Jaki wpływ na organizm ma witamina D?

Kalcytriol to aktywna forma witaminy D3 powstająca w wyniku przemian metabolicznych najpierw w wątrobie, a następnie w nerkach. Główną rolą witaminy D, a konkretnie jej aktywnej formy kalcytriolu w organizmie człowieka jest utrzymanie homeostazy wapniowo-fosforanowej (czyli stałych parametrów, równowagi). Ostatnie lata w nauce przyniosły jednak nowe obserwacje, pozwalające stwierdzić, iż kalcytriol ma zdecydowanie szerszy wpływ na funkcjonowanie organizmu, niż się początkowo wydawało.

Przełom nastąpił wraz z odkryciem, że obecność receptorów jądrowych VDR (ang. Vitamin D Receptor), na które oddziałuje kalcytriol, nie ogranicza się wyłącznie do komórek kostnych i kanalików nerkowych, ale występuje w większości komórek organizmu. Receptor VDR znajduje się zatem m.in. również w: nadnerczach, przytarczycach, gruczole krokowym, gruczole sutkowym, jelicie cienkim i grubym, komórkach β trzustki, limfocytach,  sercu, ścianach naczyń krwionośnych, a także mózgu. Kalcytriol kontroluje również transkrypcję ponad 200 genów¹. Działanie witaminy D na ludzki organizm warunkując szereg różnych procesów jest niezwykle wszechstronne.

Witamina D, a układ kostny

Jak już powiedzieliśmy, podstawową rolą aktywnej formy witaminy D jest kontrola nad homeostazą wapniowo-fosforanową, odpowiada ona za przebieg prawidłowej mineralizacji kości i zębów. Odpowiedni poziom witaminy D warunkuje prawidłowe wchłanianie wapnia w jelicie cienkim i co za tym idzie prawidłowy poziom wapnia we krwi. Niedobór witaminy D i w konsekwencji niedobór wapnia skutkuje odpowiedzią ze strony gruczołów przytarczycznych i wzmożoną produkcją  Parathormonu (PTH) – hormonu polipeptydowego. Wzmożony wyrzut PTH powoduje zwiększenie poziomu wapnia we krwi, kosztem wapnia zgromadzonego w kościach. Nadmiar parathormonu powoduje demineralizację i destrukcję tkanki kostnej, a także nasila zwrotne wchłanianie jonów wapnia w nerkach, jednocześnie hamując zwrotne wchłanianie fosforanów.^2,3

Witamina D, a układ immunologiczny

Receptory witaminy D (VDR) występują również w komórkach układu odpornościowego, są obecne w limfocytach T i B, neutrofilach a także w komórkach APC (czyli komórkach prezentujących antygen – dendrytycznych, monocytach i makrofagach). Niedobór witaminy D skutkuje szerokim zachwianiem równowagi immunologicznej i częstszymi chorobami autoimmunologicznymi⁴. W kontekście jakich chorób mowa jest o znaczeniu witaminy D?

• Stwardnienie rozsiane. Skutki niedoboru witaminy D3 zostały przebadane na modelu zwierzęcym –  brak cholekalcyferolu w diecie u myszy powoduje wystąpienie  objawów doświadczalnego alergicznego zapalenia mózgu i rdzenia, które stanowi model stwardnienia rozsianego. Częstszą zachorowalność na stwardnienie rozsiane zaobserwowano w populacjach rasy kaukaskiej, w których nasłonecznienie jest mniejsze. Ponadto zaostrzenie przebiegu choroby obserwuje się w sezonach, w których stężenie kalcytriolu w krwi jest najniższe. Co więcej, owe obserwacje zostały potwierdzone w badaniu, w którym określono, iż spożycie witaminy D w większej dawce niż 400 IU zmniejsza ryzyko względne zachorowania na stwardnienie rozsiane⁵.
  
• Cukrzyca typu 1, czyli inaczej cukrzyca insulinozależna stanowi około 10% przypadków cukrzycy i dotyczy głównie dzieci i osób poniżej 30 roku życia. Podłożem występowania tej choroby jest przewlekły chorobowy proces autoimmunologiczny, w następstwie którego dochodzi do niszczenia komórek β (beta) wysepek Langerhansa (inaczej wysepek trzustkowych). Komórki beta odpowiadają za wydzielanie insuliny i amyliny. Degradacja tych komórek prowadzi zatem do zaburzenia wydzielania insuliny i w konsekwencji zachorowania na cukrzycę typu 1. Cukrzyca typu 1 jest chorobą o nie do końca wyjaśnionej etiologii, podejrzewa się jednak, że na jej rozwój mogą wpływać predyspozycje genetyczne, na które nakładają się tzw. czynniki spustowe (głównie czynniki środowiskowe), które wywołują autodestrukcję komórek β i w konsekwencji zachorowanie. Wśród czynników, które mogą być za to odpowiedzialne wymienia się: przewlekły stres, choroby wirusowe, zbyt wczesne włączenie do diety mleka krowiego, a także właśnie niedobór witaminy D⁶.  Niedobór witaminy D może bowiem prowadzić do wzrostu stężenia prozapalnych cytokin (np. IL-6, TNF-α), które przyczyniają się do autodestrukcji komórek β w wysepkach trzustkowych. Meta analiza 16 badań z 19 regionów zaobserwowała związek pomiędzy zmniejszonym promieniowaniem UV, a zachorowaniami. Wyniki tej analizy potwierdzają, że warianty VDR są zaangażowane w etiologię cukrzycy typu 1⁷.
  
• Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) to choroba charakteryzująca się uszkodzeniami i przewlekłym bólem stawów. Większy niż w ogólnej populacji niedobór witaminy D stwierdzono u pacjentów z RZS. Nie wiadomo jednak dokładnie, czy jest to skutek czy przyczyna choroby. Dokładna etiologia RZS nie jest bowiem znana, lecz wśród czynników wyróżnia się: predyspozycje genetyczne, przebyte infekcje wirusowe oraz zaburzenia nabytej odpowiedzi immunologicznej. Autoagresja układu immunologicznego polega na pobudzonej aktywności limfocytów T, które uwalniają prozapalne cytokiny rozpoznając antygeny własne organizmu za obce i próbując je zwalczać. W tym procesie pomagają limfocyty B podtrzymując stan zapalny, który niszczy błonę maziową stawu prowadząc do uszkodzeń. To właśnie obecność VDR w limfocytach T i B wskazują na pewien związek między odpowiednim poziomem witaminy D, a aktywnością i przebiegiem RZS. Badania prowadzone in vitro oraz na modelach zwierzęcych są obiecujące, odpowiedź jak duży wpływ witamina D ma na RZS powinny dać dalsze badania⁸.   
  
• Łuszczyca jest przewlekłą chorobą, w której procesy zapalne objawiają się charakterystycznymi zmianami na skórze. Dokładny czynnik nie został poznany, przypuszcza się, że mogą być to czynniki genetyczne. Związek między witaminą D, a łuszczycą upatruje się w roli zarówno kalcydiolu (pierwszy metabolit witaminy D3) jak i kalcytriolu (aktywnej formy witaminy D). Niskie stężenie kalcydiolu towarzyszy wzrostowi stężenia interleukiny 17 (IL-17), która aktywuje inne molekuły początkując reakcję zapalną i łuszczycę⁹. Ponadto ze względu na rolę kalcytriolu w hamowaniu odpowiedzi immunologicznej typu Th1 i Th17, uważa się, że jej niedobór może mieć wpływ na przebieg choroby¹⁰.
  
• Bielactwo to choroba o prawdopodobnie podłożu autoimmunologicznym skutkująca wymieraniem melanoctyów i co za tym idzie zaburzeniem pigmentacji skóry. Również w przypadku tej choroby obserwuje się zwiększone niedobory witaminy D w porównaniu z resztą populacji. Także w tym przypadku dokładnie nie wiadomo czy może to być skutek czy przyczyna choroby. Natomiast niedobór witaminy D może sprzyjać nadmiernemu wytwarzaniu cytokin typu Th1 oraz Th17, a także apoptozie melanocytów w zmianach bielaczych, co sprzyja zaostrzeniu objawów choroby¹¹. 
  
• Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (WZJG) oraz Choroba Leśniowskiego-Crohna to przewlekłe choroby układu pokarmowego. Ich etiologia również nie jest do końca poznana, mówi się natomiast o składowej czynników genetycznych i środowiskowych, a także o podłożu autoimmunologicznym. Badania kohortowe wykazały związek pomiędzy niskim poziomem witaminy D, a zachorowaniem na chorobę Leśniowskiego-Crohna. Kalcytriol może u chorych przywracać prawidłową równowagę między odpowiedzią typu komórkowego i humoralnego przez zmniejszenie wytwarzania IFN-γ i obniżenie stężenia cytokin prozapalnych. W przypadku WZJG działanie protekcyjne witaminy D wydaje się być związane głównie z utrzymywaniem prawidłowej odpowiedzi wrodzonej, dzięki czemu zachowana zostaje integralność błony śluzowej jelita oraz zahamowany proces zapalny¹².

Witamina D, a układ krążenia

Receptory witaminy D (VDR) zauważono również w licznych komórkach tworzących układ sercowo-naczyniowy. Coraz więcej doniesień wskazuje na rolę witaminy D w takich chorobach jak: miażdżyca, choroba niedokrwienna serca, nadciśnienie tętnicze, niewydolność serca oraz migotanie przedsionków. Podając za P. Wiśniewskiego i J. Nessler z Kliniki Choroby Wieńcowej i Niewydolności Serca Uniwersytetu Jagiellońskiego:

Obecność receptorów witaminy D w tak wielu komórkach organizmu świadczy o jej wszechstronnym działaniu i potencjale profilaktycznym jak i terapeutycznym¹³. 

Bibliografia:

1. Miętka Aleksandra, Witamina D właściwości i działanie, Praca poglądowa w ramach specjalizacji z farmacji aptecznej, kierownik specjalizacji: mgr farm. Daria Mazurek, str. 6.
2.  Miętka Aleksandra, Op. Cit. str. 7.
3. Lisowska KA, Bryl E. The role of vitamin D in the development of autoimmune diseases. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2017 Aug 28;71(1):797-810. doi: 10.5604/01.3001.0010.3857. PMID: 28894040. ,  str. 798.
4. Lisowska KA, Bryl E. The role of vitamin D in the development of autoimmune diseases. Postepy Hig Med Dosw (Online). 2017 Aug 28;71(1):797-810. doi: 10.5604/01.3001.0010.3857. PMID: 28894040., str. 147.
5. Kurylowicz, Alina & Bednarczuk, Tomasz & Nauman, Janusz. (2007). [The influence of vitamin D deficiency on cancers and autoimmune diseases development]. Endokrynologia Polska. 58. 140-52.
6. https:/home/labspl/domains/labs212.pl/public_html/diabetyk24.pl/blog-section/cukrzyca-typu-1-przyczyny-objawy-leczenie-jak-zyc-z-cukrzyca-typu-1
7. Ponsonby AL, Pezic A, Ellis J, Morley R, Cameron F, Carlin J, Dwyer T. Variation in associations between allelic variants of the vitamin D receptor gene and onset of type 1 diabetes mellitus by ambient winter ultraviolet radiation levels: a meta-regression analysis. Am J Epidemiol. 2008 Aug 15;168(4):358-65. doi: 10.1093/aje/kwn142. Epub 2008 Jun 13. PMID: 18552362.
8. Milcher Marcin, Witamina D w reumatoidalnym zapaleniu stawów, https:/home/labspl/domains/labs212.pl/public_html/www.przegladreumatologiczny.pl/witamina_d_w_reumatoidalnym_zapaleniu_staww
9.  https:/home/labspl/domains/labs212.pl/public_html/cordis.europa.eu/article/id/202162-hope-for-more-effective-psoriasis-treatment/pl
10. Lisowska KA, Op. cit. str. 806.
11. Lisowska KA, Op. cit. str. 806.
12. Lisowska KA, Op. cit. str. 804.
13. Paweł Wiśniewski, Jadwiga Nessler, Interwencja czy prewencja? Witamina D a układ krążenia., Kardiol. Inwazyjna 2016; 11 (5): 62-68.