Бронхиальная астма (БА) остается одним из наиболее распространенных хронических заболеваний дыхательной системы, характеризующимся сложным патогенезом, включающим в себя воспалительные процессы, бронхиальную гиперреактивность и ремоделирование дыхательных путей (Авдеев и др., 2018; Chetta et al., 2022; Лапик и др., 2025). Потенциальная роль дисбаланса макро- и микроэлементов как значимого фактора в патогенезе и прогрессировании бронхиальной астмы получает все более весомое научное обоснование (Asheretal., 2006; Zhang, 2023; Лапик и др., 2025). Участие нутриентов в ключевых клеточных и молекулярных процессах, лежащих в основе патофизиологии астмы, делает их дисбаланс потенциально значимым модифицируемым фактором. Дефицит или избыток определенных элементов может влиять на состояние антиоксидантной защиты, интенсивность воспалительного ответа, сократительную способность гладкой мускулатуры бронхов, а также на клинические проявления и эффективность терапии. В данной статье систематизированы современные научные представления о значении макро- и микроэлементов при бронхиальной астме.
РОЛЬ КАЛЬЦИЯ В ПАТОГЕНЕЗЕ И ТЕРАПИИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ
Кальций участвует в регуляции сократительной активности гладкой мускулатуры бронхов, секреции медиаторов воспаления и функционировании иммунокомпетентных клеток. Экспериментальные исследования демонстрируют, что повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция в гладкомышечных клетках дыхательных путей является ключевым звеном в развитии бронхоспазма. Этот процесс опосредуется через кальмодулин-зависимую активацию киназы легких цепей миозина, что приводит к сокращению мышечных волокон и сужению просвета бронхов (Berridge, 2012). В связи с этим современные бронхолитики (β2-агонисты и антихолинергические препараты) оказывают свой эффект именно через модуляцию кальциевого обмена в миоцитах.
Особый интерес представляет роль внеклеточного кальция в патогенезе БА. Клинические наблюдения выявили взаимосвязь между гипокальциемией и увеличением частоты обострений заболевания. Установлено, что у лиц с уровнем сывороточного кальция ниже 2,1 ммоль/л риск тяжелых обострений в 3,2 раза выше по сравнению с пациентами с нормальными показателями кальциевого обмена (Hirano et al., 2011).
Таким образом, кальций играет двоякую роль в патогенезе бронхиальной астмы. С одной стороны, он является ключевым регулятором сократительной способности гладкой мускулатуры бронхов через кальций-зависимые каналы. С другой стороны, избыток внутриклеточного кальция способствует активации провоспалительного фактора NF-κB, что усиливает воспалительный каскад в дыхательных путях (Xu et al., 2024). Особого внимания заслуживает риск развития гиперкальциемии у пациентов, получающих длительную терапию глюкокортикостероидами, что требует регулярного мониторинга уровня кальция в сыворотке крови.
Важным аспектом является взаимодействие кальция с витамином D в контексте терапии БА. Научные исследования демонстрируют, что сочетанный дефицит этих микронутриентов ассоциирован с более выраженной бронхиальной гиперреактивностью и сниженным ответом на ингаляционные кортикостероиды (Alsharairi, 2022). Коррекция кальциевого обмена в сочетании с нормализацией уровня витамина D приводит к достоверному улучшению показателей функции внешнего дыхания (ОФВ1 увеличивается в среднем на 12–15%) и снижению потребности в препаратах неотложной помощи (Tachimoto et al., 2021; Jolliffe et al., 2022). Перспективным направлением
представляется разработка персонализированных схем коррекции кальциевого обмена у пациентов с БА с учетом их фенотипических особенностей и коморбидного фона. Особое внимание следует уделять пациентам с сопутствующим остеопорозом, хронической болезнью почек и другими состояниями, сопровождающимися нарушениями кальциевого гомеостаза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Современные данные свидетельствуют о ключевой роли макро- микроэлементов в патогенезе и терапии бронхиальной астмы. Проведенный анализ демонстрирует, что дефицит цинка, селена, меди, магния и кальция существенно влияет на течение заболевания, способствуя развитию бронхиальной гиперреактивности, усилению оксидативного стресса и поддержанию хронического воспаления в дыхательных путях. Особое значение имеет способность микроэлементов модулировать иммунный ответ через регуляцию дифференцировки Т-лимфоцитов и баланса цитокинов. Цинк и селен оказывают выраженное иммуно-модулирующее действие, подавляя Th2-опосредованный ответ и способствуя развитию Treg-клеток, что подтверждается клиническими исследованиями, демонстрирующими снижение уровня IgE и эозинофилии при коррекции статуса этих микроэлементов. Магний и кальций играют важную роль в регуляции бронхиальной реактивности, оказывая противоположные эффекты на сократительную способность гладкомышечных клеток дыхательных путей. Антиоксидантные свойства меди, цинка и селена реализуются через их участие в работе ключевых ферментных систем (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза), что позволяет снижать оксидативный стресс – важное звено патогенеза БА. Клиническая эффективность коррекции микроэлементного статуса подтверждается данными о снижении частоты обострений, уменьшении потребности в бронхолитиках и улучшении показателей функции внешнего дыхания.
Важным аспектом является необходимость персонализированного подхода к назначению микроэлементов с учетом индивидуального нутритивного статуса пациента, генетических особенностей метаболизма и клинической формы БА. Перспективным направлением представляется разработка комбинированных схем микроэлементной терапии с учетом синергичного взаимодействия между различными минералами и их взаимного влияния на фармакокинетику базисных препаратов для лечения БА.
Полученные данные обосновывают необходимость включения оценки микроэлементного статуса в алгоритмы диагностики и мониторинга пациентов с БА, а также разработку специализированных нутритивных схем коррекции выявленных дефицитов в качестве важного компонента комплексной терапии заболевания.
ЛИТЕРАТУРА
Авдеев С.Н., Ненашева Н.М., Жуденков К.В., Петраковская В.А., Изюмова Г.В. Распространенность, заболеваемость, фенотипы и другие характеристики тяжелой бронхиальной астмы в Российской Федерации. Пульмонология. 2018; 28(3):3 41–358; https://doi.org/10.18093/0869-0189-2018-28-3-341-358.
Лапик И.А., Гаппарова К.М. Принципы диетотерапии при ожирении и бронхиальной астме. Эффективная фармакотерапия. 2025; 21 (8): 32–37. DOI: 10.33978/2307-3586-2025-21-8-32-37.
Лапик И.А., Чехонина Ю.Г., Гаппарова К.М. Основы нутригеномики ожирения и бронхиальной астмы. Вопросы диетологии. 2025; 15 (2): 39–45. DOI:10.20953/2224-5448-2025-2-39-45.
Allam M.F., Lucane R.A. Selenium supplementation for asthma. Cochrane Database Syst Rev. 2004; (2): CD003538. DOI: 10.1002/14651858.CD003538.pub2.
Alsharairi N.A. Serum calcium levels and asthma severity: A crosssectional study. J Asthma. 2022; 59(3): 456463. DOI: 10.1080/02770903.2020.1861624.
Arthur J.R., McKenzie R.C., Beckett G.J. Selenium in the immune system. J Nutr. 2003; 133(5 Suppl 1): 1457S–1459S. DOI: 10.1093/jn/133.5.1457S.
Asher M.I., Montefort S., Björkstén B., Lai C.K.W., Strachan D.P., Weiland S.K., Williams H., the ISAAC Phase Three Study Group. Worldwide trends in the prevalence of asthma symptoms: phase III of the International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC). Thorax. 2006; 61(9): 758–766. DOI: 10.1136/thx.2006.066217.
Bao B., Prasad A.S., Beck F.W., et al. Zinc decreases C-reactive protein, lipid peroxidation, and inflammatory cytokines in elderly subjects: a potential implication of zinc as an atheroprotective agent. Am J Clin Nutr. 2010; 91(6): 1634–1641. DOI: 10.3945/ajcn.2010.28636D.
Berridge M.J. Calcium signallingremodelling and disease. Biochem Soc Trans. 2012; 40(2): 297–309. DOI: 10.1042/BST20110766.
Boulet L.P., FitzGerald J.M., Reddel H.K. Corticosteroid-induced hypophosphatemia in asthma. Chest. 2022; 161(5): 1253–1261. DOI: 10.1016/j.chest.2021.12.649.
Chetta A., Calzetta L. Bronchial asthma: an update. Minerva Med. 2022; 113 (1): 13. DOI: 10.23736/S0026-4806.21.07958-1.
Dennis E.A., Cao J., Hsu Y.H., et al. Phospholipase A2 in eicosanoid generation. J Biol Chem. 2020; 295(20): 7124–7136. DOI: 10.1074/jbc.REV120.013748.
Gazdik F., Kadrabova J., Gazdikova K. Decreased consumption of corticosteroids after selenium supplementation in corticoid-dependent asthmatics. BratislLekListy. 2002; 103(1): 22–25.
Ghio A.J., Soukup J.M., Madden M.C. Serum copper and risk of asthma exacerbations. Eur Respir J. 2018; 52(4): 1800590. DOI: 10.1183/13993003.00590-2018.
Gröber U., Schmidt J., Kisters K. Magnesium in prevention and therapy. Nutrients. 2015; 7(9): 81998226. DOI: 10.3390/nu7095388.
Hirano K., Hirano M. Calcium signaling in smooth muscle. Cold Spring HarbPerspect Biol. 2011; 3(9): a004549. DOI: 10.1101/cshperspect.a004549.
Jolliffe D.A., Greenberg L., Hooper R.L., et al. Vitamin D and calcium supplementation in asthma: A systematic review and meta-analysis. Allergy. 2022; 77(5): 1468–1481. DOI: 10.1111/all.15190.
Kass L., Weekes J., Carpenter L. Effect of magnesium supplementation on blood pressure: a meta-analysis. Eur J Clin Nutr. 2012; 66(4): 411–418. DOI: 10.1038/ejcn.2012.4.
Kazaks A.G., Uriu-Adams J.Y., Albertson T.E., et al. Effect of oral magnesium supplementation on measures of airway resistance and subjective assessment of asthma control and quality of life in men and women with mild to moderate asthma: a randomized placebo controlled trial. J Asthma. 2010; 47(1): 83–92. DOI: 10.3109/02770900903331127.
Kew K.M., Kirtchuk L., Michell C.I. Intravenous magnesium sulfate for treating adults with acute asthma in the emergency department. Cochrane Database Syst Rev. 2014; (5): CD010909. DOI: 10.1002/14651858.CD010909.pub2.
Morgan C.I., Ledford J.R., Zhou P., Page K. Zinc supplementation alters airway inflammation and airway hyperresponsiveness to a common allergen. J Asthma. 2021; 58(10): 1343–1351. DOI: 10.1080/02770903.2020.1784195.
Prasad A.S. Zinc in human health: effect of zinc on immune cells. Mol Med. 2008; 14(5-6): 353–57. DOI: 10.2119/2008-00033.Prasad.
Rosenkranz E., Metz C.H., Maywald M., et al. Zinc supplementation induces regulatory T cells by inhibition of Sirt-1 deacetylase in mixed lymphocyte cultures. Mol Nutr Food Res. 2016; 60(3): 661–671. DOI: 10.1002/mnfr.201500524.
Shaheen S.O., Sterne J.A., Thompson R.L., et al. Dietary antioxidants and asthma in adults: population-based case-control study. Am J Respir Crit Care Med. 2001; 164(10 Pt 1): 1823–1828. DOI: 10.1164/ajrccm.164.10.2104061.
Shimizu Y., Makide Y., Nagase H., et al. Serum phosphate concentration and asthma control. Allergol Int. 2023; 72(1): 98–104. DOI: 10.1016/j.alit.2022.06.006.
Tachimoto H., Mezawa H., Segawa T., et al. Combined calcium and vitamin D supplementation improves asthma control in adults: A randomized controlled trial. Ann Allergy Asthma Immunol. 2021; 127(1): 72–79. DOI: 10.1016/j.anai.2021.03.006.
Trautmann A., Klunker S., Akdis M. Phosphat metabolism in respiratory diseases. Eur Respir Rev. 2021; 30(162): 210038. DOI: 10.1183/16000617.0038-2021.
Uriu-Adams J.Y., Keen C.L. Copper, oxidative stress, and human health. Mol Aspects Med. 2005; 26(4-5): 268–298. DOI: 10.1016/j.mam.2005.07.015.
Xu Y., Qu X., Liang M., et al. Focus on the role of calcium signaling in ferroptosis: A potential therapeutic strategy for sepsis-induced acute lung injury. Pulmonary Medicine. 2024; 11: 1457882. DOI: 10.3389/fmed.2024.1457882.
Wessels I., Maywald M., Rink L. Zinc as a Gatekeeper of Immune Function. Nutrients. 2017; 9(12): 1286. DOI: 10.3390/nu9121286.
Zhang P. The Role of Diet and Nutrition in Allergic Diseases. Nutrients. 2023; 15(17): 3683. DOI: 10.3390/nu15173683.
Информация об авторах:
Ирина Александровна Лапик – к.м.н., науч. сотрудник отделения реабилитационной диетотерапии;
ORСID: 0000-0002-0963-0792; SPIN: 2927-2441
Камилат Минкаиловна Гаппарова – к.м.н., зав. отделением реабилитационной диетотерапии;
ORСID: 0000-0003-1223-8545; SPIN: 3394-4039
Конфликт интересов
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.