1. AEBM XIII Jornada Interhospitalaria “Metabolismo fosfo-cálcico”
Vitamina D
Calcitriol
Hueso Normal Aitor Delmiro Magdalena
Febrero 2008
Osteoporosis
2. INTRODUCCIÓN
• La forma biológicamente activa de la vitamina D es una hormona
esteroidea, aunque se identificó como una vitamina por un
accidente histórico.
▫ Edward Mellanby, que realizaba estudios sobre
raquitismo, descubrió en 1918 un factor presente en
la dieta que prevenía la enfermedad en perros no
expuestos a la luz solar.
▫ Lo denominó “vitamina soluble en grasa”.
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3. INTRODUCCIÓN
▫ Elmer V. McCollum en 1922 destruye la vitamina
A del aceite de hígado de bacalao y muestra que la
sustancia antirraquítica no desaparece.
▫ Nombra a la nueva sustancia reconocida,
"vitamina D".
▫ En los años veinte, Harry Goldblatt y Katherine Soames, H. Steenbock y
A. Black, y Alfred Hess y Mildred Weinstock descubren
independientemente que la irradiación de ciertos alimentos con luz
ultravioleta los convierte en antirraquíticos.
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6. FUENTES ALIMETARIAS DE VITAMINA D
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7. ABSORCIÓN/ELIMINACIÓN VITAMINA D
• Como vitamina liposoluble se absorbe en el intestino en
presencia de sales biliares (fundamentalmente en yeyuno)
mediante difusión a través de micelas.
• Se inactiva en los microsomas hepáticos.
• Se elimina por la orina y las heces en forma inactiva.
• Puede atravesar la barrera placentaria.
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8. TRANSPORTE VITAMINA D
• Es transportada por una
proteína transportadora a
los tejidos periféricos.
• Se almacena en los lípidos
de muchos tejidos.
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9. TRANSPORTE VITAMINA D
• Desde sus puntos de almacenamiento, la vitamina D es
transportada a las células que la necesitan.
• Se une de forma muy específica a unos receptores nucleares
llamados “receptores para la vitamina D (nVDr) “
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12. NECESIDADES DE VITAMINA D
• En nuestro país no existe el hábito de suplementar los
alimentos de consumo frecuente.
• La dieta no permite alcanzar los requerimientos diarios
recomendados.
• Por lo tanto, la fuente principal de obtención de vitamina D es
la exposición solar, aunque por diversos motivos gran parte de
la población no llega a los niveles óptimos.
▫ Un factor de protección 8 anula prácticamente la producción de vit D.
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13. METABOLISMO FOSFO-CÁLCICO
• Estimula la absorción intestinal de calcio.
▫ Sin vitamina D sólo el 10-15% del calcio y el 60% del fósforo ingerido es
absorbido.
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14. METABOLISMO FOSFO-CÁLCICO
• Estimula la resorción ósea
▫ 1,25 (OH)2-D; recupera calcemia.
• Favorece la mineralización ósea
▫ 24,25 (OH)2-D; captación de calcio por el hueso.
• Junto con la PTH es responsable del mantenimiento de unos niveles
de calcio y de fósforo adecuados.
• Aumenta la absorción renal de calcio y fosfato
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15. METABOLISMO FOSFO-CÁLCICO
• En un estudio1 se correlacionó la medida de la densidad ósea y los
niveles de vitamina D.
▫ Se encontró una relación directa con un máximo de densidad ósea
cuando los niveles de vitamina D estaban en 40 ng/mL.
• Un nivel inferior a 30 ng/mL genera un descenso significativo de la
absorción intestinal de calcio y se asocia a un incremento de la
PTH2,3. En un estudio en el Hospital 12 de Octubre en una
población anciana esto se observó a niveles inferiores a 27 ng/mL.
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16.
17. Enfermedades asociadas a déficit
Osteomalacia
Raquitismo
Osteoporosis
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18. Raquitismo
• Durante el proceso de osificación endocondral se produce un
tejido no mineralizado conocido como osteoide.
• El raquitismo es un fallo de la mineralización del osteoide.
• Esta enfermedad se puede deber a un déficit de vitamina D,
pero también a una falta de calcio y de fósforo.
• Se caracteriza por:
▫ Anormalidades estructurales de los huesos largos.
▫ Reblandecimiento muscular y tetania hipocalcémica.
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19. Osteomalacia
• Se presenta en los adultos y se caracteriza por:
▫ Reducciones generalizadas de la densidad ósea
▫ Pseudofracturas en los huesos largos y en la espina dorsal.
• Sus primeros síntomas son el dolor y la debilidad muscular.
• Se trata eficazmente con vitamina D3 en dosis de 1.000 a 50.000
UI/día. Muchas veces basta la exposición al sol durante 10 o 15
minutos dos o tres veces por semana para prevenirla.
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20. Osteoporosis
• Enfermedad degenerativa que aparece con la edad
• Supone la pérdida de masa ósea.
• Es una enfermedad multifactorial en la que el
metabolismo óseo está deteriorado.
• Se asocia a una reducción de los niveles de
estrógenos y es bastante común entre las mujeres
menopáusicas.
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21. CUANTIFICACIÓN DE VITAMINA D
¿Qué molécula cuantificar?
Las moléculas que actualmente tienen interés clínico son:
1,25-dihidroxivitamina D (Calcitriol)
• Forma biológicamente activa (concentraciones picomolares).
• Vida media corta (3-5 días).
• Producción alterada en insuficiencia renal.
25-dihidroxivitamina D (Calcidiol)
• Concentraciones nanomolares.
• Vida media más larga (21 días).
• Es el índice más fiable del status global de vitamina D.
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22. CUANTIFICACIÓN DE VITAMINA D
Se han postulado como métodos de referencia:
1.- Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).
2.- Cromatografía líquida y espectrometría de masas en
tándem (LC-TMS).
En la actualidad están disponibles métodos basados en RIA,
ELISA, o Inmunoensayos quimioluminiscentes.
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23. CUANTIFICACIÓN DE VITAMINA D
Problemas de cuantificación:
1.- Es una molécula muy hidrofóbica, con una gran insolubilidad
acuosa.
2.- Su naturaleza lipofílica le hace ser especialmente vulnerable a los
efectos matriz en los métodos inmunoquímicos.
3.- Se une fuertemente a la globulina transportadora de
vitamina D.
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24. CUANTIFICACIÓN DE VITAMINA D
Se necesitan estandarizar los métodos para cuantificar 25(OH)D.
Diferencias observadas en las comparaciones de métodos15
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25. DEFINICIÓN DEL DÉFICIT DE VITAMINA D
• Todavía no existe un consenso sobre los niveles óptimos de 25-OH vitamina
D en suero.
<10ng/mL 20ng/mL 30ng/mL 40ng/mL 80ng/mL >150ng/mL
<25nmol/L 50nmol/L 72nmol/L 100nmol/L 200nmol/L >375nmol/L
Insuficiencia Suficiencia
Déficit
Intoxicación
Déficit Insuficiencia Hipovitaminosis Suficiencia
<5 ng/mL severa deficiencia
<10 ng/mL moderada deficiencia
<20 ng/mL insuficiencia leve
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26. PREVALENCIA DEL DÉFICIT DE VITAMINA D
• En estudios en población anciana de EEUU y Europa (que no están
en residencias)4-6:
▫ El déficit de vitamina D oscila entre el 40% y el 100%.
• En estudio en el Hospital 12 de Octubre en pacientes ancianos
ingresados por fractura de cadera osteoporótica:
▫ El 83% presentaba déficit de vitamina D (<20ng/mL)
• Niños y adolescentes tienen un alto riesgo de déficit de vitamina D.
▫ Se encontraron niveles inferiores a 20 ng/mL en el 52% de los
adolescentes (estudio en Boston)8 y en el 48% en niñas (estudio en
Maine)9.
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27. PREVALENCIA DEL DÉFICIT DE VITAMINA D
• En un estudio10 (al final del invierno) en el que se incluyeron
estudiantes jóvenes, médicos y residentes de un hospital de Boston.
▫ Se encontró déficit de vitamina D en el 32% de los sujetos.
• Estudio en Hospital 12 de Octubre (en mayo-junio) en 99 residentes
de primer año.
▫ El 25% presenta DÉFICIT de Vitamina D
▫ Un 50% está en niveles de INSUFICIENCIA
▫ El 25% tiene niveles SUFICIENTES
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28. PREVALENCIA DEL DÉFICIT DE VITAMINA D
• En otros países soleados que no deberían tener problemas (Arabia
Saudí, Australia, Turquía, India)11-14:
▫ Se ha encontrado que entre un 30% a 50% de los niños y adultos
presentan niveles de deficiencia de vitamina D.
• Estudio Women’s Health Initiative.
▫ Mostró que niveles de 25-OH vitamina D inferiores a 26 ng/mL tenían
un pequeño efecto en la reducción del riesgo de fractura.
▫ Sin embargo en mujeres niveles más elevados se observaba una
reducción de un 29% del riesgo de fractura de cadera. La prevención
óptima de fractura se obtuvo en los ensayos con 700-800 IU de vit D3.
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29. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
S.INMUNE
COLON
CEREBRO
Tienen receptores para la vitamina D
Responden a la 1,25-dihidroxivitamina D
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30. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
• De manera directa o indirecta la vitamina D controla a más 200 genes
entre los que se encuentran genes implicados en15:
▫ Regulación de la proliferación celular
▫ Diferenciación celular
▫ Apoptosis
▫ Angiogénesis
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31. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
1.- CÁNCER
• Estudios epidemiológicos muestran que la población que vive en
altitudes altas presenta un riesgo mayor de padecer linfoma de
Hodgkin, cáncer de colon, páncreas, próstata, ovario y
mama entre otros y la mortalidad debida a éstos es superior a la de
la población de latitudes más bajas.
• Diferentes estudios concluyen que niveles de vitamina D por debajo
de 20 ng/mL se asocian con un 30-50% de incremento de riesgo de
cáncer de colon, próstata y mama.
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32. ¿Por qué la exposición al sol y la ingesta de vitamina D
reducen el riesgo de padecer ciertos tipos de cáncer?
El colon, la próstata, el tejido mamario y otros tejidos expresan la enzima
25-hidroxivitamina D-1-hidroxilasa.
Convierten la 25-hidroxivitamina D en hormona activa y ésta controla
localmente genes que frenan la progresión tumoral (inicia procesos
apoptóticos y evita la angiogénesis).
Una vez realizado su papel la vitamina D se inactiva para evitar que pase
al torrente sanguíneo y pueda ejercer efectos no deseados en el control
del metabolismo fosfocálcico.
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33. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
2.- ENF. AUTOINMUNES, OSTEOARTRITIS Y DIABETES
• Vivir en latitudes altas incrementa el riesgo de padecer diabetes
tipo 1, esclerosis múltiple y enfermedad de Crohn.
• En mujeres que tomaban 400 UI de vitamina D al día.
▫ Se observó una reducción del 42% del riesgo de padecer esclerosis
múltiple.
▫ Observaciones similares se han encontrado para artritis reumatoide y
osteoartritis.
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34. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
2.- ENF. AUTOINMUNES, OSTEOARTRITIS Y DIABETES
• En 10366 niños en Finlandia a los que se les dio durante el primer
año de vida 2000 UI de vitD3 y se les siguió durante 31 años.
▫ El riesgo de diabetes tipo 1 se redujo un 80%.
▫ Por el contrario en niños con deficiencia de vitD el riesgo se incrementa
un 200%.
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35. EFECTOS SOBRE OTROS TEJIDOS
• La vitamina D es también un potente inmunomodulador.
• Monocitos y macrófagos en presencia de vitamina D son
capaces de sintetizar un péptido (“cathelicidin”) que es capaz de
destruir a Mycobacterium tuberculosis y otras bacterias.
▫ Esto explicaría el que la población negra estadounidense sea más
susceptible de padecer tuberculosis que la blanca ya que sus niveles de
vitamina D son más bajos.
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37. CONCLUSIONES
• Es frecuente que el déficit de vitamina D no esté adecuadamente
diagnosticado ni tratado.
• Los niveles séricos de 25-hidroxivitamina D, a parte de indicar el
estado óseo, son también indicadores independientes de riesgo de
cáncer y de otras enfermedades crónicas.
• En caso necesario se recomienda una ingesta diaria de 800 UI de
vitamina D3 al día para mantener unos niveles óptimos.
• Si existen problemas de absorción de vitamina D se recomienda la
exposición a UVB.
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38. CONCLUSIONES
• El déficit de vitamina D se ha asociado a:
▫ Mayor propensión al desarrollo de cánceres (colon, mama,
próstata…)
▫ Diabetes mellitus tipo 1 y 2
▫ Enfermedad inflamatoria intestinal
▫ Esclerosis múltiple
▫ Dolor músculo-esquelético inespecífico
▫ Hipertensión arterial
▫ Albuminuria
▫ Obesidad
▫ Hipertrigliceridemia
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40. CITAS
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Endocrinol Metab 2005;90:3215-24.
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• 15. Actualización en la exploración bioquímica del metabolismo fosfocálcico. Cap. 3 y Cap.9 . Comité de publicaciones de la SEQC, 2007.
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