Дефицит тиамина – это заболевание, связанное с низким уровнем тиамина (витамина B 1 ) . [1] Тяжелая и хроническая форма известна как бери-бери . [1] [5] Двумя основными типами у взрослых являются влажная бери-бери и сухая бери-бери. [1] Влажный бери-бери поражает сердечно-сосудистую систему , что приводит к учащению сердцебиения , одышке и отекам ног . [1] Сухая авитаминоз поражает нервную систему , что приводит к онемению рук и ног , спутанности сознания, проблемам с движением ног и боли. [1] Также может возникнуть форма с потерей аппетита и запорами . [3] Другой тип, острая бери-бери, встречается в основном у младенцев и проявляется потерей аппетита, рвотой, лактоацидозом , изменениями частоты сердечных сокращений и увеличением сердца. [6]
Факторы риска включают диету, состоящую преимущественно из белого риса , алкоголизм , диализ , хроническую диарею и прием высоких доз диуретиков . [1] [4] В редких случаях это может быть связано с генетическим заболеванием, которое приводит к трудностям с усвоением тиамина, содержащегося в пище. [1] Энцефалопатия Вернике и синдром Корсакова являются формами сухой бери-бери. [4] Диагноз ставится на основании симптомов, низкого уровня тиамина в моче, высокого уровня лактата в крови и улучшения состояния при приеме добавок с тиамином . [7]
Лечение заключается в добавлении тиамина внутрь или в виде инъекций. [1] При лечении симптомы обычно проходят в течение нескольких недель. [7] Заболевание можно предотвратить на уровне населения путем обогащения продуктов питания . [1]
Дефицит тиамина в США встречается редко. [8] Это остается относительно распространенным в странах Африки к югу от Сахары . [2] Вспышки были замечены в лагерях беженцев . [4] Дефицит тиамина описывался в Азии на протяжении тысячелетий и стал более распространенным в конце 1800-х годов с увеличением переработки риса. [9]
Симптомы бери-бери включают потерю веса, эмоциональные расстройства, нарушение сенсорного восприятия , слабость и боль в конечностях, а также периоды нерегулярного сердечного ритма . Отек (отек тканей организма) является распространенным явлением. Это может увеличить количество молочной кислоты и пировиноградной кислоты в крови. В запущенных случаях заболевание может вызвать сердечную недостаточность с высоким выбросом и смерть.
Симптомы могут возникать одновременно с симптомами энцефалопатии Вернике , преимущественно неврологического состояния, связанного с дефицитом тиамина.
Бери-бери делится на четыре категории. Первые три являются историческими, а четвертый, желудочно-кишечный бери-бери, был признан в 2004 году:
Сухая бери-бери вызывает истощение и частичный паралич в результате повреждения периферических нервов . Его еще называют эндемическим невритом. Для него характерно:
Избирательное поражение крупных проприоцептивных сенсорных волокон без двигательных нарушений может проявляться в виде выраженной сенсорной атаксии , которая представляет собой потерю равновесия и координации из-за потери проприоцептивных сигналов с периферии и потери чувства положения. [11]
Энцефалопатия Вернике (WE), синдром Корсакова (также называемый алкогольным амнестическим расстройством) и синдром Вернике-Корсакова являются формами сухой бери-бери. [4]
Энцефалопатия Вернике является наиболее часто встречающимся проявлением дефицита тиамина в западном обществе [12] [13] , хотя она также может возникать у пациентов с нарушением питания по другим причинам, например, желудочно-кишечными заболеваниями, [12] у людей с ВИЧ/СПИДом и с необоснованным введением парентеральной глюкозы или перееданием без адекватного приема витаминов группы B. [14] Это поразительное нервно-психическое расстройство, характеризующееся параличом движений глаз, неправильной осанкой и походкой, а также выраженными нарушениями психических функций. [15]
В целом считается, что синдром Корсакова возникает при ухудшении функции мозга у пациентов, у которых изначально диагностирован WE. [16] Это амнестически-конфабуляционный синдром, характеризующийся ретроградной и антероградной амнезией , нарушением понятийных функций, снижением спонтанности и инициативы. [17]
У алкоголиков может возникнуть дефицит тиамина по следующим причинам:
После улучшения питания и прекращения употребления алкоголя некоторые нарушения, связанные с дефицитом тиамина, обращаются вспять, в частности плохая функциональность мозга, хотя в более тяжелых случаях синдром Вернике-Корсакова оставляет необратимые повреждения. (См. белая горячка .)
Влажная авитаминоз поражает сердце и систему кровообращения. Иногда оно приводит к летальному исходу, так как вызывает сочетание сердечной недостаточности и ослабления стенок капилляров , что приводит к отеку периферических тканей. Влажная форма бери-бери характеризуется:
Желудочно-кишечная бери-бери вызывает боли в животе. Для него характерно:
Инфантильный бери-бери обычно возникает в возрасте от двух до шести месяцев у детей, матери которых получают недостаточное потребление тиамина. Он может проявляться как влажная, так и сухая форма бери-бери. [2]
При острой форме у ребенка появляется одышка и цианоз , и вскоре он умирает от сердечной недостаточности. Эти симптомы могут быть описаны при детском бери-бери:
Бери-бери часто вызывается диетой с очень высокой долей богатого калориями полированного риса (распространен в Азии) или корня маниоки (распространен в Африке к югу от Сахары) без большого количества или вообще без содержания тиаминсодержащих продуктов животного происхождения или овощей . [2]
Это также может быть вызвано другими недостатками, кроме недостаточного потребления – заболеваниями или операциями на пищеварительном тракте, алкоголизмом , [21] диализом или генетическими недостатками . Все эти причины поражают преимущественно центральную нервную систему и провоцируют развитие энцефалопатии Вернике.
Болезнь Вернике — одно из наиболее распространенных неврологических и психоневрологических заболеваний. [29] В серии аутопсий признаки поражения Вернике наблюдаются примерно в 2% общих случаев. [30] Исследования медицинских записей показывают, что около 85% случаев не были поставлены диагнозы, хотя только 19% протекали бессимптомно. У детей диагностировали только 58%. У злоупотребляющих алкоголем серия вскрытий выявила неврологические повреждения в 12,5% и более случаев. Смертность от болезни Вернике достигает 17% заболеваний, что означает 3,4/1000 или около 25 миллионов современников. [31] [32] Число людей с болезнью Вернике может быть еще выше, учитывая, что на ранних стадиях могут наблюдаться дисфункции до появления видимых повреждений при вскрытии. Кроме того, бесчисленное количество людей может столкнуться с повреждением плода и последующими заболеваниями.
Генетические заболевания транспорта тиамина редки, но серьезны. Синдром тиамин-зависимой мегалобластной анемии (TRMA) с сахарным диабетом и нейросенсорной глухотой [33] представляет собой аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутациями в гене SLC19A2 , [34] высокоаффинном переносчике тиамина . У пациентов с TRMA не наблюдается признаков системного дефицита тиамина, что указывает на избыточность в системе транспорта тиамина. Это привело к открытию второго транспортера тиамина с высоким сродством, SLC19A3 . [35] [36] Болезнь Ли (подострая некротизирующая энцефаломиелопатия) — наследственное заболевание, поражающее преимущественно детей первых лет жизни и неизменно приводящее к летальному исходу. Патологическое сходство между болезнью Лея и WE привело к гипотезе, что причиной является дефект метаболизма тиамина. Одним из наиболее последовательных результатов было нарушение активации комплекса пируватдегидрогеназы . [37]
Мутации в гене SLC19A3 связаны с биотин-тиамин-зависимым заболеванием базальных ганглиев [38] , которое лечат фармакологическими дозами тиамина и биотина , еще одного витамина B.
Другие расстройства, в которых предполагаемая роль тиамина причастна, включают подострую некротизирующую энцефаломиелопатию , синдром опсоклонуса-миоклонуса (паранеопластический синдром) и нигерийскую сезонную атаксию (или африканскую сезонную атаксию). Кроме того, сообщалось о нескольких наследственных нарушениях ThDP-зависимых ферментов [39] , которые могут реагировать на лечение тиамином. [17]
Тиамин в организме человека имеет период полураспада 17 дней и быстро истощается, особенно когда метаболические потребности превышают потребление. Производное тиамина, тиаминпирофосфат (ТПП), является кофактором, участвующим в цикле лимонной кислоты , а также связывающим расщепление сахаров с циклом лимонной кислоты. Цикл лимонной кислоты является центральным метаболическим путем, участвующим в регуляции метаболизма углеводов, липидов и аминокислот, и его нарушение из-за дефицита тиамина ингибирует выработку многих молекул, включая нейротрансмиттеры глутаминовую кислоту и ГАМК . [40] Кроме того, тиамин может также принимать непосредственное участие в нейромодуляции . [41]
Положительный диагностический тест на дефицит тиамина включает измерение активности фермента транскетолазы в эритроцитах (анализ активации эритроцитарной транскетолазы). Альтернативно, тиамин и его фосфорилированные производные можно непосредственно обнаружить в цельной крови, тканях, пищевых продуктах, кормах для животных и фармацевтических препаратах после преобразования тиамина во флуоресцентные производные тиохрома (тиохромный анализ) и разделения с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). [42] [43] [44] Методы капиллярного электрофореза (КЭ) и методы внутрикапиллярных ферментативных реакций стали альтернативными методами количественного определения и мониторинга уровней тиамина в образцах. [45] Нормальная концентрация тиамина в крови с ЭДТА составляет около 20-100 мкг/л.
Многих людей с бери-бери можно лечить только тиамином. [46] При внутривенном введении тиамина (а затем и перорально) происходит быстрое и резкое [21] выздоровление, обычно в течение 24 часов. [47]
Улучшение периферической нейропатии может потребовать нескольких месяцев лечения тиамином. [48]
Бери-бери является рецидивирующим заболеванием, связанным с питанием, в исправительных учреждениях даже в этом столетии. В 1999 году в центре заключения на Тайване произошла вспышка бери-бери. [49] Высокий уровень заболеваемости и смертности от бери-бери в переполненных гаитянских тюрьмах в 2007 году был связан с традиционной практикой мытья риса перед приготовлением; это удалило питательное покрытие, нанесенное на рис после обработки (обогащенный белый рис ). [50] В Кот-д'Ивуаре среди группы заключенных, приговоренных к тяжелым наказаниям, 64% страдали авитаминозом. До начала лечения у заключенных наблюдались симптомы сухой или влажной авитаминоза с неврологическими симптомами (покалывание: 41%), сердечно-сосудистыми симптомами (одышка: 42%, боль в грудной клетке: 35%) и отеками нижних конечностей (51%). При лечении скорость заживления составила около 97%. [51]
Популяции, находящиеся в состоянии сильного стресса, могут подвергаться более высокому риску заболевания бери-бери. Перемещенные группы населения , такие как беженцы после войны, подвержены дефициту микроэлементов, включая авитаминоз. [52] Тяжелая недостаточность питания, вызванная голодом , также может вызвать бери-берис, хотя симптомы могут быть упущены из виду при клинической оценке или замаскированы другими проблемами, связанными с голодом. [53] Чрезвычайная диета для снижения веса в редких случаях может вызвать состояние, подобное голоду, и сопутствующую авитаминоз. [21]
Рабочие китайских судов, занимающихся ловлей кальмаров, подвергаются повышенному риску заболевания бери-бери из-за простой диеты, богатой углеводами, и длительного периода времени между постановками на якорь. В период с 2013 по 2021 год 15 рабочих на 14 судах умерли от симптомов бери-бери. [54]
Самые ранние письменные описания дефицита тиамина относятся к древнему Китаю в контексте китайской медицины . Одно из первых из них принадлежит Ге Хун в его книге «Чжоу хоу бэй цзи фан» ( «Формулы экстренной помощи, чтобы держать руку на пульсе »), написанной где-то в третьем веке. Хун назвал болезнь цзяо ци , что можно интерпретировать как « ци стопы ». Он описал симптомы, включающие отек, слабость и онемение ног. Он также признал, что болезнь может быть смертельной, и заявил, что ее можно вылечить, употребляя в пищу определенные продукты, например, ферментированные соевые бобы в вине. Более известные примеры ранних описаний «ци стопы» принадлежат Чао Юаньфану (который жил в 550–630 гг.) в его книге «Чжу бин юань хоу лунь» ( «Источники и симптомы всех болезней ») [55] [56] и Сунь Сымяо ( 581–682) в своей книге «Бэй цзи цянь цзинь яо фан» (« Основные формулы экстренной помощи, стоящие тысячу золота »). [57] [56] [58] [59]
В конце 19-го века бери-бери изучал Такаки Канехиро , японский врач Императорского флота Японии, получивший образование в Великобритании . [60] Бери-бери была серьезной проблемой в японском флоте; матросы заболевали в среднем четыре раза в год в период с 1878 по 1881 год, причем в 35% случаев были случаи авитаминоза. [60] В 1883 году Такаки узнал об очень высокой частоте заболеваемости бери-бери среди курсантов во время тренировочной миссии из Японии на Гавайи, через Новую Зеландию и Южную Америку. Путешествие длилось более девяти месяцев и привело к 169 случаям заболевания и 25 смертям на корабле с 376 людьми. При поддержке ВМС Японии он провел эксперимент, в ходе которого по тому же маршруту было отправлено еще одно судно, за исключением того, что его команду кормили мясом, рыбой, ячменем, рисом и бобами. По итогам рейса у этого экипажа было всего 14 случаев бери-бери и ни одного летального исхода. Это убедило Такаки и японский флот в том, что причиной стала диета. [60] В 1884 году Такаки заметил, что бери-бери была распространена среди экипажей низшего ранга, которым часто давали бесплатный рис и поэтому они мало что ели, но не среди экипажей западных военно-морских сил или среди японских офицеров, которые придерживались более разнообразной диеты.
В 1897 году Кристиан Эйкман , голландский врач и патолог , продемонстрировал, что бери-бери вызван плохим питанием, и обнаружил, что кормление цыплят нешлифованным рисом (вместо полированного сорта) помогает предотвратить бери-бери. В следующем году сэр Фредерик Хопкинс предположил, что некоторые продукты содержат «вспомогательные факторы» — помимо белков, углеводов, жиров и соли, — которые необходимы для функций человеческого организма. [61] [62] В 1901 году Геррит Грейнс , голландский врач и помощник Кристиана Эйкмана в Нидерландах, правильно истолковал бери-бери как синдром недостаточности, [63] а между 1910 и 1913 годами Эдвард Брайт Веддер установил, что экстракт риса отруби – лекарство от бери-бери. [ нужна цитата ] В 1929 году Эйкман и Хопкинс были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за свои открытия.
Хотя идентификация бери-бери как синдрома недостаточности была несомненно доказана к 1913 году, японская группа, возглавляемая Мори Огаем и поддерживаемая Токийским императорским университетом , продолжала отрицать этот вывод до 1926 года. Бюро утверждало, что белого риса достаточно в качестве диеты для солдат. Одновременно генеральный хирург ВМФ Такаки Канехиро опубликовал новаторские результаты, описанные выше. Мори, получивший образование у немецких врачей, ответил, что Такаки был «фальшивым врачом» из-за отсутствия у него престижного медицинского образования, в то время как сам Мори и его коллеги-выпускники Токийского императорского университета были единственными «настоящими врачами» в Японии и что только они были способны на «экспериментальную индукцию», хотя сам Мори не проводил никаких экспериментов с бери-бери. [64]
Японский флот встал на сторону Такаки и принял его предложения. Чтобы не дать себе и армии потерять лицо, Мори собрал команду врачей и профессоров из Токийского императорского университета и японской армии, которые предположили, что бери-бери вызывается неизвестным возбудителем, который они описали как этовасу (от немецкого Etwas , означает «что-то»). Они использовали различные социальные приемы, чтобы осудить эксперименты с дефицитом витаминов и предотвратить их публикацию, в то время как бери-бери опустошал японскую армию. Во время Первой китайско-японской войны и Русско-японской войны солдаты армии продолжали массово умирать от бери-бери, в то время как моряки ВМФ выживали. В ответ на эту тяжелую гибель людей в 1907 году армия приказала сформировать Совет по чрезвычайным исследованиям бери-бери во главе с Мори. Ее члены обязались найти причину бери-бери. [65] К 1919 году, когда большинство западных врачей признали, что бери-бери является синдромом дефицита, Совет по чрезвычайным исследованиям начал проводить эксперименты с использованием различных витаминов, но подчеркнул, что «необходимы дополнительные исследования». За этот период более 300 000 японских солдат заразились бери-бери и более 27 000 умерли. [66]
Мори умер в 1922 году. Совет по исследованию бери-бери распался в 1925 году, и к тому времени, когда Эйкман и Хопкинс были удостоены Нобелевской премии, все его члены признали, что бери-бери — это синдром недостаточности.
Хотя согласно Оксфордскому словарю английского языка , термин «бери-бери» происходит от сингальской фразы, означающей «слабый, слабый» или «Я не могу, я не могу», причем слово дублируется для акцентирования, [67] происхождение фразы сомнительно. . Также было предложено прийти к этому слову из хинди, арабского и некоторых других языков и иметь множество значений, таких как «слабость», «моряк» и даже «овца». Такое предполагаемое происхождение было перечислено , среди прочего, Генрихом Бото Шойбе . Эдвард Веддер в своей книге «Бери-бери» (1913) писал , что «невозможно точно проследить происхождение слова «бери-бери». Слово бербере использовалось в письменной форме, по крайней мере, еще в 1568 году Диого ду Коуто , когда он описал дефицит в Индии. [68]
Каккэ (脚気) , японский синоним дефицита тиамина, происходит от того, как произносится «цзяо ци» на японском языке. [69] « Цзяо ци » — старое слово, используемое в китайской медицине для описания бери-бери. [55] Предполагается, что « Каккэ » вошло в японский язык где-то между шестым и восьмым веками. [69]
Поскольку большинство кормов, используемых в рационах птиц , содержат достаточное количество витаминов для удовлетворения потребностей этого вида, дефицит этого витамина не возникает в коммерческих рационах. По крайней мере, так считали в 1960-е годы. [70]
У зрелых цыплят появляются признаки заболевания через три недели после того, как их кормили дефицитным рационом. У молодых птенцов он может появиться до двухнедельного возраста. У молодых цыплят начало внезапное, с анорексией и неустойчивой походкой. Позже появляются двигательные признаки с выраженным параличом сгибателей пальцев стопы. Характерное положение называется «наблюдение за звездами», когда пораженное животное сидит на скакательных суставах с запрокинутой головой в позе, называемой опистотонос . Реакция на введение витамина довольно быстрая, наступает через несколько часов. [71] [72]
Полиоэнцефаломаляция (ПЭМ) является наиболее распространенным заболеванием, вызванным дефицитом тиамина у молодняка жвачных и нежвачных животных. Симптомы БЭМ включают обильную, но преходящую диарею, вялость, кружащие движения, созерцание звезд или опистотонус (голова запрокинута назад к шее) и мышечный тремор. [73] Наиболее распространенной причиной является корм с высоким содержанием углеводов, что приводит к чрезмерному росту бактерий, продуцирующих тиаминазу, но также возможно употребление тиаминазы с пищей (например, в папоротнике- орляке) или ингибирование всасывания тиамина из-за высокого потребления серы. [74] Другой причиной БЭМ является инфекция Clostridium sporogenes или Bacillus aneurinolyticus . Эти бактерии вырабатывают тиаминазы , которые могут вызвать острый дефицит тиамина у больного животного. [75]
Змеи, рацион которых в основном состоит из золотых рыбок и гольянов, подвержены развитию дефицита тиамина. Это часто проблема, наблюдаемая в неволе при содержании подвязочных и ленточных змей, которых кормят исключительно золотыми рыбками, поскольку эти рыбы содержат тиаминазу, фермент, расщепляющий тиамин. [76]
Дефицит тиамина был идентифицирован как причина паралитического заболевания, поражающего диких птиц в районе Балтийского моря, начиная с 1982 года . способности летать и голосовать с возможным параличом крыльев и ног и смертью. Поражает преимущественно птиц размером 0,5–1 кг, таких как европейская серебристая чайка ( Larus argentatus ), обыкновенный скворец ( Sturnus vulgaris ) и обыкновенная гага ( Somateria mollissima ). Исследователи отметили: «Поскольку исследуемые виды занимают широкий спектр экологических ниш и позиций в пищевой сети, мы открыты для возможности того, что у других классов животных также может развиться дефицит тиамина». [77] с. 12006
В графствах Блекинге и Сконе с начала 2000-х годов наблюдается массовая гибель нескольких видов птиц, особенно европейской сельдевой чайки. В последнее время, похоже, пострадали виды других классов. Сообщается о высокой смертности лосося ( Salmo salar ) в реке Мёррумсон , а такие млекопитающие, как евразийский лось ( Alces alces ), вымерли в необычно высоких количествах. Недостаток тиамина является общим знаменателем при проведении анализа. В апреле 2012 года административный совет округа Блекинге счел ситуацию настолько тревожной, что попросил правительство Швеции провести более тщательное расследование. [78]
{{cite journal}}
: CS1 maint: переопределенная настройка ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: переопределенная настройка ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: переопределенная настройка ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: переопределенная настройка ( ссылка )