Вітамін D для широких мас; Інститут досліджень демократії Геттінгена

[представлено]: Поліна Геліх про довгу історію відкриття сонячного вітаміну геттінгенським хіміком Адольфом Віндаусом

вітамін

Наближається кінець сірої темряви та часу позбавлення вітаміну D. Невдовзі весна вже не за горами, а разом із нею і сонце, промені якого зігрівають не тільки серце, а й шкіру. Погано, цей "дефіцит вітаміну D у забезпеченому суспільстві", можна повірити істеричним газетам, які щороку потрапляють в один і той же ріг, який, серед іншого, діагностує недопостачання понад половини німецького населення. Імовірно зі смертельними наслідками, оскільки вітамін є справжнім чудодійним засобом: крім усього іншого, він повинен зміцнювати кістки та м’язи, зменшувати ризик розвитку діабету чи раку та бути корисним для серця. Дефіцит вітаміну D, у свою чергу, пов'язаний з депресією, хворобою Альцгеймера та іншими захворюваннями. [1]

Вітамін - єдиний, який організм може виробляти сам; однак виробництво вітаміну D взимку падає на дев'яносто відсотків - на перший погляд, серйозна проблема, враховуючи настільки широке поширення на сьогоднішній день роботи без столу. Відповідно, препарати вітаміну D з аптек або аптек в даний час швидко розвиваються. Продуктова мережа Kaufland у своєму асортименті навіть має гриби, збагачені вітаміном D. Але не панікуйте: сонячні промені генерують приблизно від вісімдесяти до дев'яноста відсотків потреби у вітаміні D в самому організмі; решта десять-двадцять відсотків можуть бути покриті продуктами, багатими на вітамін D. Надлишок вітаміну D зберігається в організмі під час сонячної пори року, особливо в жировій та м’язовій тканині, і відбирається в зимові місяці. [2] Однак наслідки дефіциту вітаміну D та переваги додаткового прийому досі ще не повністю вивчені. Безперечно, однак, є те, що вітамін D захищає від рахіту. Це порушення формування та перебудови кісткових структур. Потім це проявляється в таких симптомах, як біль та деформація. [3]

Ця широко поширена раніше хвороба послужила джерелом відкриття препарату вітамін D. Геттінгенський хімік Адольф Віндаус також зробив для цього новаторський внесок, за що був нагороджений Нобелівською премією в 1928 році [4]. Але відкриття вітаміну D мало довгу історію, перш ніж Віндаус зміг розшифрувати останні шматочки головоломки.

Рахіт, також відомий як "англійська хвороба", в 19 столітті епідемічно поширився на промислово розвинені країни Європи та США. Після Першої світової війни та її важких економічних наслідків на початку 20 століття в деяких великих містах симптоми страждали від 50 до 75 відсотків населення. У сучасному світі, в якому часто істерично реагують на всі можливі форми та небезпеки будь-якого дефіциту, навряд чи можна уявити, що дефіцитні захворювання колись були новинкою для медичної діагностики. [5]

Першим практичним підходом до досліджень нарешті став американський біохімік Елмер МакКоллум та його колеги. Їм вдалося виділити жиророзчинні речовини з жирного жиру, що було необхідно для нормального росту молодих щурів. Вони називали речовину «жиророзчинним фактором А», пізніше «вітаміном А». [6] Риб’яча олія з печінки давно була відомою як ефективний засіб від рахіту, але переживала важкий час і про неї забули через неприємний запах та смакові властивості. До 1919 року фірма твердо дотримувалася віри, що рахіт є інфекційною хворобою. Не випадково той самий рік ознаменував собою переломний момент у боротьбі з хворобою. Великі страждання, особливо дітей, були всюдисущими з огляду на європейські нації, які сильно постраждали від Першої світової війни, саме тому відчайдушно шукали рішення проблеми.

Едвард Мелланбі з Лондона наблизився до цього. Мелланбі експериментував із цуценятами і зміг викликати захворювання кісток за допомогою дієти з знежиреного молока та хліба, симптоми яких були дуже схожі на дитячий рахіт. Собаки демонстрували знижений ріст, криві спини, нестійкі та криві ноги та низькі показники скрині. У його пошуках цілющого жиру або олії риб’ячий жир з печінки виявився надзвичайно ефективним [7]. Оскільки вживання вершкового масла також позитивно впливало на загоєння, хоча і в меншій мірі, ніж олія печінки тріски, Мелланбі спочатку неправильно дійшов висновку, що активний інгредієнт повинен бути ідентичним жиророзчинному вітаміну А, визначеному раніше Макколлом.

Тим часом, завдяки геніальним експериментам з вигодовуванням щурів, Мак-Коллум виявив, що існують дві різні форми рахіту; одна була спричинена нестачею кальцію у кормах, інша - нестачею фосфору. Але обох можна було лікувати однією і тією ж терапією риб’ячого жиру. За допомогою спеціального методу Макколлум зробив вітамін А в жирі печінки риби неактивним. Таким чином можна було довести, що цілющим агентом не може бути вітамін А, оскільки олія печінки тріски зберігала свою дію. Макколлум ще більше звузив фактор і, нарешті, зміг визначити його в 1922 році. Американський біохімік визнав, що рахіт у щурів викликаний вмістом і співвідношенням кальцію і фосфору в кормі та відсутністю іншого, раніше невідомого, жиророзчинного вітаміну. В ході цього були виявлені водорозчинні фактори: з одного боку, речовина, відома як вітамін В, і, з іншого боку, вітамін С, відомий як антискорбутик, так що залишився антирахітичним вітаміном Д. Мак-Коллум [8].

Тим часом, проте, був знайдений зовсім інший підхід до лікування рахіту. Давня популярна приказка про те, що свіже повітря та сонячне світло корисні для профілактики рахіту. Американський фізіолог і педіатр Альфред Гесс і Лестер Унгер, які практикували в Нью-Йорку, повідомили в 1921 році про свої клінічні спостереження, що сезонне виникнення рахіту було обумовлено сезонними змінами сонячного світла. Тому вони рекомендували використовувати сонячне світло для профілактики та лікування рахіту у дітей. [9] Берлінський педіатр Курт Гульдщинський вже два роки раніше намагався лікувати своїх маленьких пацієнтів так званим гірським сонцем, тобто H. з використанням ультрафіолетових ламп електротехнічної промисловості. Спочатку він випробував цю процедуру на чотирьох рахітичних дітей і опромінював їх двічі на день. Також подбали про те, щоб у цей час діти не були під впливом природного сонячного світла або не отримували будь-яких добавок до свого раціону. Через два місяці став очевидним успішний ефект ультрафіолетової променевої терапії [10].

Відтоді існували два різні терапевтичні підходи до лікування рахіту: з одного боку, олія печінки тріски, а з іншого - сонячне або ультрафіолетове світло. Для останніх у лікарнях та лікарських кабінетах були створені спеціальні станції, де шкіра дітей опромінювалася штучним сонячним світлом під час захисних окулярів. Єдине, щоб діти випадково не прийняли криву позу, оскільки це може призвести до постійного викривлення. [11]

Але як ці різні практичні методи поєднувались в теорії? Випадково Альфред Гесс і Мілдред Вайнсток зробили важливе відкриття в 1924 році. Після успіхів Гульдщинського вони почали опромінювати щурів, яких годували по-різному [12]. Порожні клітини також опромінювали. Коли вони були наповнені рахітичними щурами, їх стан несподівано покращився. Одне з можливих пояснень - залишки їжі в порожніх клітках. Отже, продукти харчування, включаючи молоко, що містить жирний жир, спеціально піддавалися дії УФ-випромінювання, щоб перевірити, чи може це активувати їх або перетворити на антирахітичні засоби - вони могли. Це відкриття означало величезний прогрес у подальшій терапії рахіту та системі охорони здоров’я. Потім з’явилися численні патентні заявки на опромінення їжі, і коли цей процес також масово застосовувався в Німеччині, кількість дітей, хворих на рахіт, швидко зменшувалася [13].

Той факт, що продукти харчування можуть самі активуватися ультрафіолетовим світлом, привів до висновку, що як шкіра, так і їжа повинні містити речовину, яка перетворюється у вітамін D під дією УФ-випромінювання, тобто характеристики попередника вітаміну або вітаміну провітаміну. Після подальших експериментів Альфред Гесс та два біохіміки Гаррі Стінбок (Університет Вісконсіна, штат Медісон) та Отто Розенхайм (Національний інститут медичних досліджень, Лондон) з’ясували, що провітамін, який можна активувати, є частиною стеринної фракції [14] їжі. Спочатку припускали, що загадковою речовиною може бути холестерин. Тому в 1925 р. Гесс і Розенхайм звернулись за допомогою до «найкращого знавця у галузі стеринів» [15], хіміка з Геттінгена Адольфа Віндауса, який допоміг розкрити загадку про вітамін.

Цей текст є модифікованим уривком із «Виявлених, придуманих, винайдених 20 геттінгенських історій про генії та помилки», опублікованих Vandenhoeck & Ruprecht. Ви можете прочитати оригінал та продовження історії в цій книзі.

[1] Brandstetter, Günther: Міф про дефіцит вітаміну D, у: Der Standard.de, 26 листопада 2019 р., URL: https://www.derstandard.de/story/2000111498800/der-mythos-vom-vitamin -d-відсутність [доступ 14.02.2020].

[2] Пор. Throl, Christine: Lieber in die Sonne, у: ÖKO-TEST Magazin, т. (2018), H. 12, pp. 44–49, тут с. 45 f.

[3] Див. Bolland, Mark J./Grey, Andrew/Avenell, Alison: Вплив добавок вітаміну D на здоров’я опорно-рухового апарату: систематичний огляд, мета-аналіз та послідовний аналіз, у: The Lancet. Діабет та ендокринологія, том 6 (2018), H. 11, с. 847-858; Diehm, Curt: Ажіотаж на вітамін D зменшується - на щастя, у: Handelsblatt.com, 01.06.2018, URL: https://www.handelsblatt.com/mei nung/kolumnen/experttenrat/diehm/experttenrat-prof- dr-curt-diehmder-hype-um-vitamin-d-ebbt-ab-zum -lueck/v_detail_tab_print/22633688.html? ticket = ST-52676-v0yvKf3JNcdycGZ0os77-ap6 [доступ 25.02.2019].

[4] Пор. Вольф, Джордж: Відкриття вітаміну D: Внесок Адольфа Віндауса, у: The Journal of Nutrition, том 134 (2004), H. 8, с. 1299-1302, тут с. 1299.

[5] Хаас, Йохен: Вігантол, Адольф Віндаус та історія вітаміну D, Штутгарт, 2007, с. 16.

[6] Див. Вовк, с. 1299.

[7] Пор. Хаас, стор. 16 і далі.

[8] Див. Вовк, с. 1299.

[9] Пор. Гесс, Альфред Ф./Унгер, Лестер Дж.: Лікування дитячих риктесів штучним світлом та сонячним світлом, у: Праці Товариства експериментальної біології та медицини, том 18 (1921), Х. 8, с. 298298.

[10] Жодної скандалізації цього дослідження, яке можна класифікувати як дитячий експеримент, не вдалося знайти. Сьогодні такий підхід був би немислимий.

[12] Наступне спостереження було проведено одночасно в лабораторіях Голдблатта і Сомса, а також Юма та Сміта. Див. Вольф, стор. 1299, крім того, Гаррі Стенбоку також приписують відкриття незалежно від Гесса; див .: Бутенандт, Адольф: Наукова робота Адольфа Віндауса, в: Шоен, Рудольф/Бутенандт, Адольф/Брокманн, Ганс: Адольф Віндаус на згадку. Промови на панахиді Університету Георга Августа та Академії наук у Геттінгені 28 листопада 1959 р., Геттінген 1960 р., С. 7-19, тут с. 12.

[14] Стерини - це група жироподібних речовин, що зустрічаються в природі в світі людей, тварин та рослин. Найвідоміший стерол - це холестерин.

[15] Бутенандт, Адольф: Про історію досліджень стеролів та вітамінів. Adolf Windaus zum Gedächtnis, у: Angewandte Chemie, том 72 (1960), № 18, с. 645–718, тут с. 645.