Clase vitamina D

1. Vitamina D
F. Agustín Cerra

2. Objetivos
•Comprender a la vitamina D y su metabolismo
•Entender sus mecanismos de acción
•Conocer sus acciones clásicas y no clásicas

4. Deformidades esqueléticas observadas en el raquitismo
(A) Fotografía de la década de 1930 de una hermana (izquierda) y un hermano (derecha), de 10 meses y 2,5 años, respectivamente, que
muestran agrandamiento de los extremos de los huesos en la muñeca, espasmo carpopedal y una postura típica de "Taylorwise“.
(B) El mismo hermano y hermana 4 años después, con las clásicas rodillas valiéndose y piernas arqueadas, retraso del crecimiento y otras
deformidades esqueléticas.
Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

5. Radioterapia UV para el raquitismo.
(A) Fotografía de la década de 1920 de un niño con raquitismo expuesto a radiación ultravioleta artificial.
(B) Radiografías que muestran raquitismo florido de la mano y la muñeca (izquierda). La misma mano y muñeca tomadas
después de un curso de tratamiento con 1 h de radiación UV 2 veces por semana durante 8 semanas que muestra la
mineralización de los huesos del carpo y las placas epifisarias (derecha).
Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

6. Evolución biológica de la vitamina D
• No está claro por qué los hongos, el fitoplancton, el zooplancton y las plantas tienen la capacidad para
producir cantidades tan grandes de provitamina D.
• Puede ser que la provitamina D tenga una función más fundamental en las formas de vida inferiores.
• La provitamina D y sus fotoproductos tienen espectros de absorción UV que se superponen con los
espectros de absorción ultravioleta de las macromoléculas sensibles a la radiación ultravioleta, incluidos
el ADN, el ARN y las proteínas. Por lo tanto, la provitamina D y los fotoisómeros podrían servir como un
sumidero de fotones y, por lo tanto, actuar como un filtro solar natural para proteger a las formas de vida
inferiores de los efectos dañinos de la radiación ultravioleta de alta energía a la que están expuestas.
HOLICK, M. F. (1992). Evolutionary Biology and Pathology of Vitamin D. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 38(Special), 79–83. doi:10.3177/jnsv.38.special_79

7. Fuentes de vitamina D
• La vitamina D es una hormona esteroide responsable de regular el
metabolismo del calcio y el fósforo.
• Los seres humanos obtienen vitamina D de la exposición a la luz solar o
de alimentos y suplementos dietéticos.
• Hay dos formas de vitamina D: vitamina D 3 (colecalciferol) y vitamina
D 2 (ergocalciferol).
• La vitamina D 3 se sintetiza endógenamente en la piel y se encuentra de
forma natural en el pescado azul y en el aceite de hígado de bacalao.
• La vitamina D 2 se sintetiza a partir del ergosterol y se encuentra en la
levadura y las setas.

8. • La síntesis cutánea de vitamina D 3 requiere la exposición de UVB a una
longitud de onda de 290 a 315 nm. Una vez formada, la vitamina D 3 sale del
tejido cutáneo y entra en la circulación.
• La piel es la mayor fuente de vitamina D. Para la mayoría de la población el
90-95% de los depósitos corporales dependen de la síntesis cutánea por la
exposición solar.
Síntesis cutánea

9. Síntesis cutánea
• Factores que influyen en la síntesis cutánea:
 Cantidad de 7-dehidrocolesterol en la epidermis.
 Cantidad de melanina. [+ melanina: se requieren de
exposiciones más prolongadas al sol para sintetizar la misma
cantidad de colecalciferol]  (capacidad de la melanina de
absorber los fotones solares).
 Cremas con protección solar absorben las radiaciones antes
de que éstas penetren en la piel. Cremas protectoras con un
factor superior al 8 reducen la capacidad de la piel para
producir vitamina D en un 95%. Cremas con factor de
protección de 15 reducen su capacidad en más del 98%.
 La propia intensidad de la luz solar, que varía según la hora del día, la estación y la latitud. Ángulo de rayos
solares (invierno más oblicuo = + cantidad de fotones son absorbidos por la capa de ozono)

10. Color de piel y síntesis
• La cantidad de melatonina en la piel afecta la síntesis de vitamina D.
• Se necesita de 4 a 10 veces más de exposición
Jones, Patrice & Lucock, Mark & Veysey, Martin & Beckett, Emma. (2018). The Vitamin D–Folate Hypothesis as an Evolutionary Model for Skin Pigmentation: An Update and Integration of Current Ideas. Nutrients. 10. 554. 10.3390/nu10050554.
Webb, Ann R et al. “Colour Counts: Sunlight and Skin Type as Drivers of Vitamin D Deficiency at UK Latitudes.” Nutrients vol. 10,4 457. 7 Apr. 2018, doi:10.3390/nu10040457

11. Vitamina D3 y sus metabolitos
HOLICK, M. F., & DeLUCA, H. F. (1974). Chemistry and Biological Activity of Vitamin D, its Metabolites and Analogs. Advances in Steroid Biochemistry and Pharmacology, 111–155. doi:10.1016/b978-0-12-037504-2.50006-7

12. Los seres humanos absorben la
vitamina D como vitamina
liposoluble de la dieta y los
suplementos principalmente en el
duodeno.
El contenido estimado de vitamina D
que se encuentra en productos y
suplementos naturales:

14. Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

15. Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical
Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004
•Una vez que la vitamina D ingresa a la circulación, se une débilmente
a la proteína fijadora de vitamina D para su transporte y se almacena
en el tejido adiposo.
•Es metabolizado por la 25-hidroxilasa (CYP2R1) en el hígado a 25-
hidroxivitamina D [25(OH)D], que
•Luego es convertida por la 25-hidroxivitamina D-1α-hidroxilasa
(CYP27B1) en los riñones a la forma activa , 1,25-dihidroxivitamina D
[1,25(OH) 2 D].
•La 1,25(OH) 2 D se une al receptor de vitamina D nuclear intracelular
(VDR) para ejercer sus funciones fisiológicas y regular su propio nivel a
través de un mecanismo de retroalimentación negativa y la inducción
de su propia destrucción por la 25-hidroxivitamina D-24-hidroxilasa (
CYP24A1).
•1,25(OH) 2D inhibe la 1α-hidroxilasa renal directa e indirectamente al
suprimir la expresión y producción de hormona paratiroidea (PTH). El
CYP24A1 no solo cataboliza la 1,25(OH) 2 D sino también la 25(OH)D
en un metabolito soluble en agua inactivo que se excreta en la bilis.

16. Síntesis de vitamina D, su metabolismo y funciones
biológicas sobre la homeostasis del calcio y el fósforo
Holick, M. F. (2003). Evolution and Function of Vitamin D. Vitamin D Analogs in Cancer Prevention and Therapy, 3–28. doi:10.1007/978-3-642-55580-0_1

17. Efecto de la vitamina D sobre el calcio, el fosfato y el metabolismo óseo
La vitamina D muestra sus efectos calcémicos y fosfatémicos al alterar las expresiones de varios genes en el intestino
delgado, los riñones y los huesos.
La activación de VDR por 1,25 (OH) 2 D promueve la absorción intestinal de calcio y fosfato, la reabsorción de calcio
tubular renal y la movilización de calcio desde el hueso. Cabe señalar que la 1,25(OH) 2 D promueve la mineralización
ósea principalmente al mejorar la absorción intestinal de calcio y fosfato para mantener un producto de calcio-fosfato
adecuado que cristaliza en la matriz de colágeno, lo que resulta en una mineralización ósea pasiva.
La 1,25(OH) 2 D promueve la expresión de osteocalcina, que es la principal proteína no colágena del esqueleto. Ambos
1,25(OH) 2 D y la PTH también mejoran la resorción ósea al estimular el osteoblasto para que exprese el receptor
activador del ligando del factor nuclear kappa-Β (RANK) (RANKL) en la membrana celular y lo libere a la circulación.
RANKL interactúa con RANK en la célula precursora de osteoclastos monocíticos, lo que hace que se fusione con otras
células monocíticas, lo que da como resultado la formación de un osteoclasto maduro. Los osteoclastos funcionan
bañando el hueso con ácido clorhídrico para ayudar en la liberación de calcio en la circulación y colagenasas para
eliminar la matriz de colágeno. Además, la 1,25(OH) 2 D inhibe directamente la producción de PTH e induce la
producción de FGF23 en los osteocitos como parte de circuitos de retroalimentación negativa para mantener la
concentración sérica de calcio y fosfato en un rango fisiológico. En general, la vitamina D forma un sistema endocrino
junto con la PTH y el FGF23 para desempeñar un papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis del calcio y el
fosfato, así como en el crecimiento y la mineralización óseos normales.

19. Efectos no calcémicos de la vitamina D
• Presencia del VDR en la mayoría de los tejidos y células, incluida la piel, el músculo
esquelético, el tejido adiposo, el páncreas endocrino, las células inmunitarias, los vasos
sanguíneos, el cerebro, la mama, muchas células cancerosas y la placenta.
• Existe evidencia de que la activación del VDR por 1,25(OH)2D da como resultado una
multitud de activaciones biológicas en estos tejidos a través de vías genómicas y no
genómicas.
• Por ejemplo, 1,25(OH) 2Se ha demostrado que D tiene efectos de prodiferenciación y
antiproliferación sobre los queratinocitos, actividades antitumergénicas y
antimetastásicas sobre varios tipos de células cancerosas, efectos inmunomoduladores
sobre los macrófagos y sobre los linfocitos T y B activados, efectos sobre la función del
músculo esquelético y efectos protectores contra la trastornos y complicaciones
relacionadas con el embarazo.
Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

20. Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

21. Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

22. Charoenngam, N., Shirvani, A., & Holick, M. F. (2019). Vitamin D for skeletal and non-skeletal health: What we should know. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. doi:10.1016/j.jcot.2019.07.004

23. La vejez afecta la síntesis de
vitamina D?
Si! Reduce un 75% su síntesis (Holick et al. Lancet 1989)
(Aunque el contenido de 7-dehidrocolesterol disminuye con la edad, los ancianos expuestos a la luz solar son capaces
de satisfacer sus necesidades de vitamina D)

24. Obesidad y vitamina D
• Causa deficiencia

25. Pandemia de deficiencia de vitamina D y COVID
Charoenngam N, Holick MF. Immunologic Effects of Vitamin D on Human Health and
Disease. Nutrients. 2020 Jul 15;12(7):2097. doi: 10.3390/nu12072097. PMID:
32679784; PMCID: PMC7400911.

26. Autier, P., Boniol, M., Pizot, C., & Mullie, P. (2014). Vitamin D status and ill health: a systematic review. The Lancet Diabetes & Endocrinology, 2(1), 76–89. doi:10.1016/s2213-8587(13)70165-7

27. Vitamina D dietética, receptor de vitamina D y microbioma
Sun, J. (2018). Dietary vitamin D, vitamin D receptor, and microbiome. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 1. doi:10.1097/mco.0000000000000516
• Los suplementos de vitamina D tienen un efecto positivo en los pacientes con EII al modular el microbioma intestinal y
también al aumentar la abundancia de posibles cepas bacterianas beneficiosas.
• El suplemento de vitamina D desempeña funciones novedosas en la regulación del microbioma pulmonar y la f(x) de las vías
respiratorias.

28. El metabolismo de la 25(OH)D3 en el riñón y otros órganos a 1,25(OH)2D3
y sus consecuencias biológicas
Holick, M. F. (2003). Evolution and Function of Vitamin D. Vitamin D Analogs in Cancer Prevention and Therapy, 3–28. doi:10.1007/978-3-642-55580-0_1

30. Holick M. F. (2009). Vitamin D status: measurement, interpretation, and
clinical application. Annals of epidemiology, 19(2), 73–78.
https://doi.org/10.1016/j.annepidem.2007.12.001

31. Puntos clave
• La vitamina D juega un papel esencial en la regulación del metabolismo del calcio y el fosfato y en el mantenimiento de un esqueleto
mineralizado saludable.
• Aproximadamente mil millones de personas en todo el mundo tienen deficiencia o insuficiencia de vitamina D. Esto se atribuye a un estilo
de vida moderno y factores ambientales que restringen la exposición a la luz solar.
• La medición del nivel sérico de 25-hidroxivitamina D se usa para determinar el estado de la vitamina D y está indicada para la detección
de deficiencia o insuficiencia de vitamina D en personas en riesgo.
• La Guía de práctica clínica de la Endocrine Society define la deficiencia, la insuficiencia y la suficiencia de vitamina D como concentraciones
séricas de 25(OH)D de <20 ng/ml, 21 a 29 ng/ml y 30 a 100 ng/ml, respectivamente.
• La deficiencia de vitamina D es la causa más común de raquitismo y osteomalacia, y puede exacerbar la osteoporosis. También se asocia
con dolor musculoesquelético crónico, debilidad muscular y un mayor riesgo de caídas en los ancianos.
• Los niveles elevados de 25-hidroxivitamina D sérica se asocian con una disminución de la mortalidad y el riesgo de varios tipos de
enfermedades crónicas.
• Los pacientes con deficiencia de vitamina D deben ser tratados con suplementos de vitamina D 2 o vitamina D 3 para alcanzar un nivel
óptimo de 25-hidroxivitamina D sérica.
• El uso de ensayos que reconocen solo la 25-hidroxivitamina D 3 podría subestimar los niveles totales de 25(OH)D en pacientes que reciben
suplementos de vitamina D 2 .

32. ¿?