Witamina D3
Postępy w badaniach nad witaminą D ujawniają coraz szersze możliwości jej wykorzystania w zapobieganiu, a nawet leczeniu wielu jednostek chorobowych. Witamina D jest coraz częściej określana jako prohormon lub cytokina. Obecnie, nie jest już kojarzona wyłącznie z regulacją gospodarki wapniowo-fosforanowej, wiadomo, że wpływając na produkcję cytokin zmniejsza częstość występowania chorób autoimmunologicznych, np. cukrzycy typu 1. Witamina D ma również zastosowanie w profilaktyce i leczeniu nowotworów, chorób układu krążenia oraz depresji. Zmiany w metabolizmie, zbyt małe pozyskiwanie tego związku w trakcie syntezy skórnej, zaburzenia przemian biochemicznych do formy aktywnej, czy niedostateczna podaż w diecie tego związku mogą zaburzyć wiele ważnych dla zachowania zdrowia procesów.
Kilka naukowych zdań słowem wstępu
Występuje w postaci D2 (ergokalcyferol) i D3 (cholekalcyferol).
Cholekalcyferol (7-dehydrocholesterol) powstaje w skórze i jest transportowany z białkiem osoczowym. Ulega dwukrotnej hydroksylacji w wątrobie i nerkach tworząc 1,25-dihydroksycholekalcyferol (kalcytriol).
Kalcytriol jest główna fizjologicznie aktywna forma witaminy D. Jest substancją o cechach hormonu. Receptor kalcytriolu jest czynnikiem transkrypcyjnym regulowany przez kalcytriol. Podwyższa stężenie wapnia w osoczu (przez pobudzenie funkcji osteoklastów, co pozwala na uruchomienie jonów Ca i P z depozytów kostnych). Powoduje on uwalnianie Ca i P z kości, wzrost wchłaniania Ca i P w jelitach i zmniejszenie wydalania Ca i P przez nerki. Efektem działania kalcytriolu jest zwiększenie zasobów wapnia w organizmie.
Ergokalcyferol podlega takim samym reakcja jak cholekalcyferol i pełni podobną funkcję w organizmie.
Skąd ją suplementować
Ergokalcyferol znajduje się w produktach pochodzenia roślinnego, natomiast cholekalcyferol w produktach pochodzenia zwierzęcego: tłustych rybach (makrela, łosoś, sardynki), olejach rybich (tran), jajach kurzych i wątrobie, a w mniejszych ilościach w mięsie, podrobach, drobiu i przetworach mlecznych. Sprzedawany w aptekach tran zawiera zwykle około 1000 IU/5 ml. Również mieszanki mleczne, kaszki i mleka modyfikowane wzbogacane są o witaminę D. Według badań, w Polsce około 37% spożywanej witaminy D dostarczają tłuszcze, 36% mięso i podroby, a tylko około 2% ryby i przetwory rybne. Do prawidłowego wchłaniania niezbędna jest obecność tłuszczów w pożywieniu. Witamina D2 jest także syntetyzowana w skórze z 7-dehydrocholesterolu pod wpływem promieniowania słonecznego. Jej synteza zależy od takich czynników, jak: stopień nasłonecznienia, szerokość geograficzna, pora dnia, pora roku, eksponowana część ciała, korzystanie z solarium, karnacja skóry, masa ciała, ilość tkanki tłuszczowej, grubość pokrywy chmur oraz stopień zanieczyszczenia powietrza. W tkance tłuszczowej produkowana jest leptyna, a zależność jej stężeń od 25(OH)D może sugerować, że mimo długotrwałej ekspozycji na promieniowanie UV, osoby otyłe mogą nieefektywnie produkować aktywne formy witaminy D! Wywołana otyłością produkcja leptyny mogłaby potencjalnie prowadzić do obniżania konwersji witaminy D do 25(OH)D, a następnie do 1,25(OH)2D.
U osób zmagających się z niedoborem witaminy D, nietolerujących lub słabo przyswajających doustnie podawaną witaminę, podanie jej w formie wlewu dożylnego wydaje się być skutecznym rozwiązaniem.
Możliwa jest również ekspozycja na promienie słoneczne, ale należy jednak pamiętać, że promieniowanie UVA zwiększa częstość występowania raka podstawnokomórkowego i czerniaka skóry, natomiast promieniowanie UVB raka kolczystokomórkowego. Nie znaleziono żadnych wiarygodnych badań, odpowiadających na pytanie, jaki poziom ekspozycji na światło słoneczne jest wystarczający do utrzymania prawidłowego stężenia 25(OH)D i jednocześnie nie zwiększa ryzyka wystąpienia czerniaka i innych nowotworów złośliwych skóry. Istnieje wiele dowodów na to, że okresowe, intensywne nasłonecznianie wiąże się z większym ryzykiem rozwoju nowotworu niż regularna kilkunastominutowa ekspozycja na promienie słoneczne.
Rzeczywiste działanie prozdrowotne
Witamina D w rzeczywistości okazała się biologicznie nieaktywnym prohormonem, który aktywność uzyskuje podczas reakcji hydroksylacji w wątrobie i nerkach. Witamina ta wykazuje wielokierunkowe działanie w organizmie człowieka. Dotychczas najczęściej opisywany był jej udział w regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej, co ma na celu zapewnienie prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego i właściwej gęstości mineralnej kości. Odbywa się to poprzez: stymulowanie syntezy białka wiążącego wapń, co zwiększa absorpcję wapnia w jelicie; regulowanie absorpcji fosforu; zwiększanie reabsorpcji Ca w kanalikach nerkowych. Witamina D jest niezbędna do wchłaniania wapnia, pobudzania aktywności osteoblastów i utrzymania prawidłowej mineralizacji kości. Mobilizuje wapń z kości, gdy jego podaż w diecie jest niedostateczna w stosunku do potrzeb organizmu. Już w latach 70. ubiegłego wieku opisywano przypadki miopatii związanych z osteomalacją. W badaniach wykazano, że uzupełnienie niedoborów witaminy D zwiększa siłę mięśni. Okazało się również, że regularne ćwiczenia fizyczne są bardziej skuteczne u osób z prawidłowym jej stężeniem niż u osób z hipowitaminozą. Nawet niewielkie niedobory tej witaminy obniżają siłę mięśni szkieletowych.
Zarówno sama witamina D, jak i jej analogi indukują różnicowanie komórek nowotworowych oraz zdrowych (np. w układzie krwiotwórczym). Ponadto chroni genom przed kumulacją mutacji, które leżą u podstaw transformacji nowotworowej i progresji nowotworu. Witamina D zwiększając różnicowanie tkanek oraz propagując apoptozę zmniejsza powstawanie przerzutów i angiogenezę. Obecnie uważa się, że redukuje ryzyko rozwoju nawet 17 różnych nowotworów, wśród nich:
- raka pęcherza moczowego
- piersi
- okrężnicy, przełyku
- żołądka
- jajników
- prostaty
- odbytu
- nerki
- macicy
- chłoniaka
Witamina D to istotny regulator odpowiedzi immunologicznej. Badania wykazały ekspresję VDR w limfocytach T i B. Limfocyty Th wydają się głównym celem dla 1,25(OH)2D3, gdzie powoduje hamowanie ich proliferacji, a także moduluje produkowane przez nie cytokiny. Wydaje się, że witamina D wpływając na produkcję cytokin lub działając przez mechanizmy receptorowe zmniejsza ryzyko rozwoju różnych chorób autoimmunologicznych.
Dotychczas udowodniono związek niska podaż witaminy D ma związek z chorobami autoimmunologicznymi takimi jak cukrzyca typu 1, stwardnienie rozsiane (sclerosis multiplex – SM) i nieswoiste zapalenia jelit. Odpowiednie zaopatrzenie w witaminę D działa ochronnie i zmniejsza ryzyko zachorowania na SM, zaś u osób chorujących na SM jej podawanie zmniejsza częstość rzutów i ciężkość choroby. Witamina D wpływa także na wielkość odpowiedzi insulinowej na stymulację glukozą, lecz nie na podstawowy brak insuliny. Witamina D wpływa także na czynność komórek beta związaną z wczesną i późną odpowiedzią insulinową. Witamina D poprawia wrażliwość tkanek na insulinę, stymulując ekspresję receptorów insulinowych w tkankach docelowych. Większość badań wskazuje na związek niskiego poziomu witaminy D i zwiększonej podatności na astmę.. Liczne badania ukazują wpływ witaminy D na odporność wrodzoną, której zadaniem jest zainicjowanie bezpośrednich mechanizmów obrony przed inwazją patogenów. Wysokie spożycie witaminy D korzystnie wpływa na odpowiedź przeciwbakteryjną.
Udowodniono udział witaminy D w regulacji ciśnienia krwi i profilaktyce choroby niedokrwiennej serca u osób z nadciśnieniem tętniczym eksponowanych w okresie zimowym na UVB trzy razy w tygodniu przez sześć tygodni nastąpił wzrost stężenia witaminy D oraz znacząco obniżyły się wartości ciśnienia tętniczego w pomiarach 24-godzinnych. Wykazano również, że u starszych kobiet istnieje związek między podażą witaminy D w ilości 1600 IU i wapnia w ilości 800 mg a obniżeniem ciśnienia tętniczego o 9%. Przeprowadzono wiele badań potwierdzających fakt, że podaż witaminy D wiąże się z mniejszym ryzykiem rozwoju zawału serca.
Witamina D3 działa również neuroprotekcyjnie. Udowodniono bowiem opóźnianie związanych z wiekiem zmian gęstości neuronów w obrębie hipokampa oraz ochronę komórek nerwowych przed śmiercią w przypadku udaru. Ponadto witamina ta odgrywa rolę ochronną przed neurotoksycznym efektem reakcji utleniania, poprzez zwiększanie poziomu wewnątrzkomórkowego glutationu.
Skutki niedostatecznej podaży
Z badań dotyczących spożycia witaminy D i wapnia w odniesieniu do zdrowia kości w dużej grupie osób dorosłych wynika, że przeciętne spożycie witaminy D było znacząco niższe od zalecanych norm. Hipowitaminoza występowała u 26% badanych. Hipowitaminoza lub awitaminoza D powstają, gdy podaż witaminy D nie jest wystarczająca w stosunku do zapotrzebowania organizmu. Może to wynikać z niskiej wydajności endogennej syntezy witaminy D oraz niskiego jej spożycia. Rosnący odsetek niedoborów witaminy D jest spowodowany jej zmniejszoną endogenną syntezą związaną ze zmianą stylu życia, czyli spędzaniem mniejszej ilości czasu na świeżym powietrzu, stosowaniem filtrów UVB, zanieczyszczeniem powietrza, starzeniem się społeczeństwa oraz migracją ludności.
Zmniejszona ekspozycja na światło słoneczne, złe odżywianie i związane z wiekiem zmiany w skórze oraz zmiany czynności nerek predysponują szczególnie osoby starsze do wystąpienia niedoborów witaminy D. Istnieje też kilka jednostek chorobowych, w których dochodzi do zaburzeń wchłaniania i metabolizmu witaminy D, są to: nieswoiste zapalenia jelit, choroba trzewna, przewlekłe cholestazy, mukowiscydoza i zespół krótkiego jelita. Na działanie kalcyferolu może również wpływać spożywanie pewnych produktów, m.in. saponin, czyli związków pochodzenia roślinnego, których obecność stwierdzono w szpinaku, burakach, szparagach i soi, a także chałwie. Wykazują one antagonizm w stosunku do witaminy D, objawiający się osteomalacją. Niedobór witaminy D występuje u 60–100% ciężarnych na całym świecie. Negatywny wpływ niedoboru witaminy D w okresie ciąży może mieć związek z nietolerancją glukozy w ciąży, cukrzycą ciężarnych, rzucawką przedporodową, krótszym czasem trwania ciąży i jej zakończeniem drogą cesarskiego cięcia oraz bakteryjnym zapaleniem pochwy w pierwszym trymestrze. Niedobór witaminy D w okresie ciąży, szczególnie w jej drugiej połowie, wpływa na obniżoną masę kostną noworodka, rozmiękanie potylicy, zaburzenia rozwoju zawiązków zębowych, a także powoduje krzywicę i noworodkową hipokalcemię. U niemowląt z krzywicą niedoborową występuje 4-krotnie większe ryzyko niepowodzenia leczenia ciężkiego zapalenia płuc. Krzywica znacznie zwiększa też ryzyko występowania cukrzycy
typu 1. Konsekwencją hipowitaminozy u płodu może być negatywny wpływ na szczytową masę kostną i w późniejszym okresie większe ryzyko osteoporozy. Odległe konsekwencje hipowitaminozy z okresu prenatalnego związane są z występowaniem chorób alergicznych
i cukrzycy u dzieci. Niedobór witaminy D powoduje zmiany kostne zależne od wieku: powoduje krzywicę u małych dzieci, osteomalację głównie u kobiet i zrzeszotnienie kości u osób starszych. Dane dotyczące wpływu witaminy D na rozwój osteoporozy są sprzeczne. Wyniki badań wskazują, że nie ma żadnych dowodów bezpośredniego negatywnego wpływu niskiego spożycia witaminy D na BMD (bone mineral density), jeśli w ogóle można mówić o jakiejś korelacji, to spożycie witaminy D jest ujemnie skorelowane z BMD. Hipowitaminoza D powoduje także wtórną nadczynność przytarczyc i wydaje się związana ze zmniejszeniem równowagi ciała, czyli niezamierzonymi ruchami tułowia, a więc z podwyższonym ryzykiem upadków i złamań urazowych. Niedobór witaminy D to jeden z czynników ryzyka rozwoju chorób autoimmunologicznych oraz określonych typów nowotworów. Niskie stężenia 25(OH)D w surowicy opisywane są u osób chorujących na toczeń układowy, zespół antyfosfolipidowy, zespół Sjȍgrena, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa, reumatoidalne zapalenie stawów, mieszaną chorobę tkanki łącznej, twardzinę układową oraz łuszczycę. Niedobór kalcyferolu zmniejsza ekspresję genu kodującego reninę, hamując układ renina–angiotensyna– –aldosteron, co prowadzi do nadciśnienia tętniczego. Dane National Health and Nutrition Examination Survey jednoznacznie wskazują, że obniżone stężenie witaminy D wiąże się z częstszym występowaniem choroby wieńcowej, niewydolności serca, udaru i choroby obwodowej naczyń. Liczne doniesienia wskazują, że niski poziom kalcytriolu jest związany z częstszym występowaniem zawału mięśnia sercowego, zastoinowej niewydolności serca i kalcyfikacji aorty oraz jej zwężenia. Niskie stężenie kalcytriolu wiąże się z wysoką śmiertelnością u osób z krańcową niewydolnością nerek i serca.
Wpływ witaminy D na zdrowie psychiczne; wykazano korelacje między niskim poziomem witaminy D3, a częstością i ciężkością przebiegu niektórych zaburzeń psychicznych, takich jak choroba dwubiegunowa, nerwica i depresja. Niedobór witaminy D w okresie prenatalnym może mieć również wpływ na rozwój zaburzeń funkcji werbalnych i schizofrenii w wieku dorosłym, nie wpływa jednak na inteligencję i funkcje poznawcze. Stan niedoboru tej witaminy może wskutek zaburzenia barierowej funkcji skóry, dysregulacji immunologicznej i nieprawidłowej obrony przed czynnikami infekcyjnymi przyczynić się do procesu zliszajowacenia w przebiegu atopowego zapalenia skóry.
Bibliografia:
- Szczeklik A. Choroby wewnętrzne. Wyd. 2018.
- Endokrynologia ogólna i kliniczna. Red. F. Greenspan, G. Gardner. Czelej,
- Malafarina V., Úriz-Otano F., Iniesta R., Gil-Guerrero L. Sarcopenia in elderly: Diagnosis, physiopathology and treatment
- Prudencio J., Akutsu N., Wong T., Benlimame N. et al. Action of low calcemic 1,25-dihydroxyvitamin D3 analogne EB1089 in head and neck squamous cell carcinoma. J. Natl. Cancer Inst.
- Williams S., Seidner D.L. Metabolic bone disease in gastrointestinal illness.
- Czech-Kowalska J., Wietrak E., Popiel M. Znaczenie witaminy D w ciąży i laktacji. Ginekol. Położnicza
- Nikonorow M., Urbanek-Karłowska. Toksykologia żywności
- Multidirectional effect of vitamin D Dittfeld A., Gwizdek K., Koszowska A., Fizia K.
Dodaj komentarz