Vitamina D

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Este artículo trata sobre el grupo de prohormonas solubles en grasa. Para el sexto episodio de la serie norteamericana Glee, véase Vitamina D (Glee).

Colecalciferol (D₃).

Ergocalciferol (D₂). Notar el doble enlace y metilo extras.

Calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol). Forma activa. Notar los grupos OH extra.

La vitamina D o calciferol es un heterolípido insaponificable del grupo de los esteroides. Se le llama también vitamina antirraquítica ya que su déficit provoca raquitismo. Es una provitamina soluble en grasas y se puede obtener de dos maneras:

• Mediante la ingestión de alimentos que contengan esta vitamina, por ejemplo: la leche y el huevo.
• Por la transformación del colesterol o del ergosterol (propio de los vegetales) por las radiaciones solares.

Se estima entre 1000 y 2000 IU diarias la cantidad de vitamina D suficiente para un individuo sano adulto.^[1]

La vitamina D es la encargada de regular el paso de calcio (Ca²⁺) a los huesos. Por ello si la vitamina D falta, este paso no se produce y los huesos empiezan a debilitarse y a curvarse produciéndose malformaciones irreversibles: el raquitismo. Esta enfermedad afecta especialmente a los niños [1].

La Vitamina D representa un papel importante en el mantenimiento de órganos y sistemas a través de múltiples funciones, tales como: la regulación de los niveles de calcio y fósforo en sangre, promoviendo la absorción intestinal de los mismos a partir de los alimentos y la reabsorción de calcio a nivel renal. Con esto contribuye a la formación y mineralización ósea, siendo esencial para el desarrollo del esqueleto. Sin embargo, en dosis muy altas, puede conducir a la resorción ósea [2].

También inhibe las secreciones de la hormona paratiroidea (PTH) desde la glándula paratiroides y afecta el sistema inmune por su rol inmunosupresor, promoción de fagocitosis y actividad antitumoral.

La deficiencia de Vitamina D puede resultar del consumo de una dieta no equilibrada, aunada a una inadecuada exposición solar; también puede ocurrir por desórdenes que limiten su absorción, o condiciones que limiten la conversión de Vitamina D en metabolitos activos, tales como alteraciones en hígado o riñón, o raramente por algunos desordenes hereditarios [2].

La deficiencia de la vitamina D ocasiona disminución de la mineralización ósea, conduciendo a enfermedades blandas en los huesos, tales como raquitismo en niños y osteomalacia en adultos, incluso se asocia con la aparición de osteoporosis. Por otra parte, algunas investigaciones indican que la deficiencia de Vitamina D está vinculada a la merma de la función cognitiva^[2] y al cáncer de colon.

Vitamina D, luz solar y color de la piel

Hay varias formas de esta vitamina: la vitamina D2 se deriva del ergosterol en la dieta, mientras que la vitamina D3 se deriva del colesterol vía 7-dehidrocolesterol. Los rayos ultravioletas de la luz solar son los responsables de la producción de ambas formas de vitamina. No obstante, en ciertas partes del mundo con limitada cantidad de luz solar existe la posibilidad de que la cantidad de vitamina D no sea siempre suficiente. Para prevenir esta posibilidad, la leche se fortalece actualmente con la vitamina D2.

El color de la dermis dado por la melanina presente en los melanocitos es una forma de protección que filtra los excesos de radiación UV particularmente intensa en las zonas intertropicales, en donde por presión evolutiva hay un predominio natural de pigmentaciones oscuras de la piel. Sin embargo en las zonas comprendidas entre los trópicos y los círculos polares la radiación UV del Sol al ser más baja ha significado una presión evolutiva como para que surgieran grupos poblacionales (hace unos 40mil años) con piel e incluso ojos y cabellos claros.

Las vitaminas D2 y D3 se encuentran de forma natural en algunos alimentos, aunque siempre aportando cantidades limitadas, siendo mucho mayor la aportación producida por la piel al exponerse a rayos ultravioleta UVB.

Cuánta vitamina D necesitamos:^[3]

• Por encima de 150 ng/ml es tóxico
• 30-60 ng/ml es óptimo
• 20-29 ng/ml es suficiente
• 9-19 ng/ml carencia (raquitismo, mayor riesgo de cáncer, fallos en las respuestas antimicrobianas)

(como ng/ml de calcidiol en sangre)

Bioquímica

La Vitamina D es una prohormona, por lo que no tiene actividad hormonal por si misma, pero sí se convierte a hormona activa 1,25-D a través de un mecanismo de síntesis muy regulado. La producción de vitamina D en la naturaleza, al parecer requiere de la presencia de rayos UV, incluso la vitamina E en alimentos comestibles es derivada en última instancia de organismos; desde setas u hongos a animales, los cuales no pueden sintetizarla sino a través de la acción de los rayos solares, en algún punto de la cadena sintética. Por ejemplo; los peces contienen vitamina D solo porque consumen algas del océano que sintetizan la vitamina D en aguas bajas por la acción de rayos UV.

Formas

La forma activa de la vitamina es el 1,25-hidroxicolecalciferol, también denominado calcitriol, que se sintetiza en los riñones a partir de de la forma circulante en la sangre 25-hidroxicolecalciferol o calcidiol que a su vez se forma en el hígado a partir de vitamina D2 o D3. Como resultado de su actuación, se produce el mantenimiento de los niveles de calcio y fósforo en los huesos y en la sangre con la asistencia de la hormona paratiroides y calcitonina.

Debido a que los niveles de síntesis de calcitriol en última instancia dependen de la exposición al sol, las personas de piel oscura que viven en regiones pobres de sol, pueden padecer históricamente de falta de vitamina D. La protección contra la falta de vitamina D, y por tanto contra el raquitismo, puede ser la razón por la que las personas de piel clara se desarrollaron en las regiones más nubladas.

Los trabajos pioneros en aislar vitamina D y determinar su papel en el raquitismo se llevaron a cabo por Edward Mellanby 1918-1920.

Vitamina D y longevidad

En el 2007 se ha descubierto que la vitamina D parece cumplir también funciones antienvejecimiento: las personas con niveles elevados de esta vitamina poseen telómeros más largos que las personas con menor cantidad de la misma a la misma edad. La longitud de los telómeros se asocia al estado de envejecimiento real, cuanto más largos se mantienen los telómeros más joven biológicamente se mantiene el organismo. De modo que se sugiere consumir una dieta con dosis suficientes de vitamina D, en cuanto a la exposición al Sol, aunque es cierto que esta produce más síntesis de vitamina D los perjuicios que ocasiona no son compensados por sus beneficios.

Deficiencia

La deficiencia de vitamina D causa también:

• Osteoporosis: caracterizada por fragilidad de los huesos.
• Osteomalacia: una enfermedad que debilita los huesos en adultos y que es similar al raquitismo.

Y la malnutrición de vitamina D también puede estar ligada a enfermedades crónicas como el cáncer (pecho, ovario, colon y próstata), dolor crónico, debilidad, fatiga crónica, enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple y la diabetes tipo 1, elevación de la presión arterial, enfermedades mentales (depresión, desórdenes afectivos estacionales y posiblemente con la esquizofrenia), enfermedades del corazón, artritis reumatoide, psoriasis, tuberculosis y enfermedad inflamatoria del intestino.

¿Quién puede necesitar vitamina D extra para prevenir su deficiencia?

Las personas mayores de 50 años son las que tienen mayor riesgo de desarrollar una deficiencia a la vitamina D. La habilidad de la piel de convertir la vitamina D a su forma activa, decrece con la edad. Los riñones, que ayudan a convertir la vitamina D a su forma activa, a veces no trabajan igual de bien cuando la gente tiene más edad. Por lo tanto, algunas personas mayores pueden necesitar vitamina D en suplementos.

Grupos en riesgo de deficiencia

Los requerimientos de Vitamina D, se incrementan con la edad, mientras que la habilidad para convertir 7-dehidrocolesterol a provitamina D3 disminuye [17]. Adicional a esto, la habilidad renal para convertir calcidiol en calcitriol también disminuye con la edad, lo que indica la necesidad de incrementar la suplementación en ancianos. Con base a esto, un consenso concluyó que para prevenir de forma óptima las fracturas osteoporóticas, se recomiendan concentraciones de calcidiol en sangre mayores a 30 ng/ml, lo cual es equivalente a 75 nmol/L [18].

La Asociación Americana de Pediatría, aconseja la suplementación con 200 UI/día de vitamina D para recién nacidos. La Sociedad Pediátrica Canadiense recomienda que mujeres embarazadas o lactantes tomen 2000 UI/día, y que todos los bebés alimentados exclusivamente con lactancia materna, sean suplementados con 400 UI/día, así mismo los bebés que vivan sobre 55 grados de latitud, deben recibir 800 UI/día, en los meses de octubre hasta abril, o de abril a septiembre en el hemisferio sur [19].

Esto sucede porque las fórmulas infantiles generalmente son fortificadas con vitamina D, mientras que la leche materna no contiene niveles significativos de la misma, por ello se recomienda a los padres cuyos bebes son alimentados con fórmula, que eviten exponer de forma excesiva a la luz solar a sus bebes. Mientras que los infantes que son alimentados exclusivamente con leche materna, por lo general requieren suplementación con vitamina D más allá de la infancia temprana, especialmente en latitudes nortes [20].

Sin embargo, los bebes deben ser expuestos a la luz solar por cortos periodos, 10 minutos aproximadamente al día. La vitamina D que se encuentra en los suplementos y fórmulas infantiles es menos absorbida que la producida por el cuerpo naturalmente, sin embargo esto puede conducir a un riesgo de sobredosis, lo cual no se presenta con la exposición natural a la luz solar.

Los individuos obesos pueden tener niveles disminuidos en la circulación de vitamina D, probablemente por una biodisponibilidad reducida, por lo que pueden estar en riesgo de deficiencia. En algunos pacientes a quienes se les ha removido la glándula paratiroides o que sufren de hipoparatiroidismo, se recomienda administrar dosis terapéuticas de vitamina D (cerca de 100,000 UI o 2.5 mg/día) para mantener adecuados los niveles sanguíneos de calcio [21]. Pacientes con enfermedad hepática crónica o malabsorción intestinal, también pueden requerir dosis altas de vitamina D (por encima de 40,000 UI ó 1 mg-1000 microgramos/día).

El uso de protector solar con factor de protección (SPF) de 8, inhibe más del 95% de producción de la vitamina en la piel [10][22]. Para evitar la deficiencia de vitamina D los dermatólogos recomiendan la suplementación con el uso de bloqueadores solares.

Fuentes alimentarias de Vitamina D [1]

Los alimentos enriquecidos son la fuente dietética mayor de vitamina D. Con anterioridad a la fortificación de productos lácteos en los años 1930, el raquitismo era un problema mayor de salud pública en los EE. UU. La leche en EE.UU. está fortificada con 10 microg. (400 UI) de vitamina D por cuarto de galón (1,136 L), y el raquitismo es algo extraño en la actualidad en los EE.UU.

Una taza de leche enriquecida con vitamina D proporciona una cuarta parte de las necesidades diarias de esta vitamina para los adultos. Aunque la leche está fortificada con vitamina D, los productos lácteos como el queso, yogur y helados no están enriquecidos con vitamina D. Sólo unos pocos productos contienen de forma natural cantidades significativas de vitamina D, incluyendo los aceites de pescado,(aceite de hígado de bacalao), los pescados grasos (como el arenque, salmón, sardinas y atún), el hígado de pescado y la yema de los huevos.

Los cereales de desayuno enriquecidos (3/4 taza) contienen de 1-2,5 microgramos por ración y el jugo de soja ó vegetal, enriquecida (1 taza) contiene de 1 a 2,55

Los hongos o setas aportan cerca de 2700 UI por ración (aprox. 3 onzas o ½ taza) de vitamina D2, si fueron expuestos 5 minutos a rayos UVB antes de ser cosechados [13],es importante destacar que ésta es una de las pocas fuentes naturales de vitamina D para los vegetarianos.

Huevo completo, 20 UI.

Fuentes

Entre los factores que afectan la exposición solar a los rayos UV y por ende la síntesis de vitamina D en la piel, se encuentran: la estación del año, la latitud geográfica, el clima del día, el humo, la contaminación y los protectores solares. Por esto, es importante que aquellos individuos con exposición solar limitada, incluyan fuentes adecuadas de Vitamina D en la dieta.

En algunos países, los alimentos como la leche, yogur, margarina, derivados grasos, cereal de desayuno y pan, son fortificados con vitamina D2 y/o vitamina D3, para minimizar el riesgo de deficiencia de vitamina D [12]. Los alimentos fortificados representan la mayor fuente dietaria de Vitamina D, ya que hay muy pocos alimentos que contienen naturalmente cantidades significativas de vitamina D.

• National Institute of Health, National Osteoporosis Society.

Sobredosis

La vitamina D se almacena en el cuerpo humano como calcidiol (25(OH) D) y es distribuida ampliamente por todo el organismo, teniendo una vida media corta (cerca de 20-29 días) [8]. Sin embargo, la síntesis de la forma bioactiva es finamente regulada y la toxicidad usualmente solo ocurre a dosis excesivas [26]. Aunque los niveles de concentración de vitamina D en la alimentación normal y en cápsulas de suplementación son muy bajos para llegar a ser tóxicos en adultos, es necesario considerar que a su vez, en los mismo existe un alto contenido de Vitamina A en el aceite de hígado de bacalao, con lo que es posible alcanzar niveles tóxicos de Vitamina A (no vitamina D) por ésta ruta [27].

La exposición a rayos solares por periodos extensos de tiempo no causa toxicidad por vitamina D [28]. Esto debido a que en la exposición solar ultravioleta de individuos durante 20 minutos aproximadamente, la concentración de los precursores de vitamina D producidos en la piel alcanza un equilibrio, que permite que la Vitamina D que se produce se degrade fácilmente [29]. La máxima producción endógena por exposición solar de todo el cuerpo, es de 250 microgramos (10000 UI) por día [28].

Aún no se ha establecido una dosis exacta de vitamina D que se considere segura a largo plazo, sin embargo consumos diarios cercanos a 60 microgramos (2400 UI) en adultos sanos parecen no tener efectos perjudiciales [8], incluso solo se han reportado casos de toxicidad por vitamina D (con hipercalcemia) cuando se consumen dosis por encima de 1000 microgramos (40000 UI)/día. Según la referencia de ingesta dietética de los Estados Unidos, recomienda un máximo tolerable para niños y adultos de 50 microgramos/día (2000 UI/día). En adultos la ingesta sostenida de 2500 microgramos/día (100000 UI) puede producir toxicidad en pocos meses [2]. Para niños (recién nacidos hasta 12 meses) el nivel máximo tolerable es de 25 microgramos/día (1000 UI), ya que dosis de 1000 microgramos/día (40000 UI) en niños, han demostrado toxicidad del 1° al 4º mes posterior a la ingesta.

Algunos de los síntomas por toxicidad con vitamina D son: hipercalcemia (nivel elevado de calcio en la sangre), el cual es causado por un aumento en la absorción intestinal de calcio. La toxicidad por el consumo de la provitamina D, también puede convertirse en una causa de hipertensión arterial [33]. Dentro de los síntomas gastrointestinales por toxicidad se incluyen: anorexia, náuseas y vómitos, los cuales pueden ser seguidos de poliuria (producción excesiva de orina), polidipsia (sed incrementada), debilidad, nerviosismo, prurito y eventualmente falla renal. En un estudio, 4 pacientes que presentaron toxicidad por vitamina D, se presentó hipercalciuria y pérdida ósea [34]. Otro estudio, mostró el elevado riesgo de enfermedad isquémica coronaria cuando el nivel de calcidiol estaba por encima de 89ng/ml [35].

Los cuadros de toxicidad, se tratan suspendiendo la suplementación y restringiendo la ingesta de calcio. Si la toxicidad es severa, los niveles de calcio en la sangre pueden ser reducidos con corticoesteroides o bifosfonatos. En algunos casos el daño renal es irreversible [2].

Rol en la inmunomodulación

La forma activa de la vitamina D (calcitriol) media efectos inmunitarios al unirse al receptor nuclear de vitamina D (VDR), el cual está presente en la mayoría de células incluyendo las células inmunitarias, de respuesta innata y adaptativa. El VDR es expresado en monocitos y macrófagos activados, células dendríticas, células asesinas o natural killers, células T y B. Además se ha observado que al activarse el VDR, este tiene una potente función antiproliferativa, pro-diferenciativa e inmunomoduladora, por lo que tiene efectos inmunosupresores e inmunoestimuladores [36].

Papel en la prevención del cáncer y recuperación

Se ha encontrado que el calcitriol induce la muerte de células cancerosas in vitro e in vivo. Aunque la actividad anticancerígena de la vitamina D no está totalmente dilucidada, se piensa que estos efectos son mediados a través de los receptores de vitamina D, expresados en células cancerígenas y podrían relacionarse con su habilidad inmunomoduladora. La actividad anticancerígena de la vitamina D, observada en el laboratorio lleva a suponer que la suplementación con vitamina D puede ser beneficiosa en el tratamiento o prevención [8].

Véase también

• Otras Vitaminas: de tipo Hidrosoluble: Vitamina C, Vitamina B (Vitamina M) y Vitamina P; de tipo Liposoluble: Vitamina A, Vitamina D, Vitamina E, Vitamina K y Fósforo.

Referencias

1. ↑ Cf. Diane Welland, «¿Es importante la vitamina D?», Mente y Cerebro, 43, 2010, pág. 7.
2. ↑ Cf. Diane Welland, cit.
3. ↑ Luz E. Tavera-mendoza y John H. White (2008). «La vitamina solar». Investigación y Ciencia enero:  pp. 14-21. 

Notas y referencias bibliográficas

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3. About Vitamin D Including Sections: History, Nutrition, Chemistry, Biochemistry, and Diseases. University of California Riverside

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11. In scientific literature, vitamin D dosage in usually reported in micrograms, whereas food and supplement regulations typically require dosages on labels to be in International Units (IU). 1 microgram vitamin D equals 40 IU vitamin D.

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Enlaces externos

• Medical Encyclopedia article (nótese que no es un recurso de dominio público)
• (estudio) La falta de vitamina D podría ser causa de cáncer y otros desórdenes
• El consumo de vitamina D aumenta la esperanza de vida
• Vitamina D, funciones, principales fuentes naturales, consecuencias de su carencia, requerimiento diario y efectos de su exceso