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Para otros usos, consulte Vitamina D (desambiguación) .
Este artículo trata sobre la familia de las “vitaminas” D-. Para formas individuales, consulte ergocalciferol , colecalciferol , vitamina D4 y vitamina D5 .

Vitamina D
Clase de droga
Cholecalciferol2.svg
Colecalciferol (D 3 )
Identificadores de clase
SinónimosCalciferoles
UsarRaquitismo , osteoporosis , deficiencia de vitamina D
Código ATCA11CC
Objetivo biológicoreceptor de vitamina D
Datos clinicos
Drugs.comProductos naturales MedFacts
enlaces externos
MallaD014807
En Wikidata

La vitamina D es un grupo de secosteroides liposolubles responsables de aumentar la absorción intestinal de calcio , magnesio y fosfato , y muchos otros efectos biológicos. [1] [2] En los seres humanos, los compuestos más importantes de este grupo son la vitamina D 3 (también conocida como colecalciferol ) y la vitamina D 2 ( ergocalciferol ). [1] [2] [3]

La principal fuente natural de la vitamina es la síntesis de colecalciferol en las capas inferiores de la epidermis de la piel a través de una reacción química que depende de la exposición al sol (específicamente la radiación UVB ). [4] [5] El colecalciferol y el ergocalciferol se pueden ingerir a través de la dieta y de los suplementos. [6] [2] Solo unos pocos alimentos, como la carne de pescado graso, contienen naturalmente cantidades significativas de vitamina D. [1] [7] En los EE. UU. Y otros países, la leche de vaca y los sucedáneos de la leche de origen vegetal están fortificados con vitamina D, al igual que muchos cereales para el desayuno. Los hongos expuestos a la luz ultravioleta aportan cantidades útiles de vitamina D. [1]Las recomendaciones dietéticas generalmente asumen que toda la vitamina D de una persona se toma por vía oral, ya que la exposición al sol en la población es variable y las recomendaciones sobre la cantidad de exposición al sol que es segura son inciertas en vista del riesgo de cáncer de piel . [1]

La vitamina D de la dieta o de la síntesis de la piel es biológicamente inactiva. Se activa mediante dos pasos de hidroxilación de enzimas proteicas , el primero en el hígado y el segundo en los riñones. [3] Dado que la mayoría de los mamíferos pueden sintetizar la vitamina D en cantidades adecuadas si se exponen a suficiente luz solar, no es esencial, por lo que técnicamente no es una vitamina . [2] En cambio, se puede considerar una hormona , con la activación de la prohormona de vitamina D que da como resultado la forma activa, calcitriol , que luego produce efectos a través de un receptor nuclear en múltiples ubicaciones. [2]

El colecalciferol se convierte en el hígado en calcifediol (25-hidroxicolecalciferol); El ergocalciferol se convierte en 25-hidroxyergocalciferol. Estos dos metabolitos de la vitamina D (llamados 25-hidroxivitamina D o 25 (OH) D) se miden en suero para determinar el estado de vitamina D de una persona. [8] [9] El calcifediol se hidroxila aún más por los riñones y algunas de las células del sistema inmunológico para formar calcitriol (también conocido como 1,25-dihidroxicolecalciferol), la forma biológicamente activa de la vitamina D. [10] [11] El calcitriol circula como hormona en la sangre, teniendo un papel importante en la regulación de la concentración de calcio y fosfatoy promover el crecimiento saludable y la remodelación de los huesos. El calcitriol también tiene otros efectos, incluidos algunos sobre el crecimiento celular, las funciones neuromusculares e inmunes y la reducción de la inflamación. [1]

La vitamina D tiene un papel importante en la homeostasis y el metabolismo del calcio . Su descubrimiento se debió al esfuerzo por encontrar la sustancia dietética de la que carecen los niños con raquitismo (la forma infantil de osteomalacia ). [12] Los suplementos de vitamina D se administran para tratar o prevenir la osteomalacia y el raquitismo. La evidencia de otros efectos sobre la salud de la suplementación con vitamina D en la población general es inconsistente. [1] El efecto de la suplementación con vitamina D sobre la mortalidad no está claro, con un metanálisis que encontró una pequeña disminución en la mortalidad en las personas mayores, [13]y otra conclusión: no existe una justificación clara para recomendar suplementos para prevenir muchas enfermedades, y que no se necesitan más investigaciones de diseño similar en estas áreas. [14]

Tipos [ editar ]

NombreComposición químicaEstructura
Vitamina D 1Mezcla de compuestos moleculares de ergocalciferol con lumisterol , 1: 1
Vitamina D 2ergocalciferol (elaborado a partir de ergosterol )
Vitamina D 3colecalciferol

(elaborado a partir de 7-dehidrocolesterol en la piel).

Vitamina D 422-dihidroergocalciferol
Vitamina D 5sitocalciferol

(elaborado a partir de 7-dehidrositosterol )

Existen varias formas ( vitámeros ) de vitamina D. Las dos formas principales son la vitamina D 2 o ergocalciferol y la vitamina D 3 o colecalciferol. La vitamina D sin un subíndice se refiere a D 2 o D 3 , o ambos, y se conoce colectivamente como calciferol. [15]

La vitamina D 2 se caracterizó químicamente en 1931. En 1935, se definió la estructura química de la vitamina D 3 y se demostró que era el resultado de la irradiación ultravioleta del 7-dehidrocolesterol. En 1981 se recomendó una nomenclatura química para las formas de vitamina D [16], pero los nombres alternativos siguen siendo de uso común. [3]

Químicamente, las diversas formas de vitamina D son secosteroides , es decir, esteroides en los que se rompe uno de los enlaces de los anillos de esteroides. [17] La diferencia estructural entre la vitamina D 2 y la vitamina D 3 está en la cadena lateral , que contiene un doble enlace , entre los carbonos 22 y 23, y un grupo metilo en el carbono 24 de la vitamina D 2 . [3]

Se han sintetizado muchos análogos de la vitamina D. [3]

Biología [ editar ]

Regulación del calcio en el cuerpo humano. [18] El papel de la vitamina D activa (1,25-dihidroxivitamina D, calcitriol) se muestra en naranja.

El calcitriol, metabolito activo de la vitamina D, media sus efectos biológicos al unirse al receptor de la vitamina D (VDR), que se encuentra principalmente en los núcleos de las células diana. [17] La unión del calcitriol al VDR permite que el VDR actúe como un factor de transcripción que modula la expresión génica de las proteínas de transporte (como TRPV6 y calbindina ), que participan en la absorción de calcio en el intestino. [19] El receptor de vitamina D pertenece a la superfamilia de receptores nucleares de receptores de hormonas esteroides / tiroideas , y las células de la mayoría de los órganos expresan los VDR., incluidos el cerebro , el corazón , la piel, las gónadas , la próstata y la mama .

La activación de VDR en las células del intestino, los huesos, los riñones y las glándulas paratiroides conduce al mantenimiento de los niveles de calcio y fósforo en la sangre (con la ayuda de la hormona paratiroidea y la calcitonina ) y al mantenimiento del contenido óseo. [20]

Una de las funciones más importantes de la vitamina D es mantener el equilibrio del calcio esquelético al promover la absorción de calcio en los intestinos, promover la resorción ósea al aumentar el número de osteoclastos , mantener los niveles de calcio y fosfato para la formación de hueso y permitir el funcionamiento adecuado de la hormona paratiroidea para mantener el suero. niveles de calcio. La deficiencia de vitamina D puede resultar en una menor densidad mineral ósea y un mayor riesgo de reducción de la densidad ósea ( osteoporosis ) o fractura ósea porque la falta de vitamina D altera el metabolismo mineral en el cuerpo. [21] Por lo tanto, la vitamina D también es fundamental pararemodelación ósea a través de su papel como potente estimulador de la resorción ósea . [21]

El VDR regula la proliferación y diferenciación celular . La vitamina D también afecta el sistema inmunológico y los VDR se expresan en varios glóbulos blancos , incluidos los monocitos y las células T y B activadas . [22] In vitro, la vitamina D aumenta la expresión del gen de la tirosina hidroxilasa en las células de la médula suprarrenal y afecta la síntesis de factores neurotróficos , óxido nítrico sintasa y glutatión . [23]

La expresión del receptor de vitamina D disminuye con la edad y los hallazgos sugieren que la vitamina D está directamente relacionada con la fuerza muscular, la masa y la función, todos factores importantes para el rendimiento de un atleta. [24]

Deficiencia [ editar ]

Artículo principal: deficiencia de vitamina D

Se estima que mil millones de personas en todo el mundo padecen de insuficiencia o deficiencia de vitamina D. [24] La deficiencia de vitamina D está muy extendida en la población europea. [25] Una dieta con insuficiencia de vitamina D junto con una exposición inadecuada al sol provoca una deficiencia de vitamina D. La deficiencia grave de vitamina D en los niños causa raquitismo , un ablandamiento y debilitamiento de los huesos, que es una enfermedad rara en el mundo desarrollado. [26]

La deficiencia de vitamina D se encuentra en todo el mundo en los ancianos y sigue siendo común en niños y adultos. [27] [28] [29] La deficiencia da como resultado una mineralización ósea deficiente y daño óseo que conduce a enfermedades que ablandan los huesos, [30] que incluyen raquitismo en niños y osteomalacia en adultos. El calcifediol bajo en sangre (25-hidroxi-vitamina D) puede resultar de evitar el sol. [31] La deficiencia de vitamina D puede hacer que la absorción intestinal del calcio de la dieta caiga al 15%. [20] Cuando no es deficiente, un individuo generalmente absorbe entre 60 y 80%. [20]

Salud ósea [ editar ]

Raquitismo [ editar ]

Artículo principal: Raquitismo

El raquitismo , una enfermedad infantil, se caracteriza por un crecimiento impedido y huesos largos blandos, débiles y deformados que se doblan y arquean bajo su peso cuando los niños comienzan a caminar. El raquitismo suele aparecer entre los 3 y los 18 meses de edad. [32] Se siguen notificando casos en América del Norte y otros países occidentales y se observan principalmente en lactantes amamantados y en aquellos con cutis más oscuro. [32] Esta condición se caracteriza por piernas arqueadas, [30] que pueden ser causadas por deficiencia de calcio o fósforo, así como por falta de vitamina D; hoy, se encuentra principalmente en países de bajos ingresos en África, Asia o el Medio Oriente [33] y en aquellos con trastornos genéticos como raquitismo por deficiencia de pseudovitamina D.[34]

La deficiencia materna de vitamina D puede causar una enfermedad ósea manifiesta desde antes del nacimiento y deterioro de la calidad ósea después del nacimiento. [35] [36] El raquitismo nutricional existe en países con luz solar intensa durante todo el año, como Nigeria, y puede ocurrir sin deficiencia de vitamina D. [37] [38]

Aunque el raquitismo y la osteomalacia son ahora raros en el Reino Unido , se han producido brotes en algunas comunidades de inmigrantes en las que los pacientes de osteomalacia incluían mujeres con una exposición al aire libre aparentemente adecuada a la luz del día que vestían ropa occidental. [39] Tener una piel más oscura y una exposición reducida al sol no produjo raquitismo a menos que la dieta se desviara de un patrón omnívoro occidental caracterizado por una alta ingesta de carne, pescado y huevos, y una baja ingesta de cereales de alta extracción [ definición necesaria ] . [40] [41] [42] Los factores de riesgo dietéticos para el raquitismo incluyen la abstinencia de alimentos de origen animal. [39] [43]

La deficiencia de vitamina D sigue siendo la principal causa de raquitismo entre los lactantes en la mayoría de los países porque la leche materna es baja en vitamina D y las costumbres sociales y las condiciones climáticas pueden impedir una exposición adecuada al sol. En países soleados como Nigeria, Sudáfrica y Bangladesh, donde el raquitismo ocurre entre los niños mayores y los niños pequeños, se ha atribuido a la baja ingesta de calcio en la dieta, que es característica de las dietas a base de cereales con acceso limitado a los productos lácteos. [42]

El raquitismo era anteriormente un importante problema de salud pública entre la población de Estados Unidos; en Denver , donde los rayos ultravioleta son aproximadamente un 20% más fuertes que al nivel del mar en la misma latitud, [44] casi dos tercios de 500 niños tenían raquitismo leve a fines de la década de 1920. [45] Un aumento en la proporción de proteína animal [43] [46] en la dieta estadounidense del siglo XX junto con un mayor consumo de leche [47] [48] fortificada con cantidades relativamente pequeñas de vitamina D coincidió con una disminución dramática en la número de casos de raquitismo. [20]Además, en los Estados Unidos y Canadá, la leche fortificada con vitamina D, los suplementos vitamínicos para bebés y los suplementos vitamínicos han ayudado a erradicar la mayoría de los casos de raquitismo en niños con problemas de absorción de grasas. [30]

Osteomalacia y osteoporosis [ editar ]

Artículos principales: Osteomalacia y Osteoporosis

La osteomalacia es una enfermedad en adultos que resulta de la deficiencia de vitamina D. Las características de esta enfermedad son el ablandamiento de los huesos, lo que lleva a la flexión de la columna vertebral, arqueamiento de las piernas, debilidad de los músculos proximales , fragilidad de los huesos y un mayor riesgo de fracturas. [49] La osteomalacia reduce la absorción de calcio y aumenta la pérdida de calcio de los huesos, lo que aumenta el riesgo de fracturas óseas. La osteomalacia suele estar presente cuando los niveles de 25-hidroxivitamina D son inferiores a unos 10  ng / ml. [50] Aunque se cree que los efectos de la osteomalacia contribuyen al dolor musculoesquelético crónico , no hay evidencia convincente de niveles más bajos de vitamina D en quienes padecen dolor crónico [51]o que la suplementación alivia el dolor musculoesquelético inespecífico crónico. [52]

La osteoporosis es una condición de densidad mineral ósea reducida con mayor fragilidad ósea y riesgo de fracturas óseas. La osteoporosis puede ser un efecto a largo plazo de la insuficiencia de calcio y / o vitamina D, al menos en parte. Esto puede resultar de una ingesta inadecuada de calcio, con una contribución insuficiente de vitamina D al reducir la absorción de calcio. [1]

Pigmentación de la piel [ editar ]

Se ha demostrado que las personas de piel oscura que viven en climas templados tienen niveles bajos de vitamina D, pero la importancia de esto no es segura. [53] [54] [55] Las personas de piel oscura son menos eficientes en la producción de vitamina D porque la melanina en la piel dificulta la síntesis de vitamina D. [56] La deficiencia de vitamina D es común en los hispanos y afroamericanos en los Estados Unidos, y los niveles disminuyen significativamente en el invierno. [57] Esto se debe a los niveles de melanina en la piel, ya que actúa como un protector natural de la exposición al sol. [57]

Uso de suplementos [ editar ]

La suplementación con vitamina D es un método confiable para prevenir o tratar el raquitismo . Los efectos de la suplementación con vitamina D sobre la salud no esquelética son inciertos. [58] [59] Una revisión de 2013 no encontró ningún efecto de la suplementación en las tasas de enfermedad no esquelética, aparte de una disminución tentativa de la mortalidad en los ancianos. [60] Los suplementos de vitamina D no alteran los resultados de infarto de miocardio , accidente cerebrovascular o enfermedad cerebrovascular , cáncer, fracturas óseas u osteoartritis de rodilla . [14] [61] Los niveles bajos de vitamina D pueden ser el resultado de una enfermedad en lugar de causar una enfermedad.[60]

Un informe del Instituto de Medicina de los Estados Unidos (IOM) afirma: "Los resultados relacionados con el cáncer , las enfermedades cardiovasculares y la hipertensión , y la diabetes y el síndrome metabólico, las caídas y el rendimiento físico, el funcionamiento inmunológico y los trastornos autoinmunitarios , las infecciones, el funcionamiento neuropsicológico y la preeclampsia no pueden ser vinculados de manera confiable con la ingesta de calcio o vitamina D y, a menudo, estaban en conflicto ". [62] : 5 Algunos investigadores afirman que el IOM fue demasiado definitivo en sus recomendaciones y cometió un error matemático al calcular el nivel sanguíneo de vitamina D asociado con la salud ósea. [63]Los miembros del panel de la OIM sostienen que utilizaron un "procedimiento estándar para las recomendaciones dietéticas" y que el informe se basa sólidamente en los datos. Continúan las investigaciones sobre los suplementos de vitamina D, incluidos los ensayos clínicos a gran escala. [63]

Mortalidad, todas las causas [ editar ]

Se ha descubierto tentativamente que la suplementación con vitamina D 3 conduce a un riesgo reducido de muerte en los ancianos, [13] [60] pero el efecto no se ha considerado pronunciado, o lo suficientemente seguro, para que sea recomendable tomar suplementos. [14] Otras formas (vitamina D 2 , alfacalcidol y calcitriol) no parecen tener ningún efecto beneficioso con respecto al riesgo de muerte. [13] Los niveles altos en sangre parecen estar asociados con un menor riesgo de muerte, pero no está claro si la suplementación puede resultar en este beneficio. [64] Tanto un exceso como una deficiencia de vitamina D parecen causar un funcionamiento anormal y un envejecimiento prematuro. [65] [66] [67]La relación entre las concentraciones séricas de calcifediol y la mortalidad por todas las causas tiene "forma de U": la mortalidad es elevada a niveles altos y bajos de calcifediol, en relación con niveles moderados. [62] El daño de la vitamina D parece ocurrir a un nivel más bajo de vitamina D en la población negra que en la población blanca. [62] : 435

Salud ósea [ editar ]

En general, no hay buena evidencia que apoye la creencia común de que los suplementos de vitamina D pueden ayudar a prevenir la osteoporosis . [14] Por lo tanto, probablemente no sea necesario su uso general para la prevención de esta enfermedad en personas sin deficiencia de vitamina D. [68] Para las personas mayores con osteoporosis, la ingesta de vitamina D con calcio puede ayudar a prevenir fracturas de cadera, pero también aumenta levemente el riesgo de problemas de estómago y riñón. [69] Un estudio encontró que la suplementación con 800 UI o más al día, en los mayores de 65 años fue "algo favorable en la prevención de fracturas de cadera y fracturas no vertebrales". [70] El efecto es pequeño o nulo para las personas que viven de forma independiente. [71] [72]Los niveles bajos de vitamina D en suero se han asociado con caídas y baja densidad mineral ósea . [73] Sin embargo, tomar vitamina D adicional no parece cambiar el riesgo. [74]

Los atletas que tienen deficiencia de vitamina D tienen un mayor riesgo de sufrir fracturas por estrés y / o roturas importantes, en particular los que practican deportes de contacto. El mayor beneficio con la suplementación se observa en atletas con deficiencia (niveles séricos de 25 (OH) D <30  ng / mL) o deficientes (niveles séricos de 25 (OH) D <25  ng / mL). Se observan disminuciones incrementales en los riesgos con el aumento de las concentraciones séricas de 25 (OH) D que se estabilizan en 50  ng / ml sin que se observen beneficios adicionales en niveles más allá de este punto. [75]

Debido a que encontró pruebas crecientes de un beneficio para la salud ósea, aunque no encontró pruebas sólidas de otros beneficios, la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU . (FDA) ha exigido a los fabricantes que declaren la cantidad de vitamina D en las etiquetas de información nutricional como "nutrientes de importancia para la salud pública ", desde mayo de 2016. Por una extensión de plazo propuesta, algunos fabricantes tienen hasta el 1 de julio de 2021 para cumplir. [76]

Cáncer [ editar ]

Los suplementos de vitamina D se han comercializado ampliamente por sus supuestas propiedades anticancerígenas. [77] En estudios observacionales se han demostrado asociaciones entre los niveles bajos de vitamina D y el riesgo de desarrollar ciertos cánceres. [78] Sin embargo, no está claro si la ingesta adicional de vitamina D en la dieta o en forma de suplementos afecta el riesgo de cáncer . Las revisiones han descrito las pruebas como "inconsistentes, no concluyentes en cuanto a la causalidad e insuficientes para fundamentar las necesidades nutricionales" [62] y "no lo suficientemente sólidas para sacar conclusiones". [71] Una revisión de 2014 encontró que los suplementos no tenían un efecto significativo sobre el riesgo de cáncer. [14]

Otra revisión de 2014 concluyó que la vitamina D 3 puede disminuir el riesgo de muerte por cáncer (una muerte menos en 150 personas tratadas durante 5 años), pero se observaron preocupaciones con la calidad de los datos. [13] Existía evidencia insuficiente para recomendar suplementos de vitamina D para todas las personas con cáncer, aunque algunas evidencias sugirieron que los niveles bajos de vitamina D pueden estar asociados con un peor resultado para algunos cánceres, [79] y que los niveles más altos de 25-hidroxi vitamina D en el el momento del diagnóstico se asociaron con mejores resultados. [80] Una revisión sistemática y un metanálisis de 2020 en personas con cáncer colorrectal encontró evidencia de un beneficio clínicamente significativo de la suplementación con vitamina D en los resultados, incluida la supervivencia, aunque el análisis tenía limitaciones. [81]

Enfermedad cardiovascular [ editar ]

La ingesta de suplementos de vitamina D no reduce significativamente el riesgo de accidente cerebrovascular , enfermedad cerebrovascular , infarto de miocardio o cardiopatía isquémica . [14] [82] Es posible que la suplementación no tenga ningún efecto sobre la presión arterial . [83]

Sistema inmunológico [ editar ]

Enfermedades infecciosas [ editar ]

En general, la vitamina D funciona para activar lo innato y amortiguar el sistema inmunológico adaptativo con efectos antibacterianos, antivirales y antiinflamatorios. [84] [85] La deficiencia se ha relacionado con un mayor riesgo o gravedad de infecciones virales , incluido el VIH [86] [87] y COVID-19. [88] Los niveles bajos de vitamina D parecen ser un factor de riesgo para la tuberculosis , [89] e históricamente se utilizó como tratamiento. [90]

La suplementación con vitamina D en dosis bajas (400 a 1000 UI / día) puede disminuir levemente el riesgo general de infecciones agudas del tracto respiratorio . [91] Los beneficios se encontraron en niños pequeños y adolescentes (de 1 a 16 años de edad) y no se confirmaron con dosis más altas (> 1000 UI por día o más). [91] La suplementación con vitamina D reduce sustancialmente la tasa de exacerbaciones moderadas o graves de la EPOC en personas con niveles iniciales de 25 (OH) D por debajo de 25 nmol / L, pero no en aquellos con una deficiencia menos grave. [92]

Asma [ editar ]

Aunque los datos provisionales relacionan los niveles bajos de vitamina D con el asma , la evidencia que respalda un efecto beneficioso en los asmáticos de la suplementación no es concluyente. [93] Una revisión encontró que la suplementación con vitamina D podría reducir la necesidad de esteroides utilizados para inhibir la frecuencia de los episodios en personas con asma leve a moderada, y que la suplementación no tuvo ningún efecto sobre los síntomas cotidianos del asma. [94] En la práctica general, no se recomienda la suplementación con vitamina D para el tratamiento o la prevención del asma. [95]

Enfermedad inflamatoria intestinal [ editar ]

Los niveles bajos de vitamina D están asociados con dos formas principales de enfermedad inflamatoria intestinal (EII) humana : la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa . [96] Un metanálisis de la terapia con vitamina D en pacientes con EII con deficiencia de vitamina D ha demostrado que la suplementación es eficaz para corregir los niveles de vitamina D y se relaciona con mejoras en las puntuaciones de la actividad clínica de la enfermedad y los marcadores bioquímicos. [97]

Otras condiciones [ editar ]

Diabetes : una revisión sistemática de 2014 concluyó que los estudios disponibles no muestran evidencia de que la suplementación con vitamina D3 tenga un efecto sobre la homeostasis de la glucosa o laprevención de la diabetes . [98] Un artículo de revisión de 2016 informó que, si bien existe una evidencia creciente de que la deficiencia de vitamina D puede ser un factor de riesgo para la diabetes, la evidencia general sobre los niveles de vitamina D y la diabetes mellitus es contradictoria y requiere más estudios. [99]

TDAH : un metanálisis de estudios observacionales mostró que los niños con TDAH tienen niveles más bajos de vitamina D y que había una pequeña asociación entre los niveles bajos de vitamina D en el momento del nacimiento y el desarrollo posterior del TDAH. [100] Varios pequeños ensayos controlados aleatorios de la suplementación con vitamina D indicaron una mejoría de los síntomas del TDAH, como la impulsividad y la hiperactividad. [101]

Depresión : los ensayos clínicos de suplementación con vitamina D para los síntomas depresivos generalmente han sido de baja calidad y no muestran ningún efecto general, aunque el análisis de subgrupos mostró que la suplementación para participantes con síntomas depresivos clínicamente significativos o trastorno depresivo tuvo un efecto moderado. [102]

Cognición y demencia : una revisión sistemática de estudios clínicos encontró una asociación entre los niveles bajos de vitamina D con el deterioro cognitivo y un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer . Sin embargo, las concentraciones más bajas de vitamina D también se asocian con una mala nutrición y con pasar menos tiempo al aire libre. Por lo tanto, existen explicaciones alternativas para el aumento del deterioro cognitivo y, por lo tanto, no se pudo establecer una relación causal directa entre los niveles de vitamina D y la cognición. [103]

Embarazo : los niveles bajos de vitamina D durante el embarazo están asociados con la diabetes gestacional , la preeclampsia y los bebés pequeños (para la edad gestacional). [104] Aunque la ingesta de suplementos de vitamina D durante el embarazo eleva los niveles sanguíneos de vitamina D en la madre a término, [105] no está claro el alcance total de los beneficios para la madre o el bebé. [104] [105] [106] Las mujeres embarazadas que toman una cantidad adecuada de vitamina D durante la gestación pueden experimentar un riesgo menor de preeclampsia [107] y efectos inmunitarios positivos. [108] También es probable que la suplementación con vitamina D reduzca el riesgo de diabetes gestacional, bebés de tamaño insuficiente [107]y de su escasa tasa de crecimiento. [109] Las mujeres embarazadas a menudo no toman la cantidad recomendada de vitamina D. [108]

Pérdida de peso : aunque se formuló la hipótesis de que la suplementación con vitamina D puede ser un tratamiento eficaz para la obesidad además de la restricción calórica , una revisión sistemática no encontró asociación de la suplementación con el peso corporal o la masa grasa . [110] Un metanálisis de 2016encontró que el estado de vitamina D circulante mejoraba con la pérdida de peso, lo que indica que la masa grasa puede estar inversamente relacionada con los niveles sanguíneos de vitamina D. [111]

Declaraciones de propiedades saludables permitidas [ editar ]

Las agencias reguladoras gubernamentales estipulan para las industrias de alimentos y suplementos dietéticos ciertas declaraciones de propiedades saludables tan permitidas como las declaraciones en el empaque.

Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria

  • función normal del sistema inmunológico [112]
  • respuesta inflamatoria normal [112]
  • función muscular normal [112]
  • riesgo reducido de caídas en personas mayores de 60 años [113]

EE.UU. Administración de Drogas y Alimentos (FDA)

  • "El calcio y la vitamina D adecuados, como parte de una dieta bien equilibrada, junto con la actividad física, pueden reducir el riesgo de osteoporosis". [114]

Salud Canadá

  • "El calcio adecuado y el ejercicio regular pueden ayudar a lograr huesos fuertes en niños y adolescentes y pueden reducir el riesgo de osteoporosis en adultos mayores. También es necesaria una ingesta adecuada de vitamina D". [115]

Otros posibles organismos con orientación sobre reclamaciones: Japón FOSHU [116] y Australia-Nueva Zelanda. [117]

Ingesta dietética [ editar ]

Niveles recomendados [ editar ]

Varias instituciones han propuesto diferentes recomendaciones para la cantidad de ingesta diaria de vitamina D. Estas varían según la definición precisa, la edad, el embarazo o la lactancia, y el grado en que se hacen suposiciones con respecto a la síntesis cutánea de vitamina D. [118] [62] [119 ] [120] [121] Conversión: 1  µg (microgramo) = 40 UI (unidad internacional). [118] 

Reino Unido
Grupo de edadIngesta (μg / día)Ingesta máxima (μg / día) [118]
Lactantes amamantados de 0 a 12 meses8.5 - 1025
Lactantes alimentados con fórmula (<500 ml / d)1025
Niños de 1 a 10 años1050
Niños> 10 y adultos10100
Estados Unidos
Grupo de edadRDA (UI / día)(μg / día) [62]
Lactantes de 0 a 6 meses400 *10
Lactantes de 6 a 12 meses400 *10
1-70 años60015
71+ años80020
Embarazada / lactante60015
Grupo de edadNivel de ingesta superior tolerable (UI / día)(µg / día)
Lactantes de 0 a 6 meses1.00025
Lactantes de 6 a 12 meses150037,5
1-3 años250062,5
4-8 años300075
9+ años4000100
Embarazada / lactante4000100 [62]
Canadá
Grupo de edadRDA (UI)Ingesta máxima tolerable (UI) [119]
Lactantes de 0 a 6 meses400 *1.000
Lactantes de 7 a 12 meses400 *1500
Niños de 1 a 3 años6002500
Niños de 4 a 8 años6003000
Niños y adultos de 9 a 70 años6004000
Adultos> 70 años8004000
Embarazo y lactancia6004000
Australia y Nueva Zelanda
Grupo de edadIngesta adecuada (μg)Nivel superior de ingesta (μg) [120]
Lactantes de 0 a 12 meses5 *25
Niños de 1 a 18 años5 *80
Adultos de 19 a 50 años5 *80
Adultos de 51 a 70 años10 *80
Adultos> 70 años15*80
Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria
Grupo de edadIngesta adecuada (μg) [121]Límite superior tolerable (μg) [122]
Lactantes de 0 a 12 meses1025
Niños de 1 a 10 años1550
Niños de 11 a 17 años15100
Adultos15100
Embarazo y lactancia15100
* Ingesta adecuada, aún no se ha establecido RDA / RDI

Reino Unido [ editar ]

El Servicio Nacional de Salud del Reino Unido (NHS) recomienda que las personas con riesgo de deficiencia de vitamina D, los bebés amamantados, los bebés alimentados con fórmula que toman menos de 500 ml / día y los niños de 6 meses a 4 años deben tomar suplementos de vitamina D todos los días. el año para asegurar una ingesta suficiente. [118] Esto incluye a las personas con una síntesis cutánea limitada de vitamina D, que no suelen estar al aire libre, son frágiles, están confinadas en el hogar, viven en un hogar de ancianos o, por lo general, usan ropa que cubre la mayor parte de la piel, o con piel oscura, como tener antecedentes africanos, afrocaribeños o del sur de Asia. Otras personas pueden producir una cantidad adecuada de vitamina D a partir de la exposición a la luz solar de abril a septiembre. El NHS y la salud pública de InglaterraRecomiende que todos, incluidas las mujeres embarazadas y en período de lactancia, consideren tomar un suplemento diario que contenga 10  µg (400 UI) de vitamina D durante el otoño y el invierno debido a la luz solar inadecuada para la síntesis de vitamina D. [123]

Estados Unidos [ editar ]

La ingesta dietética de referencia para la vitamina D emitida en 2010 por el Instituto de Medicina (IoM) (rebautizado como Academia Nacional de Medicina en 2015), reemplazó las recomendaciones anteriores que se expresaron en términos de ingesta adecuada. Las recomendaciones se formularon asumiendo que el individuo no tiene síntesis cutánea de vitamina D debido a una exposición inadecuada al sol. La ingesta de referencia de vitamina D se refiere a la ingesta total de alimentos, bebidas y suplementos, y asume que se están cumpliendo los requisitos de calcio. [62] : 5 El nivel máximo de ingesta tolerable (UL) se define como "la ingesta diaria promedio más alta de un nutriente que probablemente no presenta riesgo de efectos adversos para la salud de casi todas las personas de la población general".[62] : 403 Aunque se cree que los UL son seguros, la información sobre los efectos a largo plazo es incompleta y estos niveles de ingesta no se recomiendan para el consumo a largo plazo. [62] : 403 : 433

Para propósitos de etiquetado de suplementos alimenticios y dietéticos de EE. UU., La cantidad en una porción se expresa como un porcentaje del valor diario (% DV). Para fines de etiquetado de vitamina D, el 100% del valor diario fue 400  UI (10  μg), pero el 27 de mayo de 2016, se revisó a 800  UI (20  μg) para que estuviera de acuerdo con la RDA. [124] [125] El 1 de enero de 2020 exigía el cumplimiento de las reglamentaciones de etiquetado actualizadas para los fabricantes con ventas anuales de alimentos por valor de 10 millones de dólares EE.UU. o más, y para el 1 de enero de 2021 para los fabricantes con ventas de alimentos de menor volumen. [76] [126] Se proporciona una tabla de los valores diarios de adultos nuevos y antiguos en Ingesta diaria de referencia .

Canadá [ editar ]

Health Canada publicó las asignaciones dietéticas recomendadas (RDA) y los niveles máximos tolerables de ingesta de vitamina D en 2012 [119] según el informe del Instituto de Medicina. [62]

Australia y Nueva Zelanda [ editar ]

Australia y Nueva Zelanda publicaron valores de referencia de nutrientes que incluyen pautas para la ingesta dietética de vitamina D en 2005. [120] Aproximadamente un tercio de los australianos tienen deficiencia de vitamina D. [127]

Unión Europea [ editar ]

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) en 2016 [121] revisó la evidencia actual, encontrando que la relación entre la concentración sérica de 25 (OH) D y los resultados de salud musculoesquelética es muy variable. Consideraron que los requisitos promedio y los valores de ingesta de referencia de la población para la vitamina D no se pueden derivar, y que una concentración sérica de 25 (OH) D de 50  nmol / L era un valor objetivo adecuado. Para todas las personas mayores de 1 año, incluidas las mujeres embarazadas o en período de lactancia, establecen una ingesta adecuada de 15  μg / día (600  UI). [121]

La EFSA revisó los niveles seguros de ingesta en 2012, [122] estableciendo el límite superior tolerable para los adultos en 100  μg / día (4000  UI), una conclusión similar a la del IOM.

La Agencia Nacional de Alimentos de Suecia recomienda una ingesta diaria de 10  μg (400  UI) de vitamina D3 para niños y adultos de hasta 75 años, y de 20  μg (800  UI) para adultos de 75 años o más. [128]

Las organizaciones no gubernamentales de Europa han hecho sus propias recomendaciones. La Sociedad Alemana de Nutrición recomienda 20  µg. [129] La Sociedad Europea de Menopausia y Andropausia recomienda que las mujeres posmenopáusicas consuman 15  µg (600  UI) hasta los 70 años y 20  µg (800  UI) a partir de los 71 años. Esta dosis debe aumentarse a 100  µg (4000  UI) en algunos pacientes con estado muy bajo de vitamina D o en caso de enfermedades comórbidas. [130]

Fuentes [ editar ]

Aunque la vitamina D está presente de forma natural en sólo unos pocos alimentos, [1] comúnmente se agrega como fortificación en los alimentos manufacturados. En algunos países, los alimentos básicos se fortifican artificialmente con vitamina D. [131]

Fuentes naturales [ editar ]

  • Fuentes animales
    Fuente [132]UI / gIrregular
    Cocinados huevo yema0,744  UI por un huevo de 61 g
    Hígado de res, cocido, estofado0,5
    Aceites de hígado de pescado, como aceite de hígado de bacalao100450  UI por cucharadita (4,5  g)
    Especies de pescados grasos
    Salmón , rosado, cocido, calor seco5.2
    Caballa , Pacífico y jurel, especies mixtas, cocido, calor seco4.6
    Atún enlatado en aceite2,7
    Sardinas, enlatadas en aceite , escurridas1,9
  • Fuentes de hongos
    Fuente μg / gUI / g
    Cladonia arbuscula (liquen), talos , secos [133]vitamina D 30,67–2,0427–82
    vitamina D 20,22-0,558,8–22
    Agaricus bisporus (hongo común): D 2 + D 3
    PortobelloCrudo0,0030,1
    Expuesto a la luz ultravioleta0,114.46
    CriminiCrudo0,0010,03
    Expuesto a la luz ultravioleta0,3212,8
Ver también: Ergocalciferol § Biosíntesis

En general, la vitamina D 3 se encuentra en alimentos de origen animal , particularmente pescado, carne, despojos , huevos y lácteos. [134] La vitamina D 2 se encuentra en los hongos y se produce por irradiación ultravioleta de ergosterol . [135] El contenido de vitamina D 2 en los hongos y Cladina arbuscula , un liquen, aumenta con la exposición a la luz ultravioleta, [133] [136] y es emulado por las lámparas ultravioleta industriales para su fortificación. [135] El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos informa D 2 y D3 contenidos combinados en un valor.

Fortificación de alimentos [ editar ]

Los alimentos manufacturados fortificados con vitamina D incluyen algunos jugos de frutas y bebidas de jugos de frutas, barras energéticas de reemplazo de comidas , bebidas a base de proteína de soya , ciertos quesos y productos de queso, productos de harina , fórmulas para bebés , muchos cereales para el desayuno y leche . [137] [138]

En 2016 en los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) enmendó las regulaciones sobre aditivos alimentarios para la fortificación de la leche, [139] indicando que los niveles de vitamina D 3 no exceden las 42  UI de vitamina D por 100  g (400  UI por cuarto de galón de EE. UU. ) De lácteos leche, 84  UI de vitamina D 2 por 100  g (800  UI por cuarto de galón) de leches vegetales y 89  UI por 100  g (800  UI por cuarto de galón) en yogures de origen vegetal o en bebidas de soja. [140] [141] [142]Las leches vegetales se definen como bebidas elaboradas a partir de soja, almendras, arroz, entre otras fuentes vegetales destinadas como alternativas a la leche de vaca. [143] [144]

Si bien algunos estudios han encontrado que la vitamina D 3 aumenta los niveles sanguíneos de 25 (OH) D más rápido y permanece activa en el cuerpo por más tiempo, [145] [146] otros sostienen que las fuentes de vitamina D 2 son igualmente biodisponibles y efectivas que la D 3 para elevar y sustentando 25 (OH) D. [135] [147] [148]

Preparación de alimentos [ editar ]

El contenido de vitamina D en los alimentos típicos se reduce de forma variable con la cocción. Los alimentos hervidos, fritos y horneados retuvieron entre un 69% y un 89% de la vitamina D original [149].

Niveles séricos recomendados [ editar ]

Ver también: Rangos de referencia para análisis de sangre § Vitaminas e hipervitaminosis D § Diferencias étnicas
Niveles séricos globales de vitamina D en adultos (nmol / L). [150] [151]
  > 75
  50-74
  25-49

Las recomendaciones sobre los niveles séricos recomendados de 25 (OH) D varían según las autoridades y varían según factores como la edad. [1] Los laboratorios de EE . UU. Generalmente informan los niveles de 25 (OH) D en ng / ml. [152] Otros países suelen utilizar nmol / L. [152] Un  ng / mL es aproximadamente igual a 2.5  nmol / L. [153]

Una revisión de 2014 concluyó que los niveles séricos más ventajosos de 25 (OH) D para todos los resultados parecían estar cerca de 30  ng / ml (75  nmol / L). [154] Los niveles óptimos de vitamina D aún son controvertidos y otra revisión concluyó que los atletas debían recomendar rangos de 30 a 40  ng / mL (75 a 100  nmol / L). [155] Parte de la controversia se debe a que numerosos estudios han encontrado diferencias en los niveles séricos de 25 (OH) D entre grupos étnicos; los estudios apuntan a razones genéticas y ambientales detrás de estas variaciones. [156] La suplementación para alcanzar estos niveles estándar podría causar una calcificación vascular dañina . [55]

Un metanálisis de 2012 mostró que el riesgo de enfermedades cardiovasculares aumenta cuando los niveles sanguíneos de vitamina D son más bajos en un rango de 8 a 24  ng / mL (20 a 60  nmol / L), aunque los resultados entre los estudios analizados fueron inconsistentes. [157]

En 2011, un comité del IOM concluyó que se necesita un nivel sérico de 25 (OH) D de 20  ng / mL (50  nmol / L) para la salud ósea y en general. Las ingestas dietéticas de referencia para la vitamina D se eligen con un margen de seguridad y "sobrepasan" el valor sérico objetivo para garantizar que los niveles especificados de ingesta alcancen los niveles séricos deseados de 25 (OH) D en casi todas las personas. No se asume ninguna contribución al nivel sérico de 25 (OH) D de la exposición al sol y las recomendaciones son totalmente aplicables a personas con piel oscura o exposición insignificante a la luz solar. El Instituto encontró que las concentraciones séricas de 25 (OH) D superiores a 30  ng / ml (75  nmol / L) "no se asocian consistentemente con un mayor beneficio". Niveles séricos de 25 (OH) D por encima de 50  ng / ml (125 nmol / L) pueden ser motivo de preocupación. Sin embargo, algunas personas con 25 (OH) D sérica entre 30 y 50  ng / ml (75  nmol / L-125  nmol / L) también tendrán una cantidad inadecuada de vitamina D [62].

Exceso [ editar ]

Más información: hipervitaminosis D

La toxicidad por vitamina D es rara. [29] Es causada por la suplementación con altas dosis de vitamina D en lugar de la luz solar. No se ha establecido el umbral de toxicidad por vitamina D; sin embargo, según algunas investigaciones, el nivel máximo de ingesta tolerable (UL) es de 4.000 UI / día para las edades de 9 a 71 [158] (100  µg / día), mientras que otras investigaciones concluyen que, en adultos sanos, la ingesta sostenida de más de 50 000  UI / día (1250  μg) pueden producir toxicidad manifiesta después de varios meses y pueden aumentar las concentraciones séricas de 25-hidroxivitamina D a 150  ng / ml y más. [29] [159] Aquellos con ciertas afecciones médicas, como hiperparatiroidismo primario ,[160] son mucho más sensibles a la vitamina D y desarrollan hipercalcemia en respuesta a cualquier aumento en la nutrición con vitamina D, mientras que la hipercalcemia materna durante el embarazo puede aumentar la sensibilidad fetal a los efectos de la vitamina D y conducir a un síndrome de retraso mental y deformidades faciales. [160] [161]

La hipercalcemia infantil idiopática está causada por una mutación del gen CYP24A1 , que conduce a una reducción en la degradación de la vitamina D. Los bebés que padecen dicha mutación tienen una mayor sensibilidad a la vitamina D y, en caso de ingesta adicional, un riesgo de hipercalcemia . [162] [163] El trastorno puede continuar hasta la edad adulta. [164]

Una revisión publicada en 2015 señaló que se han informado efectos adversos solo a concentraciones séricas de 25 (OH) D superiores a 200  nmol / L. [155]

Los casos publicados de toxicidad que involucran hipercalcemia en los que se conocen la dosis de vitamina D y los niveles de 25-hidroxi-vitamina D implican una ingesta de ≥ 40 000  UI (1000  μg) por día. [160]

Las mujeres embarazadas o en período de lactancia deben consultar a un médico antes de tomar un suplemento de vitamina D. La FDA recomendó a los fabricantes de suplementos líquidos de vitamina D que los goteros que acompañan a estos productos deben estar marcados de manera clara y precisa para 400 unidades internacionales (1  UI es el equivalente biológico de 25  ng de colecalciferol / ergocalciferol). Además, para los productos destinados a bebés, la FDA recomienda que el gotero no contenga más de 400  UI. [165] Para los bebés (desde el nacimiento hasta los 12 meses), el límite superior tolerable (cantidad máxima que se puede tolerar sin daño) se establece en 25  μg / día (1000  UI). Mil microgramos por día en bebés ha producido toxicidad en un mes. [159]Después de haber sido encargado por los gobiernos de Canadá y Estados Unidos, el Instituto de Medicina (IOM) a partir del 30 de noviembre de 2010 , ha aumentado el límite superior tolerable (UL) a 2500  UI por día para las edades de 1 a 3 años, 3000  UI por día para las edades 4 a 8 años y 4.000  UI por día para las edades de 9 a 71 años o más (incluidas las mujeres embarazadas o en período de lactancia). [158]

El calcitriol en sí se autorregula en un ciclo de retroalimentación negativa y también se ve afectado por la hormona paratiroidea , el factor de crecimiento de fibroblastos 23 , las citocinas , el calcio y el fosfato. [166]

Efecto del exceso [ editar ]

La sobredosis de vitamina D causa hipercalcemia, que es un fuerte indicio de toxicidad por vitamina D; esto se puede notar con un aumento de la micción y la sed. Si la hipercalcemia no se trata, produce depósitos excesivos de calcio en los tejidos blandos y órganos como los riñones, el hígado y el corazón, lo que provoca dolor y daño a los órganos. [29] [30] [49]

Los principales síntomas de la sobredosis de vitamina D, que son los de la hipercalcemia, incluyen anorexia , náuseas y vómitos. Estos pueden ir seguidos de poliuria , polidipsia , debilidad, insomnio, nerviosismo, prurito y, en última instancia, insuficiencia renal . Además, proteinuria , desechos urinarios , azotemia , y calcificación metastásica (especialmente en los riñones) pueden desarrollar. [159] Otros síntomas de toxicidad por vitamina D incluyen retraso mental en niños pequeños, crecimiento y formación anormal de huesos, diarrea, irritabilidad, pérdida de peso y depresión severa. [29] [49]

La toxicidad de la vitamina D se trata interrumpiendo la suplementación con vitamina D y restringiendo la ingesta de calcio. El daño renal puede ser irreversible. La exposición a la luz solar durante períodos prolongados normalmente no causa toxicidad por vitamina D. Las concentraciones de precursores de vitamina D producidos en la piel alcanzan un equilibrio y cualquier vitamina D adicional producida se degrada. [160]

Biosíntesis [ editar ]

La síntesis de vitamina D en la naturaleza depende de la presencia de radiación ultravioleta y su posterior activación en el hígado y los riñones. Muchos animales sintetizan vitamina D 3 a partir del 7-dehidrocolesterol y muchos hongos sintetizan vitamina D 2 a partir del ergosterol . [167] [135]

Vía interactiva [ editar ]

Haga clic en el icono en la esquina inferior derecha para abrir.Haga clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para enlazar con los artículos respectivos. [§ 1]

  1. ^ El mapa de ruta interactivo se puede editar en WikiPathways: "VitaminDSynthesis_WP1531" .

Fotoquímica [ editar ]

La fotoquímica de la biosíntesis de vitamina D en animales y hongos
Isomerización térmica de previtamina  D 3 a vitamina D 3

La transformación que convierte el 7-dehidrocolesterol en vitamina D 3 se produce en dos pasos. [168] [169] Primero, el 7-deshidrocolesterol se fotoliza con luz ultravioleta en una reacción electrocíclica conrotatoria de apertura de anillo de 6 electrones ; el producto es previtamina D 3 . En segundo lugar, la previtamina D 3 se isomeriza espontáneamente a vitamina D 3 ( colecalciferol ) en un desplazamiento de hidruro sigmatrópico [1,7] antarafacial . A temperatura ambiente, la transformación de previtamina D 3     a la vitamina D 3 en un disolvente orgánico tarda unos 12 días en completarse. La conversión de previtamina  D 3 en vitamina D 3 en la piel es aproximadamente 10 veces más rápida que en un solvente orgánico. [170]

La conversión de ergosterol a vitamina D 2 sigue un procedimiento similar, formando previtamina  D 2 por fotólisis, que isomeriza a vitamina D 2 ( ergocalciferol ). [171] La transformación de previtamina  D 2 en vitamina D 2 en metanol tiene una tasa comparable a la de previtamina  D 3 . El proceso es más rápido en los champiñones blancos. [135] ( figura 3 )

Síntesis en la piel [ editar ]

En los estratos epidérmicos de la piel, la producción de vitamina D es mayor en el estrato basal (de color rojo en la ilustración) y el estrato espinoso (de color marrón claro).

La vitamina D 3 se produce fotoquímicamente a partir del 7-dehidrocolesterol en la piel de la mayoría de los animales vertebrados, incluidos los humanos. [172] El precursor de la vitamina D 3 , 7-dehidrocolesterol se produce en cantidades relativamente grandes. El 7-dehidrocolesterol reacciona con la luz UVB en longitudes de onda de 290 a 315 nm. [173] Estas longitudes de onda están presentes en la luz solar, así como en la luz emitida por las lámparas ultravioleta en las camas de bronceado (que producen rayos ultravioleta principalmente en el espectro UVA , pero típicamente producen del 4% al 10% de las emisiones UV totales como UVB). . La exposición a la luz a través de las ventanas es insuficiente porque el vidrio bloquea casi por completo la luz UVB.[174]

Se pueden producir cantidades adecuadas de vitamina D con una exposición moderada al sol en la cara, los brazos y las piernas (para aquellos con la menor cantidad de melanina), con un promedio de 5 a 30 minutos dos veces por semana, o aproximadamente el 25% del tiempo para las quemaduras solares mínimas. Cuanto más oscura es la piel y más débil la luz solar, se necesitan más minutos de exposición. La sobredosis de vitamina D es imposible debido a la exposición a los rayos UV: la piel alcanza un equilibrio en el que la vitamina se degrada tan rápido como se crea. [29] [175]

La piel consta de dos capas principales: la capa interna llamada dermis y la epidermis externa, más delgada . La vitamina D se produce en los queratinocitos de dos estratos más internos de la epidermis, el estrato basal y el estrato espinoso, que también pueden producir calcitriol y expresar el VDR. [176]

Evolución [ editar ]

La vitamina D solo se puede sintetizar mediante un proceso fotoquímico. El fitoplancton en el océano (como el cocolitóforo y Emiliania huxleyi ) ha realizado la fotosíntesis de la vitamina D durante más de 500  millones de años. Los vertebrados primitivos en el océano podrían absorber calcio del océano en sus esqueletos y comer plancton rico en vitamina D.

Los vertebrados terrestres necesitaban otra fuente de vitamina D además de las plantas para sus esqueletos calcificados. Tuvieron que ingerirlo o exponerse a la luz solar para fotosintetizarlo en su piel. [167] [170] Los vertebrados terrestres han realizado la fotosíntesis de la vitamina D durante más de 350  millones de años. [177]

En las aves y los mamíferos con pelo, el pelo o las plumas impiden que los rayos ultravioleta lleguen a la piel. En cambio, la vitamina D se crea a partir de las secreciones aceitosas de la piel depositadas sobre las plumas o el pelaje y se obtiene por vía oral durante el aseo. [178] Sin embargo, algunos animales, como la rata topo desnuda , son naturalmente deficientes en colecalciferol, ya que los niveles séricos de 25-OH vitamina D son indetectables. [179] Los perros y gatos son prácticamente incapaces de sintetizar vitamina D debido a la alta actividad de la 7-deshidrocolesterol reductasa , pero la obtienen de los animales de presa. [180]

Síntesis industrial [ editar ]

La vitamina D 3 (colecalciferol) se produce industrialmente al exponer el 7-dehidrocolesterol a luz UVB, seguido de purificación. [181] El 7-dehidrocolesterol es una sustancia natural en los órganos de los peces, especialmente el hígado, [182] o en la grasa de lana ( lanolina ) de oveja. La vitamina D 2 (ergocalciferol) se produce de manera similar utilizando ergosterol de levadura u hongos como material de partida. [181] [135]

Mecanismo de acción [ editar ]

Activación metabólica [ editar ]

Hidroxilación hepática de colecalciferol a calcifediol
Hidroxilación renal de calcifediol a calcitriol

La vitamina D se transporta en el torrente sanguíneo al hígado, donde se convierte en la prohormona calcifediol . El calcifediol circulante se puede convertir en calcitriol , la forma biológicamente activa de la vitamina D, en los riñones. [183]

Ya sea que se produzca en la piel o se ingiera, la vitamina D se hidroxila en el hígado en la posición 25 (parte superior derecha de la molécula) para formar 25-hidroxicolecalciferol (calcifediol o 25 (OH) D). [3] Esta reacción es catalizada por la enzima microsomal vitamina D 25-hidroxilasa , el producto del gen humano CYP2R1 , y expresada por los hepatocitos . [184] Una vez hecho, el producto es liberado en el plasma , donde se une a una proteína transportadora de α-globulina llamado la proteína de la vitamina D vinculante . [185]

El calcifediol se transporta a los túbulos proximales de los riñones, donde se hidroxila en la posición 1-α (parte inferior derecha de la molécula) para formar calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol, 1,25 (OH) 2 D). La conversión de calcifediol en calcitriol es catalizada por la enzima 25-hidroxivitamina D 3 1-alfa-hidroxilasa , que es el producto del gen humano CYP27B1 . La actividad de CYP27B1 aumenta por la hormona paratiroidea y también por los niveles bajos de calcio o fosfato. [2] [183]

Después del paso final de conversión en el riñón, el calcitriol se libera a la circulación. Al unirse a la proteína de unión a la vitamina D, el calcitriol se transporta por todo el cuerpo, incluidos los órganos diana clásicos del intestino, los riñones y los huesos. [17] El calcitriol es el ligando natural más potente del receptor de vitamina D , que media la mayoría de las acciones fisiológicas de la vitamina D. [2] [183]

Además de los riñones, el calcitriol también es sintetizado por algunas otras células, incluidos los monocitos y macrófagos del sistema inmunológico . Cuando es sintetizado por monocitos-macrófagos, el calcitriol actúa localmente como una citoquina , modulando las defensas del cuerpo contra los invasores microbianos estimulando el sistema inmunológico innato . [183]

Inactivación [ editar ]

La actividad de calcifediol y calcitriol puede reducirse por hidroxilación en la posición 24 por la vitamina D3 24-hidroxilasa , formando secalciferol y calcitetrol, respectivamente. [3]

Diferencia entre sustratos [ editar ]

La vitamina  D 2 (ergocalciferol) y la vitamina  D 3 (colecalciferol) comparten un mecanismo de acción similar al descrito anteriormente. [3] Los metabolitos producidos por la vitamina D 2 a veces se nombran con un prefijo er- o ergo para diferenciarlos de sus homólogos basados ​​en D 3 . [dieciséis]

  • Los metabolitos producidos a partir de la vitamina  D 2 tienden a unirse menos bien a la proteína de unión a la vitamina D. [3] Se discute si esta diferencia conduce a una vida media más corta (ver § Enriquecimiento de alimentos ).
  • La vitamina  D 3 puede ser hidroxilada alternativamente a calcifediol por la esterol 27-hidroxilasa (CYP27A1), pero la vitamina  D 2 no puede. [3]
  • El ergocalciferol puede hidroxilarse directamente en la posición 24 mediante CYP27A1 . [3] Esta hidroxilación también conduce a un mayor grado de inactivación: la actividad del calcitriol disminuye al 60% del original después de la 24-hidroxilación, [186] mientras que el ercalcitriol sufre una disminución de 10 veces en la actividad al convertirse en ercalcitetrol. [187]

Mecanismos intracelulares [ editar ]

Ver también: receptor de vitamina D y calcitriol

El calcitriol entra en la célula diana y se une al receptor de vitamina D en el citoplasma. Este receptor activado ingresa al núcleo y se une a los elementos de respuesta a la vitamina D ( VDRE ) que son secuencias de ADN específicas en los genes. La transcripción de estos genes se estimula y produce mayores niveles de las proteínas que median los efectos de la vitamina D. [3]

Historia [ editar ]

Más información: Vitamina § Historia

Los investigadores estadounidenses Elmer McCollum y Marguerite Davis en 1914 [12] descubrieron una sustancia en el aceite de hígado de bacalao que más tarde se denominó "vitamina A". El médico británico Edward Mellanby notó que los perros que fueron alimentados con aceite de hígado de bacalao no desarrollaron raquitismo y concluyó que la vitamina A, o un factor estrechamente asociado, podría prevenir la enfermedad. En 1922, Elmer McCollum probó aceite de hígado de bacalao modificado en el que se había destruido la vitamina A. [12] El aceite modificado curó a los perros enfermos, por lo que McCollum concluyó que el factor en el aceite de hígado de bacalao que curaba el raquitismo era distinto de la vitamina A. Lo llamó vitamina D porque era la cuarta vitamina en ser nombrada. [188] [189]Inicialmente, no se comprendió que, a diferencia de otras vitaminas, los seres humanos pueden sintetizar la vitamina D mediante la exposición a la luz ultravioleta.

En 1925, [12] se estableció que cuando el 7-dehidrocolesterol se irradia con luz, se produce una forma de vitamina soluble en grasa (ahora conocida como D 3 ). Alfred Fabian Hess declaró: "La luz es igual a la vitamina D". [190] Adolf Windaus , de la Universidad de Gotinga en Alemania, recibió el Premio Nobel de Química en 1928 por su trabajo sobre la constitución de esteroles y su conexión con las vitaminas. [191] En 1929, un grupo del NIMR en Hampstead, Londres, estaba trabajando en la estructura de la vitamina D, que aún se desconocía, así como en la estructura de los esteroides. Tuvo lugar una reunión conJBS Haldane , JD Bernal y Dorothy Crowfoot para discutir posibles estructuras, lo que contribuyó a unir un equipo. La cristalografía de rayos X demostró que las moléculas de esteroles eran planas, no como lo propuso el equipo alemán dirigido por Windaus. En 1932, Otto Rosenheim y Harold King publicaron un artículo presentando estructuras para esteroles y ácidos biliares que encontró aceptación inmediata. [192] La colaboración académica informal entre los miembros del equipo Robert Benedict Bourdillon , Otto Rosenheim, Harold King y Kenneth Callow fue muy productiva y condujo al aislamiento y caracterización de la vitamina D. [193] En este momento, la política de laEl Consejo de Investigación Médica no debía patentar los descubrimientos, creyendo que los resultados de la investigación médica deberían estar abiertos a todo el mundo. En la década de 1930, Windaus aclaró aún más la estructura química de la vitamina D. [194]

En 1923, el bioquímico estadounidense Harry Steenbock de la Universidad de Wisconsin demostró que la irradiación con luz ultravioleta aumentaba el contenido de vitamina D de los alimentos y otros materiales orgánicos. [195] Después de irradiar comida para roedores, Steenbock descubrió que los roedores estaban curados del raquitismo. La deficiencia de vitamina D es una causa conocida de raquitismo. Utilizando 300 dólares de su propio dinero, Steenbock patentó su invento. Su técnica de irradiación se utilizó para alimentos, y lo más memorable para la leche. Cuando expiró su patente en 1945, el raquitismo había sido prácticamente eliminado en los EE. UU. [196]

En 1969, después de estudiar fragmentos del núcleo de las células intestinales, una proteína de unión a vitamina D específico llamado el receptor de la vitamina D se identificó por Mark Haussler y Tony Norman . [197] En 1971-72, se descubrió un mayor metabolismo de la vitamina D a formas activas. En el hígado, se encontró que la vitamina D se convierte en calcifediol. Luego, los riñones convierten el calcifediol en calcitriol, la forma biológicamente activa de la vitamina D. El calcitriol circula como una hormona en la sangre, regulando la concentración de calcio y fosfato en el torrente sanguíneo y promoviendo el crecimiento saludable y la remodelación de los huesos. Los metabolitos de la vitamina D, calcifediol y calcitriol, fueron identificados por equipos competidores dirigidos por Michael F. Holicken el laboratorio de Hector DeLuca y por Tony Norman y colegas. [10] [11] [198]

Investigación [ editar ]

Hay pruebas contradictorias sobre los beneficios de las intervenciones con vitamina D, [199] una opinión que afirma una ingesta de 4.000 a 12.000  UI / día por exposición al sol con niveles concomitantes de 25-hidroxivitamina D sérica de 40 a 80  ng / ml, [200] mientras que otra opinión es que las concentraciones séricas superiores a 50  ng / ml no son plausibles. [57] [200]

La Oficina de Suplementos Dietéticos de los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos estableció una Iniciativa de Vitamina D en 2014 para rastrear las investigaciones actuales y brindar educación a los consumidores. [201] En su actualización de 2020 se reconoció que un creciente cuerpo de investigación sugiere que la vitamina D podría desempeñar algún papel en la prevención y el tratamiento de la diabetes tipo 1 y 2, intolerancia a la glucosa, hipertensión, esclerosis múltiple y otras afecciones médicas. Sin embargo, se concluyó que la evidencia disponible era inadecuada o demasiado contradictoria para confirmar la efectividad de la vitamina D en esas condiciones, salvo por los hallazgos más positivos sobre la salud ósea. [1]

Algunos estudios preliminares relacionan los niveles bajos de vitamina D con enfermedades en el futuro. [202] Un metanálisis encontró una disminución de la mortalidad en las personas mayores. [13] Otro metanálisis que abarcó a más de 350.000 personas concluyó que la suplementación con vitamina D en individuos no seleccionados que viven en la comunidad no reduce los resultados esqueléticos (fractura total) o no esqueléticos (infarto de miocardio, cardiopatía isquémica, accidente cerebrovascular, enfermedad cerebrovascular, cáncer) en más del 15%, y que es poco probable que más ensayos de investigación con un diseño similar cambien estas conclusiones. [14] Un metanálisis de 2019 encontró que un pequeño aumento en el riesgo de accidente cerebrovascular cuando se agregaron suplementos de calcio a la vitamina D. [203]La evidencia a partir de 2013 es insuficiente para determinar si la vitamina D afecta el riesgo de cáncer. [204]

COVID-19 [ editar ]

Ver también: investigación de reutilización de medicamentos COVID-19 § vitaminas

Se ha demostrado que la deficiencia de vitamina D aumenta potencialmente el riesgo de infecciones respiratorias graves. [205] Esto ha provocado un renovado interés por este potencial en 2020 durante la pandemia de COVID-19 .

Varias revisiones sistemáticas y metanálisis de múltiples estudios han descrito las asociaciones de la deficiencia de vitamina D con resultados adversos en COVID-19. [206] [207] [208] Uno encontró que, si bien la deficiencia no se asoció con una mayor probabilidad de infectarse con COVID-19, hubo asociaciones significativas entre la deficiencia o insuficiencia de vitamina D con una enfermedad más grave, incluidos aumentos en la hospitalización y la mortalidad tasas en alrededor del 80%. [206] Otros dos metanálisis de alrededor de 40 estudios han demostrado que el riesgo de infección era mayor en aquellos con deficiencia de vitamina D. [207] [208] El grupo con deficiencia de vitamina D tenía aproximadamente el doble de riesgo de enfermedad con mayor gravedad y, en algunos análisis, una asociación significativa con tasas más altas de mortalidad. [207] [208] Otro, que revisó 31 estudios, informó que los pacientes con COVID-19 tienden a tener niveles más bajos de 25 (OH) D que los sujetos sanos, pero afirmó que la tendencia de las asociaciones con los resultados de salud estaba limitada por la baja calidad de la estudios y por la posibilidad de mecanismos de causalidad inversa. [209]

En julio de 2020, los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU . No encontraron pruebas suficientes para recomendar a favor o en contra del uso de suplementos de vitamina D para prevenir o tratar el COVID-19. [210] El Instituto Nacional para la Excelencia en la Salud y la Atención (NICE) del Reino Unido no recomienda ofrecer un suplemento de vitamina D a las personas únicamente para prevenir o tratar el COVID-19. [211] [212] Ambas organizaciones incluyeron recomendaciones para continuar las recomendaciones establecidas anteriormente sobre la suplementación con vitamina D por otras razones, como la salud ósea y muscular, según corresponda. Ambas organizaciones señalaron que más personas pueden requerir suplementos debido a menores cantidades de exposición al sol durante la pandemia. [210] [211]

La principal complicación de COVID-19 es el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), que puede agravarse por la deficiencia de vitamina D, [213] una asociación que no es específica de las infecciones por coronavirus. [213] Se están realizando varios ensayos en diferentes países para abordar el potencial del uso de la vitamina D y sus metabolitos, como el calcifediol, para la prevención y el tratamiento de las infecciones por SARS-CoV-2. [213] [214] Un metanálisis de tres estudios sobre el efecto de los suplementos de vitamina D por vía oral indicó una tasa de ingreso en la unidad de cuidados intensivos (UCI) más baja ( razón de posibilidades : 0,36) en comparación con los que no recibieron suplementos, pero sin un cambio en la mortalidad . [215]

Referencias [ editar ]

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Further reading[edit]

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External links[edit]

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