Витамин B1 (тиамин-пирофосфат), внутриклеточные формы

Как подготовиться к анализу

• Оптимальное время для процедуры взятия крови – с 7:30 до 11:00.
• За сутки до исследования придерживаться сложившегося повседневного рациона питания. Не рекомендуется излишнее потребление продуктов одного типа: только мясо, только овощи и .т.д.
• За 24 часа до взятия крови исключить
• Физические и эмоциональные перегрузки; авиаперелеты; температурные воздействия (посещение бань и саун, переохлаждение и т. д.); нарушение режима «сон-бодрствование»;
• Употребление алкоголя;
• Прием БАД;
• Инструментальные медицинские обследования (УЗИ, рентген и др.) или процедуры (физиотерапия, массаж и др.).
• Не менее, чем за 12 часов (но не более 14 часов) до взятия крови отказаться от приема пищи и напитков, за исключением питьевой воды. Последний перед взятием крови прием пищи – легкий.
• За 1 час до взятия крови не курить.
• Перед взятием крови необходимо пребывание в состоянии покоя не менее 20 минут.
• При подготовке к взятию крови на фоне медикаментозной терапии прием или отмену лекарственных препаратов следует согласовывать с лечащим врачом

Информация для врача

Материал предназначен для врачей.
Информация, размещенная в этом разделе, не может быть использована пациентом для самостоятельной диагностики и лечения.

Витамин B1 (тиамин) – водорастворимый витамин, в организме человека существует в свободной (нефосфорилированной) форме и в виде производных: тиаминмонофосфат (ТМФ), тиаминдифосфат (ТДФ, он же тиаминпирофосфат – ТПФ) и тиаминтрифосфат. Тиаминдифосфат (ТПФ) – основная биологически активная коферментная форма витамина B1. Именно ТДФ/ТПФ присоединяется к активным центрам ферментов и обеспечивает их работу. 

Витамин B1 поступает с пищей в неактивном виде и уже в организме, преимущественно в печени, при участии фермента тиаминкиназы и АТФ превращается в ТПФ и другие фосфорилированные формы. Для образования ТПФ необходим также магний в роли кофактора, поэтому при гипомагниемии возможна недостаточная активность тиамина, даже если его уровень вроде бы достаточен. Тиамин не накапливается в больших количествах и избыточно выводится с мочой; его резерв в организме ограничен (порядка 25–30 мг), поэтому при прекращении поступления дефицит может развиться уже через 2-3 недели. Основные депо тиамина – скелетные мышцы (до ~50% общего запаса), значительное количество также содержат сердце, печень, почки и головной мозг.

Биосинтез и регуляция обмена тиамина
В организме человека тиамин не синтезируется, основной источник – пищевые продукты. Бактериальная флора кишечника может вырабатывать небольшое количество B1, но оно не покрывает потребности. Всасывание тиамина происходит в тонком кишечнике: при низких концентрациях – посредством активного транспорта, при высоких дозах – частично пассивно. В сутки усваивается ограниченное количество витамина (около 2–5 мг, максимум до ~15 мг); избыток не накапливается, что делает бессмысленным прием чрезмерных доз. Суточная потребность для взрослых составляет ~1,5–2,5 мг (выше при высокой физической нагрузке, у пожилых, при беременности и лактации). После всасывания тиамин портальным кровотоком поступает в печень, где фосфорилируется до ТПФ. Регуляция уровня витамина B1 в организме зависит от диетарного поступления и потребностей: при избытке углеводов в рационе потребность в тиамине возрастает (для обеспечения их метаболизма). Тиамин относится к витаминам с коротким периодом полужизни (~9-18 дней); при недостаточном поступлении его концентрация в крови и тканях быстро падает. В условиях дефицита организм сперва использует запасы из депо (мышцы, печень и др.), затем развиваются биохимические и клинические признаки гиповитаминоза. Алкоголь, табак, кофе и некоторые пищевые антагонисты (например, сырая пресноводная рыба, содержащая тиаминазу) снижают абсорбцию и усиливают разрушение тиамина. Это важно учитывать: у злоупотребляющих алкоголем часто наблюдается дефицит B1 даже при приемлемом питании. Также тиамин разрушается при длительной термообработке пищи (особенно в щелочной среде) и рафинировании злаков, поэтому необогащенные рационы, бедные цельными злаками, повышают риск гиповитаминоза.

Биологическая роль (коферментные функции)
Тиаминпирофосфат (ТДФ) является ключевым коферментом ряда ферментов углеводного и энергетического обмена. В частности, ТПФ необходим для работы пируватдегидрогеназного комплекса (превращение пирувата в ацетил-КоА), α-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса (цикл Кребса) и разветвлённо-цепочечного α-кетокислотного дегидрогеназного комплекса (метаболизм аминокислот с разветвленной цепью). Также ТПФ является коферментом транскетолазы – фермента пентозофосфатного пути, участвующего в синтезе нуклеотидов и NADPH. Благодаря этим функциям витамин B1 играет незаменимую роль в митохондриальном энергетическом метаболизме и обеспечении клеток АТФ. Нервная система особенно чувствительна к дефициту энергии, поэтому тиамин жизненно важен для нормальной функции мозга и периферических нервов. Тиамин участвует в синтезе нейромедиатора ацетилхолина и поддержании ионных градиентов в нервной ткани, от чего зависит память, когнитивные функции и передача нервных сигналов. Помимо коферментных ролей, витамин B1 приписывают и некоферментные функции: например, он защищает клеточные мембраны от продуктов перекисного окисления (антиеоксидантный эффект), способствует репарации нервных тканей и может улучшать нейропроводимость. Отмечается, что тиамин необходим для нормальной работы сердечной мышцы (миокарда): при его недостатке нарушается биоэнергетика кардиомиоцитов, что ведет к тахикардии, кардиомегалии и сердечной недостаточности (кардиальная форма бери-бери).

Клиническое значение и патология
Дефицит витамина B1 приводит к нарушению энергетического обмена, накоплению недоокисленных продуктов (например, лактата, пирувата) и поражению наиболее энерго-зависимых органов – нервной системы, сердца, скелетных мышц. Классические проявления тяжёлого дефицита известны как бери-бери. 
Формы: Сухая (неврологическая): периферическая полинейропатия с сенсорными и моторными нарушениями (онемение, жжение и боли в ногах, слабость, параличи), а также истощение, отсутствие отеков. 
Влажная (кардиоваскулярная) форма бери-бери: сердечная недостаточность (кардиомиопатия, тахикардия, отеки), низкое периферическое сопротивление сосудов, вплоть до коллапса. Возможны также гастроинтестинальные нарушения, от анорексии до дисфункции ЖКТ.
Церебральная форма: синдром Вернике–Корсакова (алкогольная энцефалопатия) – острое поражение мозга на фоне дефицита тиамина, характеризующееся офтальмоплегией, нистагмом, атаксией и последующей амнезией с конфабуляциями (психоз Корсакова). Этот синдром чаще развивается на фоне хронического алкоголизма, поскольку алкоголь существенно истощает запасы B1.
Помимо бери-бери, субклинический или хронический недостаток тиамина может проявляться менее специфично: хроническая слабость, потеря веса, депрессия, периферические нейропатии, синдром беспокойных ног, снижения когнитивных способностей. Дефицит B1 нередко встречается у пациентов старческого возраста (особенно при недоедании, старческой анорексии) и ассоциирован с когнитивными нарушениями. У пациентов с сахарным диабетом недостаток тиамина тоже не редкость; есть данные, что дефицит B1 может способствовать микроангиопатиям при диабете. 
При подозрении на дефицит B1 важно также проверить уровень магния и при необходимости его скорректировать. 
Нередко недостаточность тиамина наблюдается у пациентов на длительном парентеральном питании без добавок витаминов, у людей после бариатритческих операций, при синдромах мальабсорбции (целиакия, хронический панкреатит, болезнь Крона и др.), а также у пациентов на диализе. В педиатрии авитаминоз B1 сейчас встречается редко, но может возникать у грудных детей, вскармливаемых матерями с дефицитом тиамина или получавших некачественные смеси без тиамина – у таких детей развиваются сердечно-сосудистые нарушения, судороги, отставание в развитии.
Клиническое распознавание дефицита тиамина затруднено, так как ранние симптомы неспецифичны. Поэтому лабораторная диагностика уровня B1 играет важную роль, особенно у пациентов группы риска, позволяя подтвердить гиповитаминоз до появления необратимых последствий.

Высокоэффективная жидкостная хроматография – тандемная масс-спектрометрия (LC-MS/MS) - один из наиболее точных методов количественного определения витаминов. Применительно к витамину B1, метод ВЭЖХ-МС/МС обладает рядом преимуществ. 
Во-первых, он измеряет непосредственно концентрацию тиаминдифосфата (активного витамина B1). Тиамин в крови на ~90% содержится внутри клеток (эритроцитов и лейкоцитов) в виде ТДФ, и лишь ~10% в плазме в виде свободного тиамина. Измерение именно ТПФ в цельной крови наиболее информативно для оценки статуса витамина B1, так как отражает депо витамина и его готовность выполнять коферментные функции. Низкий уровень ТПФ в эритроцитах коррелирует с клиническими проявлениями дефицита, в то время как уровень витамина в плазме может транзиторно падать или повышаться в зависимости от недавнего питания и не всегда соответствует тканевым запасам.
Во-вторых, масс-спектрометрия дает высокую специфичность и чувствительность. Тандемный МС напрямую идентифицирует молекулы тиаминдифосфата по их масс-спектральному “отпечатку”, исключая влияние перекрестно реагирующих веществ. ВЭЖХ-МС/МС методика устраняет необходимость сложной пробоподготовки, что уменьшает погрешности и ускоряет получение результата. 
В-третьих, метод LC-MS/MS чувствителен к низким концентрациям витамина, позволяя выявить даже легкий или скрытый дефицит. Это дает клиницисту возможность начать профилактические меры или терапию на ранней стадии. Высокая селективность исключает ложноположительные/ложноотрицательные результаты, обеспечивая уверенность в диагнозе. Кроме того, масс-спектрометрия позволяет одновременно определять несколько витаминов группы B в одном образце (например, ТДФ и пиридоксаль-5-фосфат – активную форму B6), что повышает эффективность обследования, если предполагается комбинированный дефицит.

Исследование уровня витамина B1 (тиамин, ТДФ) в крови обосновано в следующих случаях:

• Подозрение на дефицит B1 при наличии симптомов, характерных для гипотиаминоза – периферической нейропатии, энцефалопатии неясной этиологии, сердечной недостаточности без очевидной причины (особенно в сочетании с неврологическими проявлениями), анорексии, сильного истощения. Анализ подтверждает дефицит и степень его выраженности.
• Алкогольная зависимость: пациентам, зависимым от употребления алкоголя, при рекомендуется оценивать уровень тиамина, учитывая высокую частоту субклинического дефицита и риск развития синдрома Вернике–Корсакова.
• Нарушения питания и мальабсорбция у пациентов с хроническими болезнями кишечника (целиакией, хроническим панкреатитом, синдромом короткой кишки), муковисцидозом, после обширных резекций кишечника, а также людям с анорексией, несбалансированной диетой (в т.ч. пожилым, одиноким с плохим питанием).
  
• Состояния с повышенным потреблением тиамина: тяжёлые инфекции, сепсис, гипертиреоз, беременность.
• Длительное парентеральное питание или диализ: контроль уровня витамина B1 у пациентов, находящихся на полном парентеральном питании >2 недель без витаминов, либо у диализных больных  для профилактики дефицита.
  
• Перед началом интенсивной углеводной нагрузки (например, перед проведением рефидинг-терапии при истощении, перед введением растворов глюкозы у пациентов с алкоголизмом или голоданием) – чтобы убедиться, что уровень B1 достаточен. Введение углеводов на фоне скрытого дефицита B1 может спровоцировать острую недостаточность (усугубить проявления дефицита).
• Мониторинг терапии: если пациенту назначены препараты тиамина (перорально или парентерально) по поводу обнаруженного дефицита или полинейропатии, повторный анализ через некоторое время покажет эффективность лечения (подъем уровня ТПФ к норме). Также мониторинг у пациентов после трансплантации кишечника или других ситуациях, где нарушено всасывание, позволяет своевременно скорректировать дозу витаминов.