Vitamina D: passato, presente e futuro Dott. Giuliano Bucciardini MMG Un po' di storia ➲ Nel 1650 l'inglese Francis Glisson descrive accuratamente il rachitismo (peraltro noto sin dall'antichità) in “De rachitade”. ➲ 1824 in Germania si scopre che l'olio di fegato di merluzzo cura il rachitismo ➲ 1890 Dr. Palm scopre l'azione antirachitica della luce solare ➲ 1922 Dr. Chick e collaboratori a Vienna scoprono la vitamina D Rachitismo Rachitismo La vitamina D è una vitamina? ➲ In senso stretto no, visto che non è un cofattore di reazioni enzimatiche o un antiossidante, ma un ormone secosteroideo. ➲ Peraltro il termine vitamina è giustificato dal fatto che un suo introito insufficiente è in grado di determinare condizioni carenziali Sorgenti di vitamina D ➲ La principale sorgente di vitamina D conosciuta dell'uomo è esposizione cutanea alla luce solare, che costituisce la fonte di circa il 90% della vitamina D. La giusta esposizione al sole ➲ L'esposizione ragionevole alla luce solare fornisce una adeguata quantità di vitamina D che viene immagazzinata nel grasso dell'organismo per essere liberata in inverno. ➲ È raccomandabile l'esposizione di braccia e gambe per 5-10 minuti (a seconda della stagione,della latitudine e del fototipo cutaneo) tra le 10 del mattino e le 3 del pomeriggio due volte la settimana Metabolismo della vitamina D ➲La luce solare penetra nella cute e converte il precursore 7-deidrocolesterolo in colecalciferolo (o vitamina D3). Esiste anche una seconda forma di vitamina D (D2 o ergocalciferolo) di origine vegetale e identico significato metabolico. ➲Successivamente la vitamina D viene metabolizzata a livello epatico diventando 25-OHvit.D. Metabolismo della vitamina D ➲ ➲ ➲ A livello renale l'enzima 25-idrossi-vitamina D-1α-idrossilasi converte l'ormone nella forma metabolicamente attiva (1,25-diidrossi-vitamina D o calcitriolo) La 25-idrossi-vitamina D-1α-idrossilasi è la fonte critica di produzione del calcitriolo ed è regolato principalmente dal paratormone. Recentemente è stata dimostrata la sua presenza anche in molti tessuti con funzione autocrina Metabolismo della vitamina D Recettori della vitamina D ➲ ➲ L'1,25-OH-vit D esplica un ampio spettro di azioni mediante l'interazione con uno specifico recettore nucleare (VDR). Il complesso 1,25-OH-vitD+VDR è un eterodimero in grado di legarsi ai cosiddetti elementi di risposta alla vitamina D (VDRE) situati su specifiche regioni promoter dei geni target, modulandone la trascrizione. Recettori della vitamina D ➲ Recentemente è stata ipotizzata l'esistenza di un recettore alternativo della vitamina D posizionato sulla membrana cellulare, che giustificherebbe l'esistenza di risposte rapide alla vitamina D. Questo recettore dopo l'interazione con l'1,25-OH-vitD attiverebbe una serie di secondi messaggeri in grado di sviluppare immediati effetti cellulari, altrimenti non spiegabili. Dosaggio vitamina D ➲ Nonostante il calcitriolo sia 500-1000 volte più attivo del suo precursore (25-OH-vitamina D) è proprio quest'ultimo il marcatore biologico utile per valutare lo stato della vitamina D sistemica, in quanto più stabile, dotato di emivita maggiore e più facilmente misurabile. Sorgenti di vitamina D ➲ La sorgente alimentare di vitamina D è assai scarsa (10% circa). Pochi sono infatti i cibi ricchi di vitamina D. ➲ Nei decenni passati, negli Stati Uniti e in parte in Europa, si è pensato di arricchire alcuni alimenti, principalmente il latte, con vitamina D, contribuendo a ridurre l'incidenza di rachitismo. Alimenti ricchi di vitamina D ➲ Pesci grassi (salmone, sardine, sgombro, tonno) ➲ Olio di fegato di merluzzo ➲ Uova Livelli sierici di 25-OH-vit D ➲ ➲ ➲ ➲ ➲ Deficit severo Deficit Insufficienza Valori normali Tossicità <10 ng/ml 10-20 ng/ml 21-29 ng/ml 30-150 ng/ml >150 ng/ml Livelli sierici di 25-OH-vit D ➲ ➲ I livelli sierici considerati desiderabili o, rispettivamente, insufficienti di vitamina D vengono oggi tendenzialmente innalzati rispetto al passato. Sono considerati potenzialmente rachitogeni i valori < 15 ng/ml, insufficienti i valori < 20 ng/ml e desiderabili i valori > 20 ng/ml. Intossicazione da vitamina D ➲ ➲ L'intossicazione da vit. D è estremamente rara e per lo più causata da inavvertita assunzione di dosi eccessive di vitamina D. Si caratterizza da ipercalcemia e iperfosfatemia. È interessante notare che poiché ogni eccesso di colecalciferolo è distrutto dalla luce solare, una prolungata esposizione al sole non può provocare intossicazione da vitamina D Fabbisogno di vitamina D ➲ Nel corso degli ultimi decenni si è assistito a un progressivo aumento dei livelli raccomandati di vitamina D. ➲ Attualmente negli anziani si consigliano 800-1000 UI/die di vitamina D ➲ Nell'adulto si considerano sufficienti 400 UI/die Fabbisogno di vitamina D ➲ ➲ L'Accademia Americana di Pediatria (AAP) ha ritenuto di suggerire un aumento dell'integrazione vitaminica consigliata dalle 200 UI alle 400 UI/die (2008) nel lattante. Inoltre raccomanda che a tutti i bambini e a tutti gli adolescenti sia garantito un apporto giornaliero non inferiore a 400 UI/die (valutazione peraltro assai problematica, vista la difficoltà a valutare in ogni soggetto l'esposizione al sole e l'apporto dietetico) Effetti della vitamina D ➲ ➲ La funzione nota da più tempo è quella di fattore regolatorio del metabolismo osseo e dell'omeostasi di calcio e fosforo, in stretta relazione con l'ormone paratiroideo (presenza di feedback negativo) Bassi livelli di vitamina D causano il riassorbimento del tessuto osseo, mentre livelli ottimali facilitano l'assorbimento di calcio e fosforo dal rene e dall'intestino. Sistema endocrino della vit. D Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ Oltre agli effetti sul metabolismo minerale e osseo è noto che la vitamina D è in grado di stimolare la produzione di proteine muscolari e sopratutto di attivare alcuni meccanismi di trasporto del calcio a livello del reticolo sarcoplasmatico muscolare, essenziali per la contrazione muscolare. In condizioni di ipovitaminosi D sono stati descritti quadri di miopatia dei muscoli prossimali degli arti. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ ➲ In corso di ipovitaminosi D sono state inoltre descritte sarcopenia, riduzione della forza muscolare con disturbi dell'equilibrio e conseguente aumento dei rischi di cadute Una metanalisi rileva che 800 UI al giorno di vitamina D3 riducono il rischio di cadute del 72% rispetto al placebo. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ Altro ruolo rilevante è quello immunomodulante, per la regolazione di alcune funzioni dei linfociti T. Una carenza di vitamina D si associa a una maggiore predisposizione alle infezioni (in particolare alla TBC) e ad alcune patologie autoimmuni, quali la sclerosi multipla. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ La vitamina D è in grado di modulare l'azione di molte sostanze coinvolte nella regolazione della pressione arteriosa e nella progressione dell'aterosclerosi. La carenza di vitamina D si associa a una maggiore frequenza di infarto del miocardio, scompenso cardiaco e ischemia cerebrale. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ Oltre all'osservazione che alcuni tipi di tumore sono più frequenti in quelle regioni dove minore è l'esposizione solare, è stato rilevato che il rischio di tumore della mammella, colon, prostata, e in parte pancreas, ovaio e linfomi sia nettamente maggiore nei soggetti con bassi livelli di vitamina D. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ L'effetto protettivo della vitamina D nei confronti delle patologie tumorali sembra dovuto a un'azione diretta o indiretta dell' 1,25(OH)D che controlla l'attività di oltre 200 geni, compresi quelli che intervengono nella regolazione dei processi di proliferazione, differenziazione, apoptosi celluare e angiogenesi. Effetti extrascheletrici della vitamina D ➲ La vitamina D è uno dei fattori in grado di controllare la secrezione insulinica e alcuni dati indicherebbero che buoni livelli di vitamina D riducono il rischio di sviluppare diabete mellito. Carenza di vitamina D ➲ ➲ Se pensiamo che l'essere umano passa oggi meno tempo al sole rispetto a ogni altra epoca storica, possiamo capire come mai il deficit di vitamina D sia così comune. Si stima che circa un miliardo di persone nel mondo (sopratutto anziani) sia carente di vitamina D. Carenza di vitamina D in Italia ➲ Nonostante la latitudine del nostro paese, in realtà la popolazione Italiana è tra quelle in Europa con i livelli più bassi di vitamina D. Cause di carenza di vitamina D: ridotta sintesi cutanea ➲ ➲ Per uso di filtri solari Per invecchiamento (riduzione 7-deidrossicolesterolo cutaneo) ➲ Stagione, latitudine (oltre i 35° di latitudine nord, ovvero Lampedusa, la vit. D che può essere sintetizzata da novembre a febbraio è poca o nulla) Pigmentazione cutanea ➲ Cause di carenza di vitamina D: ridotta biodisponibilità ➲ Malassorbimento (fibrosi cistica, celiachia, morbo di Crohn, chirurgia bariatrica etc) ➲ Obesità (sequestro di vitamina D nel tessuto adiposo) Cause di carenza di vitamina D: aumentato catabolismo ➲ Anticonvulsivanti, glucorticoidi, farmaci antirigetto (attivano il metabolismo della 25idrossi-vitamina D e dell'1,25-idrossivitamina D con trasformazione in acido calcitroico, inattivo). Cause di carenza di vitamina D: allattamento al seno ➲ Scarso contenuto di vitamina D nel latte materno (circa 20 U.I. per litro) Cause di carenza di vitamina D: ridotta sintesi di 25-OH-vit D ➲ Insufficienza epatica (se grave è possibile che vi sia incapacità a sintetizzare sufficiente 25-OH-vitamina D) Cause di carenza di vitamina D: ridotta sintesi di 1,25-OH-vit D ➲ ➲ Insufficienza renale cronica stadio 2 e 3 (GFR 31-89 ml/min/1,73 m²) causa ridotta escezione di fosforo e ridotti livelli di 1,25(OH)D Insufficienza renale cronica stadio 4 e 5 (GFR < 30 ml/min/1,73 m²) causa ipocalcemia, ipoparatiroidismo secondario e osteodistrofia tenele Cause di carenza di vitamina D: perdita urinaria di 25-OH-vit D ➲ Sindrome nefrosica (perdita di 25-OH- vit D legata alla vitamin-D binding protein) Cause di carenza di vitamina D: malattie congenite ➲ ➲ ➲ Rachitismo vitamina D dipendente tipo 1 (mutazione del gene che codifica per la 25(OH)D-1α-idrossilasi renale) Rachitismo vitamina D dipendente tipo 2 (mutazione del gene che codifica per il recettore della vit.D) Rachitismo vitamina D dipendente tipo 3 (sovrapproduzione di proteine leganti il DNA che causa resistenza nelle cellule bersaglio e livelli elevati di 1,25(OH)D Cause di carenza di vitamina D: malattie congenite ➲ ➲ Rachitismo ipofosfatemico autosomico dominante (mutazione del gene che codifica per il fibroblast growth factor-23) Rachitismo ipofosfatemico vitamina D resistente legato al cromosoma X (mutazione del gene PHEX che causa la presenza di elevati livelli di FGF-23 e di altre fosfatonine) Cause di carenza di vitamina D: malattie acquisite ➲ ➲ ➲ ➲ Osteomalacia indotta da tumore Iperparatiroidismo primitivo (causa aumentato passaggio di 25-OH-vit D a 1, 25-OHvit D) Ipertiroidismo (aumentato metabolismo della 25-OH-vit D) Patologie granulomatose (sarcoidosi, tubercolosi) e altre condizioni fra cui linfomi (conversione da parte dei macrofagi del 25(OH)D in 1,25(OH)D ) Supplementazione di vitamina D ➲ ➲ La vitamina D3 (25-OH-vit D) è la forma preferibile di vitamina D da utilizzare, mentre il ricorso al calcitriolo è consigliato solo in situazioni particolari (insufficienza renale medio-grave, grave malassorbimento, ipoparatiroidismo), peraltro in associazione alla vitamina D3. Infatti il calcitriolo ha una brevissima emivita, non ha possibilità di stoccaggio e necessita di controlli periodici di calcemia e calciuria. Supplementazione di vitamina D ➲ La farmacocinetica della vitamina D consente la somministrazione, in alternativa a quella giornaliera, di boli settimanali (500010.000 U.I.), mensili (25.000-50.000 U.I.), trimestrali (100.000-300.000 U.I.) o addirittura annuali (300.000-600.000 U.I.) Supplementazione di vitamina D ➲ La vitamina D3 fino a 2000 UI/die può essere prescritta senza necessità di controllare la calcemia o i livelli di 25-OH-vit D ➲ In presenza di una grave carenza di vitamina D è consigliabile iniziare il trattamento con un bolo (da 100.000 a 600.000 UI) per ripristinare i depositi, quindi proseguire con una dose di mantenimento