Дефицит макро- и микронутриентов во время беременности, особенно в ранние сроки, связан с развитием задержки роста плода и с увеличением риска врожденных аномалий. Фолаты и синтетическая фолиевая кислота относятся к эссенциальным микронуриентам (витамеры витамина В9). Потребность организма в фолатах во время беременности увеличивается, поскольку фолаты в комплексе с другими витаминами группы В принципиально необходимы для роста и развития плода [1]. Рекомендуемые в РФ нормы потребления фолатов составляют не менее 400 мкг/сут, а во время беременности – не менее 600 мкг/сут.
Пониженный уровень фолатов в сыворотке крови обусловлен чаще всего недостаточным потреблением. Дефицит фолатов снижает биосинтез пуринов и тем самым нарушает: 1) синтез ДНК и РНК, 2) обезвреживание гомоцистеина, 3) биосинтез метионина с последующим формированием S-аденозилметионина, необходимого для метилирования ДНК растущих клеток. В результате дефицита фолатов нарушаются процессы роста и развития клеток, что приводит к ряду патологий, включая, например, мегалобластную анемию, атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания, и снижает антионкологический иммунитет. Дефицит фолатов во время беременности приводит к формированию дефектов эмбриона (в частности, врожденных пороков сердца, дефектов нервной трубки (ДНТ), дефектов формирования нёба) [2–4].
Синтетическая фолиевая кислота наиболее часто используется для профилактики пороков развития, как в виде монотерапии, так и в составе витаминно-минеральных комплексов для беременных. Крупномасштабные исследования поливитаминных препаратов, содержащих физиологические дозы фолиевой кислоты (400–800 мкг/сут), показали снижение риска ДНТ на 83–91% [5]. Отметим, что использование поливитаминных препаратов (содержащих синергидные фолатам витамины) более эффективно, чем назначение только фолиевой кислоты [6].
Данные новых фундаментальных и клинических исследований указывают на необходимость внимательного отношения к дозе синтетической фолиевой кислоты в препаратах для беременных. Имеются данные, указывающие на повышение онкологического риска (в частности, рака кишечника, молочной железы), ожирения, нарушений когнитивных функций и других патологий при избыточном употреблении синтетической фолиевой кислоты [7]. Эти нежелательные явления связаны с особенностями биотрансформаций синтетической фолиевой кислоты в организме человека.
Синтетическая фолиевая кислота поступает в организм человека в виде лекарственных препаратов, витаминно-минеральных комплексов и в составе продуктов питания, искусственно обогащенных субстанцией фолиевой кислоты. В организме человека биологически неактивная фолиевая кислота преобразуется в биологически активные формы фолатов, такие как ТГФ, 5-метилтетрагидрофолат (5-МТГФ) и др. Синтез биологических активных форм фолатов осуществляется посредством нескольких ферментов, таких как дигидрофолатредуктаза, метилентетрагидрофолатредуктаза и др. При нарушении работы этих ферментных систем вследствие генетических дефектов, фармацевтических препаратов, блокирующих эти ферменты, или же каких-либо других причин эффективность препаратов на основе фолиевой кислоты существенно падает.
Понижение усвоения как природных фолатов, так и синтетической фолиевой кислоты может быть связано с анорексией, алкоголизмом, нарушениями всасывания при синдроме мальабсорбции, целиакии, энтерите, резекции желудка и кишечника и приемом определенных фармакологических препаратов [8, 9]. К препаратам, нарушающим усвоение фолиевой кислоты, относятся аспирин, противосудорожные средства (фенинтоин, примидон), эстроген-содержащие оральные контрацептивы, средства, используемые при лечении неспецифического язвенного колита и ревматоидного артрита (холестирамин, сульфасалазин, триметоприм, азатиоприн, азидотимидин), антифолиевые средства (метотрексат), сахаропонижающие средства (метформин), диуретики (триамтерен). Сульфаниламидные препараты нарушают использование парааминобензойной кислоты, необходимой для биосинтеза фолатов микроорганизмами кишечника [10].
Кроме того, избыточное потребление самой синтетической фолиевой кислоты в составе высокодозных препаратов (более 1000 мкг/таб) подавляет физиологический метаболизм фолатов и тормозит превращение фолиевой кислоты в биологически активные производные – тетрагидрофолаты [11]. Это явление получило название «фолиевого парадокса» [1, 7]. Дело в том, что фолиевая кислота не является эндогенным фолатом и, поступая в организм человека в избыточных количествах, блокирует биологический эффект активных фолатов.
В то же время компенсация фолатного дефицита посредством активных форм фолатов, в отличие от фолиевой кислоты, в принципе не может блокировать работу ферментных и транспортных систем фолатов. Например, 5-метилтетрагидрофолат – активный фолат, который наиболее часто встречается в природных источниках фолатов (зеленолистные растения, печень). В виде высокостабильной кальциевой соли (метафолин) 5-МТГФ используется для коррекции фолатного дефицита [12]. Принципиальным преимуществом активных фолатов является независимость их эффективности от генетических дефектов ферментов, осуществляющих биотрансформацию синтетической фолиевой кислоты в активные фолаты, и от препаратов, подавляющих активность этих ферментов (дигидрофолатредуктазы, метилентетрагидрофолатредуктазы и др.).
По данным экспериментальных и клинических исследований, активные фолаты характеризуются выраженным антитератогенным эффектом и в значительной степени нейтрализуют негативные эффекты ретиноидов, окислов азота, вальпроевой кислоты и метатрексата на растущий эмбрион.
Роль дефицита фолатов в головном и спинном мозге получает все большее признание в формировании различных неврологических заболеваний. В ретроспективном анализе 103 пациентов с детским церебральным параличом различных форм измерялся уровень 5-МТГФ в спинномозговой жидкости. У 58 педиатрических пациентов установлен низкий уровень 5-МТГФ (2–3 стандартных отклонения), а у 45 пациентов – очень низкий уровень 5-МТГФ (более 3 стандартных отклонений). Ведущими симптомами церебрального дефицита фолатов были умственная отсталость (n=84), заторможенность (n=75), эпилепсия (n=53), атаксия (n=44) и признаки пирамидального тракта (n=37) [13].
Не менее интересны результаты исследования взаимосвязи уровня активных фолатов и болезни Дауна. Ген фермента цистатионин β-синтазы (ген CBS) расположен на хромосоме 21 и избыточно экспрессируется у детей с синдромом Дауна (трисомия-21). Данный фермент осуществляет превращение гомоцистеина и производных фолатов в цистатионин. В наблюдении за группой из 42 детей с кариотипически подтвержденной трисомией 21-й хромосомы и 36 нормальных братьев и сестер (средний возраст 7,4 года) было установлено, что уровень гомоцистеина, метионина, S-аденозилгомоцистеина, S-аденозилметионина и глутатиона был существенно снижен у пациентов с болезнью Дауна. Таким образом, повышение общей активности фермента CBS у детей с синдромом Дауна существенно изменяет метаболизм гомоцистеина и способствует возникновению функционального дефицита фолатов вследствие повышенного расхода производных фолатов [14].
Для поддержания здоровой беременности важно не только общее количество фолатов, но и соотношение уровня различных активных фолатов. В исследовании когорты из 313 беременных, наблюдавшихся не позднее 16-й недели гестации, были проанализированы образцы крови на 5-MТГФ и 5-формилТГФ (5-ФТГФ). Уровень 5-MТГФ и 5-ФТГФ составил 65 и 33% общей концентрации фолатов соответственно [15]. Мультипараметрический анализ показал, что увеличение в сыворотке крови общего уровня фолатов и сывороточных концентраций 5-МТГФ было связано со значительным снижением риска спонтанных преждевременных родов (P<0,05). Установлено значимое взаимодействие между низкой концентрацией 5-МТГФ и 5-ФТГФ и риском преждевременных родов [15].
С биологической точки зрения, нахождение взаимодействия между концентрацией 5-МТГФ и 5-ФТГФ и риском преждевременных родов предполагает, что баланс этих видов ТГФ, а не общая концентрация активных фолатов имеет важные биологические последствия. При низкой концентрации 5-МТГФ избыточное образование 5-ФТГФ приводит к истощению пула 5-МТГФ; при высокой концентрации 5-МТГФ избыток активного 5-МТГФ запасается в виде 5-ФТГФ.
Курение матери связано со снижением уровня 5-МТФГ в плазме крови из пуповины. Участницы исследования (N=58) заполнили структурированный опросник по демографическим характеристикам, в том числе по курению. Концентрация 5-МТГФ была значительно выше в плазме венозной крови пуповины (16,8±7,5 нг/мл), чем в плазме крови матери (13,0±7,5 нг/мл), причем между уровнем 5-МТГФ в пуповине и в крови матери наблюдалась достоверная корреляция (r=0,60, р<0,001). Уровень 5-МТГФ в плазме венозной крови пуповины был значительно ниже у курящих (15,1±7,6 нг/мл, n=32), чем у некурящих (19,0±7,0 нг/мл, n=26, P=0,019). Таким образом, курение матери приводит к грубому нарушению транспорта фолатов к растущему плоду [16].
Уровень гомоцистеина, S-аденозилметионина (SAM) и S-аденозилгомоцистеина (SAH), зависящий от уровня активных фолатов, оказывает существенное воздействие на развитие микрососудистых аномалий сетчатки. В исследовании 256 пациентов прошли офтальмоскопическое обследование, их состояние было оценено на предмет ретинопатии сетчатки и склеротических нарушений сосудов сетчатки. Повышенный общий гомоцистеин плазмы крови был связан с повышением атеросклеротических изменений и снижением диаметра артериол сетчатки (коэффициент корреляции -0,20). Наоборот, более высокое значение отношения уровня SAM/SAH в плазме крови было связано с уменьшением риска склеротических нарушений сосудов (О.Ш. 0,61, 95% ДИ, 0,39-0,96) и ретинопатии (О.Ш. 0,50, 95% ДИ, 0,30-0,83) [16].
Следует отметить, что существует значительный пласт клинико-эпидемиологических исследований, косвенно указывающих на непреходящую роль активных фолатов в поддержании физиологического протекания беременности. К этим исследованиям относятся результаты ассоциативно генетических исследований риска той или иной патологии беременности с нуклеотидными полиморфизмами различных генов, вовлеченных в фолатный метаболизм.
Например, наличие гомозиготного варианта гомозигот Q полиморфизма R653Q гена многофункционального фермента метилентетрагидрофолатдегидрогеназы (ген MTHFD1) у матерей повышало риск ДНТ у новорожденных в 1,5 раза (О.Ш. 1,52, 95% ДИ 1,16-1,99, P=0,003) [16]. Полиморфизм вставка/делеция гена дигидрофолатредуктазы (DHFR) ассоциирован с уровнем фолатов в плазме крови и в эритроцитах [17]. Установлено влияние полиморфизма -43TàC гена транспортера SLC19A1 на уровень фолатов в эритроцитах [18]. Уровень активных фолатов был ассоциирован с полиморфизмами генов MTHFR, тимидилатсинтазы (TYMS) и транспортера восстановленного фолата (RFC1) [19].
Одним из наиболее подробно исследованных в данном отношении генетических полиморфизмов является полиморфизм 677CàT 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазы (ген MTHFR). Замена нуклеотида «С» в 677-й позиции кодирующей ДНК на нуклеотид «Т» приводит к образованию «термолабильной» (низкостабильной) формы фермента и способствует снижению уровня активных фолатов. Этот полиморфизм был ассоциирован с широким кругом патологий: влияет на уровень активных фолатов [20] и гомоцистеина в плазме крови [21], повышает риск привычного невынашивания [22], васкулопатии плацентарных сосудов, приводящей к отслойке плаценты [23], риск синдрома Дауна [24]. Полиморфизм MTHFR 677CàT влияет на фолликулярный синтез эстрогенов [25]; гомозиготный генотип MTHFR 677TT ассоциирован с более высокой концентрацией в сыворотке антимюллеровского гормона [26].
Частота вызываемых вальпроевой кислотой ДНТ была снижена с 49 до 12% при совместном подкожном введении фолиновой кислоты [27]. Вальпроевая кислота (ВК) – противоэпилептический препарат тератогенного характера, который стимулирует развитие ДНТ и другие, менее серьезные пороки развития. ВК вмешивается в фолатный цикл и снижает индекс рождаемости на 25% [28].
Вальпроаты стимулируют тератогенез в печени, иммунной системе и костной ткани. В эксперименте активные формы фолатов предотвращают эти изменения. Например, клетки Купфера чаще встречаются в образцах печени при приеме ВК совместно с МТГФ или SAM, что указывает на гепатопротекторный эффект активных фолатов [28]. Фолиновая кислоты значительно снижала вызываемую вальпроевой кислотой резорбцию кости и снижала риск пороков развития ребер, нёба, позвоночника и экзенцефалии [29].
Фолиновая кислота защищает от тератогенных эффектов токсичных окислов азота [30]. Частота аномалий скелета была в 2–3 раза ниже при приеме фолиновой кислоты и не имела достоверных отличий от частоты встречаемости аномалий скелета в контрольной группе животных, которые не были подвержены тератогенному воздействию [31].
Делеция гена MTHFR приводила к гипергомоцистеинемии и высокому уровню смертности в неонатальном периоде. Терапия мефолинатом значимо улучшила показатели выживаемости при делециях гена и улучшала морфологию мозжечка, в то время как синтетическая фолиевая кислота не имела такого эффекта [32].
Клинические доказательные исследования использования активных форм фолатов
Как отдельные клинические примеры, так и рандомизированные клинические исследования показывают высокую эффективность использования активных форм фолатов в терапии и профилактике различных патологий. Одно из первых клинических исследований по изучению эффективности активных форм фолатов при беременности было опубликовано еще в 1957 г. [33]. В данной работе исследовалось использование фолиновой кислоты при мегалобластной анемии у беременных. Методом проб и ошибок было установлено, что эффективная для кратковременного курса (1 нед) доза составила 6 мг/сут внутримышечно. При удовлетворительном ответе уровня ретикулоцитов на терапию прием фолиновой кислоты может быть прекращен раньше. Интересным результатом было то, что у большинства пациентов положительная динамика уровня ретикулоцитов продолжалась даже после прекращения применения фолиновой кислоты. Это позволяет сделать вывод, что активные формы фолатов служат своего рода «стартовым толчком» на каком-то этапе кроветворения, и их потребление может быть снижено после достижения нормального эритропоэза [33].
Применение активных форм фолатов может быть важным компонентом в терапии мужского бесплодия. В группе 65 мужчин из пар с бесплодием пациенты принимали 15 мг/сут фолиновой кислоты в течение 3 мес. Различные параметры спермы (количество и подвижность сперматозоидов, круглое число клеток) были оценены до и после терапии. Прием фолиновой кислоты приводил к улучшениям в числе сперматозоидов, их подвижности и уменьшению числа круглых клеток [34].
Для профилактики патологий беременности и пороков развития наибольший интерес представляет использование активных фолатов в физиологических дозах, отражаемых рекомендуемым суточным потреблением [35].
При приеме активных фолатов (5-МТГФ) даже в столь малых дозах отмечено снижение гомоцистеина на 9,3% (95% ДИ 3,7–14,6%), а повышение уровня фолатов в плазме крови составило 52% (95% ДИ 30–78%) [36].
Использование 5-МТГФ более эффективно для предотвращения снижения уровня фолатов в период лактации, чем синтетическая фолиевая кислота. В рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании группы беременных (n=72) все участницы получали фолиевую кислоту (1000 мкг/сут) в составе витаминно-минеральных комплексов для нутрициальной поддержки беременности. После родов группа женщин была рандомизирована либо на получение 5-МТГФ (416 мкг/сут), либо фолиевой кислоты (400 мкг/сут) до 16 нед лактации. На момент окончания исследования средний уровень фолатов в эритроцитах при приеме 5-МТГФ составили 2178 нмоль/л (95% ДИ: 1854–2559), что достоверно выше, чем при приеме фолиевой кислоты (1967 нмоль/л, 95% ДИ 1628–2377 нмоль/л, р<0,05) [37].
Прием активных фолатов повышает антиоксидантный ресурс плазмы. При совместном применении 75 мкг/кг метилкобаламина (2 р./нед) и 400 мкг/сут фолиновой кислоты в течение 3 мес в группе 40 детей с аутизмом установлены достоверные повышения уровня цистеина и глутатиона в плазме крови (P<0,001). Хотя средняя концентрация метаболитов значительно улучшилась, значения концентрации фолатов по-прежнему были ниже, чем у детей без заболевания [38].
Подчеркнем еще раз, что прием активных форм фолатов принципиально важен во время беременности, так как именно активные фолаты, а не синтетическая фолиевая кислота накапливаются в организме плода. Уровень общих фолатов кислоты, ТГФ, 5-МТГФ, формил-ТГФ, 5,10-метенилТГФ и фолиевой кислоты были измерены в плазме крови 87 женщин после родов и в пуповинной крови (29 образцов), принимавших 400 мкг/сут фолиевой кислоты вплоть до момента родов. В плазме крови беременных, получавших фолиевую кислоту (n=25), отмечено достоверное повышение общих фолатов (P=0,041), 5-МТГФ (P=0,049), формил-ТГФ (P<0,001) по сравнению с теми, кто не получал (n=61). В то же время именно у получавших был обнаружен достоверно более высокий уровень неметаболизированной фолиевой кислоты более чем в половине образцов пуповинной крови. Сама фолиевая кислота, принимаемая во время беременности, не накапливается в организме плода (в отличие от активных фолатов 5-МТГФ и ТГФ, которые накапливаются у плода) [39]. В настоящее время в России зарегистрирован единственный микронутриентный препарат для беременных – фемибион наталкер (производство Мерк, Германия), в составе которого включены и фолиевая кислота (200 мкг/капс), и активный фолат – L-метилфолат (208 мкг/капс, что эквивалентно 200 мкг/капс фолиевой кислоты). Комплекс рекомендован для поддержки не только физиологически протекающей беременности (особенно при диагнозах по МКБ-10 Е61.7 (недостаточность многих элементов питания) и О25 (недостаточность питания при беременности), но и для женщин, страдающих нарушением конвертации фолиевой кислоты в активные формы. Важно отметить, что фолаты в фемибионе 1 и 2 сопровождаются синергистами фолатного цикла - витамином В12 (цианокобаламин, 3,5 мкг/капс), витамином В6 (пиридоксин в форме пиридоксина гидрохлорида, 1,9 мг/капс). В состав фемибион наталкер 2 дополнительно введены полиненасыщенные жирные кислоты класса омега 3, преимущественно в виде докозогексаеновой кислоты. Комплекс фемибион наталкер 1 и 2 может быть препаратом выбора нутрициальной поддержки при патологии беременности, ассоцированной с нарушениями обмена фолатов или при осложненном анамнезе.
Проведенный анализ полиморфизмов генов обмена фолатов показал, что определенные варианты полиморфизмов, приводящие к различным порокам развития и патологиям беременности, могут быть в значительной мере скомпенсированы за счет персонализированного назначения активных фолатов (метафолин и др.), особенно в целевых комбинациях с важнейшими синергистами (фемибион наталкер 1, фемибион наталкер 2).
Заключение
Дефицит активных фолатов приводит к многочисленным патологиям, в том числе патологиям беременности и порокам развития. Для компенсации фолиевого дефицита чаще всего используется неактивная синтетическая фолиевая кислота, которая должна сначала преобразоваться в активные фолаты. Для компенсации активных фолатов используются продукты концентраторы (зеленолистные растения, шпинат, овощи), метафолин (в составе поливитаминного комплекса для беременных фемибион), фолиновая кислота (в составе препарата для компенсации дефицита железа ферлатум фол). Эффект от приема активных фолатов проявляеся независимо от наличия у пациентки генетических дефектов или вариантов полиморфизмов в генах фолатного метаболизма. Действие активных фолатов не блокируется фармацевтическими препаратами, тормозящими метаболизм обычной фолиевой кислоты. Более того, активные фолаты характеризуются выраженным антитератогенным эффектом и в значительной степени нейтрализуют негативный эффект ретиноидов, окислов азота, вальпроевой кислоты и метатрексата на растущий эмбрион. В отличие от неактивной фолиевой кислоты, избыток которой приводит к блокированию фолатного метаболизма, избыток активных фолатов не будет тормозить фолатный метаболизм. Поэтому активные фолаты (которые, заметим еще раз, являются полными аналогами эндогенных фолатов) в дозах, компенсирующих потребность в витамине, не имеют побочных эффектов, характерных для избыточного потребления синтетической фолиевой кислоты.
С точки зрения доказательной медицины высокие дозы фолиевой кислоты являются достоверным фактором риска онкологических заболеваний [1, 7, 40].
К тому же, с биохимической точки зрения, избыточные дозы никоим образом не будут еще более активировать фермент с недостаточной активностью, а будут, наоборот, ингибировать все ферменты фолатного метаболизма. Использование активных фолатов, (фемибион 1 и фемибион 2), таким образом, является альтернативой для помощи беременным с генетическими нарушениями фолатного метаболизма.
