La vitamina D es una prohormona producida fotoquímicamente en la piel a partir de la 7-dehidrocolesterol (Norman, 2008). La estructura molecular de la vitamina D se asemeja a las hormonas clásicas (estradiol, cortisol y aldosterona), ya que tienen la misma estructura de anillo.
Esta vitamina se puede obtener de fuentes dietarias o puede ser sintetizada en el cuerpo a partir de la exposición solar. La vitamina D dietaria está disponible en dos formas: vitamina D2 (ergocalciferol) de fuente vegetal y la vitamina D3 (cholecalciferol) de fuente animal, ambas conocidas con el término de vitamina D (Dixon et al, 2008). Sin embargo, las fuentes dietarias generalmente representan solo una pequeña cantidad de la fuente total de la vitamina, ya que la mayor parte se obtiene con la exposición al sol. Pocos alimentos contienen naturalmente vitamina D, como aceite de hígado de pescado, pescados de aguas frías y hongos shiitake. La mayoría de los alimentos con vitamina D son fortificados con esta vitamina, como leche, margarina, jugos y cereales.
La piel produce vitamina D3 fotoquímicamente a partir de la provitamina D, 7-dehidrocolesterol, la cual está presente en la epidermis, por la acción de la luz solar en la mayoría de las regiones geográficas o por luz ultravioleta (UV) artificial (Norman, 2008).
Luego, junto a la vitamina D proveniente de los alimentos, es metabolizada en el hígado a 25(OH)D3 y luego en los riñones a 1α,25(OH)D3 (Figura 1) (National Center for Chronic Disease Prevention & Health Promotion, 2007). Esta última hidroxilación convierte a la vitamina D en su forma activa y ahora se conoce que otros tejidos del cuerpo, incluyendo los macrófagos, cerebro, colón, entre otros, tienen el mecanismo enzimático para activar la vitamina D a 1α,25(OH)D3 (Christakos et al, 2003).
La 1α,25(OH)D3 entra a la circulación y viaja a su tejido diana, generalmente conocidos como el intestino y el hueso, donde interactúa con el receptor de vitamina D para facilitar la absorción intestinal de calcio y movilizar la actividad osteoclástica. Sin embargo, ahora se conocen otros tejidos donde la vitamina D también actúa, como el colon, próstata y seno, donde se cree que regulan más de 200 genes, los cuales ayudan al control y diferenciación celular (National Center for Chronic Disease Prevention & Health Promotion, 2007). El estatus de vitamina D se mide por los niveles de 25(OH)D, que refleja la vitamina D producida por la piel como la obtenida de los alimentos y suplementos (Jones, 2008).
El rol principal de la vitamina D es estimular la absorción de calcio. Esto contribuye a la mineralización óptima del hueso y reduce el riesgo de fractura. La vitamina D aumentan las concentraciones de calcio sérico a través de tres actividades separadas (DeLuca, 2004); primero, estimula la absorción intestinal activa de calcio; segundo, estimula la reabsorción ósea para liberar calcio del hueso; y tercero, aumenta la reabsorción urinaria de calcio. Todo esto para mantener los niveles de calcio constantes en sangre. Sin embargo, ahora se conoce también que juega un papel importante en la función muscular y en la protección en contra de enfermedades como la diabetes y el cáncer (Dixon et al, 2008).
Deficiencia de vitamina D
Según el Instituto de Medicina de EU, se considera deficiencia de vitamina D los niveles séricos de 25(OH)D por debajo de 50 nmol/L (20 ng/mL), mientras que se considera adecuado los niveles de 50 nmol/L o más (IOM 2010). Sin embargo, otros autores consideran que los niveles de 51-74 nmol/mL (21-29ng/mL) son insuficientes, mientras que los niveles óptimos se consideran en mayores de 75 nmol/l (30ng/mL) (Holick, & Chen, 2008). Estos niveles se basan en la observación de que la absorción intestinal de calcio es maximizada sobre los 80 nmol/mL (32 ng/mL) en mujeres postmenopáusicas y que las concentraciones de la hormona paratiroidea en adultos se encuentran en su nivel óptimo cuando los niveles de 25(OH)D alcanzan los 75-100 nmol/mL (Heaney et al, 2003; Chapuy et al, 1996).
La deficiencia de vitamina D en adultos puede resultar en osteomalacia y puede precipitar la osteopenia y osteoporosis y aumentar el riesgo de fracturas (DeLuca, 2004). También se ha asociado a la debilidad muscular, causando desbalance en el cuerpo y aumentando el riesgo de caídas y la desmineralización esquelética. También, la deficiencia de esta vitamina es un factor de riesgo para la hipertensión, diabetes tipo 1, y varios tipos de cáncer (Chiu et al, 2004).
Factores de riesgo para la deficiencia de vitamina D
Se conocen varios factores relacionados a la deficiencia de vitamina D. La falta de exposición solar es un factor determinante del status de vitamina D ya que la mayor fuente de vitamina D es la exposición a la luz solar (Holick, 2008).Todo aquello que impida o interfiera la transmisión de UVB a la piel puede afectar la síntesis de vitamina D3 (Holick, 2008). El ángulo al cual el sol alcanza la tierra tiene un efecto dramático en el número de fotones UVB que llegan a la superficie de la tierra. Es por eso que en qué temporadas de invierno y temprano o tarde en el día la síntesis de vitamina D3 es mínima (Holick, 2003).
La melanina es extremadamente efectiva en absorber radiación UVB, y así, el aumento en la pigmentación de la piel reduce marcadamente la síntesis de vitamina D3 , ya que esta funciona como un filtro solar y determina la proporción de UVB que está disponible para penetrar en la piel (Norman, 1998). Se ha visto que en personas de piel negra la habilidad de sintetizar vitamina D en su piel está reducida (Clemens et al, 1982) y tienen mayor riesgo de presentar deficiencia de dicha vitamina comparada con personas blancas (Harris et al, 2000). De la misma forma, un protector solar con una protección de 15 absorbe 99% de la radiación UVB, por lo que al aplicarse apropiadamente disminuirá significativamente la síntesis de vitamina D en la piel. Así mismo ocurre con el uso de ropas que reflejan los rayos del sol y no permiten el paso del calor.
La obesidad también está asociada con la deficiencia de vitamina D y se cree que se debe al gran número de células de grasa que secuestran la vitamina (Wortsman et al, 2000). Al ser la vitamina D liposoluble, es fácilmente recogida por las células adiposas. Según este estudio de tipo caso-control pareado, los sujetos obesos tuvieron una concentración de 25(OH)D menor y una concentración mayor de la hormona paratiroidea que en los sujetos controles que no eran obesos. La edad avanzada también está asociada a un mayor riesgo de deficiencia de vitamina D, ya que la epidermis de estas personas contiene menos 7-dehidrocolesterol para producir la vitamina D (Gilchrest, 2008).
Relación entre la vitamina D y la diabetes
- Riesgo de diabetes
La vitamina D se ha relacionado con el riesgo de padecer diabetes, tanto en niños como en adultos. Un meta-análisis de cinco estudios observacionales (cuatro caso-control y un estudio de cohorte) en niños encontró que el riesgo de desarrollar diabetes tipo I fue reducido significativamente en niños que estaban suplementados con vitamina D en la infancia (OR 0.71, 95% CI 0.60 a 0.84) (Zipitis et al, 2008). Los datos de los cuatro estudios caso-control de este meta-análisis, que incluyen niños de varios países europeos, indican que los niños suplementados tuvieron un reducción de 29% en el riesgo de desarrollar diabetes comparados con aquellos no suplementados. Así mismo, un meta-análisis de 19 estudios transversales, 13 estudios caso-controles y 12 estudios prospectivos en adultos demostró que los niveles bajos de 25(OH)D o un bajo consumo de vitamina D se asoció a un mayor riesgo de padecer de diabetes tipo II en diferentes poblaciones y grupos de edad, incluyendo los Hispanos (Pittas et al, 2007a). En otro estudio tipo prospectivo en 83,779 mujeres sin historial de diabetes se encontró que, después de 20 años de seguimiento, aquellas mujeres que consumían un total de vitamina D diario de 800 IU o mayor tuvieron una reducción del 23% en el riesgo de desarrollar diabetes comparado con aquellas mujeres que consumían <200 IU diarios (Pittas et al, 2006). También se encontró que las mujeres que consumían >400 IU/d de vitamina D provenientes de suplementos tuvieron una reducción en el riesgo de diabetes de 13% comparado con aquellas mujeres que consumían <100 IU/d de los suplementos.
Hay pocos estudios clínicos que han estudiado el efecto de la suplementación con vitamina D en el riesgo de padecer diabetes. El estudio clínico “The Women’s Health Initiative” en >33,000 mujeres no encontró una reducción en el riesgo de desarrollar diabetes con la suplementación de 1,000 mg/d de calcio y 400 IU/d de vitamina D (De Boer et al 2008). Probablemente una suplementación mayor sea necesaria para observar dicho efecto. Se requieren más estudios con diferentes dosis para establecer si hay alguna relación entre el consumo de vitamina D y el riesgo de padecer diabetes.
- Glucosa en sangre y resistencia a la insulina
El meta-análisis antes mencionado de 19 estudios transversales, 13 estudios caso-controles y 12 estudios prospectivos también encontró que los niveles bajos de 25(OH)D o un bajo consumo de vitamina D se asoció con un mayor riesgo a la resistencia a la insulina (Pittas et al, 2007a). Así mismo, el estudio prospectivo conocido como el “Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) Study”, también encontró una correlación positiva entre los niveles de 25(OH)D con el índice de sensibilidad de insulina (ISI, por sus siglas en inglés) (Pereira et al, 2002).
Las intervenciones clínicas que han estudiado el efecto de la suplementación de vitamina D en los niveles de glucosa en sangre y la resistencia a la insulina presentan resultados conflictivos (Pittas et al, 2007a; Borissova et al, 2003;de Boer et al, 2008; Fliseret al, 1997;Gedik & Akalin, 1986; Lind et al,1989;Orwoll et al, 1994; Zofková & Stolba, 1990). Un estudio clínico aleatorio controlado con placebo en 314 adultos blancos mayores de 65 años sin diabetes utilizó una suplementación de 500 mg de calcio y 700 UI de vitamina D durante tres años y encontró una disminución significativa en los niveles de glucosa plasmáticas y en los índices que miden la resistencia a la insulina (HOMA-IR) en aquellos con una glucosa en ayuna alterada (IFG) (Pittas et al, 2007b). La suplementación a corto plazo con doses más altas de vitamina D (1332-2000 IU/d) en pacientes con diabetes tipo II (Borissova et al, 2003) o pacientes con deficiencia de vitamina D (Gedik et al, 1986) resultó en un aumento significativo en la secreción de insulina. Sin embargo, otros estudios no han encontrado resultados similares (Fliser et al, 1997; De Boer et al, 2008). Además, se desconoce el efecto de la vitamina D sin el calcio en estos marcadores relacionados con la diabetes.
- Mecanismo propuesto
El mecanismo propuesto del rol de la vitamina D en la diabetes incluye acciones directas de la vitamina D en los receptores de vitamina D de las células β del páncreas o estimulación de la expresión de los receptores de insulina e indirectamente por su efecto en el flujo de calcio a las células β, lo que afecta la secreción de la insulina (Pittas et al, 2007a).
La vitamina D puede también modular la generación de los marcadores de inflamación y modular sus efectos, lo cual también está asociado con la diabetes tipo II (Hu et al, 2004). Conclusiones
Los estudios parecen mostrar una asociación entre el status de vitamina D y la diabetes. Las personas con deficiencia de vitamina D tienen un mayor riesgo de desarrollar diabetes, de tener niveles de glucosa en sangre alterados y de presentar resistencia a la insulina. La suplementación con vitamina D puede mejorar los niveles de glucosa en plasma y los marcadores relacionados a la resistencia a la insulina. Sin embargo, se requieren más estudios para establecer las dosis de suplementación con vitamina D asociadas a este efecto positivo y para medir su acción, independiente del calcio.
Recomendaciones
Las recomendaciones nutricionales de vitamina D fueron re-evaluadas recientemente por el Instituto de Medicina (IOM 2010). La recomendación para la población en general de consumo de vitamina D fue aumentada a 600 IU/d. Sin embargo, estas recomendaciones siguen sin ser suficientes para aumentar los niveles de 25(OH)D sobre los niveles considerados por muchos autores como óptimos (75 nmol/L ó 30 ng/mL) para la prevención de enfermedades como diabetes. Es recomendable consumir alimentos ricos en vitamina D o fortificados o suplementos de vitamina D. Los alimentos como pescado, aceite de pescado y alimentos fortificados con vitamina D como queso, ciertas margarinas, leche y ciertos cereales son buenas fuentes de vitamina D.
También se debe considerar la suplementación como una alternativa segura. Para obtener los beneficios máximos de la vitamina D en mejorar los indicadores relacionados a la diabetes, se recomiendan suplementos de vitamina D de alrededor de 1,000 IU/d. También se recomienda la combinación de vitamina D y calcio, ya que varios estudios muestran su beneficio en la prevención de diabetes tipo II, en el mejoramiento de los niveles de glicemia y la resistencia a la insulina.
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