Witamina D – kompendium wiedzy

Witamina D – charakterystyka

Witamina D występuje w dwóch różnych formach: D2 (jest to ergokalcyferol pochodzenia roślinnego) oraz D3 (cholekalcyferol, który jest syntetyzowany w oranizmach ssaków). Podstawowym źródłem witaminy D jest dla ludzi witamina D3, którą uzyskuje się dzięki syntezie przezskórnej pod wpływem promieni słonecznych UVB. Aby synteza ta mogła zaistnieć, promienie słoneczne muszą mieć długość fali od 290–315 nm. W zetknięciu z ciepłą skórą, powodują one przemianę 7-dehydrocholesterolu w prewitaminę D3, która zmienia się w cholekalcyferol (D3). Witamina D3 łączy się następnie ze specjalnym białkiem wiążącym witaminę D i wędruje do wątroby. W wątrobie cholekalcyferol podlega 25-hydroksylacji przy udziale 25-hydroksylazy – głównym enzymem katalizującym jest CYP2R1. W procesie tym uczestniczą również enzymy frakcji mikrosomalnej CYP2J3, CYP2J2, CYP3A4, CYP2C11. Powstaje wówczas 25-hydroksycholekacyferol, czyli 25-OH-D. Kolejny proces hydroksylacji ma miejsce głównie w kanalikach nerkowych przy udziale 1α-hydroksylazy, którego efektem jest 1,25-dihydroksycholekacyferol(kalcytriol, hormon D3) - (1,25(OH)2D). W nerkach proces ten jest ściśle regulowany przez parathormon (PTH) i czynnik wzrostu fibroblastów 23 (FGF23) Oprócz nerek, powtórna hydroksylacja zachodzi również w innych tkankach ludzkiego ciała np. keratynocytach, przytarczycach, łożysku, makrofagach, komórkach mięśniówki gładkiej. 1,25(OH)2D w postaci związanej z białkiem wiążącym witaminę D (DBP) krąży we krwi.

Do czego potrzebna jest witamina D?

Bez witaminy D nie byłoby w pełni zdrowego człowieka. Jej niedobór odbija się bowiem na kondycji całego organizmu. Przede wszystkim dlatego, że wiele komórek organizmu posiada receptory witaminy D m.in. komórki nabłonkowe jelit i nerek, osteocyty, keranocyty, monocyty, makrofagi i uczynnione limfocyty B i T.Wzmacnia układ odpornościowy, chroni przed chorobami autoimmunologicznymi oraz chorobami układu krążenia, zapobiega osteoporozie, zmniejsza ryzyko wystąpienia nowotworu, chorób dermatologicznych, krzywicy oraz dba o prawidłowy przebieg ciąży oraz właściwy rozwój dziecka. Pełni więc tak wiele różnorodnych i ważnych funkcji w organizmie, że jej niedobór musi prowadzić do pewnego rodzaju zaburzeń i związanej z tym utraty zdrowia.

Witamina D a osteoporoza

Rola witaminy D w zapobieganiu osteoporozie jest już powszechnie znana. Witamina ta jest potrzebna do pobudzania osteoblastów (komórek kościotwórczych) do wytwarzania fosfatazy zasadowejoraz osteokalcyny oraz do obniżonej produkcji kolagenu. Dzięki tego typu działaniom bierze udział w procesach sprzyjających formowaniu kości. Jest też niezbędna do tego, by monocyty mogły różnicować się do makrofagów, a te z kolei mogły łączyć się z osteoklastami i powodować zwiększoną mobilizację wapnia. Bez odpowiedniej dawki witaminy D niemożliwe byłoby prawidłowe wchłanianie się wapnia, stąd udział tej witaminy w zapobieganiu osteoporozie jest ogromny.

Witamina D a choroby sercowo-naczyniowe

Zaobserwowano, iż witamina D jest w stanie obniżać ryzyko zachorowania na choroby serca, gdyż wpływa na unormowanie ciśnienia tętniczego. Badania dowodzą, że istnieje zależność pomiędzy niskim stężeniem witaminy D w osoczu, a podniesionym poziomem ciśnienia tętniczego oraz dużą aktywnością reninową osocza. W momencie suplementacji witaminą D3, zahamowana zostaje synteza reniny, która powiązana jest z mechanizmem podnoszenia ciśnienia i zmniejszone zostaje w ten sposób ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Ten wpływ na obniżenie ciśnienia tętniczego potwierdzony został badaniem, w którym chorych na nadciśnienie tętnicze wystawiano na eskpozycję słoneczną 3 razy w tygodniu przez 3 miesiące. Po tym czasie okazało się, że u chorych, którzy przeszli taką „kurację”, nastąpiło wyraźne obniżenie ciśnienia tętniczego i jednoczesne podniesienie się poziomu 25 (OH) D3 w organizmie, o około 180 %. Powiązanie wpływu witaminy D3 na pojawienie się chorób serca może być też związane z pracą przytarczyc. Stwierdzono bowiem, iż istnieje zależność pomiędzy przewlekłym niedoborem witaminy D a wtórną nadczynnością przytarczyc, która z kolei może prowadzić do incydentów sercowych. Zabserwowano także u osób o obniżonym stężeniu 25(OH)D zwiększone ryzyko ostrego zawału serca, niewydolności serca czy udaru.

Witamina D a odporność

Witamina D pełni istotną rolę, jeśli chodzi o budowanie odporności człowieka, gdyż oddziałuje zarówno na limfocyty typu T oraz B, komórki dendrytyczne, jak również stymuluje różnicowanie się monocytów do makrofagów. Wpływając na komórki układu immunologicznego ma więc pewien wpływ na przebieg infekcji wirusowych, czy bakteryjnych. Badania przeprowadzone przez Aloia i Li-Ng pokazują na przykład, że peptydy antybakteryjne, które znajdują się zarówno w monocytach, neutrofilach, czy komórkach NK, jak również w komórkach nabłonka układu oddechowego, ulegają zintensyfikowanej ekspresji pod wpływem działania witaminy D. Nasuwa się więc wniosek, że te bakterie, które źle reagują na działania peptydów antybakteryjnych, mogłyby szybciej ginąć, o ile w organizmie człowieka znajdowałaby się wystarczająca ilość witaminy D.

Witamina D a choroby autoimmunologiczne

Witamina D jest jednym z elementów, które mogą wpływać na ograniczenie liczby chorób autoimmunologicznych. Badania przeprowadzane na myszach wykazały np., że podawanie gryzoniom witaminy D, a dokładnie — 1,25 (OH) D3, przez 14 dni od immunizacji kolagenem, zapobiegło rozwojowi zapalenia stawów. Podawanie 1,25 (OH) D3 było też w stanie zwiększyć insulinowrażliwość oraz regulować wydzielanie insuliny w cukrzycy insulinoniezależnej (typu 2). Z kolei obserwacje epidemiologiczne na dużych grupach ludzi, które przeprowadzano w Stanach Zjednoczonych, pokazały, iż wysoki poziom witaminy D wiąże się zwykle z mniejszą zachorowalnością na stwardnienie rozsiane. Badania obserwacyjne wykazują ponadto, iż przyjmowanie dziennie dawki witaminy D w ilości 400 IU obniża u kobiet ryzyko zachorowania na stwardnienie rozsiane aż o 41 % (w porównaniu do kobiet, które jej nie suplementują). Inne badania kohortowe, prowadzone pod kątem zależności pomiędzy poziomem witaminy D w osoczu a chorobami autoimmunologicznymi ,pokazują, że istnieje zależność między niskim poziomem tej witaminy a zwiększonym ryzykiem zachorowania na chorobę Leśniowskiego-Crohna. Zarówno w chorobie Leśniowskiego-Crohna jak i w cukrzycy insulinoniezależnej, stwardnieniu rozsianym, czy reumatoidalnym zapaleniu stawów, występuje nadmierna aktywacja odpowiedzi typu komórkowego Th1. Utrzymanie właściwego poziomu stężenia 25 (OH) D3 w osoczu sprawia, że możliwe jest przywrócenie równowagi pomiędzy odpowiedzią typu Th1 a Th2, co powoduje wyciszenie stanu zapalnego i poprawę stanu zdrowia pacjenta. Stąd suplementacja witaminą D zalecana jest przy części chorób autoimmunologicznych, jako sposób na ich zatrzymanie a nawet pierwszy krok do remisji.

Witamina D a nowotwór

Antynowotworowe działanie witaminy D opiera się w głównej mierze o zdolność do hamowania proliferacji komórek nowotworowych, jak i aktywowanie ich śmierci (apoptozy). Już w roku 1941 dostrzeżono, że ekspozycja na promienie słoneczne może mieć związek z obniżeniem śmiertelności przy kliku typach nowotworów. Te obserwacje potwierdzono w późniejszych badaniach, już po roku 1980, kiedy wykazano, iż faktycznie istnieje zależność pomiędzy deficytem witaminy D a wystąpieniem raka jelita grubego. Obecnie w Europie przeprowadza się ścisłe obserwacje epidemiologiczne badające związek witaminy D z hamowaniem rozwoju nowotworu. Jak dotąd pokazują one, że ekspozycja słoneczna zwiększa przeżywalność osób z nowotworem żołądka, płuc, jelita grubego oraz raka sutka.

Źródła witaminy D

Endogenne

Źródłem endogennym, czyli wewnętrznym, witaminy D jest synteza przezskórna. 90 % witaminy D, która znajduje się w osoczu, jest pochodzenia endogennego. Na jej poziom w organizmie wpływa przede wszystkim ilość czasu, w jakim skóra jest eksponowana na promienie UVB. Przyjmuje się, że wystarczy 20 minut ekspozycji na promienie słoneczne, aby wytworzyć wystarczającą dawkę witaminy D na cały dzień. Co istotne — w przypadku pozyskiwania witaminy D drogą przezskórną nie obserwuje się zjawiska „przedawkowania”, gdyż ewentualny nadmiar tej witaminy jest magazynowany w formie kalcydiolu w tkance tłuszczowej i jest z niej uwalniany w przeciągu dwóch miesięcy, w momencie, gdy w organizmie występuje jej deficyt. Synteza przezskórna jest najłatwiejszą drogą do pozyskania witaminy D, jednakże istnieją pewne przeszkody w jej pozyskaniu w okresie jesienno-zimowym. Okazuje się na przykład, że w Polsce organizm może ją wytworzyć z promieni słonecznych tylko od kwietnia do września. W pozostałych miesiącach promieniowanie jest zbyt słabe, aby mogło zapewnić odpowiednią dawkę witaminy D. Poza tym przeszkodą w wytworzeniu witaminy D drogą przezskórną może być ciągłe smarowanie się kremami z filtrem, poziom melaniny w skórze, a także wiek. Osoby o ciemnej karnacji muszą pozostawać dłużej na słońcu niż osoby o karnacji jasnej, aby pozyskać odpowiednią dawkę witaminy D. Z kolei u osób starszych, po 70 roku życia, spada aż o 75 % ilość 7-dehydrocholesterolu w skórze, co utrudniać może syntezę cholekalcyferolu.

Egzogenne

Źródłem witaminy D3, choć zdecydowanie słabszym niż droga przezskórna, jest pożywienie. Najbardziej zasobne w cholekalcyferol są tłuste ryby morskie, takie jak łosoś, czy makrela. Jej źródłem jest też tran. Znacznie mniej znajduje się jej w mięsie, podrobach, drobiu i przetworach mlecznych, zwłaszcza o obniżonej zawartości tłuszczu. Dostarczanie sobie witaminy D wyłącznie przez jedzenie, jest kiepskim pomysłem ze względu na jej małą ilość we wspomnianych produktach. Spożywając bowiem 100 g tłustej ryby, dostarczamy sobie jedynie 400–500 IU, co jest ilością niewielką w porównaniu z syntezą przezskórną, gdzie w ciągu 15 minut ekspozycji na promienie UVB uzyskujemy taki poziom kalcydiolu w osoczu, jaki moglibyśmy uzyskać dopiero po spożyciu 10000–20000 IU witaminy D3. Jedzenie może nam jednak dostarczyć drugiej z form witaminy D, a mianowicie ergokalcyferolu, który znajduje się np. w grzybach. Ma on jednak zdecydowanie mniejszą aktywność niż cholekalcyferol i nie stanowi istotnego źródła witaminy D dla człowieka. Chcąc dostarczyć odpowiednią dawkę witaminy D drogą egzogenną, należałoby, zwłaszcza w okresie jesienno-zimowym, sięgać po dobry suplement zawierający dobrze przyswajalną formę tej witaminy. Dzięki temu można by mieć pewność, że nawet jeśli danego dnia nie dostarczymy w diecie wystarczającej ilości witaminy, nasz organizm otrzyma niezbędną dawkę do zachowania zdrowia.

Zalecane dawki witaminy D

Noworodki i niemowlęta

Aby u noworodków oraz niemowląt uzyskać prawidłowe stężenie 25(OH)D w osoczu, rekomenduje się podawanie im w formie doustnej cholekalcyferol (D3) w ilości 400 j.m. na dobę do 6 miesiąca życia. Od 6 do 12 miesiąca życia rekomenduje się dawki 400j.m – 600j.m. Tego typu suplementację można rozpocząć już od pierwszych dni życia dziecka i nie jest to zależne od suplementacji tej witaminy, jaką miała matka w ciąży. Dawka 400 j.m. na dobę jest dawką przeznaczoną dla dzieci karmionych piersią. W momencie, gdy dziecko karmione jest mlekiem sztucznym, należy wziąć pod uwagę ilość witaminy D przyjmowanej razem ze sztuczną mieszanką. U wcześniaków stosuje się z kolei zwiększoną dawkę witaminy D3, która wynosi 800 j.m. Stosuje się ją do momentu, gdy dziecko osiągnie skorygowany wiek 40 tygodni.

Dzieci od 1. do 18. roku życia

Sugerowaną dawką, jaką zaleca się dzieciom od 1 do 18 roku życia, jest dawka od 600 j.m. do 1000 j.m. na dobę. Dawka zależna jest zarówno od wieku, jak i masy ciała dziecka, jak również od okresu jej podawania. W okresie jesienno-zimowym, kiedy niemożliwa jest synteza przezskórna, podaje się większe dawki cholekalcyferolu.

Suplementacja witaminy D dla zdrowych osób dorosłych

Aby uzyskać prawidłowym poziom witaminy D w osoczu, dorośli powinni stosować od 800 do 2000 j.m. na dobę. Przy czym wielkość dawki zależna jest od masy ciała oraz okresu jej przyjmowania (w okresie od października do marca podaje się zwiększoną dawkę).

Suplementacja witaminą D w okresie jej niedoboru

Przy stwierdzonym niedoborze witaminy D zaleca się, aby przyjmować przez 3 miesiące witaminę D3 w ilości:

l 1000 j.m. na dobę, jeśli dziecko ma poniżej 1 miesiąca życia,

l 1000–3000 j.m. na dobę, jeśli dziecko znajduje się między 2–12 miesiącem życia,

l 5000 j.m. na dobę jeśli dziecko ma powyżej 12 miesiąca życia,

l 7000 j.m. na dobę – jeżeli są to osoby dorosłe

Suplementacja u osób starszych

Po 65 roku życia niedobory witaminy D występują u około 90% tej populacji. Dlatego zaleca się osobom po 65 roku życia z prawidłową wagą przyjmować witaminę D przez cały rok w dawkach 800–2000 j.m na dobę. U osób z nadwagą lub otyłością dawki te powinny być dwa razy większe.

Suplementy czy leki zawierające witaminę D należy podawać z posiłkiem lub bezpośrednio po nim, aby zoptymalizować jej wchłanianie.

Przez cały czas suplementacji witaminą D, konieczne jest regularne monitorowanie poziomu 25(OH)D, wapnia w surowicy krwi oraz wapnia wydalanego razem z moczem, jak również fosfatazy zasadowej.

Uwaga! Powyższa porada jest jedynie sugestią i nie może zastąpić wizyty u specjalisty. Pamiętaj, że w przypadku problemów ze zdrowiem należy bezwzględnie skonsultować się z lekarzem!

Konsultacja merytoryczna: mgr farm. Karolina Czarnacka

Źródła:

l E.L. Januszewska, Nowe spojrzenie na witaminę D, „Gazeta Farmaceutyczna” 2011, s.32–35, https://www.pth.pl/userfiles/file/wit_d.pdf

l C. Tukaj, Właściwy poziom witaminy D warunkiem zachowania zdrowia, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 2008, nr 62, s. 502–510, http://www.phmd.pl/api/files/view/2798.pdf

l C. L. Wagner, F. R. Greer, Prewencja krzywicy i niedoboru witaminy D u dzieci i młodzieży, „Pediatria po Dyplomie” 2009, vol. 13, nr 3, s. 13–27, https://podyplomie.pl/publish/system/articles/pdfarticles/000/012/557/original/13–27.pdf?1473329393

l B. Grygiel-Górniak, M. Puszczewicz, Witamina D – nowe spojrzenie w medycynie i reumatologii, „Postępy Medycyny i Higieny Doświadczalnej” 2014, nr 68, s. 359–368, http://www.phmd.pl/api/files/view/29514.pdf

l A.Kuryłowicz, T. Bednarczuk, J. Nauman, Wpływ niedoboru witaminy D na rozwój nowotworów i chorób autoimmunologicznych, „Endokrynologia Polska” 2007, vol. 58, nr 2, s. 140–152, https://www.ajwendieta.pl/cms/wp-content/uploads/witamina-d3-a-nowotwory.pdf

l A.Góral, W. Brola, M. Kasprzyk, W. Przybylski, Wpływ witaminy D na patogenezę i przebieg stwardnienia rozsianego, „Wiadomości Lekarskie” 2015, tom LXVIII, nr 1, s. 58–64, https://www.researchgate.net/profile/Waldemar_Brola/publication/275951424_The_role_of_vitamin_D_in_the_pathogenesis_and_course_of_multiple_sclerosis/links/554a4f700cf29f836c964d27/The-role-of-vitamin-D-in-the-pathogenesis-and-course-of-multiple-sclerosis.pdf

l K.A. Lisowska, E. Bryl, Rola witaminy D w rozwoju chorób autoimmunologicznych, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 2017, nr 71, s. 797–810, http://www.phmd.pl/api/files/view/198691.pdf

l Polskie zalecenia dotyczące profilaktyki niedoborów witaminy D – 2009, praca zbiorowa, „Pediatria Polska” 2010, nr 85 (1), s. 57–61 https://core.ac.uk/download/pdf/81209159.pdf

l Wytyczne dla lekarzy rodzinnych dotyczące suplementacji witaminy D, praca zbiorowa, „Forum medycyny rodzinnej” 2013, tom 7, nr 2, s. 55–58, https://journals.viamedica.pl/forum_medycyny_rodzinnej/article/view/34726

l J. Bolanowski, M.Bolanowski, Znaczenie wapnia i witaminy D w profilaktyce i zapobieganiu osteoporozy, „Advances in Clinical and Experimental Medicine” 2005, nr 14 (5), s. 1057–1062, http://www.dbc.wroc.pl/Content/2061/b27_Bola.pdf

l M. Myszka, M. Klinger, Immunomodulacyjne działanie witaminy D, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 2014, nr 68, s. 865–878, https://core.ac.uk/download/pdf/25796958.pdf