Souhrn
Vitamin D, jako mikronutrient s významným vlivem na lidské zdraví, poutá (zejména v posledních deseti letech) novým způsobem pozornost vědců i odborníků z oblasti průmyslu, veřejné správy a dalších oborů. Aktuálním předmětem tohoto oživeného zájmu jsou zejména výzkumy týkající se působení vitaminu D nad tradičně vnímaný rámec jeho účasti na regulaci kostního metabolismu. V literatuře se setkáváme s výzkumy i úvahami týkajícími se řady potenciálních zdravotních důsledků a onemocnění spojovaných s nedostatečnými hladinami vitaminu D. Kromě onemocnění skeletu bývají zmiňována nádorová onemocnění, vliv na imunitní systém (onemocnění jako astma, autoimunitní onemocnění – potenciální vliv na diabetes mellitus 1. typu či idiopatické střevní záněty), kardiovaskulární onemocnění, do souvislosti jsou dávány i diabetes mellitus 2. typu či preeklampsie v těhotenství a obezita. Zdá se, že nedostatečné, příp. deficientní hladiny vitaminu D jsou obecným problémem většiny populace a jsou multifaktoriálního původu. Současně se však ukazuje, že hladina vitaminu D je deficientní u většiny populace trpící nadváhou či obezitou.
Klíčová slova: vitamin D, deficience, obezita
Vitamin D a jeho funkce v lidském organismu
Vitamin D je steroidní molekula, která patří do skupiny vitaminů v tucích rozpustných, též zvaných liposolubilních či hydrofobních. Díky velkému množství funkcí, které v organismu plní, bývá považován spíše za hormon, v každém případě o něm hovoříme jako o hormonálně aktivní látce. Tradičně byl posuzován výhradně v kontextu kalciové homeostázy. Dnes se v epidemiologických souvislostech hovoří o řadě jeho dalších funkcí. V posledních letech se množí zmínky o jeho možném vlivu na riziko vzniku některých onemocnění a ukazuje se, že jeho význam je daleko širší (Ross, 2011).
Vitamin D (kalcitriol) plní v organismu řadu funkcí:
• Je jedním z klíčových hormonů v homeostáze vápníku a fosfátů.
• V tkáních vybavených receptorem pro vitamin D (většina tkání) reguluje proliferaci, diferenciaci a funkci buněk.
• V závislosti na typu cílové tkáně má imunomodulační, neuromuskulární a kardiovaskulární účinky (Borges, 2011).
Lidský organismus je schopen vitamin D získat dvěma způsoby (graf č. 1):
• Ze stravy: Úpravou z potravy získaných prekurzorů do funkční, biologicky aktivní formy, tehdy jej z hlediska zisku látky ze stravy chápeme jako vitamin. Stravou
přijímáme v různé míře cholekalciferol (vitamin D3) i ergokalciferol (vitamin D2). Příjem stravou však představuje pouze přibližně 10 % přijatého vitaminu D.
• Insolací (sluneční záření): Syntézou v kůži při jejím ozáření ultrafialovými paprsky a současné přítomnosti 7-DHC, tehdy látku chápeme jako hormon. Insolace představuje významný zdroj příjmu vitaminu D, a to až z 90 % (Blahoš, 2011).
Saturace vitaminem D u obézních
Deficit vitaminu D se vyskytuje častěji u osob trpících obezitou než u štíhlých jedinců (Agarwal, 2015). Prevalence deficience vitaminu D u obézních pacientů je v literatuře udávána v širokém rozpětí od 33-80 % (Watson, 2014). V našem souboru 32 obézních pacientů (dispenzarizovaných v obezitologických ambulancích Všeobecné fakultní nemocnice, dále jen VFN), bez substituce vitaminu D, se nedostatečné hladiny sérového vitaminu D vyskytly dokonce u více než 93 %. Výši hladin sérového vitaminu D u sledovaného souboru uvádí tabulka č. 2.
Existuje rovněž závislost mezi stupněm obezity a hladinami vitaminu D. Fish (2010) prokázala signifikantní korelaci mezi hodnotou indexu tělesné hmotnosti a deficiencí vitaminu D. Pacienti, kteří byli vitamin D deficientní, měli signifikantně vyšší hodnoty indexu tělesné hmotnosti. Zejména těžší stupně deficience vitaminu D je spojena se současným výskytem sekundárního hyperparatyreiodismu. Z výsledků velké prevalenční studie (Kamycheva, 2004) vyplývá signifikantní pozitivní vztah mezi sérovým parathormonem a BMI. Jedinci s hladinami parathormonu v rozmezí nejvyššího kvartilu (nad 4,2 pmol/l) měli přibližně o 50 % větší riziko obezity v porovnání s těmi, jejichž hodnoty se nacházely v nižších kvartilech. Obezita, jakožto dopad zvýšeného sérového parathormonu, je autory vysvětlována mechanismy vedoucími k ukládání lipidů do tukové tkáně. Na druhou stranu, zvýšené hladiny parathormonu u obézních mohou být důsledkem, ne příčinou obezity. Autoři současně upozorňují, že ze statisticky významné závislosti sérového parathormonu a BMI ve výsledcích studie ještě nutně nemusí vyplývat příčinný vztah mezi oběma parametry.
Vztah vitaminu D k obezitě
Nízké hladiny sérového vitaminu D jsou často spojovány s obezitou a bývá mezi nimi popisován inverzní vztah. Role vitaminu D v patofyziologii tohoto onemocnění je předmětem vědeckých studií. Jejich výsledky se velmi různí a navíc vztah příčina – důsledek těchto proměnných není doposud objasněn (Candido, 2014).
Obezita je charakterizována zmnožením tukové tkáně. Tuková tkáň může vychytávat vitamin D z cirkulace a ukládat jej do zásob. Vitamin D je lipofilní látka a jako látka v tucích rozpustná se deponuje v tukové tkáni a působí relativní nedostatek sérového vitaminu D – plazmatické koncentrace jsou nízké. Za běžných podmínek se tak uloží více než 50 % cholekalciferolu. Jedinci trpící vyššími stupni obezity mají násobně zmnoženou tukovou tkáň, která tak představuje velký distribuční prostor (depot) pro vitamin D a stává se významnou zásobárnou vitaminu D. Nižší hladiny sérového vitaminu D u obézních jedinců by tak mohly souviset s větším distribučním prostorem ve srovnání s jedinci s normální tělesnou hmotností. Avšak, i přes významné zásoby vitaminu v tukové tkáni, jeho sérové hladiny mohou být nízké a potřeba naopak vyšší (Ross, 2011). Tento v zásobách uložený vitamin D může být uvolněn při redukci hmotnosti, např. po bariatrických zákrocích.
Mezi možná vysvětlení deficitu (sérového) vitaminu D u obézních jedinců patří snížená biodostupnost vitaminu D3 vzhledem k jeho ukládání v tukové tkáni. Pocity studu mnohdy vedou k odhalování menších částí povrchu těla, s čímž souvisí nižší úroveň insolace. U obézních pacientů rovněž lze pozorovat menší míru pohybové aktivity provozované v přírodě a nepochybně i nižší příjem potravních zdrojů bohatých na vitamin D (zejm. mořské ryby). Z důvodu potřeby pevnějších kostí, které tvoří oporu větší hmotě, mohou mít tito pacienti naopak vyšší potřebu vitaminu D pro kostní metabolismus než štíhlí jedinci (Palička, 2013; Wortsman, 2003). Některé další faktory ovlivňující výsledné hladiny vitaminu D shrnuje tabulka č. 3.
Zajímavý je poznatek, že vitamin D by mohl bránit ukládání tuku (Candido, 2014). Je popsáno, že vitamin D inhibuje aktivní adipogenní transkripční faktory a kumulaci tuku během diferenciační fáze adipocytů (Ding, 2012). Sergeev (2014) dává do vztahu nízké hladiny vitaminu D a sníženou indukci apoptózy adipocytů (prostřednictvím intracelulárního Ca2+ a jeho funkce jako iniciátora apoptózy). V posledních letech je stále častěji zmiňována role vitaminu D při svalové činnosti. Objevení receptoru ve svalových buňkách může vysvětlovat sníženou výkonnost a zvýšené riziko zranění při nedostatku vitaminu D. Role vitaminu D tak bude pravděpodobně i přímo ve svalové buňce a jejím výsledkem je například exprese celé řady proteinů zahrnující nejen proteiny důležité pro metabolismus vápníku, jako calbindin, ale také bílkoviny, které nejsou přímo spojené s vápníkem, jako např. IGFBP-3. Zdá se tedy, že i u obézních by mohla časná substituce vitaminu D při redukčních dietách zvýšit efektivitu pohybové aktivity (Fleet, 2004; Peng, 2004). Důležitost a využitelnost v klinické praxi však vyžaduje další zhodnocení.
Vitamin D u skupiny pacientů po operaci chirurgické léčby obezity
Bariatrické výkony jsou nejefektivnějším opatřením v léčbě obezity. Vzhledem k povaze chirurgického zákroku a jeho dopadům na gastrointestinální trakt však existuje reálný předpoklad malabsorpce některých nutrientů.
Sledovali jsme soubor 152 pacientů, kteří podstoupili vybraný zákrok bariatrické chirurgie (plikace, sleeve gastrektomie /SG/, adjustabilní gastrická bandáž /LAGB/ a gastrický bypass /RYGB/) a jsou v dispenzarizaci odborných ambulancí 3. interní kliniky VFN. U souboru jsme provedli analýzu dostupných dat měření pooperačního sérového 25-hydroxyvitaminu D. Jako hodnotu uspokojivé koncentrace jsme si stanovili 25(OH)D ≥ 30 ng/ml. Všechny hodnoty nižší než 30 ng/ml byly hodnoceny jako deficientní. Na procentuální zastoupení normálních a nedostatečných hladin sérového vitaminu D u sledovaného souboru odkazuje tabulka č. 4.
Z výše uvedených výsledků vyplývá, že u 92 % pacientů kompletního souboru (n = 152) byly zjištěny nedostatečné hladiny vitaminu D (25(OH)D < 30 ng/ml). U našeho souboru se současně významně neprojevilo uvolňování vitaminu D z depotní tukové tkáně spojené s váhovým úbytkem po bariatrické operaci a i přes současnou substituci ve většině případů dochází k prohlubování deficitu (tabulka č. 4).
Závěr
Prevalence deficience vitaminu D u obézních jedinců je různými autory udávána v širokém rozpětí 33-80 %. V našem souboru pacientů bariatrické chirurgie se nízké hladiny projevily dokonce v 92 % případů. V současné době však nepanuje shoda v terminologii označující naměřené hladiny vitaminu D, což jistě vede kezmatené interpretaci výsledků a jejich aplikace do praxe. Rozsah a závažnost deficience vitaminu D v obézní populaci může být z velké míry otázkou interpretace naměřených hodnot. Z výše uvedeného mj. vyplývá potřeba jednotné terminologie. Nízké hladiny sérového vitaminu D se ukazují být pravděpodobným důsledkem – ne však příčinou – obezity. Pro praxi se jeví jako výhodné zaměřit pozornost na navyšování koncentrace sérového vitaminu D prostřednictvím insolace a příjmu vitaminu D z potravinových zdrojů, a to nejen u obézní populace. Dále je zapotřebí sledovat spíše dynamiku změn hladin vitaminu D a parathormonu, chápat jejich vzájemnou souvislost a neřídit se pouze naměřenými výsledky v absolutních hodnotách. V našich podmínkách není zcela jednoduché pravidelně dosahovat denních doporučených dávek vitaminu D (pro běžnou populaci 5 μg = 800 mezinárodních jednotek /IU/, u obézních může být výrazně vyšší) ze stravy, případně prostřednictvím insolace, je proto příhodné zdůraznit nutnost suplementace cholekalciferolem, a to zejména v zimních či jarních měsících. Bariatrická chirurgie s sebou dále nese předpoklad malabsorpce a optimální suplementace vitaminu D3 je u těchto pacientů nezbytnou součástí perioperační péče. Včasným zahájením lze předcházet potenciálním deficitům, případně docílit nápravy preoperační deficience.
Bc. et Bc. Martina Daňková
3. interní klinika Všeobecné fakultní nemocnice a 1. LF UK v Praze
e-mail: dankova@vstj.cz
prof. MUDr. Štěpán Svačina, DrSc.
3. interní klinika Všeobecné fakultní nemocnice a 1. LF UK v Praze
MUDr. Martin Matoulek, Ph.D.
3. interní klinika Všeobecné fakultní nemocnice a 1. LF UK v Praze
