Słoneczna tarcza
przedruk z Świat Nauki Styczeń 2008


Naukowcy już wiedzą, że witamina D działa nie tylko na kości.
Tymczasem mnóstwo ludzi cierpi na jej niedobór.
Czy zwiększa to zapadalność na wiele poważnych chorób?


Luz E. Tavera-Mendoza i John H. White


O AUTORACH



Luz E. Tavera-Mendoza i John H. White pracowali wspólnie w laboratorium White'a w McGill University, badając aktywność witaminy D w ludzkich komórkach. Wyjaśnili niektóre aspekty działania tej substancji w profilaktyce nowotworowej, a we współpracy z innymi naukowcami odkryli, że witamina D reguluje aktywność pewnych genów uczestniczących w odpowiedzi komórkowej na infekcje bakteryjne. Tavera-Mendoza odbywa obecnie staż podoktorski w Harvard Medical School, badając związki witaminy D z rakiem piersi. Przekonani, jak istotna dla zdrowia jest witamina D, oboje zażywają jej suplementy w czasie, kiedy na północy, gdzie mieszkają, działanie słońca nie wystarcza, by wytworzyć w skórze jej dostateczną ilość. White przyjmuje 4000 IU D3 dziennie w czasie „witaminowej zimy", Tavera-Mendoza - 1000.


W SKRÓCIE

■    Witamina 0 ma wpływ nie tylko na kształtowanie kośćca;

w rzeczywistości działa na cały organizm, zwłaszcza na układ odpornościowy i obronę komórkową.

■    Substancja ta może być dostarczana z pożywieniem lub wytwarzana w nasłonecznione) skórze. Pomiary poziomu witaminy D we krwi wykazują jednak, że u wielu ludzi jest jej zbyt mato, aby mogła korzystnie wpływać na zdrowie.

■    Wyraźne korelacje między niedoborem witaminy D a występowaniem nowotworów, chorób autoimmunologicznych, zakaźnych i innych sugerują, że należy zrewidować dotychczasowe zalecenia dotyczące dziennej dawki tej ważnej witaminy.



ZRÓDŁA WITAMINY D
Witaminy D3 i D2 występują w niektórych pokarmach, a obie formy są również dodawane do niektórych produktów. Podaż w jedzeniu jest jednak niewielka w porównaniu z ilością witaminy D produkowaną w skórze. (IU - jednostki międzynarodowe)

Olej z wątroby dorsza (1 łyżeczką):
1360 IU witaminy D3


Przyrządzony tuńczyk sardynki, makrela lub łosoś (85-100 g):
200-360 IU witaminy D3


Świeże grzyby shiitake (100g):
100 IU witaminy D2; suszone (100 g): 1600 IU witaminy D2


Żółtko jaja:
20 IU witaminy D3 lub D2


Wzbogacone produkty mleczne, sok pomarańczowy lub płatki zbożowe (jedna porcja):
60-100 IU witaminy D3 lub D2


Ekspozycja całego ciała na promieniowanie UVB (15-20 min w południe latem, jasna karnacja)
10 000 IU witaminy D3


Nazywano ją słoneczną kuracją. Na początku XX wieku, gdy nie I znano jeszcze antybiotyków, była jedynym sposobem leczenia gruźlicy. Nikt nie rozumiał, dlaczego pomagała, niemniej wysianie pacjenta na długo-trwały odpoczynek w ciepłe, słoneczne strony dawało mu sporą szansę na powrót do zdrowia. Mało kto kojarzył, że sto lat wcześniej tę samą metodę skutecznie zastosowano do leczenia innej choroby, krzywicy. Ta deformująca ciało dziecięca dolegliwość, będąca skutkiem niedostatecznego utwardzania kości, rozpowszechniła się w XVIII i XIX wieku, co wiązało się z uprzemysłowieniem i migracją ludności do zanieczyszczonych miast. Pewien wileński lekarz1 dostrzegł, że na polskiej wsi problem jest dość rzadki. Rozpoczął badania miejskich dzieci i odkrył, że krzywicę można wyleczyć, zwiększając ekspozycję na słońce, co opisał w 1822 roku.
   Dwa lata później niemieccy naukowcy ustalili, że podobne przeciwkrzywicze własności ma olej z wątroby dorsza. To leczenie jednak nie przyjęło się powszechnie, m.in. dlatego że nie wiedziano wówczas, iż pokarm może zawierać niewidoczne składniki istotne dla zdrowia. Niemal sto lat musiało minąć, zanim odkryto związek między obiema kuracjami. Na początku XX wieku wykazano, że jeśli szczury ze sztucznie wywołaną krzywicą są karmione skórą eksponowaną na światło słoneczne, skutek jest taki jak po spożywaniu oleju z rybiej wątroby. W 1922 roku wyodrębniono kluczowy składnik skóry i oleju i nazwano go witaminą D. Idea „życiodajnych amin", czyli witamin, była wówczas bardzo popularna2, a kierunek dalszych badań roli witaminy D w dużej mierze determinowało postrzeganie jej jako jednej z substancji pochodzących wyłącznie z pożywienia.
Drugim czynnikiem, który w ciągu następnego półwiecza w dużym stopniu zaważył na kierunku badań nad witaminą D, był jej związek z krzywicą. Koncentrowano się więc na jej roli w kształtowaniu szkieletu oraz na działaniu w nerkach, jelitach i samych kościach, umożliwiającym transport wapnia między tkanką kostną i krwią. Pod koniec XX wieku rozszerzono jednak badania na inne dziedziny, odkrywając, że rola witaminy D nie ogranicza się do budowania kośćca. Mamy obecnie wiele dowodów na jej działanie przeciwnowotworowe oraz regulujące odpowiedź układu odpornościowego. Są też przesłanki, by uważać, że witamina D działa najlepiej wtedy, gdy jej poziom we krwi jest wyższy niż stwierdzany u większości ludzi. W powiązaniu z epidemiologicznymi korelacjami między jej niskim poziomem a różnymi schorzeniami pozwala to przypuszczać, że niedobór witaminy D przyczynia się do rozwoju wielu poważnych chorób.


Podstawy
Produkcja aktywnej witaminy

Nazwa „witamina D" odnosi się do dwóch nieco różniących się cząsteczek: D3, produkowanej w skórze, i D2, pochodzącej z roślin i trafiającej do organizmu z pokarmem. Obie formy muszą zostać przetworzone przez enzymy, aby stać się biologicznie aktywną formą 1.25D.




1.
Witamina D3 powstaje w komórkach skóry zwanych keratyno-cytami, kiedy promienie UVB i ciepło działają na pochodną cholesterolu, 7-dehydrocholesterol U lewej). Witamina D2, obecna w niektórych pokarmach, pochodzi natomiast z podobnego sterolu występującego w roślinach (powyżej). Zarówno wytworzona w skórze, jak i pochodząca z roślin witamina D trafia do krwi.


2.
Witaminy D3 i D2 trafiają z krwią do wątroby, gdzie są chemicznie przetwarzane przez enzymy do postaci L 25-hydroksywitaminy D (25D). Forma 25D wraca do krwiobiegu.

3.
Większość 25D we krwi przechodzi ostateczną obróbkę w nerkach. Tam enzymy przekształcają ją w 1.25D. Ta postać jest uwalniana do krwi, a z nią dociera do różnych narządów i typów komórek, na których działanie wpływa.



LOKALNA AKTYWACJA
Skóra jest jedyną tkanką ciała, która zarówno wytwarza witaminę D3, jak i przekształca ją enzymatycznie do 25D, a następnie do 1.25D. Komórki odpornościowe i niektóre inne tkanki mogą natomiast produkować enzym na miejscu przekształcający 25D do 1,25D.



Wielofunkcyjny przełącznik
Aby lepiej zrozumieć nowe odkrycia dotyczące witaminy D, warto sobie przypomnieć, czym ona jest i jak korzysta z niej nasze ciało. Substancja ta może być pozyskiwana z niektórych pokarmów, takich jak tłuste ryby i rybi olej (dzisiaj także z suplementów diety). Organizm potrafi jednak sam wytworzyć witaminę D. Powstaje ona w reakcji chemicznej zachodzącej w skórze podczas naświetlania promieniami ultrafioletowymi B (UVB). Ściśle rzecz biorąc, nie jest to więc witamina, ponieważ przy odpowiednim nasłonecznieniu nie musimy czerpać jej z pożywienia. Jednak w strefie klimatu umiarkowanego przez nawet pół roku dawka UVB jest za mała do wyprodukowania w skórze dostatecznej ilości witaminy D, a wtedy jej obecność w jedzeniu staje się nieodzowna.
     Nazwą witamina D zwykle określa się dwa podobne związki pochodzące z różnych źródeł. Witamina D3, czyli cholekalcyferol, tworzy się pod wpływem UVB w keratynocytach (głównych komórkach skóry) z pochodnej cholesterolu, 7-dehydrocholesterolu. Witamina D2, ergokalcyferol, jest otrzymywana z roślinnego sterolu i ma nieco inną strukturę niż witamina D3. Obie nie wykazują żadnej aktywności biologicznej, dopóki nie ulegną dalszym przekształceniom.
    Najpierw szereg enzymów dokonuje procesu ich hydroksylacji, czyli przyłączenia grupy hydroksylowej -OH (2/3 cząsteczki wody). Tak powstaje 25-hydroksywitamina D (25D). Reakcję tę przeprowadzają przede wszystkim komórki wątroby; jedynie niewielka część 25D obecnej w krwiobiegu powstaje w niektórych typach komórek skóry. Aby 25D była aktywna, musi ulec ponownej hydroksylacji do 1,25-di-hydroksywitaminy D (1,25D). Enzym odpowiedzialny za tę reakcję, la-hydroksylazę, odkryto w nerce i to właśnie ten narząd odpowiada za dostarczanie organizmowi większości potrzebnej 1,25D.
      Obecnie wiadomo jednak, że również inne tkanki, w tym komórki układu odpornościowego i skóry, mogą wytwarzać ten enzym i przeprowadzać konwersję 25D. Tak więc skórę cechuje wyjątkowa zdolność do samodzielnej produkcji aktywnej biologicznie 1,25D w obecności UVB, inne tkanki zaś mogą ją wytwarzać na swój użytek z krążącej 25D. Ta zdolność lokalnej produkcji początkowo była lekceważona - do czasu, gdy poznano nieklasyczne działania witaminy D.


Cząsteczka 1,25D działa jak przełącznik, który może włączać lub wyłączać geny w tkankach niemal wszystkich rodzajów. 1,25D przyłącza się do receptora witaminy D (VDR - vitamin D receptor), który w jądrze komórkowym działa jako tzw. czynnik transkrypcyjny. Po związaniu 1,25D białko VDR wiąże się z receptorem kwasu 9-cis-retinowego (RXR), a powstały kompleks rozpoznaje specyficzny odcinek DNA w pobliżu docelowego genu. Gdy się do niego przyłączy, uruchamia maszynerię komórkową, która zaczyna przepisywać gen na mRNA - formę, na podstawie której zostanie następnie wyprodukowane białko zakodowane w genie [ramka na następnej stronie].
    Skłaniając komórkę do wytworzenia określonych białek, 1.25D modyfikuje jej metabolizm i funkcje. Zdolność do regulowania aktywności genów decyduje o szerokim zakresie oddziaływania witaminy D. Ponieważ jest ona produkowana w jednej tkance i oddziałuje na inne, docierając do nich z krwią, można ją uznać za hormon, zwłaszcza że pośredniczący w jej działaniu VDR należy do rodziny białek zwanych receptorami jądrowymi, za pomocą których działają tak potężne hormony, jak estrogen i testosteron.
    Przypuszczalnie 1,25D reguluje aktywność co najmniej 1000 różnych genów. Niektóre kodują białka biorące udział w metabolizmie wapnia, odpowiadając za dobrze znany wpływ witaminy D na formowanie kości. W ciągu minionych 20 lat uczeni zidentyfikowali także wiele innych objętych regulacją zależną od 1.25D. Niektóre z nich są kluczowe dla mechanizmów obrony komórkowej.

Uzbrojeni w witaminę D
Od lat osiemdziesiątych rozmaite dane wskazywały na przeciwnowotworowe działanie witaminy D. W wielu badaniach epidemiologicznych wykazano wyraźną odwrotną korelację między ekspozycją na słońce a występowaniem pewnych typów raka. Badania na hodowlach komórkowych i zwierzętach potwierdziły tę zależność i pomogły wyodrębnić mechanizmy, które mogą to warunkować.
       Na przykład związek EB1089, syntetyczny analog 1,25D, o 80% zmniejszał wzrost raków głowy i szyi  w mysim modelu tej choroby. Podobne wyniki uzyskano w zwierzęcych modelach raka piersi i gruczołu krokowego. W wyjaśnieniu tego efektu pomogła identyfikacja genów aktywowanych przez związek. Komórki nowotworowe cechuje niekontrolowane dzielenie się; tymczasem jeden ze stymulowanych przez EB1089 genów, GADD45a, powoduje w normalnych komórkach zahamowanie wzrostu, jeśli dojdzie do uszkodzenia DNA. To obniża ryzyko przekształcenia komórki w nowotworową. EB1089 aktywuje ponadto geny, które nakazują komórce rakowej różnicowanie się i osiąganie dojrzałości, a to zmniejsza jej zdolność do podziałów. Przeciwrakowe działanie tego związku jest wiązane również z kilkoma innymi genami, kodującymi białka uczestniczące w produkcji energii i odtruwaniu komórki.
EB1089 został zaprojektowany tak, aby wykazywać większość aktywności 1,25D, z wyjątkiem wpływu na gospodarkę wapniem, który grozi podniesieniem stężenia tego pierwiastka do szkodliwego poziomu. To jeden ze związków, które firmy farmaceutyczne opracowały w nadziei na terapeutyczne wykorzystanie potężnego przeciwnowotworowego działania witaminy D.
Nasz zespół z McGill University także interesował się związkiem witaminy D z nowo-tworzeniem, gdy w 2004 roku nieoczekiwanie natrafiliśmy na zupełnie inny aspekt odporności, również zależny od 1,25D. Wiele genów regulowanych przez witaminę D odkryto, wyszukując we fragmentach ludzkiego genomu sekwencje DNA umożliwiające odpowiedź na witaminę D (VDRE - vitamin D response ele-ments). Właśnie do tych sekwencji, leżących w pobliżu regulowanych genów, wiąże się kompleks VDR-RXR. We współpracy z Sylvie Mader z Universite de Montreal, stworzyliśmy komputerowy algorytm skanujący cały genom. Szukaliśmy sekwencji VDRE i mapowaliśmy ich położenie w stosunku do genów.
Badania te pomogły nam lepiej zrozumieć niektóre aspekty przeciwrakowej aktywności witaminy D. Niespodziewanie wykazały również, że VDRE leżą w pobliżu dwóch genów kodujących ludzkie peptydy przeciwbakteryjne - katelicydynę i (3-defensynę 2. Te małe białka działają na wiele drobnoustrojów tak jak naturalne antybiotyki. Podążyliśmy tym tropem. Badając komórki ludzkie w hodowli, odkryliśmy, że 1,25D powoduje na ogół umiarkowany wzrost produkcji fidefensyny 2, natomiast w niektórych typach komórek, m.in. w komórkach układu odpornościowego i w keratynocytach, silnie aktywuje produkcję katelicydyny. Wykazaliśmy też, że komórki odpornościowe traktowane 1,25D po kontakcie z chorobotwórczymi bakteriami uwalniają zabójczy dla nich czynnik - prawdopodobnie właśnie katelicydynę.
W ubiegłym roku duży wkład w te badania wnieśli Philip Liu i Robert Modlin z University of California w Los Angeles, dowodząc, że ludzkie komórki odpornościowe w odpowiedzi na kontakt ze ścianą komórkową bakterii produkują VDR oraz enzym przekształcający obecną we krwi 25D w biologicznie aktywną 1,25D. To z kolei indukowało produkcję ka-telicydyny, wykazującej aktywność przeciw-bakteryjną wobec wielu bakterii, także wobec najbardziej interesującej Mycobacłerium tu-berculosis. Po raz pierwszy znaleziono rzetelne podstawy do zrozumienia tajemniczej skuteczności słonecznej kuracji przeciwgruźliczej: stymulowana przez UVB intensywna produkcja witaminy D w skórze może się przekładać na wytwarzanie naturalnego antybiotyku zwalczającego prątki.
    W miarę jak wypełniano rozliczne luki w wiedzy o witaminie D, coraz poważniej rozważano, czy jej mnogie funkcje ochronne nie rozwinęły się pierwotnie w skórze. Skoro na przykład UVB uszkadza DNA (co może prowadzić do nowotworzenia), a równocześnie stymuluje produkcję witaminy D, to sprzężenie wzrostu jej poziomu z nasileniem obrony przeciwnowotworowej wygląda całkiem sensownie. Niektórzy badacze spekulowali też, że stymulacja odpowiedzi przeciwbakteryjnej może kompensować udział witaminy D w hamowaniu niektórych innych reakcji odpornościowych - tych prowadzących do przesadnej odpowiedzi zapalnej. Jak wiele osób sprawdziło na własnej skórze, nadmiar UVB powoduje miejscowe oparzenia, które przejawiają się stanem zapalnym i gromadzeniem się kropelek wysięku pod naskórkiem. Podczas gdy umiarkowane zapalenie sprzyja gojeniu się ran i wspomaga zwalczanie infekcji, nasilony proces zapalny zaostrza tylko problem.
      Nie powinno więc być zaskoczeniem, że coraz więcej badań wykazuje przeciwzapalny wpływ witaminy D, wynikający z modulowania oddziaływań między komórkami układu odpornościowego. Różne ich typy porozumiewają się, wydzielając tzw. cytokiny, aby zapoczątkować odpowiednią reakcję odpornościową. Wykazano, że witamina D hamuje nadmierną odpowiedź zapalną przez ograniczanie tego międzykomórkowego dialogu.
     Bezpośredni dowód na naturalną rolę witaminy D w zapobieganiu zapaleniom uzyskano po raz pierwszy na początku lat dziewięćdziesiątych. Podanie myszom 1.25D chroniło przed rozwojem zapalenia w następstwie zranienia albo chemicznego podrażnienia skóry nitrobenzenem. Myszy mające niedobór witaminy były zaś nadwrażliwe na te czynniki. Taki efekt natychmiast zasugerował badaczom możliwość zastosowania witaminy D w leczeniu chorób autoagresyjnych, będących prawdopodobnie wynikiem nadwrażliwości na cytokiny - cukrzycy autoimmunologicznej, stwardnienia rozsianego (SM) czy wrzodziejącego zapalenia jelita grubego.
      Od tamtego czasu okazało się, że wiele komórek, także odpornościowych, może korzystać z krążącej we krwi 1,25D, jak również przekształcać 25D do formy aktywnej. Potwierdza to, że przeciwzapalne działanie witaminy D nie ogranicza się do skóry i zwalczania oparzeń słonecznych.


Działanie
Uniwersalny przełącznik genowy

Biologicznie aktywna forma witaminy D (1.25D) „włącza" określone geny, umożliwiając produkcję kodowanych przez nie białek. Białka te mogą działać lokalnie lub ogólno-ustrojowo. Uważa się, że 1,25D reguluje co najmniej 1000 genów w różnych typach tkanek całego ciała.




TKANKI POD WPŁYWEM WITAMINY
Białko receptorowe VDR (powyżej) występuje w wielu tkankach ustroju, a ponadto w komórkach odpornościowych krwi. W nich zatem witamina D może regulować aktywność genów. Poniższa lista obejmuje tkanki i komórki, w których stwierdzono działanie 1.25D.

Gruczoł mleczny             Nerwy
Jelito                     Prostata
Keratynocyty             Przysadka mózgowa
Komórki                     Tkanka tłuszczowa
odpornościowe             Trzustka
Kości                             Wątroba
Mózg                            
Nerki                    

JAK WIELE 25D POTRZEBA
Dostępność witaminy D w ustroju szacuje się na podstawie pomiarów stężenia 25D w osoczu. Poziom pomiędzy 30 do 45 ng/ml osocza jest uważany za minimalny wystarczający do prawidłowego uwapnienia kośćca, natomiast niektóre odpowiedzi komórkowe na witaminę D zachodzą optymalnie przy wyższych stężeniach. Poniżej 30 ng/ml wzrasta ryzyko niektórych chorób. Powyżej 150 ng/ml w komórkach i krwi gromadzi się nadmiar wapnia, co może źle działać na organizm





Epidemia niedoboru?
Odkrycie roli witaminy D w procesach nie-związanych z regulacją homeostazy wapniowej wyjaśniło nareszcie wielką liczbę doniesień o epidemiologicznej korelacji między niskim poziomem witaminy D a pewnymi schorzeniami - nowotworowymi, autoimmu-nologicznymi, a nawet niektórymi zakaźnymi, m.in. grypą. Może też tłumaczyć sezonowe wahania zapadalności. Ponadto stwierdzono, że wiele fizjologicznych oddziaływań witaminy D, zarówno w badaniach laboratoryjnych, jak i klinicznych, zachodzi z optymalną wydajnością dopiero, kiedy stężenie 25D we krwi jest wyższe niż typowe. Specjaliści zgadzają się, że znaczna liczba ludzi w klimacie umiarkowanym ma poziom witaminy D we krwi wyraźnie niższy od optymalnego, zwłaszcza w czasie zimy.
     W związku z tym, że w regionach tropikalnych promienie słoneczne padają pod kątem prostym lub niewiele mniejszym, UVB łatwiej przenika przez atmosferę niż w regionach umiarkowanych, gdzie jest go pod dostatkiem tylko w lecie. Ponieważ dla większości ludzi głównym źródłem witaminy D jest synteza w skórze pod wpływem słońca, poziom 25D we krwi zazwyczaj spada wraz ze wzrostem szerokości geograficznej. Pewne odstępstwa od tej reguły wynikają z różnic etnicznych i dietetycznych, a także z lokalnych odmienności klimatu i wysokości nad poziomem morza. Równocześnie obserwuje się korelację między szerokością geograficzną a ryzykiem wystąpienia pewnych chorób, zwłaszcza autoimmunologicznych, co dobrze współgra z poznaną rolą witaminy D w regulacji aktywności genów.
     Jedną z takich chorób autoimmunologicznych jest stwardnienie rozsiane, będące skutkiem niszczenia przez układ odpornościowy osłonek mielinowych otaczających włókna nerwowe ośrodkowego układu nerwowego. Choroba występuje częściej w miejscach oddalonych od równika - w Ameryce Północnej, Europie i Australii. Mamy przekonujące dowody na jego związek z niedostateczną ekspozycją na UVB. Progresja choroby i okresowe zaostrzenia stanu wykazują sezonową zmienność, przy czym najgorszy jest okres wczesnej wiosny, kiedy poziom 25D we krwi jest najniższy; wyciszenie przypada zaś zwykle na jesień, po letniej dawce słońca. Naukowcy z University of Southern California, badając 79 par jednojajowych bliźniąt, znaleźli odwrotną zależność między intensywnością ekspozycji na słońce w dzieciństwie a późniejszym ryzykiem zachorowania na SM: w przypadku bliźniąt spędzających dużo czasu na powietrzu ryzyko choroby było o 57% niższe.
    Podobny rozkład ryzyka zachorowań zaob-serwowano dla cukrzycy typu I (autoimmuno-logicznej) i choroby Leśniowskiego-Crohna (autoimmunologicznego zapalenia jelita cienkiego i grubego), jak również pewnych nowotworów złośliwych. Na przykład w Stanach Zjednoczonych zapadalność na raka pęcherza moczowego, piersi, jelita grubego i jajnika jest na północy dwukrotnie większa niż na południu.
     Niedawno wykazano również bezpośredni związek pomiędzy ryzykiem zachorowania a stężeniem 25D we krwi. W ogromnym badaniu Harvard School of Public Health przeanalizowano archiwalne próbki osocza zebrane od około 7 min żołnierzy i marynarzy amerykańskiej armii oraz sprawdzono w ich kartach zdrowia, kto wiatach 1992-2004 zapadł na SM. Ryzyko późniejszego zachorowania było znacznie mniejsze w grupie o wysokim stężeniu 25D (w chwili pobrania próbki): w przypadku osób o poziomie 25D powyżej 40 ng/ml było o 62% niższe niż w grupie osób mających zawartość poniżej 25 ng/ml.
   Pomiar stężenia 25D we krwi jest standardową metodą monitorowania dostępności witaminy D w ustroju. Powszechnie uznana norma, oparta na oszacowaniu zapotrzebowania w procesach kościotwórczych, wynosi 30--45 g/ml. Stężenie poniżej 21-29 ng/ml uważa się za niewystarczające i często towarzyszy mu zmniejszenie gęstości kości. Objawy krzywicy mogą się pojawić, gdy stężenie spada poniżej 20 ng/ml, wzrasta wtedy również ryzyko raka okrężnicy.
     Niestety, tak niskie stężenia są bardzo powszechne, zwłaszcza zimą. W lutym i marcu 2005 roku zbadano 420 zdrowych kobiet z Europy Środkowej i Północnej: Danii (Kopenhaga - 55°N), Finlandii (Helsinki - 60°), Irlandii (Cork - 52°) i Polski (Warszawa - 52°). Wykazało ono, że 92% dziewcząt w okresie dojrzewania ma poziom 25D poniżej 20 ng/ml, przy czym 37% wykazuje poważny niedobór, poniżej 10 ng/ml. Wśród starszych badanych kobiet 37% miało niedobór witaminy D, z których 17% - poważny.
      Oprócz szerokości geograficznej wiele innych czynników może przyczyniać się do niedoboru witaminy D - w tym rasa. Ciemna skóra produkuje witaminę D sześciokrotnie wolniej niż jasna, ponieważ wysoki poziom melaniny blokuje przenikanie promieni UV [patrz: Nina G. Jabłoński i George Chaplin „Barwy skóry"; Świat Nauki, grudzień 2002]. Na skutek tego Afroamerykanie mają z reguły poziom 25D we krwi o połowę niższy niż biali mieszkańcy USA. Dane zebrane przez US National Health and Nutrition Examination Survey wykazały, że 42% badanych Afroamerykanek miało poważny niedobór witaminy D, objawiający się stężeniem we krwi poniżej 15 ng/ml.
     Do niedoboru witaminy D niewątpliwie przyczynia się również narastająca w społeczeństwie świadomość faktu, że słońce uszkadza skórę. Kremy ochronne, jeśli są odpowiednio stosowane, redukują produkcję witaminy D o ponad 98%. Niemniej wystarczająca ilość witaminy D powstaje w skórze pod wpływem dawki promieniowania, które zaledwie ją zaróżowi. Dla większości ludzi z Ameryki Północnej, mających jasną lub umiarkowanie jasną karnację, oznacza to 5-15 min ekspozycji pomiędzy godziną 10:00 a 15:00 w lecie.
     W strefie umiarkowanej niedobór witaminy D powinno się uzupełniać suplementami diety, ale wciąż nie ustalono, w jakiej dawce. American Academy of Pediatrics postuluje, by podaż u dzieci przekraczała 200 jednostek międzynarodowych (IU), ale większość badaczy uważa tę ilość za niewystarczającą nawet do zapobiegania krzywicy. Dzienna dawka zalecana dorosłym w X5SA. i Europie waha się obecnie między 200 a 600 IU, zależnie od wieku. Rok temu, po porównaniu wielu badań oceniających ilość przyjmowanej witaminy D i stężenie 25D w osoczu, naukowcy z Harvard School of Public Health i ze współpracujących ośrodków orzekli, że obecne rekomendacje są niewystarczające. Stwierdzili, że co najmniej połowa dorosłych Amerykanów powinna przyjmować dziennie przynajmniej 1000 IU witaminy D3, aby podnieść stężenie 25D w osoczu do minimalnego satysfakcjonującego poziomu 30 ng/ml. Nie ma niestety prostej metody wyliczenia stężenia 25D we krwi na podstawie ilości przyjmowanych suplementów, bo indywidualne odpowiedzi są zróżnicowane i częściowo zależą od stopnia niedoboru. Badanie ciężarnych kobiet wykazało na przykład, że dzienna dawka 6400 IU szybko podnosiła poziom 25D, dopóki nie osiągnął on 40 ng/ml, po czym wzrost ustawał. Efekt ten znacznie łatwiej uzyskać, podając witaminę D3 niż D2.
    Przedawkowanie witaminy D podawanej w preparatach doustnych jest możliwe, chociaż zdarza się raczej przy przyjmowaniu przez dłuższy czas dziennych dawek przekraczających 40 000 IU. Nigdy natomiast nie obserwowano toksycznego działania witaminy D produkowanej pod wpływem słońca. Dorosła kobieta o jasnej karnacji opalająca się latem w bikini, wytwarza w skórze około 10 000 IU wciągu 15-20 min. Dłuższa ekspozycja nie przekłada się na wyższą produkcję, ponieważ UVB rozkłada witaminę D, zapobiegając nadprodukcji.
Coraz więcej obserwacji dowodzi, że skutki nawet niewielkiego niedoboru witaminy D, choć początkowo dyskretne, mogą się przejawiać przez całe życie w różnorodny sposób, na przykład w postaci zwiększonej kruchości kości, wyższej podatności na infekcje czy choroby  autoimmunologiczne, a także niektóre nowotwory. Badania jednoznacznie wskazu ją, że w celu poprawienia zdrowotności społeczeństwa należałoby podjąć przynajmniej trzy proste działania: upowszechnić wiedzę o wielokierunkowym działaniu witaminy D w ustroju, osiągnąć międzydyscyplinarny konsensus w sprawie zalecanego czasu ekspozycji skóry na słońce oraz przedstawić jasne wytyczne w kwestii dziennego zapotrzebowania na tę ważną witaminę.



D Dużo znaczy
Coraz więcej obserwacji przemawia za tym, że długotrwale obniżenie poziomu witaminy D zwiększa ryzyko niektórych poważnych chorób. Na podstawie badań poziomu witaminy D w osoczu lub ekspozycji na UVB można na przykład stwierdzić, że:

•    stężenie 25D w osoczu poniżej 20 ng/ml zwiększa o 30-50% ryzyko raka piersi, okrężnicy
i gruczołu krokowego

•    w przypadku kobiet żyjących na dużych szerokościach geograficznych (np. w Norwegii
czy na Islandii) ryzyko raka jajnika jest pięciokrotnie wyższe w porównaniu z kobietami z obszarów równikowych

•    mieszkanki Nebraski w wieku powyżej 55 lat, przyjmujące przez trzy lata 1100 IU
witaminy D3, mają o 77% mniejsze ryzyko wszystkich nowotworów w porównaniu
z grupą placebo

•    poziom 25D w osoczu powyżej 40 ng/ml gwarantuje zmniejszenie o 62% ryzyka zachorowania na stwardnienie rozsiane, niż kiedy stężenie nie przekracza 25 ng/ml

•    fińskie niemowlęta otrzymujące dziennie 2000 IU witaminy D3 mają później o 80% mniejsze ryzyko zachorowania na autoimmunologiczną cukrzycę (typu 1)





KOMÓRKA ODPORNOŚCIOWA pod wpływem 1,25D odpowiada na zakażenie bakterią gruźlicy {zielony i żółty), produkując antybakteryjny peptyd - katelicydynę (czerwony).

Światowy problem

Witaminowa Zima
Działanie promieniowania UVB jest dla wielu osób jedynym lub głównym źródłem witaminy D, więc położenie geograficzne i pora roku mają wpływ na ryzyko niedoboru. W okresach „witaminowej zimy" promieniowanie słoneczne w niektórych strefach geograficznych jest zbyt stabe, aby w ogóle zapoczątkować syntezę witaminy D w skórze. Ozon blokuje promienie UVB, dlatego działają one najsilniej w pobliżu równika, gdzie światło słoneczne ma do przebycia najkrótszą drogę przez atmosferę. Tam witamina D może być wytwarzana cały rok. Zwiększenie kąta padania na wyższych szerokościach geograficznych osłabia natężenie UVB i, zwłaszcza zimą, staje się ono zbyt słabe, aby umożliwić produkcję witaminy D.




1    Chodzi o Jędrzeja Śniadeckiego (1768-1838), profesora chemii i medycyny Uniwersytetu Wileńskiego oraz Akademii Medyko-Chirurgicznej w Wilnie.
2    Twórcą koncepcji i nazwy „witamina" jest polski biochemik Kazimierz Funk (1884-1967). Na początku XX wieku zaintrygowało go doniesienie holenderskiego lekarza Christiaana Eijkmana o tym, że na beri-beri chorują konsumenci białego, polerowanego ryżu, a nie ci, którzy jedzą ryż brązowy. Funk założył, że części nasion odrzucane podczas obróbki zawierają jakąś substancję ochronną. Udało mu się ją wyizolować w 1912 roku, a ponieważ zawierała resztę aminową, uznał, że reprezentuje grupę istotnych dla życia amin i ochrzcił ją „vitalaminę" albo „vitamine" (obecnie jest znana jako witamina B, albo tiamina). Wysunął też hipotezę, że kilka innych chorób (w tym właśnie krzywica)
również może być skutkiem niedoboru Witamin.


*► JEŚLI CHCESZ WIEDZIEĆ WIĘCEJ

The „Sunshine Vitamin": Benefit Beyond Bone?

CD. Davis i S. 1 Dwyer; Journal of National Canoe Institute, tom 99, nr 21, s. 1593-5 7 XI 2007. Dostępne na stronie http://jnci.oxfordjournals.org/cgi/cont … 99/21/1593

The Urgent Need to Recommend to Intake of Vitamin D That Is Effective.

Reinhold Vieth i in.; Americai Journal of Clinical Nutrition, ton 85, nr 3, s. 649-650; III/2007.

Noncalcemic Actions of Vitamin D Receptor Ligands.

S. Nagpal, S Na i R. Rathnachalam, Endocrini Reviews, tom 26, nr 5, s. 662-687 VIII 2005.
Dostępne na stronie
http://edru.endojournals.org/cgi/content/full/26/5/662

l,25-Dihydroxyvitamin D3 Is a Direct Inducer of Antimicrobial Pep tide Gene Expression.
Tian-Tian Wang i in. ;  Journal of Immunolog} tom 173, s. 2909-2912; 2004.

Unraveling the Enigma of Vita min D. Beyond Discovery Series National Academy of Sciences 2003. http://www.beyonddiscovery.org/content/ … .asp?a=414


I jeszcze jako ciekawostka filmik obrazujacy transkrypcje genu i budowe bialka:

http://pl.youtube.com/watch?v=41_Ne5mS2 … re=related

http://pl.youtube.com/watch?v=4PKjF7OumYo