Znaczenie witaminy D w pozaszkieletowych funkcjach organizmu – rola w immunomodulacji, układzie sercowo- -naczyniowym oraz cukrzycy

Witamina D przez wiele lat była postrzegana przede wszystkim jako regulator gospodarki wapniowo-fosforanowej, niezbędny do prawidłowej mineralizacji kości. Obecnie wiadomo jednak, że jej znaczenie biologiczne jest znacznie szersze. Aktywna postać witaminy D, czyli 1,25-dihydroksywitamina D [1,25(OH)2D], działa jak hormon sekosteroidowy, a receptor witaminy D (ang. vitamin D receptor – VDR) oraz enzymy uczestniczące w jej metabolizmie występują nie tylko w jelitach, nerkach i tkance kostnej, lecz także w licznych komórkach układu odpornościowego, m.in. monocytach, makrofagach, komórkach dendrytycznych oraz limfocytach T i B [1, 2]. 

Obecność VDR w komórkach immunokompetentnych umożliwia witaminie D modulowanie zarówno odporności wrodzonej, jak i nabytej. Wpływa ona m.in. na aktywność fagocytarną i przeciwdrobnoustrojową makrofagów, dojrzewanie komórek dendrytycznych, różnicowanie limfocytów oraz wytwarzanie cytokin pro- i przeciwzapalnych. Wyniki badań doświadczalnych wskazują, że witamina D może sprzyjać utrzymaniu równowagi pomiędzy skuteczną odpowiedzią przeciwko drobnoustrojom a ograniczeniem nadmiernej i przewlekłej reakcji zapalnej [1, 3]. 

Zainteresowanie pozaszkieletowym działaniem witaminy D wzrosło również w związku z obserwowanymi zależnościami pomiędzy małym stężeniem 25-hydroksy-
witaminy D [25(OH)D] a częstszym występowaniem zakażeń, chorób autoimmunologicznych, zaburzeń metabolicznych oraz chorób układu sercowo-naczyniowego.
Szczególne znaczenie może mieć jej wpływ na przewlekły stan zapalny, stres oksydacyjny, funkcję śródbłonka oraz aktywność układu renina–angiotensyna–aldosteron. Mechanizmy te stwarzają biologiczne podstawy do rozpatrywania niedoboru witaminy D jako jednego z potencjalnych czynników związanych z rozwojem nadciśnienia tętniczego, miażdżycy, niewydolności serca i cukrzycy typu 2.

Problem ma istotne znaczenie także w Polsce. W dużym badaniu obejmującym dorosłych mieszkańców kraju stężenie 25(OH)D poniżej 20 ng/ml stwierdzono u 65,8% badanych, a wartość poniżej 30 ng/ml u 89,9%. Niedobór występował szczególnie często w okresie zimowo-wiosennym oraz u osób z nadmierną masą ciała [4].

Aktualne polskie zalecenia podkreślają zatem potrzebę profilaktyki i leczenia niedoboru witaminy D, przy czym cholekalcyferol, czyli witamina D3, pozostaje preparatem pierwszego wyboru [2]. 

Należy jednak wyraźnie odróżnić związki obserwowane w badaniach epidemiologicznych od udowodnionych korzyści klinicznych wynikających z suplementacji. Małe stężenie 25(OH)D może być nie tylko czynnikiem ryzyka, lecz także markerem gorszego stanu zdrowia, otyłości, ograniczonej aktywności fizycznej lub chorób przewlekłych. Najnowsze wytyczne Endocrine Society wskazują, że u zdrowych osób dorosłych w wieku poniżej 75 lat nie ma wystarczających podstaw do stosowania ponadstandardowych dawek witaminy D wyłącznie w celu zapobiegania chorobom pozaszkieletowym ani do wykonywania powszechnych badań przesiewowych stężenia 25(OH)D [5]. 

Celem artykułu jest przedstawienie aktualnej wiedzy dotyczącej udziału witaminy D3 w regulacji odpowiedzi immunologicznej oraz omówienie jej potencjalnego znaczenia dla funkcjonowania układu sercowo-naczyniowego, ze szczególnym uwzględnieniem przewlekłego stanu zapalnego, nadciśnienia tętniczego i chorób serca. Osobno przeanalizowano biologiczne podstawy tych zależności oraz dostępne dowody kliniczne, aby wskazać, w których sytuacjach oznaczanie stężenia 25(OH)D i suplementacja witaminy D są rzeczywiście uzasadnione.

Metabolizm witaminy D i receptor VDR

Witamina D jest grupą związków o budowie sekosteroidowej, z których największe znaczenie biologiczne mają ergokalcyferol (witamina D2) pochodzenia roślinnego oraz cholekalcyferol (witamina D3), syntetyzowany w skórze człowieka lub dostarczany z dietą i suplementami. U ludzi dominującym źródłem witaminy D pozostaje synteza skórna zachodząca pod wpływem promieniowania ultrafioletowego B (UVB, 290–315 nm). W jej przebiegu 7-dehydrocholesterol obecny w naskórku ulega przekształceniu do prewitaminy D3, która następnie, w wyniku spontanicznej izomeryzacji termicznej, przechodzi w cholekalcyferol. W Polsce efektywna synteza skórna witaminy D jest możliwa przede wszystkim od maja do września, pod warunkiem odpowiedniej ekspozycji na promieniowanie UVB,natomiast w miesiącach jesienno-zimowych jest niewystarczająca do pokrycia zapotrzebowania organizmu, co stanowi jedną z głównych przyczyn powszechnego występowania niedoboru witaminy D [2].

Niezależnie od źródła pochodzenia witamina D jest biologicznie nieaktywna i wymaga dwuetapowej aktywacji enzymatycznej. Pierwszym etapem jest hydroksylacja w wątrobie, katalizowana głównie przez 25-hydroksylazę (CYP2R1), prowadząca do powstania 25-hydroksywitaminy D
[25(OH)D, kalcydiolu]. Jest to główny metabolit krążący we krwi oraz najlepszy wskaźnik zaopatrzenia organizmu w witaminę D, ponieważ jego okres półtrwania wynosi około 2–3 tygodni. Z tego względu właśni...