Vitamín D

Vitamín D je skupina v tucích rozpustných sekosteroidů odpovědných za zvýšení vstřebávání vápníku, hořčíku a fosforečnanů ve střevech a za mnoho dalších biologických účinků. Souhrnně se také označují též jako kalciferoly. U lidí jsou nejdůležitějšími sloučeninami v této skupině vitamín D3 (také známý jako cholekalciferol) a vitamín D2 (ergokalciferol).

Hlavním přírodním zdrojem vitamínu je syntéza cholekalciferolu ve spodních vrstvách pokožky chemickou reakcí, která závisí na vystavení slunci (konkrétně ultrafialovému záření B).[2] Cholekalciferol a ergokalciferol lze přijímat stravou a ve formě potravních doplňků. Významné množství vitamínu D obsahuje přirozeně pouze několik potravin, jako je maso tučných ryb.[3] V některých zemích se kravské mléko a rostlinná mléka obohacují vitamínem D, stejně jako mnoho snídaňových obilninových produktů, v České republice mléčná výživa pro kojence a batolata. Houby vystavené ultrafialovému světlu přispívají užitečným množstvím vitamínu D. Dietní doporučení obvykle předpokládají, že veškerý vitamín D se užívá ústy, protože expozice slunečnímu záření v populaci je různá a doporučení ohledně bezpečné expozice slunci jsou váhavé z hlediska rizika rakoviny kůže.

Vitamín D ze stravy nebo ze syntézy v kůži je biologicky neaktivní. Aktivuje se dvěma kroky hydroxylace proteinových enzymů, prvním v játrech a druhým v ledvinách. Vzhledem k tomu, že většina savců může vitamín D syntetizovat v dostatečném množství, pokud je vystavena dostatečnému slunečnímu záření, není tedy nezbytný, takže technicky to není vitamín. Místo toho jej lze považovat za hormon, hormonální prekurzor, jehož aktivace pro-hormonu vitamínu D vede k aktivní formě, kalcitriolu, který poté vyvolává účinky prostřednictvím jaderného receptoru na více místech.

Cholekalciferol se převádí v játrech na kalcifediol (25-hydroxycholekalciferol); ergokalciferol se převádí na 25-hydroxyergokalciferol. Tyto dva metabolity vitamínu D (nazývané 25-hydroxyvitamín D nebo 25(OH)D) se měří v séru, aby se určila hladina vitamínu D.[4] Kalcifediol je dále hydroxylován ledvinami za vzniku kalcitriolu (také známého jako 1,25-dihydroxycholekalciferol), biologicky aktivní formy vitamínu D. Kalcitriol obíhá jako hormon v krvi a hraje hlavní roli při regulaci koncentrace vápníku a fosforečnanů a podporuje zdravý růst a přestavby kostí. Kalcitriol má také další účinky, včetně účinků na růst buněk, neuromuskulární a imunitní funkce a vliv na snížení zánětu.[3]

Vitamín D hraje významnou roli v homeostázi vápníku a látkové výměně. Byl objeven díky úsilí najít výživovou látku, kterou postrádají děti s křivicí (dětská forma osteomalacie).[5] Doplňky vitamínu D se podávají k léčbě nebo prevenci osteomalácie a křivice. Důkazy o dalších zdravotních účincích doplňování vitamínu D u běžné populace jsou nekonzistentní.[6][7] Účinek doplňku vitamínu D na úmrtnost není jasný, přičemž jedna metaanalýza zjistila malý pokles úmrtnosti u starších lidí a další dospěla k závěru, že neexistuje jasné odůvodnění pro doporučení doplňků pro prevenci mnoha nemocí a že další výzkum podobně vytvořený není v těchto oblastech nutný.[8]

Důvodů, proč výsledky některých studií ukazují na to, že vitamin D funguje v prevenci mnoha nemocí, a výsledky jiných studií poukazují, že vitamin D takto nefunguje, je několik:

1) nedostatek vitaminu K2. Vitamin D se účastní resorpce vápníku ve střevech a tímto zvyšuje hladinu vápníku v krvi. K tomu, aby se vápník zabudoval do kostí, je nutný vitamín K2. Při nedostatku vitamínu K2 vápník zůstává v cévách a způsobuje zvápenatění cév.[9] Vědci doporučují léčbu vitaminem K2 k prevenci vaskulární kalcifikace v důsledku nadměrného příjmu vápníku.[10] Doplňky vápníku s vitaminem D nebo bez něj mírně zvyšují riziko kardiovaskulárních příhod, zejména infarktu myokardu.[11][12]

2) nedostatek hořčíku. Hořčík je nutný k převedení neaktivního vitaminu D na jeho aktivní formu. Při nedostatku hořčíku se pouze hromadí neaktivní vitamin D, který nepůsobí, jak má.[13]

3) nízká hladina vitaminu D v krvi. Dokud hladina vitaminu D v krvi nedosáhne určité výše, vitamin D funguje pouze jako látka podílející se na metabolismu vápníku. Teprve vyšší koncentrace vedou k jeho ochranným účinkům u rakoviny, infekčních chorob a dalších. Teprve při vyšší hladině vitaminu D v krvi je pozitivně ovlivněno či "zapnuto" asi 10% genů člověka, na něž má vitamin D vliv. U křivice stačí již velmi nízká hladina 6ng/ml pro 50% pokles rizika onemocnění, 99% pokles rizika nastává již u 19 ng/ml.[14]

Nedostatek

Odhaduje se, že jedna miliarda lidí na celém světě má nepostačující příjem vitamínu D nebo má jeho nedostatek. Tento nedostatek je rozšířen v evropské populaci. Strava s nepostačujícím množstvím vitamínu D ve spojení s nedostatečným slunečním zářením způsobuje nedostatek vitaminu D. Závažný nedostatek vitamínu D u dětí způsobuje křivici, měknutí a oslabení kostí, v rozvinutém světě vzácné onemocnění.[54] Nedostatek vitamínu D se celosvětově vyskytuje u starších osob ale je běžný i u dětí a dospělých. Má za následek zhoršenou mineralizaci kostí a poškození kostí, což vede k onemocněním změkčujícím kosti[55] včetně křivice u dětí a osteomalácie u dospělých. Nízká hladina kalcifediolu (25-hydroxy-vitamínu D) může být důsledkem vyhýbání se slunci. Nedostatek vitamínu D může způsobit, že vstřebání vápníku ze stravy ve střevech poklesne na 15 %. Pokud ho člověk má dostatek, obvykle absorbuje mezi 60-80 %.

Evropský úřad pro bezpečnost potravin v roce 2016 přezkoumal aktuální svědectví a zjistil, že vztah mezi koncentrací séra 25(OH)D a výsledky zdraví pohybového aparátu je velmi variabilní. Domnívá se, že průměrné požadavky a referenční hodnoty pro příjem vitamínu D v populaci nelze odvodit a že sérová koncentrace 25(OH)D 50 nmol/L by byla vhodná cílová hodnota. Pro všechny lidi starší 1 roku, včetně těhotných nebo kojících žen, stanovil odpovídající příjem 15 μg/den (600 MJ).

Vliv na kosti a svaly

Zvýšená potřeba vitaminu D je všude tam, kde je rychlý růst kostí. Růst je nejintenzivnější v nitroděložním životě. Během 9 měsíců plod vyroste na délku 50 cm a jeho hmotnost se zvýší o 3 500 g. Proto je nutné doplnit vitamín D ještě před otěhotněním.[19]

Rehabilitační lékařka Helena Paszková provedla výzkum křivičných znaků, které jsou projevem nedostatku vitamínu D, u dětí a mládeže na Těšínsku. Výzkum prokázal, že se křivičné znaky vyskytují u 70 procent dětí.

Nedostatek vitamínu D se podílí na následujících onemocněních:

rachitická osteopatie: hranatý tvar lebky, oploštělé nebo i měkké záhlaví, kuřecí hrudník, rachitický růženec, Harrisonova rýha, skolióza, kyfoskolióza, vybočené nebo vbočené bérce i kolenní klouby.
osteomalacie: klínovité deformace obratlů, rybí obratle, deformace dlouhých kostí dolních končetin, kachní chůze, bolesti skeletu, bolesti svalových úponů.
hypokalcemie, hypomagnezemie, osteoporóza, zlomenina zápěstí (fractura Collesi), zlomenina obratlů, zlomenina krčku kosti stehenní, mikrofraktury, kyfotizace torakální páteře, gibbus, zmenšování postavy, tetanie.
rachitická myopatie: ligamentózní laxicita, chabá pouzdra kloubní, žabí břicho, nadýmání, opožděné vzpřimování kojence, kardiomyopatie.[19]

Vliv na matku a dítě v těhotenství: zvýšená pravděpodobnost císařského řezu, nízká váha novorozence[22], poporodní deprese rodičky[19]

Křivice a měkké záhlaví (craniotabes), astma a cukrovka I. typu v dětství, nesprávný vývoj zubů.[22]
Dívky, narozené s nedostatkem vitaminu D a trpící křivicí v dětství, mají nedostatečně rozvinutou, malou pánev a jako dospělé ženy nejsou schopny porodit dítě přirozenou cestou. U žen s nedostatkem vitaminu D je pravděpodobnost císařského řezu 4 krát vyšší než u žen s normální hladinou vitaminu D.[17]
Receptory vitamininu D byly nalezeny téměř ve všech tkáních lidského organismu, včetně příčně pruhované a hladké svaloviny. MUDr. Paszková ve své knize[19] (str.48) popisuje zkušenosti s porody v Kuvajtu, kde se většina žen zahaluje a trpí nedostatkem vitaminu D: "Deformace pánve se zúženým porodním kanálem a oslabení břišního svalstva u většiny matek byly příčinou prodloužených porodů a častého manuálního vybavování novorozence. Chabý svalový tonus rodiček i novorozenců způsoboval četné porodní komplikace, jako např. parézy brachiálního plexu dítěte."
Ve druhé polovině těhotenství se u některých žen vyskytuje těhotenská cukrovka. Příčinou rozvoje tohoto onemocnění je inzulinorezistence, na jejímž vzniku se podílí mnoho faktorů včetně hormonů placenty. Nedostatek vitamínu D zvyšuje inzulinorezistenci, z čehož plyne, že je také jednou z hlavních příčin těhotenské cukrovky.[22]
Bylo zjištěno, že jarní porody byly spojeny se zvýšenou pravděpodobností vzniku cukrovky 1. typu. Tato zjištění naznačují potenciální roli vitaminu D v patogenezi cukrovky 1. typu. Tuto hypotézu podporuje observační studie dětí ve Finsku. Děti, které dostávaly 2 000 IU vitaminu D denně během prvního roku života v 60. letech, měly o 31 let později snížené riziko cukrovky 1. typu o 88%. Později bylo kvůli obavám z toxicity vitaminu D doporučené množství vitaminu D pro kojence ve Finsku sníženo na 1 000 IU denně a poté na 400 IU denně. V důsledku toho se v posledních třech desetiletích ve Finsku zvýšil výskyt cukrovky 1. typu.[17] Hladinu vitaminu D v krvi je třeba měřit před začátkem suplementace, v jejím průběhu i při jejím ukončení.[9]
Preeklampsie je velmi nebezpečné nahromadění chorobných projevů, které se někdy vyskytují v pokročilých fázích těhotenství. Projevuje se zvýšeným tlakem krve, otoky chodidel a zvýšenou hladinou bílkoviny v moči. Je to stav potenciálního ohrožení života matky i dítěte. Výsledky výzkumu vědců z Pittsburgu prokázaly, že nedostatek vitamínu D u těhotných žen zvyšuje riziko výskytu preeklampsie až pětkrát.[56] Hladina tohoto vitamínu nižší než 15 ng/ml je spojována s téměř pětinásobným nárůstem výskytu preeklampsie.[25]
Suplementace těhotných žen samotným vitamínem D pravděpodobně snižuje riziko preeklampsie, těhotenské cukrovky, nízké porodní hmotnosti a může snížit riziko těžkého poporodního krvácení. Ovlivňuje jen málo nebo vůbec riziko předčasného porodu (před 37 týdnem těhotenství). Suplementace těhotných žen vitamínem D a vápníkem pravděpodobně snižuje riziko preeklampsie, ale může zvýšit riziko předčasného porodu (před 37 týdnem těhotenství) (tyto závěry vyžadují další výzkum).[57]

Vliv na nervovou soustavu

Alzheimerova nemoc, Parkinsonova nemoc, roztroušená skleróza mozkomíšní, hyperaktivita, agresivita dětí,[19] deprese.[58]

Hladina vitaminu D v plazmě těhotné ženy může souviset s rizikem rozvoje poruch autistického spektra u jejího dítěte.[59] Meta-analýza 11 studií prokázala, že hladina vitaminu D byla u dětí s poruchami autistického spektra výrazně nižší než v kontrolní skupině. Tyto výsledky naznačují, že nízká hladina vitaminu D může být rizikovým faktorem poruch autistického spektra.[60] Další studie sledovala těhotné matky, které už měly dítě s poruchou autistického spektra, což znamenalo vyšší riziko autismu u dalšího dítěte. Těmto těhotným matkám byl předepsán vitamin D (5000 IU denně) a jejich děti po porodu do tří let věku také braly vitamín D (1000 IU denně). Pouze u jednoho dítěte z 19 se vyvinul autismus.[61]

Vliv na další orgánové soustavy

cukrovka I. a II. typu, pokles imunity, recidivující infekce dýchacího traktu, pokles apoptózy, metabolická acidóza, psoriáza, paradontóza, obezita, hyperparatyreoidismus.[19]
Vitamin D ovlivňuje metabolismus glukózy následujícími způsoby: působí přímo na beta buňky slinivky břišní a takto zvyšuje sekreci inzulínu,[62] redukuje rezistenci na inzulín a pomáhá redukovat zánět, typický pro cukrovku 2. typu.[22] Ukázalo se, že suplementace vitaminu D zvyšuje sérový 25 (OH) D a účinně snižuje rezistenci na inzulín. Tento účinek byl obzvláště výrazný, když byl vitamin D podáván ve velkých dávkách a na krátkou dobu, a u pacientů, kteří nebyli obézní, na Středním východě, měli nedostatek vitaminu D nebo měli při výchozím stavu optimální glykemickou kontrolu.[63][64]
zvýšený krevní tlak.

Americký endokrinolog Sarfraz Zaidi cituje několik vědeckých studií, které prokázaly spojitost mezi krevním tlakem a vitamínem D. Například je prokázáno, že tlak krve závisí na vzdálenosti od rovníku. Čím dál od rovníku, tím mají lidé méně vitamínu D ze slunečního záření a vyšší tlak krve.[65] Jiná studie prokázala, že vitamín D snižuje tlak krve. Starší ženy, které měly nedostatek vitamínu D, dostávaly 6 týdnů denně 800 MJ vitamínu D. Po tomto období měly o 9 % nižší tlak krve.[66] Vitamin D ovlivňuje krevní tlak následujícími způsoby: ovlivňuje renin-angiotenzin-aldosteronový systém,[17] inzulínovou rezistenci a stres (snižuje projevy deprese, způsobující stres).[22] Rozsáhlá studie z roku 2019 však prokázala, že vitamín D nesnižuje riziko kardiovaskulárních chorob.[67]

rakovina prsu, prostaty, tlustého střeva.[19]
William B. Grant zkoumal závislost výskytu nádorových onemocnění na zeměpisné šířce a dokázal, že výskyt 17 typů nádorů závisí na intenzitě UV záření. Tvorba vitamínu D v kůži závisí na UVB záření. Intenzivnější UVB záření vede k vysoké hladině vitamínu D v těle a tím snižuje riziko rozvoje nádorového onemocnění. Záření ovlivňuje nejen vznik, ale i další vývoj nemoci. Když je diagnóza nádorového onemocnění stanovena v létě nebo na podzim, pacienti přežívají mnohem déle než ti, kterým byla diagnóza stanovena v zimě nebo na jaře.[24]
Při následné péči o pacienty nemocné rakovinou má dostatečná hladina vitamínu D v krvi mimořádný význam. Nejenže snižuje riziko metastáz, lokálních recidiv a zvýšené úmrtnosti, ale zároveň také pozitivně působí na potíže, které jsou s léčbou obvykle spojeny, jako třeba deprese.[68]
Vitamín D chrání tělo před nádory včetně nádorů kůže. Intenzivní, dlouhotrvající záření ale vede k zarudnutí a spálení pokožky, které se mohou podílet na vzniku nádoru. Záleží na správné dávce.[24]
Odborníci doporučují krátké, ale intenzivní opalování během poledních hodin s dodržováním pravidel opalování (opalovat se krátce, aby nedošlo k zarudnutí kůže).[69]