Vitamina D, vitamină liposolubilă, este prezentă în mod natural în foarte puține alimente, adăugată la altele și disponibilă ca supliment alimentar. De asemenea, este un produs endogen atunci când razele ultraviolete din lumina soarelui declanșează în piele sinteza ei. Vitamina D obținută din expunerea la soare, alimente și suplimente este biologic inertă și trebuie să fie supusă la două hidroxilări în organism pentru activare. Prima are loc în ficat și transformă vitamina D în 25-hidroxi-vitamina D [25(OH)D], cunoscută și sub denumirea de calcidiol. Al doilea proces are loc în rinichi și generează 1,25-dihidroxi-vitamina D, [1,25(OH)2D], cunoscută și sub denumirea de calcitriol [1,2,20] (figura1).

Figura 1. Absorbţia şi metabolismul vitaminelor D (după Janos Z şi col, 2014)

Vitamina D este transportată de fluxul sanguin până la ficat unde se transformă în forma sa activă. Circulând prin corp, calcidiolul se poate transforma în calcitriol, o formă biologică activă a vitaminei D, fie la nivel renal, fie de către monocitele-macrofage în sistemul imunitar.

Când este sintetizată de o monocită-macrofagă, acționează la nivel local ca și o citokină, apărând organismul împotriva organismelor microbiene. Când este sintetizată în rinichi, calcitriolul circulă ca hormon, reglează printre altele concentrația de calciu și fosfat în sânge, promovând mineralizarea sănătoasă, creșterea și remodelarea osoasă, prevenind tetania hipocalcemică.

Metabolizarea vitaminei D are loc în două etape, mai întâi în ficat, în 25(OH)D3 (calcidiol), apoi în rinichi în 1,25(OH)2D3 și 24,25 (OH)2 D3, care sunt molecule biologic active. În total, până în prezent au fost izolați și caracterizați chimic 37 de metaboliți ai vitaminei D.

Chimic, diferitele forme ale vitaminei D sunt secosteroizi, adică steroizi unde un inel este degradat. Diferența structurală dintre vitamina D2 și D3 este vizibilă în structura moleculară și anume în catena laterală. Lanțul lateral al vitaminei D2 conține o legătură dublă între atomii de carbon 22 și 23 și o grupare metil lângă atomul 24. Vitamina D3 este produsă în piele atunci când 7-dehidrocolesterolul reacționează cu lumina ultravioletă UVB la lungimi de unde între 270-300 nm, cu sinteza de vârf care apare între 295-297 nm.

Vitamina D stimulează absorbția calciului în intestin și menține concentrații serice adecvate de calciu și fosfat pentru a permite mineralizarea normală a oaselor și pentru a preveni tetania hipocalcemică (figura 2). De asemenea, este necesară pentru creșterea și remodelarea oaselor de către osteoblaste și osteoclaste [1-3]. Fără vitamina D, oasele pot deveni subțiri, fragile sau deformate. O concentrație adecvată de vitamina D previne rahitismul la copii și osteomalacia la adulți [1,2]. Împreună cu calciu, vitamina D ajută la protejarea adulților în vârstă de osteoporoză.

Figura 2. Implicarea vitaminei D în reglarea concentrației Ca în organism (21)

Vitamina D are și alte roluri în organism, inclusiv modularea creșterii celulare, rol în activitatea neuromusculară și imunitară și în reducerea inflamației [1-5]. Multe gene care codifică proteine, ​ reglează proliferarea celulară, diferențierea și apoptoza sunt modulate la randul lor, în parte, de vitamina D [1,2].

Este foarte important să se știe simptomele ce apar în cazul hipervitaminozei sau a deficitului de vitamină D, precum și necesarul zilnic benefic organismului uman.

Pe baza analizei datelor privind necesarul de vitamina D, un grup de cercetători a concluzionat că persoanele prezintă risc de deficit de vitamină D la concentrații serice de 25(OH)D de 30 nmol/ L (< 12 ng / mL). Unele sunt potențial expuse riscului la niveluri cuprinse între 30-50 nmol / L (12-20 ng / mL). Practic, se vorbește de un nivel sufficient, la concentrații ≥50 nmol / L (≥20 ng/ml);

S-a concluzionat că o concentraţie de 50 nmol/L este concentraţia serică a 25(OH)D care acoperă necesitățile a 97,5% din populație. Concentrații plasmatice > 125 nmol / L (> 50 ng / mL) sunt asociate cu efecte adverse potențiale. Ghidul Societății de Endocrinologie din SUA face referire la limita de 30 ng/mL a 25 HO vitaminei D serice peste care nici un subiect nu are semne clinice de osteomalacie. O concentrație sub 10 ng/mL corespunde unui deficit sever cu probabilitate mare de afectare semnificativă a absorbtiei calciului, dar si asociere cu mortalitate crescută de orice cauză.

Statusul vitaminei D este exprimat în funcție de nivelele serice ale 25(OH) vitaminei D (factorul de conversie este 1 ng/ml = 2,5 nmol/L) [10,19]:

- deficiența = 25-50 nmol/L = 10-20 ng/mL

- deficiența severă < 25 nmol/L = 10 ng/mL

- toxic – nivele serice de 25 OH vitamină D> 250 nmol/L = 100 ng/ml, cu hipercalcemie, hipercalciurie, valori scăzute ale parathormonului.

Deficitul de vitamina D poate avea atât cauze primare, cât şi secundare.

Cauzele primare implică aportul inadecvat de vitamina D:

- Expunerea redusă sau inadecvată la radiaţiile solare:

• Utilizarea excesivă a cremelor de protecţie solară;
• Persoanele cu hiperpigmentare cutanată (melanina reţine radiaţiile UV şi împiedică acţiunea lor asupra 7-dehidrocolesterolului);
• Nerespectarea intervalului orar optim de expunere la radiaţiile solare;
• Poluarea atmosferică [23].

- Consum insuficient de alimente bogate în vitamina D.

• Alimentaţia excesivă la sân, după vârsta de 4 luni şi în condiţiile expunerii foarte puţin la radiaţiile solare;
• Utilizarea excesivă a făinoaselor în alimentaţia sugarului, care reduc absorbţia calciului;
• Regim sărac în grăsimi [24].

Cauzele secundare implică absorbţia, metabolismul, sau fixarea de proteinele plasmatice a vitaminei:

- Afectare gastro-intestinală (pancreatită, gastrectomie, afectarea intestinului subţire) ce determină malabsorbţia vitaminei D.

- Afectare hepatică (hepatită, ciroza) şi renală (nefrită, insuficienţă renală, sindrom nefrotic) – nu este sintetizată forma activă, dihidroxilată; la aceşti pacienţi se recomandă administrarea formei 1,25-dihidroxilate;

- Dependenţa de vitamina D – în acest caz vitaminele D există în organism, dar receptorii VDR pentru vitamina D nu sunt activaţi decât în prezenţa unor cantităţi foarte mari de 1,25-dihidroxi-vitaminaD sau organismul este incapabil să sintetizeze derivaţii 1,25-dihidroxilati. Fenomenul poate fi determinat de un deficit genetic al genelor care codifică sinteza receptorilor pentru dihidroxi-vitaminele D, dar şi a enzimelor implicate în sinteza derivaţilor hidroxilati;

- Malabsorbţie lipidică – ce poate fi determinată de deficitul de secreţie biliară, de afectarea enterocitelor sau de deficitul de esterază, enzima necesară pentru eliberarea vitaminelor D2 şi D3 din esterii prezenţi în alimente. Malabsorbția grăsimilor este asociată cu o varietate de afecțiuni medicale, incluzând unele forme de boală hepatică, fibroză chistică, boala celiacă și boala Crohn, precum și colită ulceroasă atunci când ileonul terminal este inflamat [1,2,4,11].

- Hipoparatiroidismul – are loc afectarea capacităţii de a răspunde în caz de hipocalcemie prin creşterea activităţii 1-hidroxilazei; Obezitatea – o mare parte din vitamina D3 sintetizată la nivelul pielii, datorită lipofiliei este fixată la nivelul pielii şi nu va fi transportată la ficat, iar în condiţiile expunerii excesive la soare aceasta va fi distrusă;

- Administrarea de medicamente anticonvulsivante (fenobarbital, carbamazepină, acid valproic, levetiracetam, difenilhidantoină), care stimulează catabolismul ambelor forme, atât a 25-hidroxi-vitaminei D2, cât şi a 1,25-dihidroxi-vitaminei D3 [25,26].

Se știe că majoritatea ţesuturilor şi celulelor organismului posedă receptorul nuclear pentru vitamina D (VDR): celulele din creier, muşchii scheletici, cord, musculatura netedă, piele, celulele β pancreatice, celulele sistemului imun (macrofage, celule dendritice, limfocite B şi T) [27,28]. Utilizarea 25(OH)D în reglarea unor procese biologice fundamentale a fost relevată pentru: supresia creşterii celulare, reglarea apoptozei, modularea răspunsului imun, controlul diferenţierii şi funcţiei cutanate, controlul sistemului renină-angiotensină, controlul secreţiei de insulină, controlul funcţiei musculare şi al unor funcţii neuronale. Sintetic, tulburările produse sau agravate de nivelurile scăzute ale vitaminei D sunt prezentate în figura3.

Figura 3. Manifestari în cazul deficitului de vitamina D

Vitamina D are o paletă largă de funcții biochimice cu potenţiale aplicaţii clinice.

Datele epidemiologice sugerează că vitamina D poate avea un efect protector împotriva cancerului de colon, cancerului de prostată și de sân și sunt variabile pentru cancerele cu alte localizări [2,12].

În ultimii ani, vitamina D a fost intens promovată ca fiind o vitamina “minune”, deoarece oferă protecţie împotriva unor forme de cancer (cancer de sân, cancer de colon, cancer de prostată), împotriva infarctului, bolii Alzheimer, dar și împotriva anumitor afecțiuni cronice, precum diabetul zaharat și hipertensiunea arterial [15]. Tratamentul cu vitamină D la persoanele cu deficit şi hipertensiune arterială a arătat că, în acelaşi timp cu normalizarea valorilor vitaminei D, poate apărea şi o uşoară scădere a valorilor tensiunii arteriale, respectiv reducerea variabilităţii acesteia, ceea ce ar permite îmbunătăţirea prognosticului cardiovascular. Date din literatură sugerează că vitamina D ar putea juca un rol în prevenirea și tratamentul diabetului de tip 1 [13] și diabetului de tip 2 [14], intoleranței la glucoză [16], sclerozei multiple [17] și alte afecțiuni medicale. Cu toate acestea, cele mai multe dovezi pentru aceste roluri provin din studii epidemiologice, in vitro și pe animale, nu din studiile clinice randomizate considerate a fi definitive [1,2]. Este nevoie de cercetări consistente, pe termen lung care să susțină rezultatele acestor studii.

Foarte puține alimente conțin vitamina D. Carnea de pește gras (precum somon, ton și macrou) și uleiurile de ficat de pește sunt printre cele mai bune surse [2,6]. Cantități mici de vitamina D se găsesc în ficatul de vită, brânză și gălbenușul de ou. Vitamina D din aceste alimente este în principal sub formă de vitamina D3 și metabolitul acesteia 25 (OH) D3 [7]. Unele ciuperci furnizează vitamina D2 în cantități variabile [8,9]. Ciupercile pot fi expuse la lumina ultravioletă în condiții controlate pentru a obtine niveluri sporite de vitamina D.

Aportul unei cantitati prea mari de vitamina D poate fi la fel de periculos ca deficitul de vitamina D. Ocazional, hipervitaminoza D nu prezintă simptome. În cazuri moderate însă pot fi prezente unele dintre următoarele simptome și tulburări: hipercalcemie (cu sau fără demineralizare osoasă), greață și vomă, anorexie, diaree, constipație, albuminurie, poliurie, oboseală musculară și dureri de oase, anxietate și depresie, confuzie, hipertensiune arterială, polidipise, nefrocalcinoză, stoparea creșterii la copii, tulburări de gust, uscăciunea gurii, calcifieri metastatice, leziuni ale endoteliului vascular cu accelerarea procesului de ateroscleroză, nervozitate. Cauzele ce pot determina apariția hipervitaminozei sunt: consum excesiv de suplimente nutritive cu vitamină D, pacienții aflați sub terapie cu digitalice, care primesc suplimentare cu vitamină D. O serie de medicamente pot interfera cu metabolismul vitaminei D: corticosteroizi, orlistat, colestiramină, fenobarbital, fenitoină, rifampicina, uleiul de parafină.

Doza zilnică recomandată de vitamina D este de maxim 4000 IU. Cu toate acestea, riscul de hipervitaminoză D cauzată de alimentație și expunere la soare este minim. Intoxicația este prezentă atunci când pacientul are un nivel mai mare de 100-150 ng/mL (250-375 nmol/L) în sânge. Din fericire, în majoritatea cazurilor, hipervitaminoza D este reversibilă. Doar în cazuri rare consecințele excesului de vitamina D sunt calcifierea arterelor și insuficiența renală. Consecințele excesului de vitamina D pot fi vizibile abia după luni sau ani buni, astfel încât problema este greu de identificat.

Deoarece există un număr limitat de alimente care conțin vitamina D, în anumite situații, poate fi necesară administrarea de suplimente pentru a satisface nevoia zilnică de vitamină D. Majoritatea suplimentelor pot fi administrate fără prescripție medicală, insă este recomandat sa se consulte medicul sau farmacistul inainte.

Populaţia ar trebui educată şi sfătuită corespunzător în legătură cu beneficiile vitaminei D, cât şi îndrumarea monitorizării nivelului seric al 25-hidroxi-vitaminei D, deoarece această deficienţă ar putea fi remediată doar prin expunerea raţională la acţiunea radiaţiilor solare, sau cu o suplimentare cu vitamina D funcţie de necesităţi. Remedierea pe scară largă a deficienţelor de vitamina D ar reduce semnificativ apariţia şi evoluţia bolilor enumerate în rândul populaţiei, cu creşterea speranţei de viaţă.

BIBLIOGRAFIE

1. xxx- National Institutes of Health - Office of Dietary Suppliments – Fisa tehnica pentru profesionistii din sanatate
2. Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC: National Academy Press, 2010.
3. Cranney C, Horsely T, O’Donnell S, Weiler H, Ooi D, Atkinson S, et al. Effectiveness and safety of vitamin D. Evidence Report/Technology Assessment No. 158 prepared by the University of Ottawa Evidence-based Practice Center under Contract No. 290-02.0021. AHRQ Publication No. 07-E013. Rockville, MD: Agency for Healthcare Research and Quality, 2007. [PubMed abstract]
4. Holick MF. Vitamin D. In: Shils ME, Shike M, Ross AC, Caballero B, Cousins RJ, eds. Modern Nutrition in Health and Disease, 10th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2006.
5. Norman AW, Henry HH. Vitamin D. In: Bowman BA, Russell RM, eds. Present Knowledge in Nutrition, 9th ed. Washington DC: ILSI Press, 2006.
6. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. FoodData Centralexternal link disclaimer, 2019.
7. Ovesen L, Brot C, Jakobsen J. Food contents and biological activity of 25-hydroxyvitamin D: a vitamin D metabolite to be reckoned with? Ann Nutr Metab 2003;47:107-13.
8. Mattila PH, Piironen VI, Uusi-Rauva EJ, Koivistoinen PE. Vitamin D contents in edible mushrooms. J Agric Food Chem 1994; 42:2449-53.
9. Calvo MS, Whiting SJ, Barton CN. Vitamin D fortification in the United States and Canada: current status and data needs. Am J Clin Nutr 2004; 80:1710S-6S.
10. Gaksch M, Jorde R, Grimnes G, Joakimsen R, Schirmer H, Wilsgaard T, et al. (2017) Vitamin D and mortality: Individual participant data meta-analysis of standardized 25- hydroxyvitamin D in 26916 individuals from a European consortium. PLoS ONE 12(2): e0170791. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0170791 2
11. Pappa HM, Bern E, Kamin D, Grand RJ. Vitamin D status in gastrointestinal and liver disease. Curr Opin Gastroenterol 2008; 24:176-83.
12. Davis CD. Vitamin D and cancer: current dilemmas and future research needs. Am J Clin Nutr 2008; 88:565S-9S.
13. Hyppönen E, Läärä E, Reunanen A, Järvelin MR, Virtanen SM. Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: a birth-cohort study. Lancet 2001;358:1500-3.
14. Pittas AG, Dawson-Hughes B, Li T, Van Dam RM, Willett WC, Manson JE, et al. Vitamin D and calcium intake in relation to type 2 diabetes in women. Diabetes Care 2006; 29:650-6.
15. Krause R, Bühring M, Hopfenmüller W, Holick MF, Sharma AM. Ultraviolet B and blood pressure. Lancet 1998; 352:709-10.
16. Chiu KC, Chu A, Go VL, Saad MF. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction. Am J Clin Nutr 2004; 79:820-5.
17. Munger KL, Levin LI, Hollis BW, Howard NS, Ascherio A. Serum 25-hydroxyvitamin D levels and risk of multiple sclerosis. JAMA 2006;296:2832-8.
18. http://www.hse.ie/eng/health/child/vitaminD/vd.html
19. http://www.ms.ro/wp-content/uploads/2019/07/Anexa2-Ghid-pentru-evaluarea-statusului-vitaminei-D-la-adulti-1-1.pdf
20. Janos Z, John W, Jessie F, Patrick J. Handbook of Vitamins, Fifth Edition. New York, London: CRC Press, 2014.
21. Walter F., PhD. Boron. Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch, Elsevier/Saunders, 2003
22. https://www.lalpathlabs.com/blog/signs-and-symptoms-of-vitamin-d-deficiency/
23. Holick MF. Vitamin D deficiency. New England Journal of Medicine 2007; 357:266-281.
24. Mitrea Niculina, Margarină Denisa, Grădinaru Daniela. Biochimie: vitaminele în procesele metabolice. Bucureşti: Editura Didactică şi Pedagogică, 2008.
25. Mircea Cornelia. Enzime şi vitamine. Iaşi: Editura „Gr. T. Popa” U.M.F Iaşi, 2010.
26. Soliman A, Salama H, Alomar S, Shatla E, Ellithy K, Bedair E. Clinical, biochemical, and radiological manifestations of vitamin D deficiency in newborns presented with hypocalcemia. Indian J Endocrinol Metab 2013;17:697–703.
27. Anaizi N. Rediscovering vitamin D. Libyan J Med, 2010, 5(5648):1-8
28. Dusso A.S., Brown A.J., Slatopolski E. Vitamin D. Am J Renal Phisiol, 2005, 289:F8-F28