Utjecaj na bolesti i zdravlje

Autizam

Savjeti da se izbjegava izlaganje suncu i zaštiti koža (odjećom ili kremama za sunčanje) je povezano sa povećanjem pojavnosti autizma. Smanjene količine vitamina D mogu tome biti uzrok. Također, postoje indicije da se ova bolest pojavljuje češće u zemljama s manje sunca te da se manje pojavljuje u djece čije su majke jele hranu bogatu vitaminom D tijekom trudnoće. No, potrebna su daljnja istraživanja da se takve sumnje potvrde.[1]

Autoimune bolesti

Inzulin-ovisan diabetes mellitus, multipla skleroza i reumatoidni artritis su autoimune bolesti. Autoimune bolesti nastaju kao posljedica pretjerane reakcije imunološkog sustava protiv tvari, organizama i tkiva normalno prisutnih u tijelu. U inzulin-ovisnom dijabetesu cilj pretjeranog imunološkog odgovora su beta-stanice guterače koje proizvode inzulin, u multipli sklerozi ciljne stanice su stanice koje proizvode mijelin, dok u reumatoidnom artritisu ciljne stanice su stanice koje proizvode kolagen. Posebna vrsta stanica, T stanice, su zaslužne za autoimunološki odgovor. Vitamin D, tj. njegov aktivni oblik, upravlja T stanicama u smislu gašenja autoimunih odgovora. Ideja da sunčeva svjetlost štiti od razvoja multiple skleroze (a i drugih autoimunih bolesti) proizašla je iz činjenice da je ta bolest češća u zemljama udaljenijim od ekvatora.  Također, pojavnost multiple skleroze je veća u zemljama gdje nema mnogo sunčanih dana (najveći postotak oboljenja jest u oblačnoj Škotskoj). Moguća veza između nedostatka vitamina D i nastanka (razvoja) multiple skleroze jest u supresiji imunološkog odgovora (potaknutog vitaminom D) i u tome da je vitamin D potreban za aktivaciju histokompatibilnog gena koji je odgovoran za sposobnost organizma da razlikuje svoje i strane proteine. Daljnja istraživanja su potrebna ne bi li se utvrdio točan mehanizam i povezanost vitamina D i multiple skleroze.[2,3] Vitamin D djeluje također na metabolizam inzulina i ravnotežu šećera u krvi te time utječe na nastanak šećerne bolesti. Dodatak vitamina D prehrani djece smanjue rizik od nastanka dijabetesa za 80 %. Istraživanja su pokazala da djeca, kojima nedostaje vitamina D te su oboljela od rahitisa, imaju 3 puta povećan rizik od razvoja od šećerne bolesti. Međutim, potrebno je dodatno istražiti povezanost vitamina D i šećerne bolesti.[4,5,6,7] Istraživanja pokazuju da žene u postmenopauzi imaju manji rizik od nastanka reumatoidnog artritisa s povećanim dozama vitamina D. Općenito, savjetuje se što više boraviti vani, a manje vremena provoditi u zatvorenom prostoru.[8]

Gripa

Brojna istraživanja povezuju vitamin D sa smanjenjem pojave gripe i drugih brojnih respiratornih infekcija, bez obzira na izvor vitamina D (sunce, dodaci prehrani, UV lampe). Vitamin D regulira ekspresiju brojnih antimikrobnih peptida koji djeluju protiv bakterija, gljivica i virusa. Prisutnost patogenih mikroorganizama izaziva proizvodnju hidroksilaze koja pretvara 25(OH)D u 1,25(OH)2D. I epitelne stanice i makrofagi, u doticaju sa mikroorganizmom, pojačano izlučuju antimikrobne peptide koji oštećuju lipoproteinske membrane tih patogenih mikroorganizama, ukljućujući i virus influenze. Urođeni imunosni sustav štiti organizam od „napada“ patogenih mikroorganizama, no također signalizira i priprema imunosni sustav za proizvodnju antigen-specifičnih T-limfocita i imunoglobulina. Antimikrobni peptidi (kao što je katelicidin) izazivaju popravak tkiva preko aktivacije epitelnog rasta i angiogeneze (proces stvranja krvnih žila). Osjetljivost na infekcije (i gripu) je smanjena s većim dozama vitamina D. Sezonske varijacije u razinama vitamina D (u zimskim mjesecima ima manje sunca, stoga i koža sintetizira manje vitamina D) se povezuju sa sezonskim epidemijama gripe (upravo u zimskim mjesecima). Međutim, sezonska pojava gripe se povezuje i sa drugim čimbenicima, kao što je niska relativna vlažnost unutarnjih prostora (zbog grijanja) i niske temperture koje pogoduju širenju i preživljavanju virusa zimi. Posebno važan utjecaj vitamin D ima na smanjenje infekcija kod oboljelih od astme i kronične opstruktivne plućne bolesti.[9,10,11,12]

Kardiovaskularne bolesti

Vitamin D utječe na razinu kalcija u krvi, koji pomaže u regulaciji krvnog tlaka. Istraživanja pokazuju da optimalne razine vitamina D smanjuju stopu smrtnosti od srčanih bolesti. Također, nađeno je da se niske razine vitamina D mogu povezati sa povećanim rizikom od periferne bolesti arterija, visokog krvnog tlaka i općenito kardiovaskularnih bolesti. Nedostatak vitamina D (uz hipokalcemiju i hipofosftemiju) se povezuje sa smanjenom kontraktilnosti srčnog mišića. 1,25(OH)2D stimulira apsorpciju kalcija u stanice srčanog mišića.  Zanimljivo je da se više količine 25-hidroksivitamina D mogu povezati sa smanjenjem aortnog i karotidnog kalcificiranog aterosklerotičnog plaka u ljudi obojene kože, dok ovi rezultati nisu primijećeni u osobama svijetlije puti. Iako brojna istraživanja povezuju vitamin D sa smanjenjem rizika od bolesti srca, potrebna su daljnja istraživanja posebno zbog mogućih drugih čimbenika i njihovog sinergističkog utjecaja.[13,14,28,29,30]

Rak

Poznato je da stanicama raka nedostaje svojstvo diferencijacije i da se ubrzano dijele (rastu). Molekularna osnova za pretpostavku da vitamin D djeluje protiv nastanka raka leži upravo u njegovoj ulozi u transkripciji gena koji reguliraju (inhibiraju) proliferaciju i apoptozu te potiču diferencijaciju. Djelovanje također uključuje i inhibiciju angiogeneze u tumoru, procesa stvaranja krvnih žila, čime se onemogućava dotok hranjivih tvari potrebnih tumoru za rast. U keratinocitima, vrsti stanica kože, 1,25(OH)2D potiče popravak oštećene DNA uzrokovano UV zračenjem, te smanjuje apoptozu i time povećava postotak preživljavanja nakon UV zračenja. Istraživanje iz 2006. godine je pokazalo povećanje rizika od nastanka raka u zemljama s manje sunčanih dana, a povećanje se povezuje s nižim razinama vitamina D, dakle s nedostatkom ovog vitamina. Bitni drugi čimbenici u razvoju raka su i genetski čimbenici, prehrana i pušenje.  Istraživanja pokazuju da se vitamin D može povezati sa smanjenim rizikom od raka mjehura, dojke, debelog crijeva, jajnika i prostate. Zanimljivo je da oboljeli od raka, koji su imali operacije ili su se liječili tijekom ljeta (stvaralo se više vitamina D u njihovoj koži), imaju veće šanse za oporavak od onih koji su bili operirani zimi. Bitan čimbenik jest i utjecaj vitamina D na sprječavanje infekcija. Analozi vitamina D (tvari slične vitaminu D, sintetizirane u laboratorijima) se testiraju da li posjeduju antikancerozna svojstva, s obzirom da su doze vitamina D koje su učinkovite protiv raka često i toksične za organizam, no potrebna su daljnja istraživanja da bi se pokazalo da li je vitamin D bitan u smanjenju rizika od nastanka raka, uziman sa ili bez kalcija. Potrebno je istražiti da li je nedostatak vitamina D uzrok raka te da li veće doze vitamina D smanjuju ili povećavaju rizik od raka.[15,16,17,30]

Istraživanja su pokazala da se vitamin D i kalcij ne mogu povezati sa smanjenjem rizika od nastanka raka dojke, no postoji mogućnost da visoke doze vitamina D smanjuju rizik od nastanka raka dojke u mladih žena. Ipak, te doze vitamina D su visoke, pa ih se ne bi moglo smatrati sigurnima za zdravlje općenito. Niske razine vitamina D se povezuju s pojačanim napretkom raka dojke i metastazama u kostima. Također, pokazalo se da vitamin D smanjuje rizik od razvoja raka gušterače, no pušači imaju veći rizik od razvoja raka gušterače ako imaju povećane razine vitamina D u organizmu.[18,19,20]

Tjelesna težina

Vitamin D se povezuje i sa održavanjem zdrave tjelesne težine. Pomoću razine vitamina D na početku niskokalorične dijete se može predvidjeti uspjeh u smanjenju tjelesne težine. Žene koje uzimaju kalcij zajedno sa vitaminom D imaju veće šanse da zadrže svoju tjelesnu težinu ili su uspješnije u smanjenju iste.[22,30]

Tuberkuloza i HIV

Vitamin D se koristio u liječenju tuberkuloze, no ne postoje kontrolirana klinička ispitivanja koja bi dokazala te otkrila mehanizam i vezu između vitamina D i liječenja tuberkuloze. Dodatno uzimanje vitamina D3 nije pokazalo nikakav napredak u liječenju tuberkuloze osim  kod pacijenata sa vitamin D receptor polimorfizmom. Nekoliko istraživanja je pokazalo povezanost niskih razina 25-hidroksikolekalciferola (25(OH)D) i povećanim rizikom od napretka tuberkuloze i osjetljivosti na istu.[23,24,25]

Vitamin D3 je pokazao nekoliko anti-HIV-1 svojstava in vitro, uključujući indukciju autofagije (recikliranje oštećenih stanica ili njihovih dijelova). Niže razine 1,25(OH)2D u pacijentima sa HIV-om su povezane sa značajno niskim brojem T-stanica. Epidemiološko istraživanje je pokazalo da postoji veza između smanjenih razina vitamina D i brzinom napredovanja bolesti uzrokovane HIV-om.[26,27]

Ukupna smrtnost

Niske razine vitamina D se povezuju s povećanjem ukupne smrtnosti. Također, isti rezultati su dobiveni i kod viših koncentracija vitamina D (iznad 50 ng ml-1). Previše ili premalo vitamina D uzrokuje abnormalnosti u funcioniranju organizma i prerano starenje.  Kompleksni regulatorni mehanizmi kontroliraju metabolizam, a dosadašnja istraživanja su pokazala da je raspon vitamina D, unutar kojeg su metaboličke funkcije optimalne, jako uzak. Vitamin D štiti od raka, bolesti srca i dijabetesa, bolesti koje su uzrok 60 do 70  % ukupnog broja smrtnih slučajeva.[28,29,30,31]

Zdravlje kostiju

Dostatne razine vitamina D održavaju kosti zdravim i jakim te mogu spriječiti osteoporozu u starijih i neaktivnih ljudi, žena u menopauzi i pojedincima na kroničnoj terapiji sterodima. Vitamin D je učinkovit u liječenju osteomalacije, hipofosfatemije, psorijaze, niskih razina kalcija u krvi zbog niskih razina paratiroidnog hormona, rahitisa, hipovitaminoze D i spriječava gubitak kalcija i gustoće kostiju u oboljelih od bubrežne osteodistrofije. Istraživan je utjecaj vitamina D na liječenje osteoporoze, no s obzirom da je liječenje nedostatka vitamina D povezano sa povećanjem mineralizacije osteoida (nemineralizirani, organski dio koštanog matriksa koji se stvara prije sazrijevanja tkiva kostiju), nejasno je da li vitamin D djeluje na osteoporotičnu kost. Kombinacija vitamina D i kalcija je pokazala bolje rezultate, tj. zapaženo je povećanje u mineralnoj gustoći kostiju kod žena u postmenopuzi i starijih muškaraca. Postoji povezanost niske mineralne gustoće kostiju i sjedilačkog načina života. Istraživanja pokazuju da unos vitamina D manji od 100 IU na dan se može povezati sa povećanim rizikom od prijeloma kuka stoga su osobama starijim od 50 potrebne veće količine vitamina D.[32,33,34,35,36]

Zdravlje mišića

Vitamin D je važan regulator metabolizma kalcija, koji utječe na živčanu aktivaciju mišićnih kontrakcija. Nedostatak vitamina D uzrokuje slabosti mišića i češće padove, posebno u starijih ljudi. Nedostatak vitamina D je povezan sa prevelikim nakupljanjem masti u mišičnom tkivu, tako da je snaga mišića smanjena. Nedostatkom vitamina D kod žena se smanjuje snaga mišića, iako im je veličina mišića jednaka onoj u žena sa optimalnim razinama vitamina D.[30,37,38]

Zdravlje mozga

Istraživanja su pokazala da vitamin D možda ima ulogu u normalnom funkcioniranju mozga tako što stimulira rast živčanih stanica i stvaranje neurotransmitera. Niske razine 25(OH)D se povezuju sa Parkinsonovom i Alzheimerovom bolesti, shizofrenijom i depresijom. Nedostatak vitamina D se povezuje i sa poteskoćama pri učenju; istraživanje je pokazalo da osobe, koje su imale nižu razinu vitamina D, su postigle lošije rezultate na mentalnom testu. Osobe sa najvišim razinama vitamina D pokazale su dvostruko bolji rezultat nego osobe sa najnižim razinama vitamina D.[39,40,41]

"Literatura"

1. Cannell, J.J. (2008) Autism and Vitamin D. Med. Hypotheses. 70, 750-759.

2. Munger, K.L., Levin, L.I., Hollis, B.W., Howard, N.S., Ascherio, A. (2006) Serum 25-hydroxyvitamin D levels and risk of multiple sclerosis. JAMA. 296, 2832-2838.

3. Munger, K.L., Zhang, S.M., O’Reilly, E. i sur. (2004) Vitamin D intake and incidence of multiple sclerosis. Neurology. 62, 60-65.

4. Orwoll, E., Riddle, M., Prince, M. (1994) Effects of vitamin D on insulin and glucagon secretion in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Am. J. Clin. Nutr. 59, 1083-1087.

5. Hyppönen, E., Läärä, E., Reunanen, A., Järvelin, M.R., Virtanen, S.M. (2001) Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: a birth-cohort study. Lancet. 358, 1500-1503.

6. Pittas, A.G., Dawson-Hughes, B., Li, T., Van Dam, R.M., Willett, W.C., Manson, J.E. i sur. (2006) Vitamin D and calcium intake in relation to type 2 diabetes in women. Diabetes Care. 29, 650-656.

7. Chiu, K.C., Chu, A., Go, V.L., Saad, M.F. (2004) Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction. Am. J. Clin. Nutr. 79, 820-825.

8. Merlino, L.A., Curtis, J., Mikuls, T.R., Cerhan, J.R., Criswell, L.A., Saag, K. (2004) Vitamin D intake is inversely associated with rheumatoid arthritis: results from the Iowa Women’s Health Study. Arthritis Rheum. 50, 72-77.

9. Ginde, A.A., Mansbach, J.M., Camargo, C.A. (2009) Association between serum 25-hydroxyvitamin D level and upper respiratory tract infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Arch. Intern. Med. 169, 384-390.

10. Cannelli, J.J., Vieth R., Umhau, J.C., Holick, M.F., Grant, W.B., Madronich, S., Garland, C.F., Giovannucci, E. (2006) Epidemic influenza and vitamin D. Epidemiol. Infect. 34, 1129–1140.

11. Shaman, J., Kohn, M. (2009) Absolute humidity modulates influenza survival, transmission, and seasonality. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 3243–3248.

12. Wang, T.T., Nestel, F.P., Bourdeau, V. i sur. (2004) Cutting edge:1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression. J. Immunol. 173, 2909-2912.

13. Krause, R., Bühring, M., Hopfenmüller, W., Holick, M.F., Sharma, A.M. (1998) Ultraviolet B and blood pressure. Lancet. 352, 709-710.

14. Schleithoff, S.S., Zittermann, A., Tenderich, G., Berthold, H.K., Stehle, P., Koerfer, R. (2006) Vitamin D supplementation improves cytokine profiles in patients with congestive heart failure: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 83, 754-759.

15. Garland, C.F.,  Gorham, E.D., Lipkin, M., Newmark, H., Mohr, S.B., Holick, M.F. (2006) The Role of Vitamin D in Cancer Prevention. Am. J. Public Health. 96, 252–261.

16. Lappe, J.M., Travers-Gustafson, D., Davies, M.K., Recker, R.R., Heaney, R.P. (2007) Vitamin D and calcium supplementation reduces cancer risk: results of a randomized trial. Am. J. Clin. Nutr. 85, 1586–1591.

17. Davis, C.D., Dwyer, J.T. (2007) The ‘sunshine vitamin’: benefits beyond bone? J. Natl. Cancer Inst. 99, 1563-1565.

18. Garland, C.F., Gorham, E.D., Mohr, S.B., Grant, W.B., Giovannucci, E.L., Lipkin, M., Newmark, H., Holick, M.F., Garland, F.C. (2007) Vitamin D and prevention of breast cancer: pooled analysis. J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. 103, 708-711.

19. Shin, M., Holmes, M.D., Hankinson, Wu, K., Colditz, G.A., Willett, W.C. (2002) Intake of Dairy Products, Calcium, and Vitamin D and Risk of Breast Cancer. J. Natl. Cancer Inst. 94, 1301-1311.

20. Stolzenberg-Solomon, R.Z., Vieth, R., Azad, A., Pietinen, P., Taylor, P.R., Virtamo, J. I sur. (2006) A prospective nested case-control study of vitamin D status and pancreatic cancer risk in male smokers. Cancer Res. 66, 10213-10219.

21. Kremer, R., Campbell, P.P., Reinhardt, T., Gilsanz, V. (2009) Vitamin D Status and Its Relationship to Body Fat, Final Height, and Peak Bone Mass in Young Women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 94, 67-73.

22. Martineau, A.R., Timms, P.M., Bothamley, G.H. i sur. (2011) High-dose vitamin D(3) during intensive-phase antimicrobial treatment of pulmonary tuberculosis: a double-blind randomised controlled trial. Lancet. 377, 242–250.

23. Yamshchikov, A.V. i sur. (2010) Vitamin D status and antimicrobial peptide cathelicidin (LL-37) concentrations in patients with active pulmonary tuberculosis. Am. J. Clin. Nutr. 92, 603–611.

24. Martineau, A.R., Wilkinson, R.J., Wilkinson, K.A., Newton, S.M., Kampmann, B., Hall, B.M., Packe, G.E., Davidson, R.N., Eldridge, S.M., Maunsell, Z.J., Rainbow, S.J., Berry, J.L., Griffiths, C.J., (2007) A Single Dose of Vitamin D Enhances Immunity to Mycobacteria. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 176, 208–213.

25. Haug, C.J., Aukrust, P., Haug, E., Mørkrid, L., Müller, F., Frøland, S.S. (1998) Severe deficiency of 1,25-dihydroxyvitamin D3 in human immunodeficiency virus infection: association with immunological hyperactivity and only minor changes in calcium homeostasis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 83, 3832–3838.

26. Mehta, S., Giovannucci, E., Mugusi, F.M., Spiegelman, D., Aboud, S. i sur. (2010) Vitamin D Status of HIV-Infected Women and Its Association with HIV Disease Progression, Anemia, and Mortality. PLoS ONE. 5, e8770.

27. Autier, P., Gandini, S. (2007) Vitamin D supplementation and total mortality: a meta-analysis of randomized controlled trials. Arch. Intern. Med. 167, 1730-1737.

28. Chung, M., Balk, E.M., Brendel, M., Ip, S., Lau, J., Lee, J. I sur. ( 2009) Vitamin D and calcium: a systematic review of health outcomes. AHRQ Publication. 9, E015.

29. LoPiccolo, M.C., Lim, H.W. (2010) Vitamin D in health and disease. Photodermatol. Photo.26, 224–229.

30. Holick, M.F. (2004) Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease. Am. J. Clin. Nutr. 80, 1678S– 1688S.

31. LeBoff, M.S., Kohlmeier, L., Hurwitz, S., Franklin, J., Wright, J., Glowacki, J. (1999) Occult vitamin D deficiency in postmenopausal US women with acute hip fracture. JAMA. 251, 1505-1511.

32. Bischoff-Ferrari, H.A., Dawson-Hughes, B., Staehelin, H.B., Orav, J.E., Stuck, A.E., Theiler, R. I sur. (2009) Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: a meta-analysis of randomised controlled trials. Brit. Med. J. 339, 1-11.

33. Ensrud, K.E., Ewing, S.K., Fredman, L., Hochberg, M.C.,Cauley, J.A., Hillier, T.A. i sur. (2010) Circulating 25-hydroxyvitamin D levels and frailty status in older women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 95, 5266-5273.

34. Jackson, R.D., LaCroix, A.Z., Gass, M., Wallace, R.B., Robbins, J., Lewis, C.E. i sur. (2006) Calcium plus vitamin D supplementation and the risk of fractures. N. Engl. J. Med. 354, 669-683.

35. Holick, M.F. (1996) Vitamin D and Bone Health. J.Nutr. 126, 1159S-1164S.

36 Zittermann, A. (2003) Vitamin D in preventive medicine: are we ignoring the evidence? Brit. J. Nutr. 89, 552–572.

37. Vicente Gilsanz, V., Kremer, A., Mo, A.O., Wren, T.A.L., Kremer, R. (2010) Vitamin D Status and Its Relation to Muscle Mass and Muscle Fat in Young Women. J. Clin. Endocrinol. Metab. 95, 1595-1601.

38. Evatt, M.L., DeLong, M.R., Khazai, N., Rosen, A., Triche, S., Tangpricha, V. (2008) Prevalence of Vitamin D Insufficiency in Patients With Parkinson Disease and Alzheimer Disease. Arch. Neurol. 65, 1348–1352.

39. McGrath, J., Eyles, D., Mowry, B., Yolken, R., Buka, S. (2003) Low maternal vitamin D as a risk factor for schizophrenia: a pilot study using banked sera. Schizophr. Res. 63, 73-78.

40. Hoogendijk, W.J.G., Lips, P., Dik, M.G., Deeg, D.J.H., Beekman, A.T.F., Penninx, B.W. J. H. (2008) Depression Is Associated With Decreased 25-Hydroxyvitamin D and Increased Parathyroid Hormone Levels in Older Adults. Arch. Gen. Psychiatry. 65, 508-512.