Ukrainian Journal of Perinatology and Pediatrics. 2023. 2(94): 97-105; doi 10.15574/PP.2023.94.97

Большова О. В., Маліновська Т. М., Спринчук Н. А., Кваченюк Д. А., Лукашук І. В., Пахомова В. Г., Вишневська О. А., Самсон О. Я.
ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин імені В.П. Комісаренка НАМН України», м. Київ

Для цитування: Большова ОВ, Маліновська ТМ, Спринчук НА, Кваченюк ДА, Лукашук ІВ, Пахомова ВГ та інш. (2023). Вітамін D, вітамін D-зв’язуючий білок і паратгормон у дітей і підлітків з ожирінням на тлі дисфункції гіпоталамусу. Український журнал Перинатологія і Педіатрія. 2(94): 97-105; doi 10.15574/PP.2023.94.97.
Стаття надійшла до редакції 28.02.2023 р.; прийнята до друку 30.05.2023 р.

За сучасними уявленнями, дисфункція гіпоталамусу (ДГ) – нейроендокринний синдром, обумовлений дисфункцією гіпоталамо-гіпофізарної системи, проявляється переважно гормонально-обмінними порушеннями і вегетативно-судинними розладами. Підліткове ожиріння в багатьох випадках пов’язане з ДГ та асоціюється з високим ризиком розвитку дефіциту вітаміну D (вітD). Ожиріння в асоціації з ДГ і дефіцитом вітD обумовлює серйозні проблеми зі здоров’ям, причому вісь вітD/паратгормон (ПТГ) відіграє потенційну роль в їхньому етіопатогенезі.
Мета – вивчити взаємозв’язок між рівнями вітD, віт D-зв’язуючого білка (ВD-ЗБ) і ПТГ у підлітків з ожирінням на тлі ДГ.
Матеріали та методи. Рівень у сироватці крові визначено імунохемілюмінесцентним методом на мікрочастинках («Abbott», США) у 87 дітей та підлітків із надлишковою масою тіла (МТ)/ожирінням на тлі ДГ віком від 10 до 16 років. Рівень ВD-ЗБ – за допомогою імуноферментного аналізу (ІФА) стандартним набором «Elabsciense Biotechnology Co.», Ltd (США). Рівень ПТГ – за допомогою ІФА стандартним набором «Monobind» (США).
Результати. Недостатність вітD виявлено у 32,2%, дефіцит – у 56,3% пацієнтів. Тяжкість ожиріння була пов’язана з рівнями вітD: зниження рівня вітD у дітей та підлітків із надлишковою МТ (69,30±5,14 нмоль/л) та I ст. ожиріння (52,60 ±4,17 нмоль/л), значний дефіцит вітD в осіб з ІІ та ІІІ ст. ожиріння (36,20±3,75 нмоль/л, 23,10±3,12 нмоль/л, відповідно). Суттєве зниження вмісту вітD у пацієнтів з ожирінням супроводжувалося значним підвищенням рівня ПТГ. При ожирінні ІІІ ст. рівень ПТГ удвічі перевищував рівень ПТГ у практично здорових дітей і підлітків із нормальною МТ та у пацієнтів із надлишковою МТ (р<0,05). При індексі маси тіла (ІМТ) >30 кг/м² суттєве зниження вмісту вітD асоціювалося зі значним підвищенням рівня ПТГ та різким зниженням рівня ВD-ЗБ. Рівень ВD-ЗБ мав позитивну кореляцію з рівнем вітD та негативний зв’язок з ІМТ. Встановлено суттєве зниження вмісту ВD-ЗБ (58,71±18,43 нг/мл) порівняно з групою практично здорових дітей і підлітків із нормальною МТ (141,65±25,34 нг/мл) (р<0,05).
Висновки. Результати свідчать про наявність у дітей та підлітків із надлишковою МТ/ожирінням на тлі ДГ певних змін в осі ПТГ/вітD/ВD-ЗБ, які є складовою комплексного прояву захворювання. Підтримання адекватного статусу вітD може сприяти профілактиці виявлених порушень.
Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом зазначеної в роботі установи. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дітей.
Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.
Ключові слова: ожиріння, дисфункція гіпоталамуса, діти, вітамін D, паратгормон, вітамін D-зв’язуючий білок.

ЛІТЕРАТУРА

1. Akter R, Afrose A, Sharmin S, Rezwan R, Rahman MR, Neelotpol S. (2022). A comprehensive look into the association of vitamin D levels and vitamin D receptor gene polymorphism with obesity in children. Biomed Pharmacother. 153: 113285. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.113285; PMid:35728355

2. Amrein K, Scherkl M, Hoffmann M, Neuwersch-Sommeregger S, Köstenberger M, Tmava Berisha A et al. (2020). Vitamin D deficiency 2.0: an update on the current status worldwide. Eur J Clin Nutr. 74 (11): 1498-1513. https://doi.org/10.1038/s41430-020-0558-y; PMid:31959942 PMCid:PMC7091696

3. Bahlous A, Krir A, Mrad M, Bouksila M, Kalai S, Kilani O et al. (2022). Vitamin D in healthy Tunisian population: Preliminary results. J Med Biochem. 41 (2): 168-175. https://doi.org/10.5937/jomb0-30247; PMid:35510205 PMCid:PMC9010047

4. Barja-Fernández S, Aguilera CM, Martínez-Silva I, Vazquez R, Gil-Campos M, Olza et al. (2018). 25-Hydroxyvitamin D levels of children are inversely related to adiposity assessed by body mass index. J Physiol Biochem. 74 (1): 111-118. https://doi.org/10.1007/s13105-017-0581-1; PMid:28744831

5. Bivona G, Gambino CM, Iacolino G, Ciaccio M. (2019). Vitamin D and the nervous system. Neurol Res. 41 (9): 827-835. https://doi.org/10.1080/01616412.2019.1622872; PMid:31142227

6. Botsyurko VI. (2014). Hypothalamic syndrome. In 100 selected lectures on endocrinology (second edition). Eds. Yu.I. Karachentsev, A.V. Kazakov, N.A. Kravchun, I.M. Ilyina. Kharkov: «S.A.M.»: 776-781.

7. Chun RF. (2012). New perspectives on the vitamin D binding protein. Cell Biochem Funct. 30 (6): 445-456. https://doi.org/10.1002/cbf.2835; PMid:22528806

8. Corica D, Zusi C, Olivieri F, Marigliano M, Piona C, Fornari E et al. (2019). Vitamin D affects insulin sensitivity and β-cell function in obese non-diabetic youths. Eur J Endocrinol. 181 (4): 439-450. https://doi.org/10.1530/EJE-19-0369; PMid:31408845

9. Cunha KA, Magalhães EI, Loureiro LM, Sant'Ana LF, Ribeiro AQ, Novaes JF. (2015). Calcium intake, serum vitamin D and obesity in children: is there an association? Rev Paul Pediatr. 33 (2): 222-229. https://doi.org/10.1016/j.rpped.2015.03.001; PMid:25890445 PMCid:PMC4516377

10. Delanghe JR, Speeckaert R, Speeckaert MM. (2015, Oct). Behind the scenes of vitamin D binding protein: more than vitamin D binding. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 29 (5): 773-786. https://doi.org/10.1016/j.beem.2015.06.006; PMid:26522461

11. Emerging Risk Factors Collaboration; Wormser D, Kaptoge S, Di Angelantonio E, Wood AM, Pennells L et al. (2011). Separate and combined associations of body-mass index and abdominal adiposity with cardiovascular disease: collaborative analysis of 58 prospective studies. Lancet. 377 (9771): 1085-1095. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(11)60105-0; PMid:21397319

12. Fiamenghi VI, Mello ED. (2021). Vitamin D deficiency in children and adolescents with obesity: a meta-analysis. J Pediatr (Rio J). 97 (3): 273-279. https://doi.org/10.1016/j.jped.2020.08.006; PMid:33022267 PMCid:PMC9432231

13. Frolova TV, Osman NS. (2022). Structural and functional state of bone tissue in children during the second growth spurt. Modern Pediatrics. Ukraine. 1 (121): 31-35. https://doi.org/10.15574/SP.2022.121.31

14. Fu Z, Xu C, Shu Y, Xie Z, Lu C, Mo X. (2020). Serum 25-hydroxyvitamin D is associated with obesity and metabolic parameters in US children. Public Health Nutr. 23 (7): 1214-1222. https://doi.org/10.1017/S1368980019001137; PMid:31120008 PMCid:PMC10200621

15. Grama A, Burac L, Aldea CO, Bulata B, Delean D, Samasca G et al. (2020). Vitamin D-binding protein (Gc-globulin) in acute liver failure in children. Diagnostics (Basel). 10 (5): 278. https://doi.org/10.3390/diagnostics10050278; PMid:32375318 PMCid:PMC7278011

16. Gutiérrez Medina S, Gavela-Pérez T, Domínguez-Garrido MN, Gutiérrez-Moreno E, Rovira A, Garcés C, Soriano-Guillén L. (2015). The influence of puberty on vitamin D status in obese children and the possible relation between vitamin D deficiency and insulin resistance. J Pediatr Endocrinol Metab. 28 (1-2): 105-110. https://doi.org/10.1515/jpem-2014-0033; PMid:25153219

17. Harms LR, Cowin G, Eyles DW, Kurniawan ND, McGrath JJ, Burne TH. (2012). Neuroanatomy and psychomimetic-induced locomotion in C57BL/6J and 129/X1SvJ mice exposed to developmental vitamin D deficiency. Behav Brain Res. 230 (1): 125-131. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2012.02.007; PMid:22343129

18. Hedesan OC, Fenzl A, Digruber A, Spirk K, Baumgartner-Parzer S, Bilban M, et al. (2019). Parathyroid hormone induces a browning program in human white adipocytes. Int J Obes (Lond). 43 (6): 1319-1324. https://doi.org/10.1038/s41366-018-0266-z; PMid:30518824 PMCid:PMC6411131

19. Holick MF, Binkley NC, Bischoff-Ferrari HA, Gordon CM, Hanley DA, Heaney RP, Holmøy T, Moen SM. (2010). Assessing vitamin D in the central nervous system. Acta Neurol Scand Suppl. 190: 88-92. https://doi.org/10.1111/j.1600-0404.2010.01383.x; PMid:20586743

20. Jiang L, Tian W, Wang Y, Rong J, Bao C, Liu Y et al. (2012). Body mass index and susceptibility to knee osteoarthritis: a systematic review and meta-analysis. Joint Bone Spine. 79 (3): 291-297. https://doi.org/10.1016/j.jbspin.2011.05.015; PMid:21803633

21. Karampela I, Sakelliou A, Vallianou N, Christodoulatos GS, Magkos F, Dalamaga M. (2021). Vitamin D and Obesity: Current Evidence and Controversies. Curr Obes Rep. 10 (2): 162-180. https://doi.org/10.1007/s13679-021-00433-1; PMid:33792853

22. Kelishadi R, Farajzadegan Z, Bahreynian M. (2014). Association between vitamin D status and lipid profile in children and adolescents: a systematic review and meta-analysis. Int J Food Sci Nutr. 65 (4): 404-410. https://doi.org/10.3109/09637486.2014.886186; PMid:24524677

23. Khizhnyak OO, Plekhova EI, Sulima TN. (2003). The role of hereditary and environmental factors in the formation of the hypothalamic syndrome of the pubertal period in boys. Endocrinology. 8 (2): 221-227.

24. Khundmiri SJ, Murray RD, Lederer E. (2016). PTH and vitamin D. Compr Physiol. 6 (2): 561-601. https://doi.org/10.1002/cphy.c140071; PMid:27065162

25. Kir S, Komaba H, Garcia AP, Economopoulos KP, Liu W, Lanske B et al. (2016). PTH/PTHrP receptor mediates cachexia in models of kidney failure and cancer. Cell Metab. 23 (2): 315-323. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2015.11.003; PMid:26669699 PMCid:PMC4749423

26. Kir S, White JP, Kleiner S, Kazak L, Cohen P, Baracos VE, Spiegelman BM. (2014). Tumour-derived PTH-related protein triggers adipose tissue browning and cancer cachexia. Nature. 513 (7516): 100-104. doi: 10.1038/nature13528.https://doi.org/10.1038/nature13528; PMid:25043053 PMCid:PMC4224962

27. Klish WJ, Skelton JA. (2019). Definition; epidemiology; and etiology of obesity in children and adolescents. Up To Date: 12-26.

28. Kumar S, Kelly AS. (2017). Review of childhood obesity: From epidemiology, etiology, and comorbidities to clinical assessment and treatment. Mayo Clin Proc. 92 (2): 251-265. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2016.09.017; PMid:28065514

29. Lang F, Ma K, Leibrock CB. (2019). 1,25(OH)2D3 in brain function and neuropsychiatric disease. Neurosignals. 27 (1): 40-49. https://doi.org/10.33594/000000182; PMid:31769259

30. Lee WM, Emerson DL, Werner PA, Arnaud P, Goldschmidt-Clermont P, Galbraith RM. (1985, Mar-Apr). Decreased serum group-specific component protein levels and complexes with actin in fulminant hepatic necrosis. Hepatology. 5 (2): 271-275. https://doi.org/10.1002/hep.1840050220; PMid:4038965

31. Lin CI, Chang YC, Kao NJ, Lee WJ, Cross TW, Lin SH. (2020). 1,25(OH)2D3 alleviates Aβ(25-35)-induced tau hyperphosphorylation, excessive reactive oxygen species, and apoptosis through interplay with glial cell line-derived neurotrophic factor signaling in SH-SY5Y cells. Int J Mol Sci. 21 (12): 4215. https://doi.org/10.3390/ijms21124215; PMid:32545801 PMCid:PMC7352552

32. Marushko YuV, Hyshchak TV. (2021). Prevention of vitamin D deficiency in children. The state of the problem in the world and in Ukraine. Modern pediatrics. Ukraine. 4 (116): 36-45. https://doi.org/10.15574/SP.2021.116.36

33. NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). (2017). Worldwide trends in body-mass index, underweight, overweight, and obesity from 1975 to 2016: a pooled analysis of 2416 population-based measurement studies in 128·9 million children, adolescents, and adults. Lancet. 390 (10113): 2627-2642. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32129-3; PMid:29029897

34. Patriota P, Borloz S, Ruiz I, Bouthors T, Rezzi S, Marques-Vidal P, Hauschild M. (2022). High prevalence of hypovitaminosis D in adolescents attending a Reference Centre for the Treatment of Obesity in Switzerland. Children (Basel). 9 (10): 1527. https://doi.org/10.3390/children9101527; PMid:36291463 PMCid:PMC9601272

35. Pereira-Santos M, Costa PR, Assis AM, Santos CA, Santos DB. (2015). Obesity and vitamin D deficiency: a systematic review and meta-analysis. Obes Rev. 16 (4): 341-349. https://doi.org/10.1111/obr.12239; PMid:25688659

36. Pop TL, Sîrbe C, Benţa G, Mititelu A, Grama A. (2022). The role of vitamin D and vitamin D binding protein in chronic liver diseases. Int J Mol Sci. 23 (18): 10705. https://doi.org/10.3390/ijms231810705; PMid:36142636 PMCid:PMC9503777

37. Rafiq S, Jeppesen PB. (2018). Is hypovitaminosis D related to incidence of type 2 diabetes and high fasting glucose level in healthy subjects: A systematic review and meta-analysis of Observational Studies. Nutrients. 10 (1): 59. https://doi.org/10.3390/nu10010059; PMid:29320437 PMCid:PMC5793287

38. Rendina-Ruedy E, Rosen CJ. (2022). Parathyroid hormone (PTH) regulation of metabolic homeostasis: An old dog teaches us new tricks. Mol Metab. 60: 101480. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2022.101480; PMid:35338013 PMCid:PMC8980887

39. Samuel L, Borrell LN. (2013). The effect of body mass index on optimal vitamin D status in U.S. adults: the National Health and Nutrition Examination Survey 2001-2006. Ann Epidemiol. 23 (7): 409-414. https://doi.org/10.1016/j.annepidem.2013.05.011; PMid:23790345

40. Shulhai AMA, Pavlyshyn HA, Shulhai OM. (2019). Peculiarities of the prevalence and risk factors for vitamin D deficiency in overweight and obese adolescents in Ukraine. Arch Balk Med Union. 54 (1): 57-63. https://doi.org/10.31688/ABMU.2019.54.1.08

41. Singh GM, Danaei G, Farzadfar F, Stevens GA, Woodward M, Wormser D et al. (2013). The age-specific quantitative effects of metabolic risk factors on cardiovascular diseases and diabetes: a pooled analysis. PLoS One. 8 (7): e65174. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065174; PMid:23935815 PMCid:PMC3728292

42. Soheilipour F, Hamidabad NM. (2022). Vitamin D and calcium status among adolescents with morbid obesity undergoing bariatric surgery. Obes Surg. 2 (3): 738-741. https://doi.org/10.1007/s11695-021-05809-9; PMid:34799812

43. Speeckaert MM, Speeckaert R, Delanghe JR. (2021). Vitamin D and vitamin D binding protein: the inseparable duo in COVID-19. J Endocrinol Invest. 44 (10): 2323-2324. https://doi.org/10.1007/s40618-021-01573-w; PMid:33840080 PMCid:PMC8038533

44. Ströhle A. (2011). The updated recommendations of the US Institute of Medicine (IOM) on the intake of vitamin D. A critical appraisal. Med Monatsschr Pharm. 34 (8): 291-298.

45. Turer CB, Lin H, Flores G. (2013). Prevalence of vitamin D deficiency among overweight and obese US children. Pediatrics. 131 (1): e152-61. https://doi.org/10.1542/peds.2012-1711; PMid:23266927

46. Van Cromphaut SJ, Rummens K, Stockmans I, Van Herck E, Dijcks FA, Ederveen AG et al. (2003). Intestinal calcium transporter genes are upregulated by estrogens and the reproductive cycle through vitamin D receptor-independent mechanisms. J Bone Miner Res. 18 (10): 1725-1736. https://doi.org/10.1359/jbmr.2003.18.10.1725; PMid:14584880

47. Wakayo T, Whiting SJ, Belachew T. (2016). Vitamin D deficiency is associated with overweight and/or obesity among schoolchildren in Central Ethiopia: A Cross-Sectional Study. Nutrients. 8 (4): 190. https://doi.org/10.3390/nu8040190; PMid:27043619 PMCid:PMC4848659

48. Wojcik M, Janus D, Kalicka-Kasperczyk A, Sztefko K, Starzyk JB. (2017). The potential impact of the hypovitaminosis D on metabolic complications in obese adolescents – Preliminary results. Ann Agric Environ Med. 24 (4): 636-639. https://doi.org/10.5604/12321966.1230676; PMid:29284239

49. Wortsman J, Matsuoka LY, Chen TC, Lu Z, Holick MF. (2000). Decreased bioavailability of vitamin D in obesity. Am J Clin Nutr. 72 (3): 690-693. https://doi.org/10.1093/ajcn/72.3.690; PMid:10966885

50. Yanai H, Yoshida H. (2019). Beneficial effects of adiponectin on glucose and lipid metabolism and atherosclerotic progression: Mechanisms and perspectives. Int J Mol Sci. 20 (5): 1190. https://doi.org/10.3390/ijms20051190; PMid:30857216 PMCid:PMC6429491

51. Yao Y, Zhu L, He L, Duan Y, Liang W, Nie Z et al. (2015). A meta-analysis of the relationship between vitamin D deficiency and obesity. Int J Clin Exp Med. 8 (9): 14977-14984.