А. Холекальциферол и эргокальциферол

1. Предшественник холекальциферола — превитамин D₃ — синтезируется в эпидермисе из провитамина D₃ (7-дегидрохолестерина) под действием ультрафиолетового облучения. Превитамин D₃ превращается в холекальциферол путем термической изомеризации (при температуре тела). В эпидермисе холекальциферол связывается с витамин-D-связывающим белком и в таком виде поступает в кровь и переносится в печень. Витамин-D-связывающий белок транспортирует и другие производные холекальциферола и эргокальциферола, в том числе 1,25(OH)₂D₃. Холекальциферол содержится во многих продуктах. Его особенно много в рыбьем жире, печени млекопитающих, птиц и рыб, а также в яичном желтке.

2. Эргокальциферол образуется в клетках растений из эргостерола. Основные источники эргокальциферола — хлеб и молоко. Эргокальциферол, всосавшийся в кишечнике, переносится в печень витамин-D-связывающим белком.

3. Холекальциферол и эргокальциферол входят в состав многих витаминных препаратов. Их также добавляют к пищевым продуктам, в частности — к молоку и крупам.

4. С диагностическими целями обычно определяют суммарное содержание холекальциферола и эргокальциферола и их производных в сыворотке, но можно измерять концентрации каждого вещества по отдельности. Суммарная концентрация холекальциферола и эргокальциферола в сыворотке обычно составляет 1—2 нг/мл.

5. Холекальциферол и эргокальциферол гормонально-неактивны.

Б. 25(OH)D₃. В печени холекальциферол и эргокальциферол превращаются в 25(OH)D₃ (25-гидроксивитамин D₃,кальцидиол) путем 25-гидроксилирования.25(OH)D₃ — это основной циркулирующий метаболит холекальциферола и эргокальциферола.Поэтому по концентрации 25(OH)D₃ можно судить о содержании в организме всех форм витамина D. В норме концентрация 25(OH)D₃ в сыворотке составляет 15—60 нг/мл. Надо учитывать, что уровень 25(OH)D₃максимален летом и минимален зимой и ранней весной. Гормональная активность 25(OH)D₃в 10—100 раз ниже активности 1,25(OH)₂D₃.

В. 1,25(OH)₂D₃. Образовавшийся в печени 25(OH)D₃ в комплексе свитамин-D-связывающим белком поступает в кровь и переносится к почкам. В клетках проксимальных извитых канальцев 25(OH)D₃ подвергается 1- или 24-гидроксилированию. В результате образуются гормонально-активная форма витамина D — 1,25(OH)₂D₃ (кальцитриол) либо гормонально-неактивная форма — 24,25(OH)₂D₃ (24,25-дигидроксивитамин D₃). Обе реакции катализируются митохондриальным ферментом 1альфа-гидроксилазой.

1. Регуляция синтеза. Скорость образования 1,25(OH)₂D₃ зависит от количества и состава пищи и от сывороточной концентрации кальция, фосфата, ПТГ и, возможно, других гормонов — кальцитонина, эстрогенов, СТГ, инсулина. ПТГ непосредственно стимулирует синтез 1,25(OH)₂D₃, активируя 1альфа-гидроксилазу. Синтез 1,25(OH)₂D₃ усиливается при снижении внутри- и внеклеточной концентрации кальция и фосфора. Изменения концентрации кальция и фосфора влияют на синтез 1,25(OH)₂D₃ опосредованно, через ПТГ: при гипокальциемии и гипофосфатемии секреция ПТГ усиливается, при гиперкальциемии и гиперфосфатемии — подавляется.

2. Физиологическая роль. Как и ПТГ, 1,25(OH)₂D₃ регулирует перестройку костной ткани. 1,25(OH)₂D₃ — это главный стимулятор всасывания кальция в кишечнике. Благодаря действию 1,25(OH)₂D₃ концентрация Ca²⁺ во внеклеточной жидкости поддерживается на уровне, необходимом для минерализации органического матрикса костной ткани. При дефиците 1,25(OH)₂D₃ нарушается образование аморфного фосфата кальция и кристаллов гидроксиапатита в органическом матриксе, что приводит к рахиту или остеомаляции. Недавно было установлено, что 1,25(OH)₂D₃ усиливает резорбцию костной ткани. В опытах на культурах клеток паращитовидных желез показали, что 1,25(OH)₂D₃ подавляет секрецию ПТГ.

3. Роль 24,25(OH)₂D₃ окончательно не выяснена. Считается, что образование 24,25(OH)₂D₃ — это главный способ катаболизма и экскреции производных витамина D, поскольку 24,25(OH)₂D₃ превращается в водорастворимую кальцитроевую кислоту. Вероятно также, что при нарушении синтеза 1,25(OH)₂D₃ (т. е. при нарушении 1-гидроксилирования) происходит «переключение» метаболизма 25(OH)D₃: он превращается преимущественно в 24,25(OH)₂D₃, а не в 1,25(OH)₂D₃. Кроме того, показано, что 24,25(OH)₂D₃ участвует в перестройке кости.

Г. Рецепторы 1,25(OH)₂D₃, 25(OH)D₃ и 24,25(OH)₂D₃ обнаружены не только в тонкой кишке и костях, но и в почках, поджелудочной железе, скелетных мышцах, гладких мышцах сосудов, клетках костного мозга, лимфоцитах. По-видимому, роль метаболитов витамина D не ограничивается регуляцией уровня кальция во внеклеточной жидкости.

III. Кальцитонин

А. Синтез и секреция. Этот пептид, состоящий из 32 аминокислот, синтезируется в парафолликулярных C-клетках щитовидной железы. Секреция кальцитонина усиливается при повышении концентрации кальция в крови и регулируется гастроэнтеропанкреатическими гормонами, в частности гастрином.

Б. Физиологическая роль

1. Кальцитонин — антагонист ПТГ. Кальцитонин тормозит резорбцию костной ткани, снижая активность остеокластов. Кроме того, кальцитонин стимулирует остеобласты, способствуя образованию костной ткани.

2. Кальцитонин подавляет канальцевую реабсорбцию кальция в почках и тем самым усиливает его экскрецию.

3. Кальцитонин тормозит всасывание кальция в тонкой кишке. Это свойство кальцитонина используется для лечения тяжелой гиперкальциемии и гиперкальциемических кризов.

4. Скорость секреции кальцитонина у женщин сильно зависит от уровня эстрогенов. При дефиците эстрогенов, обусловленном менопаузой или заболеванием яичников, секреция кальцитонина снижается, что способствует ускоренной резорбции костной ткани и приводит к остеопорозу.

В. Диагностическое значение. Уровень кальцитонина резко повышается при медуллярном раке щитовидной железы. Для оценки скорости роста опухоли и метастазов определяют базальный и стимулированный пентагастрином и кальцием уровень кальцитонина. Уровень кальцитонина возрастает и при раке легкого, толстой кишки, молочной железы, поджелудочной железы и желудка. Почечная недостаточность или желудочно-кишечное кровотечение также могут сопровождаться повышением уровня кальцитонина.

IV. ПТГ-подобные пептиды

А. Структура. Эти пептиды, в отличие от ПТГ, содержат не менее 130 аминокислот. Разные ПТГ-подобные пептиды образуются путем альтернативного сплайсинга. Их N-концевые фрагменты (первые 30 аминокислот) идентичны N-концевому фрагменту ПТГ. Ген, кодирующий ПТГ-подобные пептиды, находится на 12-й хромосоме, тогда как ген ПТГ — на 11-й хромосоме. Полагают, что эти гены имеют общее происхождение. Сходство гормональной активности ПТГ и ПТГ-подобных пептидов объясняют идентичностью их N-концевых фрагментов. Различия ПТГ и ПТГ-подобных пептидов обусловлены, по-видимому, размерами C-концевых фрагментов: у ПТГ-подобных пептидов они значительно больше, чем у ПТГ. Специфические рецепторы ПТГ-подобных пептидов не обнаружены; они связываются с рецепторами ПТГ.

Б. Физиологическая роль

1. Роль ПТГ-подобных пептидов в минеральном обмене до конца не выяснена. Поскольку ПТГ-подобные пептиды в большом количестве содержатся в грудном молоке, считают, что они участвуют в метаболизме кальция и фосфора в молочных железах.

2. ПТГ-подобные пептиды регулируют минеральный обмен в плаценте и у плода. Недавно показали, что уровень ПТГ-подобных пептидов в сыворотке значительно повышен при синдроме Вильямса (идиопатической гиперкальциемии новорожденных). Предполагают, что ПТГ-подобные пептиды участвуют в патогенезе этого синдрома.

3. ПТГ-подобные пептиды обнаружены во многих тканях. Высокая концентрация ПТГ-подобных пептидов в различных гладкомышечных клетках свидетельствует об их участии в регуляции мышечного сокращения.

4. ПТГ-подобные пептиды выявляются в сыворотке у 60—80% больных с паранеопластической гиперкальциемией (см. гл. 24, п. IX.Г).

Гиперкальциемия

V. Общие сведения

А. Причины гиперкальциемии многообразны (см. табл. 24.1), но тщательно собранный анамнез и несколько простых лабораторных проб позволяют значительно сократить список возможных причин. Чаще всего гиперкальциемия обусловлена гиперпаратиреозом, злокачественными новообразованиями, гранулематозами, лекарственными средствами. Разумно классифицировать причины гиперкальциемии в соответствии с механизмами ее патогенеза:

1. Усиленное вымывание кальция из костной ткани.

2. Усиленное всасывание кальция в кишечнике.

3. Пониженная экскреция кальция в почках.

4. Пониженное поглощение кальция костной тканью.

5. Сочетание перечисленных причин.

В некоторых случаях причину гиперкальциемии установить не удается.

Б. Клинические проявления гиперкальциемии зависят от ее причины, тяжести, длительности и скорости развития, а также от возраста больного и сопутствующих заболеваний. Молодые легко переносят значительную гиперкальциемию, если она развивается постепенно, и очень тяжело переносят легкую или умеренную гиперкальциемию, если она возникает остро. Пожилые чувствительны даже к легкой гиперкальциемии. Клиническая картина при гиперкальциемии определяется поражениями ЦНС, сердечно-сосудистой системы, почек и ЖКТ.

1. ЦНС: слабость, отсутствие аппетита, тошнота, рвота; нарушения общего состояния от вялости, депрессии и оглушенности до сопора и комы. Могут нарушаться когнитивные функции, особенно у пожилых больных. При уровне общего кальция в сыворотке > 3,5—3,75 ммоль/л нередко отмечается возбуждение, вплоть до психоза.

2. Сердечно-сосудистая система: артериальная гипертония, аритмии, укорочение интервала QT, повышенная чувствительность к сердечным гликозидам. При снижении ОЦК может развиться артериальная гипотония.

3. Почки: снижение СКФ и концентрационной способности, полиурия, жажда, нефрокальциноз и мочекаменная болезнь. В зависимости от причины гиперкальциемии экскреция кальция может колебаться от низкой до значительно повышенной.

4. ЖКТ: язвенная болезнь, желудочно-пищеводный рефлюкс, острый панкреатит, запоры.

VI. Первичный гиперпаратиреоз. Это самая частая причина гиперкальциемии. Распространенность первичного гиперпаратиреоза составляет 0,05—0,1%; у женщин он встречается в 4 раза чаще, чем у мужчин. Пик заболеваемости приходится на 60—70 лет.

А. Этиология

1. Аденомы паращитовидных желез,одиночные или множественные, обнаруживаются у 80—85% больных.

2. Гиперплазия паращитовидных желез обнаруживается у 15—20% больных.

3. Рак паращитовидных желез встречается менее чем в 1% случаев.

Гиперпаратиреоз, обусловленный гиперплазией или новообразованиями паращитовидных желез, может быть как спорадическим, так и семейным (с аутосомно-доминантным наследованием). Наследственный первичный гиперпаратиреоз — один из компонентов синдромов МЭН. Он имеется у 90% больных МЭН типа I и у 50% больных МЭН типа IIa (см. гл. 45, п. II). В обоих случаях гиперпаратиреоз обычно обусловлен гиперплазией всех паращитовидных желез, реже — аденомами. Обычно гиперпаратиреоз бывает первым проявлением МЭН типа I.

Б. Патогенез. При первичном гиперпаратиреозе нарушен механизм подавления секреции ПТГ в ответ на гиперкальциемию. Порог чувствительности гиперпластических или опухолевых клеток к кальцию значительно повышен по сравнению с нормой либо вообще отсутствует. В результате эти клетки секретируют избыточные количества ПТГ. Избыток ПТГ ускоряет резорбцию костной ткани и усиливает вымывание кальция из костей, что приводит к гиперкальциемии. Под влиянием избытка ПТГ снижается порог реабсорбции фосфата в почках; в результате возникают фосфатурия и гипофосфатемия. Канальцевая реабсорбция кальция усиливается, но этот эффект ПТГ нивелируется повышенной клубочковой фильтрацией кальция вследствие гиперкальциемии, поэтому экскреция кальция с мочой увеличивается. Избыток ПТГ и гипофосфатемия стимулируют синтез 1,25(OH)₂D₃ в почечных канальцах. Под влиянием 1,25(OH)₂D₃ усиливается всасывание кальция в кишечнике, что еще больше усиливает гиперкальциемию. Гиперкальциурия и усиленное всасывание кальция в кишечнике отмечаются соответственно у 40 и 60% больных первичным гиперпаратиреозом.

В. Клиническая картина

1. Симптомы перечислены в табл. 24.2.

2. Примерно в 50% случаев болезнь протекает бессимптомно, и только случайно обнаруженная гиперкальциемия позволяет заподозрить гиперпаратиреоз. При обследовании у большинства больных с гиперкальциемией выявляют клинические признаки первичного гиперпаратиреоза. У молодых больных клиническая картина обычно не соответствует тяжести гиперкальциемии.

3. Тяжелые поражения костей (фиброзно-кистозный остит,замещение кроветворной ткани костного мозга соединительной тканью) 20—40 лет назад обнаруживались у 10—25% больных первичным гиперпаратиреозом и считались патогномоничным признаком этого заболевания. В последнее время эти поражения встречаются гораздо реже, обычно у больных с почечной недостаточностью.

4. Для подтверждения диагноза показана биопсия костной ткани. У большинства больных независимо от тяжести заболевания имеются характерные гистологические признаки первичного гиперпаратиреоза: истончение компактного вещества трубчатых костей, кисты и так называемые бурые опухоли (очаги замещения костной ткани фиброзной тканью с большим количеством остеокластов и макрофагов, нагруженных гемосидерином). Примерно у трети больных выявляется остеопения.

5. При денситометрии костей выявляется значительное снижение плотности костной ткани.

6. При первичном гиперпаратиреозе увеличен риск переломов костей предплечья, бедренных костей и позвоночника.

7. Повышение активности щелочной фосфатазы и уровня остеокальцина в сыворотке свидетельствует об ускоренной перестройке и нарушениях метаболизма костной ткани.

8. Мочекаменная болезнь с образованием кальциевых камней либо нефрокальциноз отмечаются у 40—50% больных с клиническими признаками первичного гиперпаратиреоза. В то же время менее 5% больных с кальциевыми камнями почек страдают первичным гиперпаратиреозом. Мочекаменная болезнь чаще поражает молодых больных первичным гиперпаратиреозом; пик заболеваемости приходится на 20—40 лет. Предполагают, что это связано с более высоким уровнем 1,25(OH)₂D₃ в молодом возрасте. Действительно, у молодых больных существует четкое соответствие между степенью гиперкальциурии, уровнем 1,25(OH)₂D₃ и образованием камней в почках.

9. Артериальная гипертония наблюдается у 30—50% больных первичным гиперпаратиреозом. Известно, что острая гиперкальциемия сопровождается подъемом АД и у здоровых людей. Механизмы развития артериальной гипертонии при первичном гиперпаратиреозе не выяснены.

Г. Лабораторная диагностика

1. Гиперкальциемия имеется у большинства больных. Если при подозрении на гиперпаратиреоз уровень общего кальция лишь незначительно превышает норму либо повышается эпизодически, следует определить концентрацию свободного кальция. У некоторых больных с повышенным уровнем ПТГ концентрация свободного кальция в сыворотке оказывается нормальной. Это состояние принято называть нормокальциемическим гиперпаратиреозом. Причины нормокальциемического гиперпаратиреоза:

а. Почечная недостаточность (нарушение канальцевой реабсорбции кальция).

б. Нарушение всасывания кальция в кишечнике.

в. Авитаминоз D. Признак авитаминоза D — остеомаляция. Чтобы отличить гиперпаратиреоз с авитаминозом D от изолированного авитаминоза D, проводят пробное лечение витамином D. На фоне заместительной терапии витамином D у больных с гиперпаратиреозом возникает гиперкальциемия, а у больных с изолированным авитаминозом D восстанавливается нормокальциемия.

г. Преходящая нормокальциемия может встречаться на ранних стадиях развития первичного гиперпаратиреоза.

д. Чтобы подтвердить диагноз гиперпаратиреоза у больных с рецидивирующей мочекаменной болезнью и нормокальциемией натощак, можно попытаться выявить гиперкальциемию после приема пищи на фоне повышенного уровня ПТГ. Можно также провести провокационную пробу с тиазидными диуретиками. Их назначают на 1—2 нед. У больных без гиперпаратиреоза уровень кальция повышается умеренно (до верхней границы нормы). Поскольку регуляция обмена кальция у таких больных не нарушена, уровень кальция возвращается к исходному уже во время приема препаратов (обычно к концу 1-й недели). У больных первичным гиперпаратиреозом уровень кальция повышается значительно и нормализуется только через несколько суток после отмены препаратов.

2. Уровень ПТГ в сыворотке определяют методом РИА с антителами к срединному фрагменту гормона (аминокислоты 43—68). Более точен иммунорадиометрический метод с использованием двух антител (к N- и C-концевым фрагментам ПТГ). Этот метод позволяет измерить концентрацию ПТГ_1—84. В последнее время для определения концентрации ПТГ_1—84 используют также ИФА и иммунохемилюминесцентный метод. Одновременно с уровнем ПТГ_1—84 измеряют уровень общего или свободного кальция. В большинстве случаев этих исследований достаточно для установления диагноза.

3. Измерение уровня общего или нефрогенного цАМФ в моче позволяет оценить действие ПТГ на почки. В последнее время эти исследования редко используют в диагностике первичного гиперпаратиреоза, поскольку доступны чувствительные методы определения ПТГ_1—84. Однако оценка экскреции цАМФ полезна для выяснения причин других нарушений минерального обмена.

4. Уровень кальция в моче может быть нормальным или повышенным. Экскреция кальция зависит от его потребления с пищей, всасывания в кишечнике, концентрации в сыворотке, фильтрации в почечных клубочках и от влияния ПТГ на канальцевую реабсорбцию кальция. Таким образом, гиперкальциемия при первичном гиперпаратиреозе не всегда сопровождается повышением уровня кальция в моче. Для гиперкальциемии иного происхождения характерна повышенная экскреция кальция, поэтому его нормальная экскреция на фоне гиперкальциемии подтверждает диагноз первичного гиперпаратиреоза гораздо убедительнее, чем изолированное повышение экскреции кальция. При первичном гиперпаратиреозе экскреция кальция коррелирует с повышением уровня 1,25(OH)₂D₃.

5. Гипофосфатемию обнаруживают примерно у половины больных; она обусловлена снижением порога канальцевой реабсорбции фосфата. Уменьшается также отношение максимальная канальцевая реабсорбция фосфата/СКФ.

6. Увеличение отношения хлорид/фосфат в сыворотке (в норме < 32) отмечается у 60—70% больных первичным гиперпаратиреозом, что связано со снижением канальцевой экскреции бикарбоната под действием ПТГ.