Uloga vitamina D u organizmu, imunomodulatorni učinak

Za osobe starije od 65 godina nužno je osigurati koncentraciju 25(OH)D3 u krvi od najmanje 60 nmol/L i tada dolazi do smanjenja učestalosti padova za 23%.

Vitamin D ili kolekalciferol je prethoromon koji je prisutan u biljnom i životinjskom svijetu, od najjednostavnijih do najsloženijih organizama, od fitoplanktona do sisavaca.

U ljudski organizam se unosi hranom, ali većina prisutnog vitamina je podrijetlom iz kože koji se sintetizira pod djelovanjem UVB zračenja iz endogenog kolesterola (7 dehidrokolesterola). Zatim se kolekalciferol ili D3 vitamin modificira u aktivni oblik u dvije faze. Prvo se u jetri hidroksilira u 25 OH kolekalcierol, a zatim u bubregu u 1, 25 dihidroksikolekalciferol (kalcitriol).

Dobro je poznata njegova uloga u metabolizmu kalcija i fosfora te u slučaju nedostatka na razvoj rahitisa kod djece i osteomalacije u odrasle populacije.

U zadnje vrijeme dolazimo do spoznaja o djelovanju vitamina D na ostale fiziološke procese kao i utjecaju na patofiziologiju brojnih bolesti. Od ranije se zna za pozitivne učinke vitamina D u liječenju i prevenciji osteoporoze.

Kod osoba koje uzimaju nadomjesnu terapiju vitamina D zabilježeno je manje padova i prijeloma. Za osobe starije od 65 godina nužno je osigurati koncentraciju 25(OH)D3 u krvi od najmanje 60 nmol/L i tada dolazi do smanjenja učestalosti padova za 23% (1).

I tip 1 i tip 2 šećerne bolesti su povezani sa statusom vitamina D u krvi. Kod dojenčadi koja je u Finskoj primala najmanje 2000 IJ na dan tijekom prve godine života, smanjen je rizik od DM tipa 1 za čak 78% (2).

Nedostatak ovog vitamina povezan je i s učestalošću tipa 2 dijabetesa. On utječe kako na funkciju beta stanica u sintezi i izlučivanju inzulina, tako i na inzulinsku osjetljivost perifernih tkiva time što regulira ekspresiju gena za inzulinski receptor. Ova studija je pokazala da je optimalna razina vitamina D u krvi za smanjenje inzulinske rezistencije od 80 do 119 nmol/L (3).

Kod osoba s hipertenzijom i sniženim vrijednostima vitamina D, nadomjesna terapija snižava sistolički tlak za 2 ─ 6 mmHg. Koncentracije vitamina D niže od 60 nmol/L linearno su povezane s višim rizikom od koronarne bolesti srca. Za sada studijama nije dokazano da bi nadomjesna terapija smanjila rizik od kardiovaskularnih događaja.

In vitro istraživanja su pokazala da vitamin D stimulira diferencijaciju, a umanjuje proliferaciju brojnih staničnih loza. Epidemiološke studije su pokazale negativnu korelaciju između razine vitamina D u krvi i učestalosti karcinoma debelog crijeva. U jednoj američkoj studiji nadomjesna terapija s dozom od 1000 IJ pokazala je smanjenje rizika od karcinoma svih vrsta te ukupne smrtnosti.

Brojna istraživanja su potvrdila imunomodulatorne učinke vitamina D. Nedostatak je povezan s povećanom učestalošću i virusnih i bakterijskih infekcija uključujući i tuberkulozu. Do sada su pozitivni učinci na autoimune bolesti dokazane kod upalnih bolesti crijeva, multiple skleroze, reumatoidnog artritisa, lupusa, sistemske skleroze, šećerne bolesti tipa 1, Graves-ove bolesti i Hashimotovog tireoiditisa.

Studija na 198 zdravih odraslih osoba koji su imali serumsku koncentraciju 25(OH)D 95 nmol/L ili više, imali su u pola manji rizik od razvoja akutne virusne respiratorne infekcije (4).

Učinci vitamina D na mehanizme obrane od virusnih infekcija i COVID-19 infekcije

Neki stručnjaci povezuju sezonsku pojavu virusnih infekcija (prehlade, gripe) te težih bakterijskih pneumonija s istovremeno nižim vrijednostima 25(OH)D3 u serumu tijekom zimskih mjeseci.

Vitamin D utječe na 3 mehanizma obrane od infekcija: fizička barijera, prirođena stanična imunost i stečena imunost (5).

Vitamin D:

• Poboljšava međustanične veze odnosno epitelne barijere te time smanjuje mogućnost prodora mikroorganizama (kadherin).
• Stimulira staničnu imunost poticanjem sinteze imunomodulatornih polipeptida kao što su katelicidin, LL 37 i defenzini. Ove molekule poboljšavaju aktivnost makrofaga i polimorfonuklearnih leukocita u borbi protiv virusnih i bakterijskih infekcija.

Vitamin D također s druge strane suprimira proinflamatorne mehanizme imunološkog odgovora te tako sprječava prekomjernu reaktibilnost. Tako je dokazano da smanjuje produkciju citokina iz Th1 limfocita – tumor nekroznog faktora i interferona gama (6). To je jedan od mogućih mehanizama kojima umanjuje mogućnost razvoja citokinske oluje, opisane kod COVID-19 infekcije (7).

Ovaj vitamin povećava ekspresiju gena odgovornih za antioksidativnu aktivnost stanica (glutation reduktaza i glutamat cistein ligaza) (8). Povećana produkcija glutationa štedi potrošnju askorbinske kiseline (vitamina C), a koja ima antimikrobne učinke (9, 10).

Neki stručnjaci povezuju sezonsku pojavu virusnih infekcija (prehlade, gripe) te težih bakterijskih pneumonija s istovremeno nižim vrijednostima 25(OH)D3 u serumu tijekom zimskih mjeseci (11).

Zbog sve većeg broja dokaza o potencijalnim učincima vitamina D na prevenciju te eventualno i liječenje infekcija uzrokovanih SARS-CoV -2 virusom, svjedoci smo i preporuka za nadomjesnu terapiju kolekalciferolom. Tako američki infektolog i epidemiolog Tom Frieden, direktor centra za prevenciju i kontrolu bolesti preporučuje primjenu vitamina D u borbi protiv COVID-19 infekcije.

Caccialanza i suradnici su u travnju ove godine u časopisu Nutrition objavili nutritivni protokol za liječenje COVID-19 infekcije. Preporučuju uvesti promptnu nadoknadu vitamina D u slučaju kada je njegova razina u serumu snižena.

Hrvatske smjernice za prevenciju, prepoznavanje i liječenje nedostatka vitamina D u odraslih

2016. godine su objavljene smjernice za prevenciju, prepoznavanje i liječenje nedostatka vitamina D u odraslih (Hrvatsko društvo za kliničku prehranu, Hrvatsko reumatološko društvo, Hrvatsko neurološko društvo, Hrvatsko društvo za aterosklerozu, Hrvatsko društvo za laboratorijsku medicinu, Hrvatsko društvo za osteoporozu, Hrvatsko onkološko društvo, Hrvatsko društvo nutricionista i dijetetičara).

Preporučene koncentracije 25(OH)D3 u krvi za dijagnozu nedostatka i poželjnih vrijednosti vitamina D

Mjerne jedinice su ng/mL i nmol/L. Čimbenik pretvorbe je 2,495.

Teški nedostatak vitamina D ≤ 30 nmol/L

Nedostatak (deficit) vitamina D 31 ─ 50 nmol/L

Manjak (insuficijencija) vit. D 51 ─ 75 nmol/L

Odgovarajuća (adekvatna) razina ≥ 75 nmol/L

Potencijalno povoljni učinci kod malignih bolesti 100 ─ 125 nmol/L

Suvišak vitamina D ≥ 250 nmol/L

Intoksikacija vitaminom D ≥ 375 nmol/L.

Smjernice preporučuju primjenu kolekalciferola u dozi od 800 do 2000 IJ dnevno (13).

Naši rezultati i iskustva

Tijekom mjeseci rujna i listopada 2016. godine, učinjeno je mjerenje razine vitamina D kod gerijatrijskih pacijenata hospitaliziranih u Specijalnoj bolnici za produženo liječenje Duga Resa (13).

Uključni kriteriji su bili: dob od 65 godina i više, samostalna pokretljivost, ne uzimanje preparata vitamina D.

Isključni kriteriji: mlađi od 65 godina, bolesnici koji boluju od malignih bolesti, palijativni pacijenti, nepokretni, ranije uzimanje preparata D vitamina.

Ukupno je bilo 66 pacijenata, 49 žena i 17 muškaraca. Prosječna razina 25(OH)D3 je bila 28 za žene i 35 nmol/L za muškarce.

Niti jedan pacijent nije imao preporučene vrijednosti (iznad 75 nmol/L). Težina deficita je korelirala s dobi.

Ovi podatci također upućuju na nužnost nadoknade vitamina D.

S obzirom na to da se radi o vitaminu topivom u mastima koji se može kumulirati u organizmu te izazvati intoksikaciju, preporučuje se povremena kontrola razine 25(OH)D3 u serumu.

Pri nadoknadi moramo voditi računa o sezonskim promjenama u sintezi kolekalciferola u koži uzevši u obzir navike svakog pacijenta (koliko se izlaže suncu tijekom ljetnih mjeseci). Također je bitna tjelesna težina (BMI) jer pretile osobe trebaju više doze. Isto tako, koža tamnoputih osoba lošije sintetizira kolekalciferol. Radi toga je najsigurniji i najučinkovitiji individualni pristup uz periodično praćenje 25(OH)D3 u serumu.

Literatura

1. Kun Zhu PhD, Nicole Austin PhD, Amanda Devine PhD, David Bruce MD, Richard L. Prince MD. A Randomized Controlled Trial of the Effects of Vitamin D on Muscle Strength and Mobility in Older Women with Vitamin D Insufficiency. Journal of the American Geriatrics Society Volume 58, Issue 11Pages: 2055-2263, November 2010
2. E Hyppönen, E Läärä, A Reunanen, M R Järvelin, S M Virtanen. Intake of Vitamin D and Risk of Type 1 Diabetes: A Birth-Cohort Study. Lancet, 2001 Nov 3;358(9292):1500-3. doi: 10.1016/S0140-6736(01)06580-1.
3.Patricia Lemieux , S John Weisnagel , Annabelle Z Caron , Anne-Sophie Julien, Anne-Sophie Morisset, Anne-Marie Carreau, Jonathan Poirier, André Tchernof, Julie Robitaille, Jean Bergeron, André Marette, Marie-Claude Vohl, Claudia Gagnon. Effects of 6-month Vitamin D Supplementation on Insulin Sensitivity and Secretion: A Randomised, Placebo-Controlled Trial. Europen Journal of Endocrinology. 2019 Sep;181(3):287-299.
 
4. James R Sabetta 1, Paolo DePetrillo, Ralph J Cipriani, Joanne Smardin, Lillian A Burns, Marie L Landry Serum 25-hydroxyvitamin D and the Incidence of Acute Viral Respiratory Tract Infections in Healthy Adults. Published: June 14, 2010. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011088
5. Gerry K. Schwalfenberg A review of the critical role of vitamin D in the functioning of the immune system and the clinical implications of vitamin D deficiency 07 September 2010. https://doi.org/10.1002/mnfr.201000174
6. Sharifi A., Vahedi H., Nedjat S., Rafiei H., Hosseinzadeh-Attar M.J. Effect of single-dose injection of vitamin D on immune cytokines in ulcerative colitis patients: A randomized placebo-controlled trial. APMIS. 2019;127:681–687. doi: 10.1111/apm.12982.
7. Huang C., Wang Y., Li X., Ren L., Zhao J., Hu Y., Zhang L., Fan G., Xu J., Gu X., et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020 doi: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5
8. Lei G.S., Zhang C., Cheng B.H., Lee C.H. Mechanisms of Action of Vitamin D as Supplemental Therapy for Pneumocystis Pneumonia. Antimicrob. Agents Chemother. 2017;61 doi: 10.1128/AAC.01226-17.
9. Mousavi S., Bereswill S., Heimesaat M.M. Immunomodulatory and Antimicrobial Effects of Vitamin C. Eur. J. Microbiol. Immunol. 2019;9:73–79. doi: 10.1556/1886.2019.00016.
10. Colunga Biancatelli R.M.L., Berrill M., Marik P.E. The antiviral properties of vitamin C. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2020;18:99–101. doi: 10.1080/14787210.2020.1706483.
11. Johan Moan , Arne Dahlback, Liwei Ma, Asta Juzeniene. Influenza, Solar Radiation and Vitamin D. Dermatoendocrinol. 2009 Nov;1(6):307-9. doi: 10.4161/derm.1.6.11357.
12.Riccardo CaccialanzaM.D. AlessandroLavianoM.D. FedericaLobascioM.D. ElisabettaMontagnaR.D. RaffaeleBrunoM.D. SerenaLudovisiM.D. Angelo GuidoCorsicoM.D., Ph.D. AntonioDi SabatinoM.D. Mirko BelliatoM.D. MonicaCalviPharm.D. IsabellaIaconaPharm.D.GiuseppinaGrugnettiR.N. ElisaBonadeoM.D. AlbaMuzziM.D. EmanueleCeredaM.D. Ph.D. Early nutritional supplementation in non-critically ill patients hospitalized for the 2019 novel coronavirus disease (COVID-19): Rationale and feasibility of a shared pragmatic protocol. https://doi.org/10.1016/j.nut.2020.110835
13. Darija Vranešić Bender, Zlatko Giljević, Vesna Kušec, Nadica Laktašić Žerjavić, Marija Bošnjak Pašić, Eduard Vrdoljak, Dina Ljubas Kelečić, Željko Reiner, Branimir Anić, Željko Krznarić. SMJERNICE ZA PREVENCIJU, PREPOZNAVANJE I LIJEČENJE NEDOSTATKA VITAMINA D U ODRASLIH Liječnički Vjesnik 2016;138:121-132
14. Dragan Božičević, Ivan Ožvald i sur. 3. Hrvatski gerontorološki i gerijatrijski kongres sa međunarodnim sudjelovanjem 15-17 studeni 2016. Knjiga sažetaka Liječnički Vjesnik