The provision of vitamin D in parturients and newborn infants in the mother-child dyad under the conditions of the Subarctic Zone of the Russian federation in the winter season

Malyavskaya S.I., Karamyan V.G., Kostrova G.N. Lebedev, A.V.

1 Northern State Medical University, Arkhangelsk; 2 K.N. Samoilova Arkhangelsk Clinical Maternal Hospital
Objective. To assess the provision of vitamin D in newborn infants and parturients in the mother-child dyad in the city of Arkhangelsk in the winter season.
Subjects and methods. A total of 55 mother-child pairs from the city of Arkhangelsk were examined during the cross-sectional study. The level of 25(OH)D was determined in umbilical cord blood and parturients.
Results. Vitamin D deficiency was found in the mothers: only 19 (35%) of the examined women had vitamin D levels above the recommended values (30 ng/ml). The newborns were provided with vitamin D much worse than their mothers: only 4 (7%) children had a normal level of vitamin D; 20 (36%) had the level that corresponded to its deficiency; severe deficiency and insufficiency were noted in 17(31%) and 14 (26%) newborn infants, respectively. The level of 25(OH)D in a baby was shown to be clearly related to its provision in his/her mother. Severe vitamin D deficiency was recorded in all children born to mothers with severe deficiency (25(OH)D levels below 10 ng/ml); the children born to mothers with deficiency (25(OH)D levels of 10–19 ng/ml) were observed to have severe in vitamin D deficiency in 43% of cases and insufficiency in 57%; those born to mothers with vitamin D deficiency (25(OH)D levels of 20–30 ng/ml) were found to have severe vitamin deficiency in 40% of cases, deficiency in 47%, and insufficiency in 13%.
Conclusion. The critically low levels of vitamin D in umbilical cord blood (96% of the children have 25(OH)D levels below 30 ng/ml) indicate that it is necessary to introduce a system of urgent remedial measures using adequate correction schemes for both pregnant women and newborns who should be given vitamin D supplements from birth if their mothers have been found to have vitamin D deficiency. It is advisable to determine the baseline level of 25(OH)D in all pregnant women for the prescription of an appropriate dose of vitamin D.

Keywords

newborn babies
vitamin D provision
umbilical cord blood
pregnant women
insufficiency
deficiency
Arctic zone

Современное понимание глобального значения дефицита витамина D в развитии различных патологических состояний диктует необходимость не только активного изучения процессов, связанных с дефицитом витамина D, но и разработки рекомендаций по профилактике и лечению гиповитаминоза D в различных группах населения [1]. Беременные женщины и дети раннего возраста являются группой особого внимания в связи с тем, что ранний онтогенез является периодом, когда дефицит витамина D может стать пусковым фактором начала различных заболеваний, проявляя не только краткосрочные эффекты, связанные с состоянием здоровья новорожденного. Дефицит витамина D оказывает влияние и на процессы, определяющие здоровье в долгосрочной перспективе: патология опорно-двигательного аппарата, хронические неинфекционные заболевания (сердечно-сосудистые заболевания: атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет, рак, ожирение), аутоиммунные заболевания, осложнения беременности, нарушения памяти и внимания, психические расстройства, аллергические заболевания, повышенная заболеваемость острыми респираторными заболеваниями и др. [2–5].

Дефицит витамина D у беременных связан с рядом патологических состояний, как со стороны женщины, так и со стороны ребенка, включая преэклампсию, преждевременные роды, задержку внутриутробного развития, что часто связано с изменениями функции плаценты. Несмотря на то, что специфические механизмы эффектов витамина D во время беременности являются недостаточно изученными, известно, что витамин D является критическим для имплантации, плацентации, иммунных процессов и ангиогенеза в плаценте [6, 7]. Витамин D и его метаболиты стимулируют синтез хорионического гонадотропина, плацентарного лактогена, эстрогенов и прогестерона, влияя на течение беременности. Плацента человека экспрессирует все метаболические компоненты, связанные с сигналингом витамина D, включая VDR, RXR, CYP27B1, CYP24A1, CYP2R1. Превращение 25(ОН)D в 1,25(ОН)2D во время беременности происходит в плаценте, почках матери и плода, децидуальной оболочке [8, 9].

Плацента, являясь связующим звеном между матерью и плодом, играет важную роль в метаболизме витамина D при беременности, транспортируя 25(ОН)D и 24, 25-дигидроксивитамин D от матери к плоду, о чем свидетельствует наличие корреляций этих метаболитов в пуповинной крови и крови матери. По данным литературы, концентрация 25-дигидроксивитамина D в пуповинной крови составляет 25–100% уровня в крови матери [8, 9]. Во время беременности сывороточный уровень 1,25(ОН)2D возрастает до 2 раз к 10–12-й неделе гестации и остается максимально высоким в 3-м триместре. Данных об изменении уровней 25(ОН)D в течение беременности недостаточно, однако возросший уровень активности VDR позволяет предположить усиление эффектов витамина D на уровне тканей, обеспечивая благоприятный исход беременности [9, 10].

Исследования, проведенные в разных регионах мира, указывают на высокую частоту дефицита витамина D у беременных женщин и у новорожденных детей [11–16]. Немногочисленные исследования по изучению обеспеченности беременных витамином D в России показали, что доля женщин с нормальными уровнями 25(ОН)D также весьма невысока [17–21]. Данные факты делают весьма актуальным использование препаратов витамина D, как для профилактики осложнений беременности, так и для обеспечения нормального эмбриогенеза, внутриутробного развития плода, дальнейшего развития организма в периоды раннего детства и подросткового возраста с учетом мощного эпигенетического потенциала витамина D.

На сегодняшний день отсутствуют данные исследований об оценке уровней витамина D в диаде: мать-новорожденный в условиях приарктической зоны Российской Федерации, позволяющие провести оценку ситуации.

Цель настоящего исследования – оценить обеспеченность витамином D новорожденных и рожениц г. Архангельска в диаде «мать-дитя» в зимний период года.

Материал и методы исследования

Исследование проводилось в декабре 2016 года, тип исследования – поперечное. Проведена оценка уровня 25(ОН)D в пуповинной крови и крови матерей 55 новорожденных детей на базе ГБУЗ АО Архангельский клинический родильный дом им. К.Н. Самойловой.

Критерии включения в исследование: проживание матерей в Архангельской области; наличие информированного согласия матери на участие в исследовании.

Критерии невключения: тяжелые заболевания новорожденного, потребовавшие реанимационных мероприятий в родильном зале, отказ матери от участия в исследование.

Протокол исследования одобрен независимым этическим комитетом Северного государственного медицинского университета (г. Архангельск).

Пуповинную кровь собирали в пробирки с анитикоагулянтом в одноразовые системы Vacutainer (Bodywin, Китай) после пересечения пуповины. Взятие крови у матери осуществляли из вены в родильном зале. Кровь центрифугировали при 2000 оборотах в течение 10 минут. Затем отбиралась сыворотка, которая до отправки в лабораторию хранилась в стеклянной пробирке с идентификационным номером при -20 °С.

Лабораторное количественное определение 25-ОН витамина D – 25(ОН)D в сыворотке крови проводили методом иммуноферментного анализа (ELISA, DRGInstrumentsGmbH, Германия) на базе лаборатории Архангельской детской областной клинической больницы (г. Архангельск). Предел определения – 1,9 нг/мл.

Обеспеченность витамином D оценивали на основании следующих критериев: нормальным считали содержание 25(ОН)D в пределах 30–80 нг/мл, 20–30 нг/мл соответствовали недостаточности, 10–19 нг/мл – дефициту, а <10 нг/мл – тяжелому дефициту [22].

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ STATA (StataCorp., США). Анализ нормальности распределения значений исследованных признаков выполнен при помощи критерия Шапиро–Уилка. Количественные данные представлены в виде медианы (25-й; 75-й процентили). В случае номинальных переменных для вычисления зависимостей между ними применяли кросстабуляционный анализ, статистическую значимость определяли критерием χ2 Пирсона. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты исследования

Средний возраст матерей составил 28,94±5,19 года, медиана возраста – 29 лет, минимальный возраст – 18 лет, максимальный – 44 года. Анализ выборки показал, что 20 (36,4%) детей родились от первых родов, 30 (54,5%) от вторых родов, 5 (9,1%) детей от третьих и последующих родов. Недоношенными родились 7 (12,7%) детей, 48 (87,3%) родились в сроке гестации от 37 до 42 недель, 2 ребенка (3,64%) были зачаты методом ЭКО. Все дети родились естественным путем.

По данным медицинской документации у матерей были зафиксированы следующие осложнения беременности: анемия на разных сроках беременности у 22 (40%), угроза прерывания беременности у 12 (21,8%) женщин, гестационный сахарный диабет у 5 (9,1%), преэклмапсия у 20 (36,3%), хроническая фетоплацентарная недостаточность была диагностирована у 4 (7,3%) женщин. Отягощенный акушерский анамнез был зафиксирован у 24(43,6%), ожирение – у 2 (3,6%) женщин. В 4(7,3%) случаях женщины курили во время беременности.

Анализ данных (рис. 1) показал низкую обеспеченность матерей витамином D: лишь 19 (35%) обследованных женщин имели уровни витамина D выше нижней границы нормы (30 нг/мл), большинство обследованных женщин – 18 (33%) – имели уровни 25(ОН)D 10–19 нг/мл, доля матерей с недостаточностью составила 15 (27%), с тяжелым дефицитом – 3 (5%).

Полученные результаты указывают на значительно более низкую обеспеченность витамином D новорожденных по сравнению с матерями: лишь у 4 (7%) детей отмечен нормальный уровень витамина D, 20 (36%) имели уровень, соответствующий дефициту, тяжелый дефицит выявлен у 17 (31%) новорожденных, недостаточность – у 14 (26%). Уровни 25(ОН)D у матерей (Me, Q25-75) и новорожденных составили соответственно 27,8 (18,7–41,7) нг/мл и 14,23 (7,5–22,1) нг/мл. При этом уровни 25(ОН)D у матерей значимо выше, чем у новорожденных (Z=-6,452, р=0,0000), также больше доля матерей с нормальным уровнем 25(ОН)D (35%), по сравнению с новорожденными (7%). Выявлена положительная корреляционная связь между уровнями витамина D у матерей и новорожденных (коэффициент корреляции Спирмена 0,535, р=0,000).

Нами не было выявлено взаимосвязи между уровнем витамина D в пуповинной крови и антропометрическими показателями новорожденных.

На рис. 2 представлены данные о структуре обеспеченности витамином D новорожденных, в зависимости от обеспеченности матери. У всех детей, рожденных от матерей с тяжелым дефицитом (уровни 25(ОН)D ниже 10 нг/мл) также зафиксирован тяжелый дефицит; у детей, рожденных от матерей с дефицитом (уровни 25(ОН)D 10–19 нг/мл) в 43% отмечен тяжелый дефицит, в 57% – дефицит витамина D; у детей, рожденных от матерей с недостаточностью витамина D (уровни 25(ОН)D 20–30 нг/мл) в 40% выявлен тяжелый дефицит, в 47% – дефицит, в 13% – недостаточность витамина D.

У большинства (53%) детей, рожденных от матерей с нормальными уровнями 25(ОН)D зафиксированы значения 25(ОН)D от 20 до 30 нг/мл; у 21% детей – дефицит; у 13% детей – тяжелый дефицит. Следует отметить, что все 3 ребенка, имеющие нормальные значения витамина D, рождены от матерей с уровнями витамина D от 99,2 до 123,15 нг/мл.

Рис. 3 демонстрирует динамику снижения обеспеченности витамином D новорожденных в зависимости от уровней 25(ОН)D матери, демонстрируя четкую зависимость от материнских значений. Но, тем не менее, представленные на рис. 2 и 3 данные показывают, что наличие у матери значений 25(ОН)D, соответствующих нормальным (более 30 нг/мл), не гарантирует обеспечения потребностей ребенка. Причиной этого явления могут быть различные отклонения в состоянии здоровья матери. Нами выявлена значимая роль отягощенного акушерского анамнеза в развитии тяжелого дефицита (ниже 10 нг/мл) витамина D у новорожденных (точный критерий Фишера 0,04414).

Обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о низкой обеспеченности витамином D рожениц и критически низкой обеспеченности новорожденных г. Архангельска, рожденных в период минимальной инсоляции, что подтверждает полученные ранее сведения о низких уровнях витамина D у беременных женщин и новорожденных детей.

Наши результаты иллюстрируют тесную взаимосвязь между уровнями 25(ОН)D матери и ребенка, что соотносится с данными других авторов. Именно обеспеченность матери витамином D, состояние плацентарного барьера являются факторами, определяющими риски развития различных патологических состояний у ребенка в случае протекания беременности в условиях дефицита витамина D. По данным литературы, использование стратегии алиментарной коррекции дефицита витамина D является единственно эффективной для всех групп населения, включая беременных женщин [9].

Следует обратить внимание на желательные значения 25(ОН)D сыворотки крови у беременных, так как результаты нашего исследования показали, что пороговое значение 25(ОН)D, соответствующее 30 нг/мл не гарантирует обеспеченности витамином D ребенка, в то время как нормальные уровни 25(ОН)D в пуповинной крови отмечены в случаях значений 25(ОН)D у матерей от 99,2 до 123,15 нг/мл.

Крайне низкая обеспеченность витамином D новорожденных детей указывает на необходимость адекватной алиментарной коррекции дефицита витамина D с рождения, так как это дети с низкими антенатальными запасами и позднее начало приема препаратов витамина D или использование низких доз препаратов холекальциферола не сможет привести к достижению нормальной обеспеченности ребенка в последующие периоды.

В целом результаты указывают на необходимость проведения дальнейших исследований, направленных на оценку уровней 25(ОН)D в пуповинной крови в разные периоды года и подбор адекватных доз препаратов витамина D у беременных.

Выводы

  1. Беременные женщины г. Архангельска, роды которых приходятся на период минимальной инсоляции, являются группой риска по развитию дефицита витамина D. Целесообразно определение исходного уровня 25(ОН)D у беременных женщин для назначения соответствующей этому уровню дозы препаратов витамина D.
  2. Критически низкие уровни витамина D в пуповинной крови указывают на необходимость продуманных коррекционных мероприятий с использованием адекватных схем коррекции дефицита витамина D, как для беременных женщин, так и для новорожденных детей, которым в случае выявления дефицита витамина D у матери необходимо назначение препаратов витамина D с рождения.

Supplementary Materials

  1. Fig. 1. Provision of vitamin D for mothers and newborns,%
  2. Fig. 2. Proportion of newborns with different levels of vitamin D supplementation, depending on the vitamin D level in the mother,%
  3. Рис. 3. Медианные значения уровней витамина D у матерей и новорожденных в зависимости от обеспеченности витамином D матери

References

1. Громова О.А., Торшин И.Ю. Витамин D – смена парадигмы. М.: Торус Пресс; 2015. 464с. [Gromova O.A., Torshin I.Iu. Vitamin D – a paradigm shift. M.: Torus Press; 2015. 464 p. (in Russian)]

2. Palaniswamy S., Williams D., Järvelin M.R., Sebert S. Vitamin D and the promotion of long-term metabolic health from a programming perspective. Nutr. Metab. Insights. 2016; 8(Suppl. 1): 11-21. doi: 10.4137/NMI.S29526. eCollection 2015.

3. Viljakainen H.T., Korhonen T., Hytinantti T., Laitinen E.K., Andersson S., Mäkitie O., Lamberg-Allardt C. Maternal vitamin D status affects bone growth in early childhood – a prospective cohort study. Osteoporos. Int. 2011; 22(3): 883-91.

4. Thorne-Lyman A., Fawzi W.W. Vitamin D during pregnancy and maternal, neonatal and infant health outcomes: a systematic review and meta-analysis. Paediatr. Perinat. Epidemiol. 2012; 26(Suppl. 1): 75-90. doi: 10.1111/j.1365-3016.2012.01283.x.

5. Marshall I., Mehta R., Ayers C., Dhumal S., Petrova A. Prevalence and risk factors for vitamin D insufficiency and deficiency at birth and associated outcome. BMC Pediatr. 2016; 16(1): 208.

6. Ma R., Gu Y., Zhao S., Sun J., Groome L.J., Wang Y. Expressions of vitamin D metabolic components VDBP, CYP2R1, CYP27B1, CYP24A1, and VDR in placentas from normal and preeclamptic pregnancies. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2012; 303(7): E928-35. doi: 10.1152/ajpendo.00279.2012.

7. Urrutia R.P., Thorp J.M. Vitamin D in pregnancy: current concepts. Curr. Opin. Obstet. Gynecol. 2012; 24(2): 57-64. doi: 10.1097/GCO.0b013e3283505ab3.

8. Olmos-Ortiz A., Avila E., Durand-Carbajal M., Díaz L. Regulation of calcitriol biosynthesis and activity: focus on gestational vitamin D deficiency and adverse pregnancy outcomes. Nutrients. 2015; 7(1): 443-80. doi: 10.3390/nu7010443.

9. Dawodu A., Wagner C.L. Prevention of vitamin D deficiency in mothers and infants worldwide - a paradigm shift. Paediatr. Int. Child Health. 2012; 32 (1): 3-13. doi: 10.1179/1465328111Y.0000000024.

10. Eldjerou L.K., Cogle C.R., Rosenau E.H., Lu X., Bennett C.A., Sugrue M.W. et al. Vitamin D effect on umbilical cord blood characteristics: a comparison between African Americans and Caucasians. Transfusion. 2015; 55(7): 1766-71.

11. Jacquemyn Y., Ajaji M., Karepouan N. Vitamin D levels in maternal serum and umbilical cord blood in a multi-ethnic population in Antwerp, Belgium. Facts Views Vis. Obgyn. 2013; 5: 3-5.

12. Cadario F., Savastio S., Pozzi E., Capelli A., Dondi E., Gatto M. Vitamin D status in cord blood and newborns: ethnic differences. Ital. J. Pediatr. 2013; 39: 35.

13. Vinkhuyzen A.A., Eyles D.W., Burne T.H., Blanken L.M., Kruithof C.J., Verhulst F. et al. Prevalence and predictors of vitamin D deficiency based on maternal mid-gestation and neonatal cord bloods: The Generation R Study. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2015; 164: 161-7. doi:10.1016/j.jsbmb.2015.09.018.

14. Abbasian M., Chaman R., Amiri M., Ajami M.E., Jafari-Koshki T., Rohani H. et al. Vitamin D deficiency in pregnant women and their neonates. Glob. J. Health Sci. 2016; 8(9): 54008. doi: 10.5539/gjhs.v8n9p83.

15. Wegienka G., Kaur H., Sangha R., Cassidy-Bushrow A.E. Maternal-cord blood Vitamin D correlations vary by maternal levels. J. Pregnancy. 2016; 2016: 7474192. doi: 10.1155/2016/7474192.

16. Morgan C., Dodds L., Langille D.B., Weiler H.A., Armson B.A., Forest J.C. et al. Cord blood vitamin D status and neonatal outcomes in a birth cohort in Quebec, Canada. Arch. Gynecol. Obstet. 2016; 293(4): 731-8. doi: 10.1007/s00404-015-3899-3.

17. Борисенко Е.П. Обеспеченность витамином D беременных женщин в Амурской области. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2015; 58: 77-82. [Borisenko E.P. Vitamin D status of pregnant women in the Amur Region. Byulleten’ fiziologii i patologii dyhaniya. 2015; (58): 77-82. [in Russian]

18. Савченко Т.Н., Дергачёва И.А., Щеплягина Л.А., Агаева М.И., Доброхотова Ю.Э. Витамин D как маркер иммунного статуса женщин с невынашиванием беременности инфекционного генеза. Terra Medica. 2016; 1-2: 43-6. [Savchenko T.N., Dergachyova I.A., Shcheplyagina L.A., Agaeva M.I., Dobrohotova Y.U. Vitamin D as a marker of the immune status of women with miscarriage of infectious genesis. Terra Medica. 2016; 1-2: 43-46. (in Russian)]

19. Дорофейков В.В., Ширинян Л.В., Зазерская И.Е. Роль витамина D и его метаболитов во время беременности и современный лабораторный контроль. Клинико-лабораторный консилиум. 2014; 2: 16-9. [Dorofejkov V.V., Shirinyan L.V., Zazerskaya I.E. The role of vitamin D and its metabolites during pregnancy and modern laboratory control. Kliniko-laboratornyj konsilium. 2014; 2: 16-9. (in Russian)]

20. Мальцев С.В., Мансурова Г.Ш., Закирова А.М., Васильева Э.Н. Роль витамина D в системе мать-плацента-плод. Практическая медицина. 2016; 1: 26-31. [Maltsev S.V., Mansurova G.Sh., Zakirova A.M., Vasil’eva Eh.N. The role of vitamin D in the mother-placenta-fetus system. Prakticheskaya medicina. 2016; 1: 26-31. (in Russian)]

21. Шелепова Е.С., Рябоконь Н.Р., Яковлева Н.Ю., Кузнецова Л.В., Хаджиева Э.Д., Зазерская И.Е. Уровень обеспеченности витамином D у беременных с преэклампсией. Артериальная гипертензия. 2015; 21(6): 623-9. [Shelepova E.S., Ryabokon’ N.R., Yakovleva N.Yu., Kuznecova L.V., Hadzhieva Eh.D., Zazerskaya I.E. The level of vitamin D in pregnant women with preeclampsia. Arterialnaya gipertenziya. 2015; 21(6): 623-9. (in Russian)]

22. Holick M.F., Binkley N.C., Bischoff-Ferrari H.A., Gordon C.M., Hanley D.A., Heaney R.P. et al.; Endocrine Society. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2011; 96(7): 1911-30.

Received 19.07.2017

Accepted 22.09.2017

About the Authors

Malyavskaya Svetlana Ivanovna, MD, professor, head of the Department of Pediatrics, Northern State Medical University.
163000, Russia, Arkhangelsk, Troitskiy Ave. 51. Tel.: +78181285783. E-mail: Malyavskaya@yandex.ru
Karamyan Viktoria Grigoryevna, Chief Physician of K.N. Samoilova Arkhangelsk Clinical Maternal Hospital.
163060, Russia, Arkhangelsk, Timme str. 1. Tel.: +78182420621. E-mail: rds@atnet.ru
Kostrova Galina Nikolaevna, Candidate of Medical Science, associate professor of the Department of Normal Physiology, Northern State Medical University.
163000, Russia, Arkhangelsk, Troitskiy Ave. 51. Tel.: +78181211252. E-mail: kostrovagn@yandex.ru
Lebedev Andrey Viktorovich, MD, associate professor of the Department of Pathological Physiology, Northern State Medical University.
163000, Russia, Arkhangelsk, Troitskiy Ave. 51. Tel.: +78181211252. E-mail: andruleb@yandex.ru

For citations: Malyavskaya S.I., Karamyan V.G., Kostrova G.N. Lebedev, A.V. The provision of vitamin D in parturients and newborn infants in the mother-child dyad under the conditions of the Subarctic Zone of the Russian federation in the winter season. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2018; (3): 58-62. (in Russian)
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.3.58-62

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.