Ostatnimi czasy witamina D staje się coraz częstszym przedmiotem badań naukowych. Można nawet powiedzieć, że nastała na nią swego rodzaju moda. Przy próbie zagłębienia się w to, czym właściwie jest witamina D, okazuje się, że dzieje się tak nie bez powodu, ponieważ jest ona naprawdę różnorodna i fascynująca. Tak naprawdę nie jest to jeden specyficzny związek, jak na przykład sód czy kwas askorbinowy (popularnie nazywany witaminą C). Witaminą D określamy grupę rozpuszczalnych w tłuszczach związków zaliczanych do steroidów (sterydów), z których najważniejszą rolę odgrywają ergokalcyferol (witamina D2), obecny głównie w roślinach oraz cholekalcyferol (witamina D3), identyfikowany przede wszystkim u zwierząt [1].
Związki określane szumnym mianem witaminy D odpowiedzialne są za spełnianie szeregu ważnych funkcji, niezbędnych do rozwoju i utrzymywania pracy organizmu. Szacuje się, że witamina D może pośrednio lub bezpośrednio regulować ekspresję nawet do 1250 genów [1]. Uwalnianie witaminy D może zachodzić za pomocą trzech różnych mechanizmów: wydzielania endokrynnego, parakrynnego lub autokrynnego.
Endokrynia to inaczej wydzielanie hormonów (cząsteczek aktywnych biologicznie) wprost do krwioobiegu, z tego względu nazywana bywa również wydzielaniem dokrewnym. Działanie endokrynne witaminy D związane jest z utrzymywaniem homeostazy wapniowej i fosforanowej, a więc z regulowaniem stężenia wapnia i fosforanów, związków obecnych w osoczu. Aby utrzymywać wyżej wymienione stężenia na odpowiednim poziomie, witamina D stymuluje organizm do wykonania jednego z dwóch działań. Pierwszym z nich jest absorpcja wapnia oraz fosforanów w jelitach, co prowadzi do zmniejszania stężenia tych związków we krwi. Drugim działaniem jest uwalnianie wapnia i fosforu zgromadzonego w kościach, co przekłada się na zwiększenie ilości cząsteczek wapnia oraz fosforanów we krwi [2].
Wydzielanie parakrynne dotyczy sekrecji cząsteczek sygnałowych, które z komórki przedostają się do środowiska zewnętrznego i mogą wpływać na funkcjonowanie komórek znajdujących się w niedalekiej odległości od źródła sygnału. Co więcej, wyróżnia się także wydzielanie autokrynne, w którym to komórka sama produkuje aktywną biologicznie cząsteczkę, uwalnia ją do środowiska zewnętrznego, a następnie, wykorzystując odpowiednie receptory obecne na powierzchni komórki, wywołuje odpowiedź komórki na dany związek. Analogią do tego może być np. motywowanie się do działania – poprzez przekonywanie swojego wewnętrznego ja do tego, że potrzebujemy zmusić się do wzmożonej pracy, sami napędzamy się do podejmowania czynności, której wykonanie założyliśmy sobie wcześniej.
W odróżnieniu od endokrynii, w przypadku wydzielania parakrynnego oraz autokrynnego transport cząsteczek następuje bez udziału krwioobiegu. Czynnik parakrynny lub autokrynny może być dokładnie tym samym związkiem co hormon, jednak nie musi działać w ten sam sposób co hormon wydzielany endokrynnie. Dobrym przykładem jest wykorzystanie witaminy D przez makrofagi. Makrofagi to komórki nieodzownie związane z odpowiedzią organizmu na infekcje, które spowodowane są rozwojem drobnoustrojów chorobotwórczych. Komórki te są częścią układu immunologicznego i charakteryzują się zdolnością do syntezy aktywnej formy witaminy D3 – 1,25-dihydroksycholekalcyferolu (kalcytriolu), który wiąże się z receptorami witaminy D. Złączenie kalcytriolu z odpowiednim receptorem wywołuje reakcję komórki prowadzącą ostatecznie do wzmożonej produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych. W rezultacie wyprodukowane związki pomagają zwalczyć infekcję [3]. Kalcytriol może być również uwalniany z wykorzystaniem mechanizmu wydzielania endokrynnego, pełni wtedy funkcję hormonu i odpowiedzialny jest za wcześniej wspomniane utrzymywanie homeostazy wapniowej i fosforowej.
Działanie parakrynne oraz autokrynne witaminy D zależy od rodzaju komórki docelowej, ponieważ każdy typ komórek wykazuje się odmienną ekspresją jądrowych receptorów witaminy D. W zależności od rodzaju receptora, z którym połączy się witamina D, efektem może być inhibicja proliferacji, promowanie różnicowania się komórek, a nawet aktywacja apoptozy, czyli samobójczej śmierci komórki. Ze względu na te działania, witamina D może istotnie wpływać na procesy nowotworowe, wspierać układ odpornościowy, a także kierować rozwojem i funkcjonowaniem organów wewnętrznych [2]. Z ewolucyjnego punktu widzenia można pokusić się o stwierdzenie, że powstanie układu parakrynnego wydzielania witaminy D dostarczyło „narzędzi” do wytworzenia hormonalnego działania witaminy D, które umożliwia aktywne podtrzymywanie odpowiedniego funkcjonowania organizmu [3].
Jak ważne dla funkcjonowania organizmu jest działanie witaminy D można zaobserwować w sytuacji, gdy dochodzi do występowania jej niedoboru. Zbyt niskie stężenia aktywnej postaci witaminy D w organizmie prowadzą m.in. do występowania wtórnej nadczynności przytarczyc, krzywicy, osteomalacji, osteoporozy i zwiększonej podatności kości na złamania. Niedobór witaminy D jest również związany z osłabieniem mięśni szkieletowych, cukrzycą, przewlekłą niewydolnością nerek, rozwojem nowotworów, chorób układu krążenia, a także zwiększoną podatnością na infekcje czy choroby autoimmunologiczne [4]. Warto również wspomnieć, że do rozwoju badań nad witaminą D istotnie dołożył się polski uczony, Jędrzej Śniadecki, który już w 1822 roku zwrócił uwagę na istotny wpływ promieni słonecznych na zapobieganie oraz leczenie krzywicy, której najczęstszą przyczyną jest właśnie niedobór witaminy D [5]. Śniadecki nie bezpośrednio, lecz jako pierwszy powiązał więc stężenie witaminy D w organizmie z wystawianiem skóry na działanie promieniowania UVB.
W 2012 roku postanowiono zbadać, jak wygląda sprawa niedoboru witaminy D u nas, Polaków. Grupę 40 mężczyzn oraz 69 kobiet mieszkających w województwie pomorskim przebadano zimą (luty-połowa kwietnia) oraz jesienią (25 września – 8 listopada) pod kątem stężenia 25-hydroksywitaminy D (25(OH)D), wapnia, fosforu, parathormonu i fosfatazy alkalicznej. Uczestników poproszono również o wypełnienie ankiety, w której wskazywali m.in. czy przyjmują witaminę D lub korzystają z solarium. Wyniki badania wykazały, że zimą aż 81,1% uczestników posiadało niedobór witaminy D. Lepszy rezultat zaobserwowano jesienią, gdzie wyżej wymieniony niedobór zaobserwowano u 42,2% badanych. Osoby, które w badaniu ankietowym odpowiedziały pozytywnie na pytania o przyjmowanie suplementów zawierających witaminę D oraz korzystające z solarium charakteryzowały się wyższym stężeniem aktywnej formy witaminy D we krwi. Co ciekawe, u ludzi z niższymi wartościami BMI odnotowano wyższe stężenia 25(OH)D, co pokazuje zależność między masą ciała i stężeniem aktywnej formy witaminy D [6]. Badacze w swoim artykule wnioskowali, że ekspozycja na promienie UV, która zapewnia utrzymanie odpowiedniego poziomu witaminy D w organizmie już w okresie wczesnojesiennym staje się niewystarczająca, a dorośli Polacy powinni poddawać się całorocznej suplementacji witaminy D [6].
Od razu nasuwa się więc pytanie: Skąd brać witaminę D? Istnieją 3 główne źródła: Odpowiednio dobrana dieta, krótki pobyt na dworze oraz suplementacja środków zawierających witaminę D.
Źródła witaminy D w diecie to przede wszystkim tran z dorsza oraz tłuste ryby, takie jak łosoś, makrela, czy tuńczyk. Ciekawym źródłem witaminy D2 są także grzyby poddawane działaniu światła UV. Ilości witaminy D dostarczanej z dietą często okazują się niestety zbyt małe, żeby całkowicie zapobiec występowaniu niedoborów tej witaminy [7].
Co w takim razie ze wspomnianym pobytem na dworze? Dla przykładu człowiek, którego typ skóry może być określany naukowo jako typ europejski jasny, żyjący na szerokości geograficznej północnej równej 40 stopni (która to, swoją drogą, wyznacza granicę między stanami Nebraska i Kansas w Zjednoczonych Stanach Ameryki), może pokryć swoje zapotrzebowanie na witaminę D, jeśli spełni szereg czynników. Jeżeli nasz przykładowy pan Stefan, którego natura obdarowała uprzednio wspomnianym typem skóry, trafi akurat na dzień między majem a październikiem, a także na godzinę pomiędzy 11:00-15:00, może ubrać się w krótkie spodnie oraz koszulkę typu t-shirt i sandały (bez skarpet) i z tak odkrytymi nogami, twarzą i ramionami udać się na krótki, piętnastominutowy spacer. Wystarczy, że w ten sposób będzie wystawiać się na działanie promieni słonecznych przez około 2 do 3 razy w tygodniu i już w jego organizmie będzie krążyć odpowiednia ilość witaminy D3. Ludzie, których jest ciemniejsza, a zatem zawiera większą ilość melaniny, muszą jednak wystawiać się na „kąpiel słoneczną” przez dłuższy czas, ze względu na blokowanie przez pigment przenikania promieniowania UVB [8].
Ekspozycja na promieniowanie słoneczne jest dla skóry sygnałem do rozpoczęcia konwersji związku obecnego we wszystkich warstwach skóry, 7-dehydrocholesterolu (7-DHC), do nieaktywnej metabolicznie prewitaminy D3. Zsyntetyzowana prewitamina D3 może następnie ulec aktywacji na drodze indukowanej przez ciepło izomeryzacji do witaminy D3. Podczas przedłużającej się ekspozycji na promieniowanie UVB dochodzi również do powstawania dwóch fotoproduktów przemiany 7-DHC- tachysterolu i lumisterolu. Obydwa związki nie wpływają na metabolizm wapnia. Zapobiega to intoksykacji spowodowanej zbyt dużym stężeniem aktywnej witaminy D3 [7].
Nie można jednak zapominać, że podczas dostarczania sobie sygnału do syntezy witaminy D przez ekspozycję na światło słoneczne łatwo jest przeholować i zakończyć dzień porządną dawką pantenolu aplikowaną na poparzoną przez słońce skórę. Co więcej, wielokrotnie udowodniono naukowo, że ekspozycja na promieniowanie UVB niesie ze sobą zwiększone ryzyko zachorowalności na nowotwory skóry, należy więc bardzo rozważnie podchodzić do tak zwanych „kąpieli słonecznych” [8,9,10]. Lepszym pomysłem wydaje się więc suplementacja witaminy D.
Jaki suplement wybrać? Najlepiej taki, który jest lekiem. Rynek farmaceutyczny oferuje niewiele form witaminy D, które funkcjonują jako lek dostępny bez recepty lekarskiej (tzw. leki OTC), jednak są one obecne praktycznie w każdej aptece. Przed rozpoczęciem suplementacji najrozsądniejszym wyjściem będzie wykonanie badania pomiaru stężenia aktywnej formy witaminy D w organizmie, a następnie udanie się do lekarza w celu konsultacji i ewentualnego ustalenia dawki leku. Przyjmowanie witaminy D w formie „suplementu diety” lub „dietetycznego środka spożywczego specjalnego przeznaczenia medycznego” nie gwarantuje nam w żaden sposób jakości preparatu ze względu na to, że wyżej wymienione produkty nie podlegają tak ścisłej kontroli jak leki. Suplement diety różni się od leku tym, że ten pierwszy traktowany jest jako żywność i podlega kontroli Sanepidu, jedynym wymogiem jest więc poinformowanie Głównego Inspektoratu Sanitarnego o wprowadzeniu produktu do obrotu na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej [11]. Wprowadzanie leku na rynek polski wymaga już jednak dogłębnego przebadania wielu parametrów, potwierdzenia korzystnego działania leku oraz zapewnienia odpowiedniej kontroli jakości podczas całego procesu produkcyjnego danego środka leczniczego. Całość dokumentacji musi być zgłoszona oraz przeanalizowana przez Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych (URPL) [12].
Kupując lek, mamy więc pewność, że dostajemy produkt dobrze przebadany o wystandaryzowanej dawce i o udowodnionym działaniu.
Autor: Kacper Szafraniec
1. Saggese, G., Vierucci, F., Prodam, F., Cardinale, F., Cetin, I., Chiappini, E., … Corsello, G. (2018). Vitamin D in pediatric age: consensus of the Italian Pediatric Society and the Italian Society of Preventive and Social Pediatrics, jointly with the Italian Federation of Pediatricians. Italian journal of pediatrics, 44(1), 51. doi:10.1186/s13052-018-0488-7
2. Mostafa, W. Z., & Hegazy, R. A. (2015). Vitamin D and the skin: Focus on a complex relationship: A review. Journal of advanced research, 6(6), 793–804. doi:10.1016/j.jare.2014.01.011
3. Kronenberg, H. M., Melmed S., Larse R., Polonsky, K. S. (2016). Chapter 1 – Principles of Endocrinology. Williams Textbook of Endocrinology (Thirteenth Edition), 1-11. ISBN 9780323297387, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-29738-7.00001-0
4.Lee, M. J., Hsu, H. J., Wu, I. W., Sun, C. Y., Ting, M. K., & Lee, C. C. (2019). Vitamin D deficiency in northern Taiwan: a community-based cohort study. BMC public health, 19(1), 337. doi:10.1186/s12889-019-6657-9
5.Supady, J. (2011). Ewolucja poglądów na temat etiologii I leczenia krzywicy. Evolution of views on etiology and treatment of rickets. Pediatria Polska, 86(4), 406-409. https://doi.org/10.1016/S0031-3939(11)70510-8
6. Kmieć, P., Żmijewski, M., Lizakowska-Kmieć, M., Sworczak, K. (2015). Powszechy niedobór witaminy D u dorosłych z województwa pomorskiego po miesiącach niskiego i wysokiego promieniowania UVB. Endokrynologia Polska, 66(1), 30-38
7. Minisola, S., Ferrone, F., Danese, V., Cecchetti, V., Pepe, J., Cipriani, C., & Colangelo, L. (2019). Controversies Surrounding Vitamin D: Focus on Supplementation and Cancer. International journal of environmental research and public health, 16(2), 189. doi:10.3390/ijerph16020189
8. Hossein-nezhad, A., & Holick, M. F. (2013). Vitamin D for health: a global perspective. Mayo Clinic proceedings, 88(7), 720–755. doi:10.1016/j.mayocp.2013.05.011
9. Jiao, J., Mikulec, C., Ishikawa, T. O., Magyar, C., Dumlao, D. S., Dennis, E. A., … Herschman, H. (2014). Cell-type-specific roles for COX-2 in UVB-induced skin cancer. Carcinogenesis, 35(6), 1310–1319. doi:10.1093/carcin/bgu020
10. Sharma, P., Montes de Oca, M. K., Alkeswani, A. R., McClees, S. F., Das, T., Elmets, C. A., & Afaq, F. (2018). Tea polyphenols for the prevention of UVB-induced skin cancer. Photodermatology, photoimmunology & photomedicine, 34(1), 50–59. doi:10.1111/phpp.12356
11. https://rejestrzp.gis.gov.pl/
12. http://www.urpl.gov.pl/pl/produkty-lecznicze/nasze-zadania