Наднорменото тегло и затлъстяването са сред водещите рискови фактори за смъртност в света. Според данни на Световната здравна организация (СЗО) за 2014 г. 39% от населението на света страда от наднормено тегло, а 13% – от затлъстяване, засегнатите деца под 5-годишна възраст са 43 милиона , като се очаква до 2020 г. броят им да нарасте до 60 милиона в световен мащаб(1).
През последните години се наблюдава засилен интерес относно ролята на витамин Д в патогенезата на затлъстяването и метаболитните нарушения. Дефицитът на витамин Д се свързва с увеличаване честотата и тежестта на редица заболявания и метаболитни нарушения, в т.ч затлъстяване, инсулинова резистентност, диабет тип 2 , усложнения на бременността, нарушения на паметта, остеопороза, автоимунни заболявания, малигнени процеси, инфекциозни и сърдечно-съдови заболявания. Витамин Д играе ключова роля за регулирането на глюкозната хомеостаза, механизмите на секреция на инсулин и възпалението, свързани със затлъстяването (2).Бременните жени, негроидната раса и хората, страдащи от затлъстяване, попадат в рискова група по отношение дефицита на витамин Д(3). Вит.Д се възприема като панхормон или мултихормон, взаимодействащ с човешкия геном.

Витамин Д и мастната тъкан

Все още не е изясненена точната причина, защо нивата на 25-хидроксивитамин Д 25 (ОН ) D са понижени при пациенти със затлъстяване.
Най-популярно е схващането, че мастната тъкан абсорбира мастноразтворимия витамин D (4).Друга хипотеза твърди, че метаболизмът на витамин D и синтеза на 25 (OH) D се нарушават в резултат на чернодробна стеатоза, развила се вследсвие на затлъстяването (5) и, че високите нива на лептин и IL-6 нарушават 25 (ОН ) D синтеза чрез въздействие на рецепторите за витамин Д (VDR) (6).

При затлъстяване витамин D влияе върху секрецията на инсулин, тъканната чувствителност към инсулин и системното възпаление.
Потенциалната роля на вит. Д върху гликемията се медиира от директните и индиректните му ефекти върху инсулиновата секреция, инсулиновата чувствителност и системното възпаление. Активирането на рецепторите за вит. Д в β-клетката повишава инсулиновия синтез и секреция. В β-клетката също така се експресира CYP27B1 и се генерира локално 1,25(OH)2Д3, който оказва паракринен модулиращ ефект върху инсулиновата секреция чрез промени във вътреклетъчната калциева концентрация и мембранна пропускливост. Вит.Д отслабва неблагоприятните действия на системното възпаление, характерно за тип 2 захарен диабет (T2ЗД), чрез понижена експресия и активност на цитокините или чрез не цитокинни имуномодулиращи действия.(7,8)

Механизъм на действие на витамин Д при затлъстяване

Витамин Д3, също познат и като холекалциферол, се синтезира в кожата под действие на ултравиолетовите лъчи. Той отразява ендогенния синтез на холекалциферол при излагане на слънце.Получава се след хидроксилиране в черния дроб на синтезирания в кожата холекалциферол, след което се транспортира до бъбреците, където се превръща в метаболитно активната форма (т.е. тази, която осъществява действието на витамина) – 1,25-дихидрокси витамин D (1,25 (ОН)2 витамин Д).Само свободният 25-ОН- витамин Д е достъпен за превръщане в 1,25-дихидрокси витамин Д. Последният е най-важният метаболит на витамина, който се образува под действието на бъбречната хидроксилаза, стимулирана от паратхормона (PTH).
Този активен метаболит осигурява основните класически (калцемични) ефекти, фосфор-калциев метаболизъм с паратиреоиден хормон и при взаимодействие с рецепторите на VDR (витамин D рецептор) в тъканите – не-калцемични ефекти (9). Активният метаболит на витамин D влияе върху бъбреците, като регулира ренин-ангиотензин-алдостероновата система (RAAS), модулира вродения и придобит имунитет, оказва влияние върху бета-клетките на мастната тъкан и панкреаса, променя инсулиновата чувствителност на клетките и подобрява липидния профил. В резултат на неговото влияние върху панкреаса, и по-специално върху бета-клетките, се увеличава експресията на инсулинови рецептори и се увеличава чувствителността към инсулин. В мастната тъкан витамин D противодейства на глюконеогенезата, повишава концентрациите на HDL холестерол, насърчава промените в адипокиновия профил и повишава нивата на лептин.
Витамин Д има доказан ефект върху възпалението при затлъстване. In vitro, 1,25 (OH) 2D инхибира хроничното възпаление в резултат на затлъстяване, активният метаболит на витамин D 1,25 (OH) 2D инхибира провъзпалителни цитокини IL-1β, IL-6, IL-8, IL-12 (10,11,12), намалява възпалителната активност в адипоцитите (13) и намалява възпалението във висцералната мастна тъкан, като същевременно не намалява подкожната мастна тъкан (13, 14). При затлъстелите е намалена аденозинмонофосфат-активирана протеин киназа и тя е тясно свързана с възпалението на мастната тъкан. Аденозин-монофосфат-активираната протеин киназа засилва сиртуина 1 чрез увеличаване на съотношението НАД / НАДХД и намалява инфилтрацията и възпалението на мастната тъкан на мастните тъкани, и двете са предложени като ключови регулатори за предотвратяване на затлъстяването и свързаната със затлъстяването метаболитна дисфункция (15). 5-годишно наблюдение при пациенти с наднормено тегло и затлъстели показа понижени нива на тумор-некротизиращия фактор TNF-алфа при индивиди с нормално съдържание на витамин D, както и намаляване на възпалението на мастната тъкан (16).
От своя страна TNF-α регулира активността на три miRs (miR-146a, miR-150 и miR-155) в адипоцитите (17). Витамин D упражнява противовъзпалителни ефекти, медиирани от инхибирането на сигналните пътища на протеин киназата, активирана от NF-kB и намалява експресията на толоподобните рецептори (TLRs )(18). Последните са трансмембранни протеини, които предизвикват класически каскадни реакции, водещи до активиране на TNF-алфа (19). Активният метаболит на витамин D има ефект върху регулацията на NF-kB, главния транскрипционен фактор за TNF-алфа.Той също блокира диференцирането на дендритни клетки и инхибира пролиферацията на лимфоцитите (20). In vitro, 1,25 (OH) 2D регулира диференциацията на макрофагите, потиска IL-6 и повишава нивото на тРНК фактор, който влияе върху трансформацията на макрофагите (21).
Оказвайки имунорегулиращ ефект, витамин D помага за модулиране на имунния отговор в адипоцитите (22) чрез промяна на концентрациите и секреционния профил на адипокини (23), инхибира синтеза на адипонектин (24) и повишава синтеза на лептин (25).
В проучване на Lorvand Amiri et al., приемането на 25 µg / ден витамин D с 500 mg калциев карбонат може да намали стойностите на алат (ALT) и асат (AST) в сравнение с плацебо,както й да увеличи значително стойностите на HDL след 12-седмичен прием (26).
В заключение можем да кажем,че се натрупват все повече данни за плейотропните ефекти на витамин Д. Натрупват се все повече литературни данни за ролята на дефицита на витамин Д при затлъстяване и метаболитни нарушения. Необходими са повече и по-големи проучвания за изясняване на ролята на хиповитаминоза Д в патогенезата на заболяванията.

За автора: Д-р Виолета Снегарова е докторант по хранене и диететика към Медицински университет-Варна. Автор е на медицински блог www.medilatte.com .Основните й интереси са в областта на гастроентерологията,храненето и диететиката.Има над 30 доклада изнесени на международни конференции.Преминава множество следдипломни курсове за повишаване на квалификацията.
Д-р В.Снегарова е член на Български лекарски съюз (БЛС), Асоциация на младите хепатогастроентеролози в България (АМХБ), Българско дружество по хранене и диететика (БДХД), Българско сдружение за проучване на затлъстяването и съпътстващите го заболявания (BASORD) и Българско дружество по колопроктология (BSC).
Член е на Управителния съвет на Асоциацията на младите хепатогастроентеролози в България (АМХБ), отговарящ за региона на Североизточна България с център гр.Варна.
През 2019 година участва съвместно с колеги от АМХБ в Национално проучване за Честота на дразнимото чрево сред българската популация.Проучването цели да установи честотата на разпространението на Синдрома на дразнимото черво сред българската популация,както й да оцени рисковите фактори.

Литератира:

  1. de Onis M, Blössner M, Borghi E. Global prevalence and trends of overweight and obesity among preschool children. Am J Clin Nutr. (2010) 92:1257–64. doi: 10.3945/ajcn.2010.29786
  2. Нyppönen E, Power C. Vitamin D status and glucose homeostasis in the 1958 British birth cohort: the role of obesity. Diabetes Care (2006) 29:2244–6. doi: 10.2337/dc06-0946
  3. Holick MF. The vitamin D deficiency pandemic: approaches for diagnosis, treatment and prevention. Rev Endocr Metab Disord. (2017) 18:153–165. doi: 10.1007/s11154-017-9424-1
  4. Lenders CM, Feldman HA, Von Scheven E, Merewood A, Sweeney C, Wilson DM, et al. Relation of body fat indexes to vitamin D status and deficiency among obese adolescents. Am J Clin Nutr. (2009) 90:459–67. doi: 10.3945/ajcn.2008.27275
  5. Targher G, Bertolini L, Scala L, Cigolini M, Zenari L, Falezza G, et al. Associations between serum 25-hydroxyvitamin D3 concentrations and liver histology in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis. (2007) 17:517–24. doi: 10.1016/j.numecd.2006.04.002
  6. Drincic AT, Armas LA, Van Diest EE, Heaney RP. Volumetric dilution, rather than sequestration best explains the low vitamin D status of obesity. Obesity (2012) 20:1444–8. doi: 10.1038/oby.2011.404
  7. Wieder-Huszla S. et al, Relatioships between Vitamin D3 and Metabolic Syndrome, Int J Environ Res Public Health. 2019 Jan; 16(2): 175. Published online 2019 Jan 9. doi: 10.3390/ijerph16020175
  8. Muscogiuri G. et al, MECHANISMS IN ENDOCRINOLOGY: Vitamin D as a potential contributor in endocrine health and disease https://doi.org/10.1530/EJE-14-0158
  9. Fox S. Human Physiology, 12th ed. New York, NY: McGraw-Hill Companies (2011).
  10. Zakharova IN, Malyavskaya SI, Tvorogova TM, Vasilieva SV, Dmitrieva YA, Pschenichnikova II. Metabolic syndrome in children and adolescents. Definition. Diagnostic criteria. Medicinskiy Sovet (2016) 16:103–9. doi: 10.21518/2079-701X-2016-16-103-109
  11. Christakos S, Dhawan P, Verstuyf A, Verlinden L, Carmeliet G. Vitamin D: metabolism, molecular mechanism of action, and pleiotropic effects. Physiol Rev. (2016) 96:365–408. doi: 10.1152/physrev.00014.2015
  12. Gil á, Plaza-Diaz J, Mesa MD. Vitamin D: classic and novel actions. Ann Nutr Metab. (2018) 72:87–95. doi: 10.1159/000486536
  13. Abbas MA. Physiological functions of Vitamin D in adipose tissue. J Steroid Biochem Mol Biol. (2017) 165(Pt B):369–81. doi: 10.1016/j.jsbmb.2016.08.004
  14. Roy P, Nadeau M, Valle M, Bellmann K, Marette A, Tchernof A, et al. Vitamin D reduces LPS-induced cytokine release in omental adipose tissue of women but not men. Steroids (2015) 104:65–71. doi: 10.1016/j.steroids.2015.08.014
  15. Chang E, Kim Y. Vitamin D insufficiency exacerbates adipose tissue macrophage infiltration and decreases AMPK/SIRT1 activity in obese rats. Nutrients (2017) 9:E338. doi: 10.3390/nu9040338
  16. Olszanecka-Glinianowicz M, Chudek J, Kocełak P, Szromek A, Zahorska-Markiewicz B. Body fat changes and activity of tumor necrosis factor α system – a 5-year follow-up study. Metabolism (2011) 60:531–6. doi: 10.1016/j.metabol.2010.04.023
  17. Karkeni E, Bonnet L, Marcotorchino J, Tourniaire F, Astier J, Ye J, et al. Vitamin D limits inflammation-linked microRNA expression in adipocytes in vitro and in vivo: a new mechanism for the regulation of inflammation by vitamin D. Epigenetics (2018) 13:156–162. doi: 10.1080/15592294.2016.1276681
  18. Calton EK, Keane KN, Newsholme P, Soares MJ. The impact of vitamin D levels on inflammatory status: a systematic review of immune cell studies. PLoS ONE (2015) 10:e0141770. doi: 10.1371/journal.pone.0141770
  19. Farhangi MA, Mesgari-Abbasi M, Hajiluian G, Nameni G, Shahabi P. Adipose tissue inflammation and oxidative stress: the ameliorative effects of vitamin D. Inflammation (2017) 40:1688–97. doi: 10.1007/s10753-017-0610-9
  20. Gysemans CA, Cardozo AK, Callewaert H, Giulietti A, Hulshagen L, Bouillon R, et al. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 modulates expression of chemokines and cytokines in pancreatic islets: implications for prevention of diabetes in nonobese diabetic mice. Endocrinology (2005) 146:1956–64. doi: 10.1210/en.2004-1322
  21. Sun X, Zemel MB. Calcitriol and calcium regulate cytokine production and adipocyte-macrophage crosstalk. J Nutr Biochem. (2008) 19:392–9. doi: 10.1016/j.jnutbio.2007.05.013
  22. Ding C, Gao D, Wilding J, Trayhurn P, Bing C. Vitamin D signalling in adipose tissue. Br J Nutr. (2012) 108:1915–23. doi: 10.1017/S0007114512003285
  23. Gannagé-Yared MH, Chedid R, Khalife S, Azzi E, Zoghbi F, Halaby G. Vitamin D in relation to metabolic risk factors, insulin sensitivity and adiponectin in a young middle-eastern population. Eur J Endocrinol. (2009) 160:965–71. doi: 10.1530/EJE-08-0952
  24. Lorente-Cebrián S, Eriksson A, Dunlop T, Mejhert N, Dahlman I, Aström G, et al. Differential effects of 1alpha,25-dihydroxycholecalciferol on MCP-1 and adiponectin production in human white adipocytes. Eur J Nutr. (2012) 51:335–42. doi: 10.1007/s00394-011-0218-z
  25. Mousa A, Naderpoor N, Teede H, Scragg R, de Courten B. Vitamin D supplementation for improvement of chronic low-grade inflammation in patients with type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutr Rev. (2018) 76:380–94. doi: 10.1093/nutrit/nux077
  26. Lorvand Amiri H, Agah S, Tolouei Azar J, Hosseini S, Shidfar F, Mousavi SN, et al. Effect of daily calcitriol supplementation with and without calcium on disease International Journal of Preventive Medicine