Введение

Дефицит витаминов группы B приводит к развитию неврологических заболеваний. Например, выраженный хронический дефицит витамина B₁ у пациентов с алкоголизмом приводит к развитию синдрома С.С. Корсакова, характеризующегося снижением памяти на ближайшие события, депрессией, плаксивостью и демиелинизацией нейронов коры головного мозга и периферических нервов. Витамины B₆ и B₁₂ необходимы для метаболизации фолатов и обезвреживания гомоцистеина, что существенно для снижения нейровоспаления [1].

Неврологические эффекты витаминов группы B осуществляются прежде всего посредством поддержания активности соответствующих ферментов в составе протеома человека. Анализ 22 витамин-B₁-зависимых белков, 78 витамин-B₆-зависимых белков и 24 витамин-B₁₂-зависимых белков протеома позволил провести комплексную системно-биологическую оценку синергических эффектов витаминов B₁, B₆, B₁₂ (включая оценку влияния на синтез АТФ, нейротрансмиттеров и метаболизм аминокислот) и оценить спектр клинических применений сочетания этих витаминов [2].

В настоящей работе представлены результаты систематического анализа неврологических эффектов витаминов B₁ (тиамин), B₆ (пиридоксин) и B₁₂ (цианокобаламин). Проведен анализ 1670 публикаций по фундаментальным и клиническим исследованиям неврологических эффектов витаминов B₁, B₆, B₁₂ (запрос «(thiamine OR vitamin B₁ OR benfotiamine OR pyridoxine OR pyridoxal OR vitamin B₆ OR vitamin B₁₂ OR cobalamin OR cyanocobalamin) AND neuron» в базе биомедицинских публикаций PubMed). Данная выборка текстов публикаций анализировалась с использованием топологического и метрического подходов к анализу данных [3].

Далее последовательно рассмотрены результаты исследований неврологических эффектов отдельных витаминов из группы B₁, B₆ и B₁₂, основные механизмы молекулярного синергизма витаминов B₁, B₆, B₁₂, участие витаминов B₁, B₆, B₁₂ в детоксикации организма, синергизм B₁+B₆+B₁₂ в терапии последствий приема алкоголя, нейродегенерации, демиелинизации и в терапии боли.

Неврологические эффекты витамина B₁

Систематический анализ воздействий тиамина на протеом человека позволил выделить наиболее важные направления воздействия тиамина на организм: 1) воздействие на структуру нейронов (миелиновая оболочка, активация сигнального пути рецептора аденозина, развитие пирамидальных нейронов, развитие таламуса, гиппокампа, стриатума, коры мозжечка); 2) энергетический метаболизм клетки (синтез АТФ, митохондрии, цикл Кребса, пируватдегидрогеназа, оксоглутарат дегидрогеназа); 3) метаболизм углеводов (транскетолаза, гликоли), жиров и аминокислот с разветвленной цепью; 4) кроветворение (дифференцировка клеток при гемопоэзе) [2].

Перечисленные выше эффекты обусловлены коферментным действием производного тиамина (тиамина трифосфата), который встраивается в структуру соответствующих ферментов протеома. Некоферментное действие тиамина включает поддержку ацетилхолинергической нейротрансмиссии при совместном высвобождении тиамина и ацетилхолина в синаптическую щель. При участии тиаминтрифосфата осуществляется фосфорилирование белка рапсина, связанного с рецептором ацетилхолина. Кроме того, тиамин непосредственно взаимодействует с рецептором TAS2R1, что приводит к активации синаптических ионных каналов [4].

Дефицит тиамина может быть результатом его недостаточного потребления, повышенной потребности при различных заболеваниях, чрезмерного выведения, в том числе при хроническом употреблении алкоголя. Дефицит тиамина влияет на многие системы органов, включая сердечно-сосудистую, скелетно-мышечную, желудочно-кишечную, а также на центральную (ЦНС) и периферическую нервную систему [5].

Нервная ткань особенно чувствительна к дефициту тиамина, что в условиях глубокого авитаминоза приводит к энцефалопатии Вернике (энцефалопатия, глазодвигательная дисфункция и атаксия, гипоактивный делирий) [6]. Недостаточная концентрация тиамина в мозге вызывает каскад нежелательных событий (нарушение окислительного метаболизма, нейровоспаление, нейродегенерацию), характерных для нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона) [7]. Известны вестибулярные и окуломоторные нарушения при дефиците тиамина [8].

Дефицит тиамина нейротоксичен, приводит к поведенческим расстройствам, связанным с повреждениями сосудов, нейровоспалением и дегенерацией нейронов. Дефицит тиамина стимулирует активацию микроглии и сосудистые реакции, приводящие к нейродегенерации таламуса. Эксайтотоксичность глутамата, вероятно, играет незначительную роль на ранней стадии нейродегенерации, связанной с дефицитом тиамина. На ранних стадиях основной вклад в нейродегенерацию вносит дисфункция эндотелия сосудов, приводящая к нарушению снабжения нейронов соответствующими нутриентами и дефициту B₁ [9].

Дефицит тиамина способствует лейкоцитарной инфильтрации и усугубляет течение экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЭАЭ), который является моделью рассеянного склероза. На обострение ЭАЭ на фоне дефицита тиамина указывают патологические изменения в спинном мозге, включая активацию микроглии и резкое увеличение (до 140%) инфильтрации лейкоцитами T-хелперами (Th1 и Th17). Дефицит тиамина увеличивал экспрессию хемокина CCL2 и его рецептора CCR2, что связано с более сильным пролиферативным ответом лейкоцитов [10], приводящим к формированию лейкоцитоза.

Экспериментальный дефицит тиамина способствует усилению окислительного стресса (отмечены более низкие уровни антиоксидантных ферментов каталазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, супероксиддисмутазы, глутатионтрансферазы) и вызывает нейродегенерацию, подтверждаемую гистопатологическими исследованиями [11].

Метаболизм тиамина имеет решающее значение для роста нейрональных сетей. Обеспеченность нервной ткани тиамином необходима для координации роста тел нейронов и дендритов. При нарушениях метаболизма тиамина формируются микроцефалия и нейродегенеративные изменения [12]. Кроме того, дефицит тиамина способствует формированию дефектов образования синапсов. В результате происходит системное снижение возбуждающей нейротрансмиссии, что сопровождается нарушением долговременной потенциации в структурах гиппокампа [13].

Дефицит тиамина приводит к усилению нейродегенеративных процессов в ряде областей головного мозга: в коре, продолговатом мозге и особенно в мозжечке. Связь между дисфункцией метаболизма углеводов (снижением активности тиамин-зависимых ферментов пируватдегидрогеназы, кетоглутаратдегидрогеназы и транскетолазы) и гибелью нейронов опосредована тем, что дефицит B₁ увеличивает ток Ca²⁺ вследствие повышения уровней кальциевых каналов типа Ca_V1/2L в зернистых нейронах мозжечка [14]. Дефицит тиамина во время эмбрионального или раннего постнатального развития вызывает нарушения моторного контроля вследствие дисфункции мозжечка. Дефицит тиамина in vitro ускоряет инактивацию калиевого тока A-типа в зернистых нейронах, что приводит к гиперактивности и к апоптозу нейронов мозжечка [15].

Следует обязательно упомянуть временны́е рамки обратимости нейродегенерации, вызванной дефицитом витамина B₁. Как отмечено ранее, дефицит тиамина уменьшает активность тиамин-зависимых ферментов, нарушает функцию митохондрий, ухудшает окислительный метаболизм и вызывает апоптоз нейронов. У мышей оценивалась динамика этих изменений в нейронах и микроглии, индуцированных дефицитом тиамина. Значительная потеря нейронов (29%) произошла через 8—9 дней после воспроизведения дефицита тиамина. Количество микроглии в исследованных областях мозга увеличилось на 16% к 8-м суткам эксперимента и почти на 400% к 11-м суткам. Введение тиамина на 8-е сутки дефицита витамина B₁ блокировало дальнейшую потерю нейронов и гиперактивацию микроглии. Однако более позднее введение тиамина (на 11-е сутки) лишь частично обращало действие авитаминоза B₁. Таким образом, необратимые изменения, ведущие к гибели нейронов и к гиперактивации микроглии, происходят на 8—9-е сутки глубокого дефицита витамина B₁ [16].

Неврологические эффекты витамина B₆

Витамин B₆ (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) участвует в метаболизме аминокислот, углеводов и жиров, необходим для нормального кроветворения, функционирования ЦНС и периферической нервной системы. Витамин B₆ обеспечивает синаптическую передачу, процессы возбуждения/торможения в ЦНС, участвует в транспорте сфингозина, входящего в состав оболочки нервов, и в синтезе катехоламинов.

Пиридоксаль-5’-фосфат (ПЛФ) — биологически активная форма витамина B₆, которая является кофактором около 80 ПЛФ-зависимых ферментов, вовлеченных в метаболизм углеводов, аминокислот, гема и нейротрансмиттеров. Систематический анализ биологической роли этих ферментов позволил установить следующие механизмы действия витамина B₆ на организм: 1) энергетический метаболизм клетки и синтез АТФ (ответ на гипоксию, катаболизм гликогена и глюконеогенез, митохондриальный матрикс, метаболизм 2-оксоглутарата, метаболизм глиоксилата, биосинтез пирувата); 2) метаболизм аминокислот (цистеин, фенилаланин, аланин, аспартат, серин, глутамат, триптофан, лизин), включая активность трансаминаз; 3) структура и функция нейронов (биосинтез сфинголипидов, миелина, ГАМК); 4) гомеостаз синергических витамину B₆ микронутриентов (таких как магний, тетрагидрофолат, гем, селен, НАДФ, молибдоптерин) [2].

Экспериментальные и клинические исследования подтверждают суммированные выше результаты протеомного анализа. ПЛФ-зависимые ферменты пиридоксалькиназа, ПЛФ-оксидаза и ряд ПЛФ-фосфатаз необходимы для метаболизации поступающего с пищей витамина B₆, и врожденные дефекты в соответствующих генах вызывают недостаточность ПЛФ в нейронах. Внутриклеточный дефицит ПЛФ увеличивает возбудимость клеток Пуркинье мозжечка [17] и участвует в формировании неонатальной эпилептической энцефалопатии. Это заболевание не реагирует на обычные противоэпилептические препараты, но зачастую эффективно лечится ПЛФ, пиридоксином и другими витамерами B₆ в соответствующих дозировках [18].

Дефицит витамина B₆ связан с существенными нарушениями метаболизма аминокислот в ЦНС. У пациентов с витамин-B₆-зависимой эпилепсией отмечаются сниженные концентрации серина и глицина в головном мозге [19]. Дефицит витамина B₆ ассоциирован с центральными нарушениями проведения возбуждающих импульсов, обусловленными нарушениями обмена аспартата и глутамата [20]. Наследственная гомоцистинурия — еще одна аминоацидопатия, связанная с дефицитом витамина B₆. При ранней диагностике этого заболевания и своевременном применении пиридоксина/ПЛФ в повышенных дозах можно избежать развития тяжелых неврологических и сосудистых осложнений гомоцистинурии. Лечение высокими дозами пиридоксина значительно облегчает дистонию конечностей и походки у таких пациентов [21].

Экспериментальная диета с высоким содержанием метионина, низким содержанием фолатов и витаминов B₆/B₁ вызывает нейродегенерацию и последующую потерю кратковременной памяти у мышей. Нарушение мозгового кровообращения на фоне такой диеты происходит, вероятно, вследствие повышенной проницаемости пиальных сосудов мягкой мозговой оболочки (так называемой микроваскулярной утечки) и снижения экспрессии эндотелиального кадхерина сосудов на фоне снижения активности нейрональной синтетазы оксида азота. Интересно отметить, что формирование существенных повреждений нейронов предшествует формированию эндотелиопатии [22].

Пренатальное развитие нейронов при экспериментальном дефиците витамина B₆ у крыс связано с уменьшением общего количества нормальных нейронов в неокортексе и с увеличением процента сморщенных нейронов (700—1500% от контроля). Дефицит витамина B₆ также приводил к снижению количества дендритов более высокой иерархии, к более низкой плотности синапсов в неокортексе, к нарушениям организации клеток Пуркинье в мозжечке и к уменьшению количества миелинизированных аксонов [23].

В экспериментальной модели ишемии диетарный дефицит витамина B₆ стимулирует снижение концентрации нейротрофического фактора головного мозга BDNF, количества делящихся нейронов и нейробластов при одновременном увеличении уровней гомоцистеина, показателей окислительного стресса и степени повреждения нейронов [24].

При назначении пиридоксина в лечебных целях следует помнить, что данное вещество характеризуется достаточно узким коридором терапевтической безопасности. В эксперименте было показано, что назначение пиридоксина в дозах более 500 мг/сут в течение продолжительного периода времени может вызвать повреждение сенсорных нервных волокон и стимулировать развитие периферической полинейропатии [25].

Неврологические эффекты витамина B₁₂

Витамин B₁₂ участвует в синтезе нуклеотидов, является важным фактором нормального роста, кроветворения и развития эпителиальных клеток; необходим для метаболизма фолиевой кислоты и синтеза миелина. Системно-биологический анализ B₁₂-зависимых белков [2] позволил суммировать воздействие витамина B₁₂ на организм следующим образом: 1) метаболизм жиров (холестерина, жирных кислот с короткой цепью); 2) кроветворение (метилирование ДНК, метаболизм фолатов, дифференцировка гемопоэтических клеток-предшественников, переработка гомоцистеина, B₁₂-зависимая анемия); 3) метаболизм микронутриентов (фолатов, витамина D, гема, экспрессия фолат-зависимых генов); 4) нейропротекторный и нейротрофический эффекты (ответ на повреждение аксонов, регенерация аксонов, клеточный ответ на оксид азота (NO), метаболизм глутатиона).

При дефиците витамина B₁₂ активность соответствующих белков протеома нарушается, что снижает выживаемость нейронов и способствует гипоксии нервной ткани. Содержание кобаламина в головном мозге снижено при деменции, дегенерации миелина, атрофии мозга, расширении желудочков мозга и при поражениях сосудов мозга [26]. У пациентов с дефицитом витамина B₁₂ невропатия мелких волокон подтверждается гистологическими исследованиями [27].

Известно, что дефицит витамина B₁₂ ассоциирован с нарушениями развития нервной системы и нейродегенерацией. В частности, посредством контроля экспрессии лейкоцитарной антиген-зависимой рецепторной тирозин-протеинфосфатазы (LARPRTP) витамин B₁₂ регулирует миграцию глиальных клеток и образование синапсов. Диетарный витамин B₁₂ имеет решающее значение для экспрессии изофермента PTP-3A LARPRTP в нейронах и в глии. Экспрессия PTP-3A LARPRTP регулирует образование синапсов посредством взаимодействия с белком внеклеточного матрикса NID-1 [28].

У детей и подростков с дефицитом витамина B₁₂ (n=33; 8—17 лет) среднее значение толщины желтого пятна сетчатки глаза составило 261,2±17,6 мкм в группе дефицита витамина B₁₂ и 267,7±17,4 мкм в группе контроля, а среднее значение толщины хориоидеи — соответственно 360,1±59,8 мкм и 316,9±95,4 мкм. Нормальная толщина хориоидеи у здоровых людей составляет 250—350 мкм, а более высокие значения соответствуют хориоретинопатии на фоне повышенного воспаления [29].

В организме человека абсорбция цианокобаламина имеет некоторые особенности. При пероральном приеме витамин B₁₂ всасывается путем активного транспорта (с участием внутреннего фактора Касла, вырабатываемого клетками желудка) или посредством пассивной диффузии. При этом посредством активного транспорта может единовременно всосаться не более 1,5 мкг витамина B₁₂ (6—9 мкг в сутки). Незначительная часть витамина B₁₂ (~1%) может проникать в кровь путем пассивной диффузии на протяжении всего кишечника. С увеличением дозы цианокобаламина процент всасывания из кишечника уменьшается [30].

О молекулярных механизмах синергического действия витаминов B₁, B₆, B₁₂

У пациентов с неврологической симптоматикой традиционно используются витамины группы B в комбинации B₁+B₆+B₁₂. Такая комбинация возникла не случайно, она основана на долговременной клинической практике лечения полинейропатий различного генеза, алкоголизма, деменции и др. Проведенный в работе [2] систематический анализ биологических ролей B₁, B₆, B₁₂-зависимых белков показал многочисленные синергические взаимодействия этих витаминов на молекулярном уровне, включающие метаболизм аминокислот, углеводов, липидов, формирование структур нейронов, кроветворение, синтез АТФ и др.

В частности, тройственный синергизм B₁+B₆+B₁₂ необходим для поддержания функции различных компартментов клетки (митохондрий, клеточных мембран, пероксисом, ядра клетки), для синтеза АТФ, профилактики анемии, врожденных пороков развития плода. Парный синергизм B₁+B₆ необходим для катаболизма аминокислот, глюкозы, жирных кислот, синтеза белка на рибосоме. Синергическое сочетание B₁+B₁₂ профилактирует расстройства метаболизма аминокислот с разветвленной цепью и липидов (диагнозы группы E71), а синергическое сочетание B₁+B₆ важно для профилактики дистрофии мышц, энцефалопатии. Сочетание B₆+B₁₂ важно для профилактики наследственной и идиопатической нейропатии (G60), нарушений метаболизма порфирина и билирубина (E80) [2].

Наиболее известным и крайне важным направлением тройственного синергического действия витаминов B₁, B₆, B₁₂ является регуляция процессов нейровоспаления, осуществляемая, в частности, посредством обезвреживания гомоцистеина. Обычно повышенный уровень гомоцистеина связывают только с недостатком фолатов в пище. Однако повышенный уровень гомоцистеина также является результатом дефицита других витаминов группы B (прежде всего B₆ и B₁₂). В крупномасштабном исследовании здоровых добровольцев (n=10 601; средний возраст 56 лет) было проанализировано влияние всех известных витамеров B₆, фолатов, кобаламина, рибофлавина на уровни гомоцистеина в крови. Было установлено, что более высоким концентрациям пиридоксаль-5-фосфата в крови соответствуют более низкие уровни гомоцистеина [31].

Важным результатом проведенного ранее протеомного анализа является установление молекулярных механизмов тройственного синергического действия витаминов B₁, B₆, B₁₂, направленного на поддержание миелиновой оболочки нервных волокон [2]. Кроме того, синергизм данных витаминов проявляется в противоопухолевом действии при их сочетанном применении. При субхроническом внутрижелудочном введении комбинации B₁+B₆+B₁₂ животным-опухоленосителям в ежедневной дозе 110 мг/кг наблюдалась устойчивая тенденция к торможению роста перевиваемой эпидермоидной карциномы легких Льюис [32].

Перечисленные молекулярные механизмы синергизма B₁+B₆+B₁₂ важны для поддержки систем детоксикации организма, для терапии последствий приема алкоголя, лечения нейродегенеративных и демиелинизирующих заболеваний и для терапии боли.

Витамины B₁, B₆, B₁₂ и системы детоксикации организма

Печень является одним из основных органов детоксикации. Именно в гепатоцитах происходит превращение ксенобиотиков в растворимые соединения, которые затем удаляются из организма с желчью или с мочой. Процесс детоксикации в печени включает два последовательных этапа: 1-я фаза — окисление, восстановление, гидроксилирование и гидролиз ксенобиотиков до промежуточных метаболитов; 2-я фаза — конъюгация, метилирование, сульфатирование и глюкуронизация промежуточных продуктов до конечных растворимых продуктов. В зависимости от химического состава и свойств ксенобиотики (канцерогены, лекарственные препараты, наркотические вещества и др.) подвергаются разным биохимическим реакциям [5].

Реакции 1-й фазы детоксикации осуществляются цитохромами P450. Кроме детоксикации ксенобиотиков цитохромы P450 необходимы для синтеза стероидов, желчных кислот и жирных кислот. Для нормальной работы системы цитохромов P450 необходимы витамины и микроэлементы, в первую очередь витамины группы B, аскорбиновая кислота (витамин C), токоферол (витамин E), цинк, магний, а также медь и селен.

В ходе реакций 2-й фазы детоксикации к промежуточным метаболитам присоединяются метильные, сульфгидрильные, ацильные группы, остатки глюкуроновой кислоты и аминокислот или глутатион, в результате чего модифицированные ксенобиотики гидрофилизируются и окончательно выводятся из организма. Витамины и микроэлементы также являются необходимыми участниками этих реакций. Так, одним из главных компонентов реакции метилирования является S-аденозилметионин (SAM), для синтеза которого требуются фолаты, витамин B₆ и витамин B₁₂. Для реакции сульфатирования требуются серосодержащие соединения, ацетилирования — тиамин (витамин B₁), витамин C, пантотеновая кислота (витамин B₅) и др. [5]

Таким образом, детоксикационные свойства витаминов важны для обезвреживания нейротоксичных ксенобиотиков. Всасывание тиамина ацинарными клетками поджелудочной железы происходит посредством опосредованного носителями процесса переносчиками тиамина THTR-1 и THTR-2. Хроническое воздействие алкоголя подавляет всасывание тиамина [33]. Пероральный прием пиридоксина эффективен при лечении пациентов с тяжелым отравлением изониазидом и рифампицином [34]. В зависимости от обеспеченности витамином B₁₂ этанол может в меньшей степени снижать уровень глутатиона в печени и в головном мозге крыс [35]. Для профилактики врожденных пороков развития нервной системы, вызванных этанолом, комбинированный прием фолиевой кислоты и витамина B₁₂ более эффективен, чем применение только фолиевой кислоты [36].

Следует отметить, что противотуберкулезные препараты являются классическим примером для создания моделей нейротоксичности в фармакологии. Экспериментальное исследование степени токсичности и оценка классов опасности 17 противотуберкулезных препаратов на крысах (n=3400) и мышах (n=3400) показали, что включение пиридоксина гидрохлорида в состав комбинированных противотуберкулезных препаратов позволяет значительно уменьшить их токсичность [37]. Таким образом, дефицит витаминов группы B, участвующих в регуляции детоксикационной системы печени, может приводить к неблагоприятным последствиям для ЦНС.

Синергизм витаминов B₁, B₆, B₁₂ в терапии последствий приема алкоголя

При лечении больных алкогольными психозами особо важное значение имеет введение витаминов группы B. В федеральных клинических рекомендациях Российского общества психиатров по диагностике и лечению абстинентного состояния с делирием при алкогольном делирии рекомендуется использование витаминов группы B (тиамина, пиридоксина, цинокобаламина, фолатов) и аскорбиновой кислоты. В продромальном периоде лечения алкогольного делирия витаминотерапия проводится повышенными дозами витаминов B₁ (6% 4 мл в/м), B₆ (5% 4 мл в/м), B₁₂ (0,01% 2 мл в/м), C (5% 5 мл в/в) и фолиевой кислоты (1 мг внутрь). В стадии развернутого делирия дозы витамины B₁ и B₆ вводят внутривенно и в более высоких дозах: чередуется введение витамина B₁ 6% 5—10 мл в/в до 2 раз в сутки и витамина B₆ 5% 5мл в/в 1 раз в сутки. Витамин B₁₂ применяют в дозе 0,01% 2 мл в/м, а фолиевую кислоту принимают внутрь по 1 мг [38].

Наиболее ярким примером алкоголь-ассоциированных гиповитаминозов является выраженный дефицит витамина B₁ у пациентов, страдающих алкогольной зависимостью. Хронический алкоголизм всегда связан с дефицитом тиамина, вызывающим селективную нейродегенерацию в головном мозге. Авитаминоз B₁ усиливает гибель нейронов при участии РНК-активированной протеинкиназы PKR. Считается, что во многом развитие тяжелой формы белой горячки, как и острой формы энцефалопатии Гайе—Вернике, связано с дефицитом именно витамина B₁. В таких состояниях тиамин вводится в повышенных дозах (до 500—1000 мг/сут). Именно в таких дозах с помощью тиамина удается погасить окислительные процессы и уменьшить выраженность гипоксии головного мозга у пациентов с алкоголизмом [39].

Синергизм витаминов B₁, B₆, B₁₂ в терапии дегенеративных и демиелинизирующих изменений нервной ткани

Комплекс витаминов группы B инициирует рост и развитие эмбриональных клеток мозга человека in vitro. Торможение нейродегенеративных изменений при использовании синергической комбинации B₁+B₆+B₁₂ связано: 1) с торможением апоптоза нейронов, стимулируемого дефицитом витаминов; 2) с нейротрофическими и 3) с ремиелинизирующими эффектами каждого из этих витаминов.

Антагонисты тиамина (ампролиум, окситиамин, пиритиамин), вызывающие активацию транспортера тиамина THTR1, запускают p53-зависимый апоптоз дифференцированных нейронов линии SH-SY5Y [40]. Дефицит тиамина, вызванный антагонистами тиамина в культуре нейронов крыс PC-12, приводил к апоптозу, опосредованному каспазой-3 [41]. Дефицит тиамина вызывает стресс эндоплазматического ретикулума и усиливает окислительный стресс в нейронах, связанный с увеличением уровней апоптотических маркеров GRP78, XBP-1, CHOP, ATF-6, фосфорилированного eIF2а и расщепленной каспазы-12 [42].

Проапоптотические эффекты дефицита витамина В₁ связаны: 1) с нарушениями холинергической нейротрансмиссии; 2) с нейровоспалением и повреждениями сосудов; 3) с усилением эксайтотоксичности глутамата; 4) с увеличением активности фактора гипоксии HIF-1а. Рассмотрим эти эффекты более подробно.

Нейрохимические изменения на фоне дефицита тиамина (снижение экспрессии холинацетилтрансферазы, маркера пресинапса холинергических нейронов, в коре, гиппокампе и в других областях мозга) соответствуют потере холинергической активности. Введение агониста мускариновых рецепторов M1 (соединения McN-A-343) устраняло нарушения памяти, наблюдаемые у мышей с дефицитом тиамина [43].

Как было отмечено ранее, дефицит витамина B₁ ассоциирован с повреждениями сосудов и с нейровоспалением (гиперактивацией микроглии) [9]. Эксайтотоксичность глутамата приобретает все большее и большее значение на более поздних стадиях гиповитаминоза B₁ и вызывает, в частности, массовую гибель клеток обонятельных луковиц у мышей. Гибель клеток в обонятельной луковице частично тормозилась при введении антагонистов NMDA-рецепторов глутамата [44].

Дефицит тиамина активирует индуцируемый гипоксией фактор HIF-1а, что усиливает апоптотоз астроцитов у мышей. Фармакологическое ингибирование HIF-1а на фоне компенсации дефицита тиамина снижало экспрессию проапоптотических генов-мишеней HIF-1а и тормозило апоптоз астроцитов [45].

Адекватная обеспеченность нейронов витаминами B₆ и B₁₂ также важна для торможения апоптоза. Витамин B₆ защищает нейроны от окислительного стресса [46]. Витамин B₁₂ улучшает восстановление функций головного мозга после травматического повреждения посредством снижения окислительного стресса в эндоплазматическом ретикулуме нейронов [47]. Витамины B₁ и B₁₂ ослабляют апоптоз нейронов на модели церебрального паралича за счет увеличения экспрессии BDNF по сигнальному механизму MALAT1/miR-1 [48]. Витамин B₁₂ также ингибирует апоптоз миобластов сосудов через сигнальный путь Erk1/2 [49].

Для каждого из витаминов B₁, B₆, B₁₂ были продемонстрированы нейротрофические эффекты. У мышей с дефицитом витамина B₁ обнаружены нарушения формирования гиппокамп-зависимой памяти, потери нейронов гиппокампа и дендритных шипиков [50]. В экспериментальной модели ишемии диетарный дефицит витамина B₆ ассоциирован со снижением концентрации нейротрофического фактора головного мозга BDNF и, соответственно, с более низким количеством делящихся нейронов [24].

Витамин B₁₂ (метилкобаламин) способствует более интенсивному росту нейритов в мозжечке [51]. При дефиците витамина B₁₂ у крыс уровни фактора роста нервов (NGF) в коре головного мозга были ниже и когнитивные функции были нарушены (p<0,01). Комбинированный прием витамина B₁₂ и омега-3 жирных кислот приводил к повышению уровней NGF в гиппокампе и в коре головного мозга, что способствовало улучшению показателей когнитивных тестов [52].

Лечение кроликов с холодовыми поражениями подкожного нерва синергической комбинацией B₁, B₆, B₁₂ привело к большему количеству регенерирующих аксонов и к меньшему количеству дегенерирующих аксонов по сравнению с контролем [53].

Адекватная обеспеченность витаминами B₁, B₆, B₁₂ необходима для нормальной миелинизации нейронов. Нарушения нервной проводимости при острой аксональной полинейропатии в рамках синдрома С.С. Корсакова обусловлены, в частности, дефектами миелинизации вследствие низкой обеспеченности витамином B₁ [54]. Экспериментальный дефицит витамина B₆ у крыс приводил к снижению количества миелинизированных аксонов [23]. Отрицательный эффект истощения запасов витамина B₁₂ (например, при интоксикации цианидом калия) включает увеличение процента немиелинизированных нервных волокон [55]. После воспроизведения модели травматического повреждения у крыс применение витамина B₁₂ усиливало регенерацию аксонов, репарацию миелина, проявляло нейропротекторные эффекты, улучшая восстановление функций головного мозга [47].

Посредством улучшения миелинизации обонятельных сенсорных нейронов витамин B₁₂ способствует преодолению аносмии, которая встречается у 80% пациентов с COVID-19. Короткие курсы (до 2—3 нед) высокодозной парентеральной терапии тиамином, пиридоксином и цианокобаламином могут быть использованы в комплексе терапевтических мероприятий для улучшения клинических исходов у пациентов с COVID-19, особенно у пожилых, у пациентов с полигиповитаминозом, сахарным диабетом 2-го типа, гипергомоцистеинемией, тромбофилией и с высоким риском развития сепсиса [56].

Однократная внутримышечная инъекция 10 мг витамина B₁₂, 100 мг витамина B₆ и 100 мг витамина B₁ пожилым людям (n=51; средний возраст 73±3 года; 47% женщин) с концентрацией витамина B₁₂ в сыворотке менее 120 пмоль/л приводила к снижению гомоцистеина и метилмалонового диальдегида в плазме крови (p<0,001), что было ассоциировано с устойчивым улучшением миелинизации и проводимости периферических нервов [57].

Синергизм витаминов B₁, B₆, B₁₂ в терапии боли

Местное введение тиамина облегчает продолжающуюся боль на модели ожога второй степени у крыс [58]. Высокодозная терапия тиамином per os ослабляет симптоматику разновидности хронической головной боли, известной как кластерная головная боль [59]. Напомним, что в патофизиологии кластерной головной боли участвует дисфункция гипоталамуса — одной из областей мозга, наиболее повреждаемой на фоне дефицита тиамина.

Витамин B₆ (в виде ПЛФ) подавляет пуринергические рецепторы P2X — катион-проницаемые ионные каналы, открывающиеся в ответ на связывание АТФ. Пуринергические рецепторы присутствуют в нейронах, поперечно-полосатых мышечных клетках, эпителиоцитах и лейкоцитах. Пуринорецепторы опосредуют быструю возбуждающую нейротрансмиссию в центральной и периферической нервной системе, участвуя в формировании нейропатической боли, воспаления и повреждений клеток в условиях ишемии. Рецепторы P2X являются таргетными белками для разработки новых терапевтических средств для лечения хронической боли, воспаления [60], для нейропротекции [61] и для улучшения функционального восстановления после повреждений спинного мозга [62]. ПЛФ ингибировал рецепторы P2X2, P2X2/3 со значениями константы ингибирования IC50, равными 7 мкмоль/л и 13 мкмоль/л соответственно. Такие значения IC50 позволяют утверждать, что ПЛФ — эффективный антагонист ноцицептивных рецепторов P2X [63].

Метилкобаламин облегчает нейропатическую боль, вызванную винкристином у крыс, снижая потерю периферических нервных волокон и устраняя дисбаланс цитокинов в спинном мозге [64]. У пациентов с дефицитом витамина B₁₂ отмечается нейропатия мелких волокон, подтверждаемая гистологически [27]. Витамин B₁₂ широко используется в лечении боли [65, 66]. В частности, в рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом клиническом исследовании (монотерапия витамином B₁₂ 1000 мкг/сут парентерально в течение 15 сут) было показано достоверное уменьшение боли у пациентов с болью в нижней части спины и радикулярным синдромом [67].

Внутрибрюшинное введение B₁ (5 мг/кг, 10 мг/кг, 33 мг/кг и 100 мг/кг), B₆ (33 мг/кг и 100 мг/кг) и B₁₂ (0,5 мг/кг и 2 мг/кг) значительно уменьшало термическую гипералгезию у крыс. Введение комплекса витаминов B₁/B₆/B₁₂ в дозе 33/33/0,5 мг/кг в течение 2 нед приводило к долгосрочному подавлению термической гипералгезии [68].

Витамин B₆ и комбинации витаминов B₁, B₆ и B₁₂ влияют на ноцицептивную активность таламуса у крыс. Внутрибрюшинное введение комбинации B₁+B₆+B₁₂ дозозависимо снижало ноцицепцию. Значение константы активации ED50 комбинации B₁+B₆+B₁₂ составило 4,6 мл/кг, в то время как значение ED50 только для витамина B₆ было гораздо выше — 189 мг/кг. Минимальные эффективные дозы для комбинации B₁+B₆+B₁₂ и только для витамина B₆ составили 0,5 мл/кг и 40 мг/кг соответственно [69].

Для лечения болевых синдромов в острой фазе заболевания возможно применение препарата Комбилипен (раствор для инъекций, который содержит тиамина гидрохлорид 100 мг, пиридоксина гидрохлорид 100 мг, цианокобаламин 1 мг, лидокаина гидрохлорид 20 мг). Комбилипен рекомендован в терапии дорсалгии, люмбоишиалгии, вызванной дегенеративными изменениями позвоночника, а также для терапии мононейропатий и полинейропатий различного генеза и плексопатии.

После завершения инъекционного курса рекомендован переход на пероральную форму Комбилипен табс по 1 таблетке 1—3 раза в сутки. Ступенчатая терапия с применением инъекционной и пероральной форм связана с тем, что терапевтический эффект витаминов группы B нарастает при длительном приеме. В частности, в экспериментальном исследовании на модели артрита было показано влияние длительного применения витамина B₁ на выраженность воспаления и боли [70]. На фоне терапии тиамином отмечено отчетливое сокращение отечности ткани, снижение выраженности гипералгезии и уровня провоспалительных цитокинов (TNF-α и IL-1ß). Применение жирорастворимого бенфотиамина в составе препарата Комбилипен табс может существенно повышать биодоступность тиамина [71, 72].

Рекомендованный курс лечения препаратом Комбилипен табс, согласно инструкции по медицинскому применению, составляет 4 недели [73]. Такого курса вполне достаточно для устранения сочетанного гиповитаминоза B₁, B₆ и B₁₂ и достижения положительного результата лечения [69]. В состав препарата Комбилипен табс входит 100 мг пиридоксина, что при приеме 3 таблеток в сутки составляет 300 мг/сут. Такая доза безопасна даже при длительном приеме.

Заключение

Эффективность применения комбинации B₁+B₆+B₁₂ в комплексной терапии алкоголизма, нейродегенерации/демиелинизации, полинейропатии и боли связана с длительно существующим и своевременно не диагностированным сочетанным дефицитом этих витаминов. В основе синергизма B₁+B₆+B₁₂ лежат особые взаимозависимые молекулярные механизмы, связанные с торможением апоптоза нейронов, антиоксидантным и нейротрофическим действием, детоксикацией, снижением нейровоспаления и с широким кругом метаболических эффектов (таких как синтез АТФ, метаболизм аминокислот, жиров, углеводов и др.). Учитывая, что неврологическая патология зачастую коморбидна с нарушениями углеводного, аминокислотного, жирового обмена и детоксикации, включение комбинации B₁+B₆+B₁₂ в комплексную терапию у таких пациентов может существенно повышать эффективность лечения.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №20-12-00175) ИГХТУ.

The study was supported by a grant from the Russian Science Foundation (project No. 20-12-00175) ISUCT.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.