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The “Sunshine” Vitamin Vitamina D: funzioni e ruolo nell’organismo umano

  • 28 dicembre 2023
  • Autore: Redazione VeSA
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Tra i micronutrienti maggiormente attenzionati a livello scientifico troviamo la Vitamina D, che recentemente ha assunto una nuova veste rispetto al ruolo fino ad adesso conosciuto.

Nasce l’esigenza di fare il punto della situazione su questa sostanza così importante per il nostro organismo e capire: dove la possiamo reperire e con quali modalità, di quanta VITAMINA D abbiamo bisogno nelle diverse fasi della vita, sia in condizioni fisiologiche sia nell’occorrenza di particolari patologie, considerando che circa 1 miliardo di persone nel mondo sono a rischio di carenza di Vitamina D

La Vitamina D è un micronutriente fondamentale per la nostra salute e dalle caratteristiche del tutto peculiari. Viene considerata più un ormone che una vitamina, sia perché viene prodotta direttamente nel nostro organismo sia per il suo ruolo metabolico complessivo; solo il 20% del fabbisogno è infatti dipendente dalla dieta.

La sua funzione più nota riguarda il ruolo fondamentale nel metabolismo osseo, essendo coinvolta nel metabolismo del calcio e del fosforo per il mantenimento di una omeostasi a livello scheletrico.

La fonte principale è sicuramente la sintesi endogena (80%), legata all’esposizione della cute alle radiazioni ultraviolette B (UVB) che convertono il 7-deidrocolesterolo (7-DHC), presente nelle cellule dell’epidermide, in previtamina D3, la quale si trasforma rapidamente in vitamina D3 che viene rilasciata nello spazio extra-cellulare ed è trasportata nel sangue dalla proteina legante la Vitamina D (DBP, vitamin D-binding protein).

Il restante 20% della vitamina D resa disponibile all’organismo deriva dagli alimenti: come colecalciferolo da cibi di origine animale, sotto forma di Ergocalciferolo se proviene da vegetali.

 

 

Il ruolo centrale dell’ormone vitamina D è quello di regolare l’omeostasi del calcio e del fosforo attraverso azioni sull’intestino, facilitandone l’assorbimento di calcio e fosfato, sui reni, stimolando il riassorbimento tubulare di calcio e fosfato e sul tessuto osseo, favorendone la mineralizzazione. Tale omeostasi calcio-fosforica, come noto da tempo, è essenziale per la fisiologia cellulare e per l’integrità dello scheletro. La sua carenza altera la mineralizzazione ossea, causando il rachitismo nei bambini e l'osteomalacia negli adulti e contribuendo allo sviluppo dell’osteoporosi con deformità e rischio aumentato di fratture ossee.

Di recente numerosi studi epidemiologici, clinici e sperimentali hanno fornito un’impressionante serie di informazioni aggiuntive su nuove e diverse funzioni biologiche della vitamina D e del suo recettore in aggiunta alle proprietà tradizionalmente riconosciute (Fig.2). Queste azioni comprendono la capacità di influenzare il differenziamento e la crescita cellulare, di modulare la risposta immunitaria e di controllare l’attività di altri sistemi ormonali. Dimostrazione ne è il fatto che numerose tipologie di cellule dell’organismo sono in grado di legare la vitamina D attraverso una proteina presente all’interno della cellula, detta recettore della vitamina D, e sono pertanto sottoposte all’azione della sua forma biologicamente attiva. Oltre alle azioni sul tessuto osseo, quindi, la vitamina D ne svolge numerose altre, raggruppate comunemente sotto il termine di azioni extra-scheletriche della vitamina D.

Tra queste è di particolare importanza il contributo della vitamina D al buon funzionamento del sistema di difesa dell’organismo (sistema immunitario). In particolare, la vitamina D è importante per l’attivazione della prima linea di difesa contro alcuni microrganismi patogeni poiché aumenta la capacità delle cellule del sistema immunitario, preposte a questa funzione, di eliminare microrganismi. Inoltre la vitamina D ha la capacità di modulare la risposta infiammatoria controllando il grado di attivazione di molte cellule del sistema immunitario e la produzione di fattori che intervengono nell’infiammazione. Il recettore per la vitamina D viene espresso da molte cellule del sistema immunitario, sia innato che acquisito, molte delle quali, in particolare macrofagi e cellule dendritiche, peraltro, possiedono l’intero corredo enzimatico necessario per trasformare la vitamina D nella sua forma attiva che andrà così ad agire sulla stessa cellula (attività autocrina) o sulle cellule vicine (attività paracrina). I dati epidemiologici, infatti, collegano la carenza di vitamina D a un funzionamento difettoso del sistema immunitario con un aumentato rischio di infezioni e una predisposizione alle malattie autoimmuni. La sua funzione di immunomodulatore della risposta immunitaria ne previene una, sempre possibile, esagerata attivazione che è alla base delle malattie autoimmunitarie. Nelle malattie autoimmuni, infatti, esiste una chiara associazione tra il deficit di 25-(OH)D3 e l'incidenza di autoimmunità. Nel diabete di tipo 1, nella sclerosi multipla, nell'artrite reumatoide, sclerosi sistemica, lupus eritematoso sistemicoe malattia infiammatoria intestinale, i livelli circolanti di 25-(OH)D3, indipendentemente dalla variazione stagionale e dalla latitudine, diminuiscono durante la malattia esordio così come durante il follow-up.

Le azioni della vitamina D sulle cellule immunitarie puo’ essere riassunto nella Tabella 1.

Tabella.1 Effetti immunologici (autocrini e paracrini) relativi all’attivazione della vitamina D a livello delle cellule immunitarie

In base all’ampia evidenza sperimentale per la quale la maggior parte dei tessuti e delle cellule umane, inclusi cardiomiociti e cellule muscolari lisce ed endoteliali, esprimono il recettore della vitamina D e l’enzima 1-α-idrossilasi, è stato ipotizzato che il sistema biologico della vitamina D abbia un ruolo nella patogenesi di una serie di alterazioni cardiometaboliche. La carenza/insufficienza di vitamina D conduce a una condizione di iperparatiroidismo secondario, laddove elevati livelli di PTH sono stati associati in molti studi a un aumentato rischio cardiovascolare. Il sistema biologico vitamina D/recettore agisce anche come regolatore endocrino e paracrino negativo del sistema renina-angiotensina-aldosterone, che svolge un ruolo centrale nella regolazione della pressione arteriosa, del volume dei fluidi e del metabolismo elettrolitico. Il sistema vitamina D/recettore regola poi l’espressione dei geni dell’insulina e del recettore dell’insulina e, attraverso la modulazione dell’espressione della calbindina, controlla il flusso di calcio intracellulare nelle cellule insulari, che a sua volta influenza il rilascio di insulina. Il calcitriolo sintetizzato nelle cellule endoteliali eserciterebbe un’azione di contrasto rispetto ai prodotti finali della glicazione avanzata e a vari metaboliti pro-aterosclerotici. Inoltre, esso regola l’espressione di fattori che inducono la differenziazione degli osteoblasti nella parete vasale, un’azione che può influenzare lo sviluppo di calcificazioni vascolari. Il calcitriolo inibisce anche la formazione di cellule schiumose e la captazione di colesterolo da parte dei macrofagi in pazienti diabetici. Infine, esso è un modulatore della risposta immunitaria e della biosintesi delle citochine.

Di conseguenza, la carenza di vitamina D è stata proposta come agente favorente lo sviluppo di fattori di rischio cardiometabolico a elevata prevalenza, come il diabete e l’ipertensione arteriosa, e degli eventi cardiovascolari a questi riconducibili.

La vitamina D è necessaria anche per una normale contrattilità muscolare. Infatti, in condizioni di ipovitaminosi D sono stati descritti quadri di miopatia prossimale (difficoltà ad alzarsi dalla sedia, impotenza funzionale nel portare le braccia sopra la testa ecc.), di sarcopenia e di riduzione della forza muscolare.

 

Fig. 2 Coinvolgimento della Vitamina D nei processi sia del metabolismo osseo sia nelle sue innumerevoli funzioni a livello 

Valutazione dello stato nutrizionale e Carenza della Vitamina D

Lo stato nutrizionale della Vitamina D è valutato attraverso la determinazione della concentrazione sierica della 25 (OH) D, una molecola con emivita di 2-3 settimane.

Al momento non esiste accordo circa la concentrazione sierica di 25 (OH)D da considerare come livello di soglia di carenza. Considerando i numerosi studi e posizioni delle società scientifiche è possibile individuare come valore soglia prudenziale minimo quello di 30ng/mL, ovvero di 75 nmol/L, mentre la carenza è indicata da concentrazioni sieriche di 25(OH)D < 12ng/mL.

I fattori che possono influenzare la sintesi di 25(OH)D sono molteplici: sesso e fototipo, attività fisica, eccesso ponderale, tempo di esposizione alla luce solare, latitudine, stagione, inquinamento, uso di filtri solari e consumo di supplementi. Qualunque siano le cause, la carenza di Vitamina D ha evidenti effetti sfavorevoli sullo stato di salute, a cominciare da quanto avviene a carico dell’apparato muscolo-scheletrico. Segni di deficit protratto sono rappresentati dall’inadeguata mineralizzazione dello scheletro (rachitismo nei bambini, osteomalacia e osteoporosi negli adulti).

Di seguito viene riportata l’Assunzione Raccomandata per la popolazione per la Vitamina D nelle varie fasce d’età (LARN 2014)

I livelli di assunzione di riferimento per la popolazione italiana sono diversi in base alle fasce d’età:

Lattanti (6-12 mesi) Le concentrazioni di vitamina D nel latte materno sono insufficienti a soddisfare le necessità dei lattanti, che sono anche poco esposti alla luce diretta del sole. Per questa particolare popolazione si indica un AI (livelli di assunzione adeguata) pari a 10 µg/die, e la supplementazione è importante sia per l’alta incidenza di rachitismo per assenza di supplementazione che per garantire una normale crescita dell’osso

Bambini ed adolescenti (1-17 anni) In questa periodo l’apporto di vitamina D è necessario perché siamo in una fase di accrescimento scheletrico. Si indica un AR (fabbisogno medio) di 10 µg/die e un PRI (assunzione raccomandata per la popolazione) di 15 µg/die, senza distinzioni tra sesso maschile e femminile.

Adulti (18-59 anni) Con l’obiettivo di mantenere l’integrità funzionale e anatomica dell’osso si indicano, per entrambi i sessi e senza modifiche per la donna in menopausa, un AR pari a 10 µg/die e una PRI  di 15 µg/die.

Età geriatrica (≥60 anni)   L’obiettivo in questa fascia di età è di rallentare la perdita di massa ossea e ridurre il rischio fratture. Per uomini e donne tra 60-74 anni AR di 10 µg/die e PRI 15 µg/die. Per la fascia ≥75 anni si adotta una PRI più elevata, pari a 20 µg/die.

Gravidanza Durante la gravidanza si ha un aumento dei valori plasmatici di 1,25(OH)2D a causa della sintesi placentare di tale molecola. Gli studi non evidenziano ancora una chiara relazione tra lo stato vitaminico della madre e lo sviluppo del tessuto osseo del feto, pertanto si confermano i valori indicati per le donne in età fertile, AR pari a 10 µg/die e una PRI di 15 µg/die.

Allattamento   Come per la gravidanza non ci sono evidenze che gli apporti di vitamina D nella dieta della madre vadano a modificare il contenuto di calcio nel latte e con lo sviluppo del tessuto osseo del feto. Quindi si confermano i valori indicati per le donne in età fertile, AR pari a 10 µg/die e una PRI di 15 µg/die.

Il livello massimo tollerabile di assunzione (UL) stabilito è di 100 µg/die, per tutti gli individui con età maggiore di 10 anni.

Sono stati riscontrati bassi livelli di vitamina D e ridotta densità ossea in gruppi di popolazione che seguivano diete vegane; carenze importanti sono state riscontrate anche in bambini che seguivano diete macrobiotiche o in adulti asiatici. In questi casi si consiglia la supplementazione   con vitamina D2 (ergocalciferolo) di origine vegetale.

L’assorbimento avviene nell’intestino tenue per diffusione passiva, ed essendo una vitamina lipofila, tende a depositarsi soprattutto nel tessuto adiposo, diventando così poco disponibile. Sono pochi gli alimenti che contengono questa vitamina in quantità adeguate o comunque apprezzabili, per questo motivo infatti molti paesi arricchiscono alcuni alimenti di uso comune.

Contenuto negli alimenti

Un alimento particolarmente ricco di Vitamina D è l’olio fegato di merluzzo (210 µg/100g), ma di norma esso viene introdotto come supplemento; i pesci “grassi”, o meglio ricchi acidi grassi Ʊ 3 come ad esempio aringa o alici contengono discrete quantità di Vitamina D. Le uova intere di gallina ne contengono circa 1,7 µg/100g, un uovo pesa all’incirca 50-60 gr. Molti paesi arricchiscono con la Vitamina D e Ca prodotti lattiero-caseari o alcune bevande vegetali a base di legumi o frutta a guscio.

Per fortuna, la vitamina D è una molecola molto stabile. Non viene danneggiata dal calore o dalla cottura, ed è solo moderatamente sensibile alla luce. Resiste alla conservazione prolungata degli alimenti, e quindi si trova anche negli alimenti conservati in scatola, come il tonno o le sardine. Resiste altrettanto bene al congelamento e rimane, quindi, anche nel pesce surgelato. Trattandosi di una molecola liposolubile, non viene dilavata dal lavaggio dei cibi o dalla bollitura in acqua.

Se ci sono problemi di osteopenia/osteoporosi bisogna valutare un approccio nutrizionale completo, ricco di alimenti che possano mantenere il buon funzionamento del metabolismo osseo considerando tutti i fattori che concorrono ad esso. Di seguito la piramide riportata nell’Articolo “Nutrition, Physical Activity, and Dietary Supplementation to Prevent Bone Mineral Density Loss: A Food Pyramid” ideata e consigliata per le persone che presentano problemi i osteopenia/osteoporosi.

Conclusioni

Prima di assumere un’integrazione di Vitamina D è quindi opportuno sempre valutare il livello presente nell’organismo. Nel caso si evidenzi una carenza è necessario aumentare l’introito di alimenti ad alto contenuto di Vitamina D, oltre ad una esposizione solare; se queste misure non risultano sufficienti si può procedere allora con l’assunzione di integratori di Vitamina D sempre sotto il controllo di personale sanitario specializzato.

 

Autori

Dr.ssa Maria Saba Petrucci- Dirigente Medico - UOC SIAN AST Ascoli Piceno

Dr.ssa Benedetta Rosetti- Dirigente Biologo - UOC SIAN AST Ascoli Piceno

Direttore Dr. Antonio Santone UOC SIAN AST Ascoli Piceno

 

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