Rola witaminy D w rozwoju chorób autoimmunologicznych

Witamina D to rozpuszczalny w tłuszczach prohormon, który spełnia ważne zadania w organizmie człowieka. Dzięki witaminie D utrzymywana jest homeostaza wapnia i prawidłowy metabolizm kostny. Całoroczne utrzymanie witaminy D na odpowiednim poziomie będzie warunkowało m.in. regulację czynności wewnątrzwydzielniczej trzustki, tarczycy, nadnerczy i przysadki mózgowej. Niewystarczające stężenie witaminy D we krwi jest jednym z wielu czynników mających istotny wpływ na rozwój nowotworu piersi, jelita grubego, gruczołu krokowego i płuc. W warunkach eksperymentalnych udowodniono, że witamina D działa na komórki nowotworowe przez zmiany ekspresji miRNA i dodatkowo wpływa na regulację odpowiedzi immunologicznej organizmu. Hamuje także apoptozę melanocytów skóry, keratynocytów i fibroblastów. Skutkami niedoboru witaminy D są osłabienie odporności oraz zwiększona podatność na infekcje o podłożu wirusowym, bakteryjnym i grzybiczym.

Niedobór witaminy D można powiązać z infekcjami, chorobami autoimmunologicznymi i alergiami. Witamina D odgrywa kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu układu immunologicznego poprzez:

  • zachowanie ciągłości bariery przeciw patogenom, 
  • stymulowanie procesów chemotaksji komórek odpornościowych, 
  • regulację stanów zapalnych, 
  • modulację swoistej i nieswoistej odpowiedzi immunologicznej. 

Do grupy witaminy D zalicza się witaminę D3 (cholekalcyferol), pochodzenia zwierzęcego, oraz witaminę D2 (ergokalcyferol), obecną w grzybach.

Witamina D3 dostarczana jest do organizmu wraz z dietą (źródłem witaminy D3 są tłuste ryby, olej rybny i jaja) i na drodze syntezy skórnej, która następuje pod wpływem promieniowania UVB. Kolejnym etapem jest dwukrotna hydroksylacja. Pierwotnie zachodzi ona w wątrobie, gdzie powstaje 25(OH)D-kalcydiol – metabolit wykrywany w badaniach oznaczających stężenie witaminy D w krwi. W drugim etapie hydroksylacja następuje w nerkach, gdzie z udziałem 1α-hydroksylazy witamina D przechodzi w aktywną postać – kalcytriol (1,25[OH]2D). Witamina D może działać w organizmie człowieka w mechanizmie receptorowym, za pośrednictwem receptora witaminy D (ang. vitamin D receptor, VDR) który – aktywowany – ulega heterodimeryzacji z receptorem retinoidowym X (ang. retinoid X receptor, RXR). Kompleks VDR-RXR-1,25(OH)2D wiąże się z VDRE (ang. vitamin D response elements; specyficzne sekwencje DNA w promotorach genów regulatorowych), co daje możliwość regulacji transkrypcji genów zależnych od witaminy D. 

Witamina D reguluje odpowiedź immunologiczną, ponieważ receptory VDR są też na aktywowanych limfocytach B i T, komórkach dendrycznych, makrofagach oraz neutrofilach. Prawdopodobieństwo wystąpienia chorób z autoagresji rośnie wraz ze spadkiem stężenia witaminy D w organizmie. Niskie stężenia witaminy D obserwuje się w stwardnieniu rozsianym, atopowym zapaleniu skóry, astmie czy nowotworach (niewystarczające stężenie witaminy D przyczynia się do rozwoju nowotworu piersi).

W badaniach obserwuje się, że niska synteza witaminy D lub jej niska podaż w diecie wpływają na występowanie:

  • zaburzeń poznawczych, 
  • choroby Alzheimera, 
  • stwardnienia rozsianego, 
  • depresji, 
  • zaburzeń snu. 

Podaż witaminy D powoduje wzrost stężenia testosteronu oraz spadek stężenia białka, które wiąże hormony płciowe u mężczyzn (ang. sex hormone binding globulin, SHBG). Systematyczna suplementacja spowalnia także spadek stężenia androgenów wynikający ze starzenia się organizmu. Witamina D zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych i cukrzycy typu 2. 

Pożądane stężenie witaminy D w surowicy, podtrzymujące dobrostan organizmu, to 30–50 ng/ml. Poniżej 20 ng/ml pojawiają się objawy niedoboru:

  • u dzieci – krzywica, zaburzenia mineralizacji i zmniejszenie masy kostnej,
  • u dorosłych i młodzieży po zarośnięciu chrząstek wzrostowych – osteomalacja i osteoporoza.
  • we wszystkich grupach wiekowych – bóle kostne o różnym stopniu nasilenia i zwiększona predyspozycja do złamań kości,
  • w zaawansowanych przypadkach – drgawki hipokalcemiczne, tężyczkowe kurcze różnych grup mięśniowych, ciężkie bóle kostne i znaczne osłabienie mięśniowe, kardiomiopatia hipokalcemiczna, a u dzieci także zaburzenia rozwoju, w tym niskorosłość.

Niedobór witaminy D prowadzi do zachwiania równowagi immunologicznej, co stwarza sprzyjające warunki do aktywacji i rozwoju chorób o podłożu autoimmunologicznym. Witamina D powoduje spadek stężenia cytokin prozapalnych, np. TNF-α, IL-1, zwiększając równocześnie stężenie cytokin przeciwzapalnych (IL-4, IL-5, IL-10), co zmniejsza reakcję zapalną. Działa ona przeciwzapalnie dzięki wzrostowi liczby limfocytów Treg, które wykazują działanie immunosupresyjne i hamują reakcje zapalne. Dodatkowo witamina D stymuluje receptory TLR (ang. toll-like receptors) i syntezę białek przeciwbakteryjnych, a to obniża skłonność skóry do nadkażeń bakteryjnych. 

Witamina D wykazuje właściwości przeciwzapalne, przeciwutleniające oraz immunomodulujące, zatem prawidłowa suplementacja jej preparatami jest ważna w wielu aspektach.

Piśmiennictwo

  1. Lisowska K, Bryl E. The role of vitamin D in the development of autoimmune diseases. Postepy Hig Med Dosw 2017; 71: 797–810.
  2. Waszyk-Nowaczyk M, Główka E, Superczyńska S i wsp. Rola witaminy D w chorobach nowotworowych i neurodegeneracyjnych – przegląd literatury. Farm Pol 2020; 76(3): 149–155. 
  3. Pytel A, Strzelczyk J. The role of vitamin D in the development and course of SARS-CoV-2 infection and other viral diseases. Ann Acad Med Siles 2022; 76: 134–139.
  4. Grafka A, Łopucki M, Kuna J i wsp. The role of vitamin D in the body. Diagn Lab 2019; 55(1): 55–60. 
  5. Pludowski P, Holick MF, Grant WB i wsp. Vitamin D supplementation guidelines. J Steroid Biochem Mol Biol 2018; 175: 125–135.
  6. Rhead B, Bäärnhielm M, Gianfrancesco M i wsp. Mendelian randomization shows a causal effect of low vitamin D on multiple sclerosis risk. Neurol Genet 2016; 2(5): e97.
  7. Amestejani M, Salehi BS, Vasigh M i wsp. Vitamin D supplementation in the treatment of atopic dermatitis: a clinical trial study. J Drugs Dermatol 2012; 11(3): 327–330.
  8. Balwierz R, Niedźwiecka A, Biernat P. Znaczenie i rola witaminy D w praktyce farmaceutycznej. Farm Pol 2022; 78 (2): 81–92.
  9. Gruber B, Fenomen witaminy D. Postepy Hig Med Dosw 2015; 69: 127–139.
  10. Kamińska K, Tchurzyk M, Grzesiak M. Rola witaminy D3 w prewencji oraz terapii COVID-19. Wszechświat 2022; 123(1/3): 53–55.