בטא קרוטן - Beta caroten

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
בטא קרוטן
β carotene, Provitamin A
מעבדה	כימיה בדם, גסטרו
תחום	בירור אפשרות של קרוטנמיה, מדדי תזונה וספיגה במעי
יחידות מדידה	מיקרוגרם לדציליטר
טווח ערכים תקין	50-200 מיקרוגרם לדציליטר, משתנה מאוד בהתאם לרמת הצריכה של ירקות מכילי קרוטנואידים. בנשים רמות ביתא קרוטן גבוהות משמעותית מאשר בגברים
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

הסיבה העיקרית למדידת רמות בתא קרוטן בדם, היא באישוש או שלילה של steatorrhea, אך גם לבחינת מצבי של ספיגה לקויה במעי מסיבות של דלקת מעי, מחלת כבד, סטאטוס תזונה, ובחינת מצב של היפרליפמיה, קרוטנמיה או תת פעילות של בלוטת התריס.

בסיס פיזיולוגי

הצבען (פיגמנט) האדום-כתום ביתא קרוטן הוא סוג של קרוטנואיד הנמצא בפירות וירקות צהובים כתומים ובעלים ירוקים, ומהווה אבן בניין לייצור ויטמין A בגוף. מקורות טובים לביתא קרוטן הם גזר, דלעת, מלון, שן ארי, לפת, בטטה, תרד, כרוב מנגו, פּפּאיה, וברוקולי. גם האצה Dunaliella ושמן תמרים עשירים בו מאוד. ככל שהצבע הירוק, צהוב או כתום של הירק יותר חריף, כך רמת הקרוטנואידים בו גבוהה יותר. ביתא קרוטן אינו נהרס בבישול, וכאשר ערכי ויטמין A בגוף נמוכים, בטא קרוטן מומר לוויטמין A, ביחס של 2:1, דהינו 2 מיקרוגרם של בטא קרוטן מומרים ל-1 מיקרוגרם של רטינול, הצורה הפעילה של ויטמין A בגוף.

ישנם כ-600 קרוטנואידים שונים וכן איזומרים שלהם, והם למעשה איזופרנואידים המכילים באופן אופייני 40 אטומי פחמן, כאשר המולקולה מכילה מספר קשרים כפולים. מבחינת הרכבו הכימי ביתא קרוטן הוא טֶרפּנוֹאיד, המהווה 80% מכלל תכולת הקרוטֶנואידים בנסיוב. קרוטנואידים מתאפיינים במבנה שרשרתי ארוך של 8 יחידות isoprene שבשתי קצותיו יוצר טבעות β דמויות בנזן. שרשרת המולקולה של ביתא קרוטן יכולה לעבור ביקוע סימטרי או א-סימטרי בין שתי הטבעות בשתי קצותיה, כאשר הביקוע הסימטרי נעשה בגוף האדם על ידי האנזים β-carotene-15, 15’-monooxygenase שיוצר 2 מולקולות זהות של retinal, שכל אחת מהן מוסבת בהמשך ליצירת retinol או חומצה רטינואית. למעשה, יש הערכות ששני שלישים מכמות ויטמין A בגוף מקורה בקרוטנואידים, כאשר השליש הנותר מגיע באופן ישיר מהמזון. בגוף יש לביתא קרוטן שני תפקידים עיקריים: לשמש קודמן (precursor) ליצירת ויטמין A במצבי חסר של האחרון, וכנראה לשמש כנוגד חמצון בהגנה על התאים מנזק של רדיקאלים חופשיים.

כצפוי המולקולה של ביתא קרוטן מאוד ליפופילית, ולא קוטבית, וניתן לבודד אותה לצורך כימות במעבדה על ידי מיצוי בהקסן. המינון היומי המומלץ של ביתא-קרוטן למבוגרים ולבני העשרה הוא 6 עד 15 מיליגרם ליום, כמות שוות-ערך ל-10,000 עד 25,000 יחידות פעילות של ויטמין A. לילדים צעירים יותר מומלץ על 3-6 מיליגרם ליום. במצבי חסר של ביתא קרוטן ישנם תסמינים דומים לאלה שמופיעים בחסר ויטמין A: עור יבש, עיוורון לילה, רגישות מוגברת להידבקות במיקרואורגניזמים, ושלא במפתיע באותם מקרים של חסר ביתא קרוטן, מדובר באלה הממעטים באכילת ירקות ופירות.

קביעת רמת ביתא קרוטן בנסיוב או בפלזמה היא שיטה יעילה לגלות מצבי ספיגה לקויה של שומנים, שכן חומר זה מסיס שומן ונספג היטב במעי הדק בנוכחות שומנים אחרים מהמזון כמו גם מלחי מרה. רמות ביתא קרוטן נמוכות נמצא במפגעים שונים של ספיגה במעי, או מחלות כ-cystic fibrosis, עם ריכוז ביתא קרוטן בדם הנמוך מ-30 מיקרוגרם לדציליטר, כאשר בכל אלה תבוא לביטוי steatorrhea. בנוסף, סיבות משניות כמו אפיזודות של חום גבוה, מחלת כבד ו-enteritis, יתבטאו אף הם ברמת ביתא קרוטן נמוכה.

ניתן לקבוע האם הסיבה לרמת קרוטן נמוכה נובעת מדיאטה דלה שלו, או שמא מסיבות של מפגעי ספיגה, על ידי מבחן העמסה: רמת קרוטן נקבעת בזמן 0, ולאחר מכן נוטל הנבדק משך 5 ימים 15,000 יחידות קרוטן בכף שמן מדי יום, ובסיום ההעמסה נקבעת שוב רמת ביתא קרוטן. אם הסיבה לרמת קרוטן הנמוכה מקורה אמנם בדיאטה דלת פירות וירקות, צפויה עליה של פי-2 עד פי-3 ברמת החומר הנמדד. סקר שנערך בארה"ב, קנדה ומדינות אירופיות בקרב 500,000 נשים, העלה שהצריכה היומית הממוצעת של ביתא קרוטן היא בין 2-7 מיליגרם, וכדאי להדגיש ש-100 מיליליטר של מיץ גזר טבעי מכילים 9.3 מיליגרם של ביתא קרוטן.

תופעות לוואי של נטילת ביתא קרוטן במינונים גבוהים: התופעה הבולטת ביותר של צריכה מוגזמת של ביתא קרוטן, אם על ידי אכילה כפייתית של ירקות כגזר או בנטילת תכשירים מסחריים, היא בהופעת קרוטנמיה או carotenodermia, ממצא לא משמעותי המתבטא בהופעת פיגמנט זהוב על פני העור, בעיקר בכפות הידיים, או בלובן העין, העלול להחשיד לצהבת. צריכה כרונית של תוספי ביתא קרוטן, חשודה זה מכבר בהגברת הסיכון לסרטן ריאות בעיקר בקרב מעשנים. בנוסף, יש עדויות לכך שתוספי ביתא קרוטן במינון גבוה, עלולים להגביר את הסיכון לסרטן הערמונית, לשטפי דם במוח, ואף יגבירו את התמותה הקרדיו-וסקולארית והכללית בקרב מעשנים, או אלה עם רקע של חשיפה גבוהה לאסבסט. הרשות האירופית לבטיחות של תרופות ומזון ממליצה למנוע נטילת תוספי ביתא קרוטן במינונים יומיים של 20 מיליגרם על ידי אלה המעשנים בקביעות.

ישנן מספר תיאוריות להסבר ההשפעה המזיקה של צריכת תוספי ביתא קרוטן בקרב מעשנים, במיוחד לאור העובדה שלא ניכר כל נזק מוסף למעשנים הצורכים את "המינון הפיזיולוגי" של ביתא קרוטן (6 מיליגרם ליום) מאכילה ממוצעת של ירקות ופירות, בניגוד למינון "הפרמאקולוגי" של 30 מיליגרם ליום. ההסבר המקובל ביותר קשור ליחסי הגומלין בין חומצה רטינואית לבין הקולטן β של חומצה זו (RAR-β). כאשר חומצה רטינואית נקשרת לקולטן זה נקשר המכלול של השניים ל-AP1, או activator protein 1, שהוא גורם שעתוק (activation factor) הנקשר ל-DNA, ומוביל להתרבות תאים. לכן, בנוכחות חומצה רטינואית, הקישור של חומצה זו הקולטן שלה ל-AP1, ינטרלו את האחרון, וימנעו את קישורו ל-DNA. כך לא יבוא AP1 לביטוי, והתחלקות התאים תואט, והדבר יהיה פוגעני במיוחד בתאים סרטניים שקצב חלוקותיהם והתרבותם גדול מהרגיל. מרכיבים בעשן הסיגריה מגבירים את הביקוע הא-סימטרי של ביתא קרוטן, באופן שנוצר פחות רטינול, ובעקבות זאת פחות חומצה רטינואית נוצרת באופן משמעותי. תסריט זה יוביל לקצב התחלקות גדול יותר של תאים במעשנים, ויסייע לתרחישים כמו סרטן הריאה.

נימוקים נוספים לכך שצריכה מוגזמת של ביתא קרוטן מנטילת תוספי תוצר זה, במקרים בהם הרכב הדיאטה תואם בהחלט את ה-RDA של החומר האמור, הם כדלקמן:

1. עודף ביתא קרוטן הנאגר בכבד ובאיברים אחרים, אינו בהכרח זמין להיות מומר לרטינול, אף במצבים של חסר בוויטמין A
2. אגירת-יתר של ביתא קרוטן תגרום לריוויון והקטנת כושר האגירה של רקמות בגוף של וויטמינים מסיסי שומן אחרים דוגמת ויטמינים D, K ו-E

תגובתיות עם תרופות ותכשירים אחרים

נטילת בתא קרוטן, בעיקר ביחד עם סלניום וכן ויטמינים C ו-E, עלולה לעתים להפחית את יעhלותם של סטאטינים כ-simvastatin וכן atorvasatin. תכשירים אחרים להפחתת כולסטרול דוגמת cholestyamine ו-colestipol, מפחיתים את ערכי הקרוטן בדם ב-30-40%. פרט מעניין נוסף שהתגלה באקראי הוא שנטילת התכשיר לאיבוד משקל oliistat המוכר כ-Xenical, משפיע בהפחתת הספיגה של ביתא קרוטן במעי ב-30%.

יישומים טיפוליים עם ביתא קרוטן

מספר מחקרים הצביעו על כך שריכוזים גבוהים של ביתא קרוטן, יש בהם כדי להפחית רגישות לשמש. מצב נדיר כמו erythropoietic protoporphyria, המתאפיין ברגישות מכאיבה לקרני שמש כמו גם בעיות בכבד, יכול להיות מטופל עם בתא קרוטן להפחתת רגישות זו. במקרים אלה מומלץ לטפל במבוגרים בבתא קרוטן במינון של 30-300 מיליגרם (50 עד 500 יחידות) לתקופה של 2-6 שבועות. ידוע כמו כן, שאנשים עם סקלרודמה נמדדות רמות נמוכות באופן משמעותי של בתא קרוטן, אם כי לא ברורה יעילות של טיפול באלה עם פרו-ויטמין זה.

פענוח תוצאות הבדיקה

רמות מוגברות של בתא קרוטן נמצא במחלת כבד, בסוכרת, בתת-פעילות של בלוטת התריס, בהיפר-ליפידמיה, בנטילת תוספי בתא קרוטן או בדיאטה עתירת גזר וירקות רלוונטיים, בתקופת ההיריון, בתירואידיטיס תת-חריפה, בהיפר-ליפופרוטאינמיה (מסוגים I, IIA ו-IIB), בנפריטיס כרונית, בתסמונת נפרוטית וב-myxedema. נטילת תרופות ותכשירים כמו kanamycin ,metformin ,neomycin, שמן מינארלי, וגלולות למניעת הריון, משפיעים בכיוון של הורדת רמת בתא קרוטן.

הוראות לביצוע הבדיקה

אין צורך בצום או הכנה מיוחדת. הדם נלקח במחנה כימית (פקק אדום או צהוב), ויש להימנע מהמוליזה של הדם וכן יש להגן על הדגימה מחשיפה לאור.

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - תפקוד בלוטת התריס
• בדיקות מעבדה - מחלות מעי

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)