитивний вплив на концентрації 25(OH)D. У порівнянні з жінками, пацієнти чоловічої статі мають в 1,67 раза більше шансів мати достатні рівні 25(OH)D восени. Взимку ця ймовірність збільшується до двох.

Висновки цього дослі­дження підтвер­джують високу поширеність недостатності та дефіциту вітаміну D у дослі­джуваній популяції, що ще більше посилюється помітними сезонними коливаннями. Це підкреслює критичну важливість індивідуального втручання та пильного моніторингу, особливо протягом сезонів, коли рівні 25(OH)D у сироватці крові, як правило, нижчі, для вирішення потенційного впливу на здоров’я, пов’язаного з недостатністю вітаміну D, особливо серед зростаючої популяції.

Крім того, гендерні відмінності не були значними навесні та влітку, але ставали дуже значними восени та взимку. Це свідчить про те, що медичні працівники та політики повинні враховувати вплив не лише статі, а й віку та національної приналежності, разом із сезонними варіаціями, при оцінці та вирішенні статусу вітаміну D в клінічній практиці та втручаннях у громадське здоров’я.

За матеріалами Benameur T. (2024) Seasonal Variations in 25-Hydroxyvitamin D Levels among Pediatric Patients Attending the Healthcare Centre. Nutrients, 16, 379. https://doi.org/10.3390/nu16030379

Підготувала Анна Сочнєва