Il metabolismo della vitamina D

La principale sorgente di vitamina D è costituita nell’uomo dall’ esposizione cutanea alla luce solare, che costituisce la fonte del 90 % della vitamina D circolante o in forma di deposito. La luce solare, nella sua componente di raggi ultravioletti B, è la migliore e più naturale sorgente di Vitamina D.

L’organismo è in grado di assumere la quantità necessaria e di eliminare la parte eccedente. Ed è proprio la mancanza di esposizione alla luce solare il fattore più rilevante di una sempre più diffusa carenza o insufficienza di Vitamina D.
E’ stato osservato che, nell’epoca attuale, l’essere umano passa meno tempo al sole che in ogni altra epoca storica e questa è la ragione perché circa un miliardo di persone al mondo è carente di vitamina D. Questo fenomeno è correlato anche al diffuso impiego di cosmetici e alle false informazioni sugli effetti dannosi della esposizione cutanea ai raggi ultravioletti.

Nessuna ricerca infatti ha dimostrato che una regolare, moderata esposizione alla luce solare è fonte di rischio significativo per la cute.
Il metabolismo della vitamina D necessita di diversi passaggi nell’organismo, a partire dalla cute. Infatti la radiazione solare (luce ultravioletta), penetrando attraverso la cute, converte un precursore della vitamina D (7-deidrocolesterolo) che si accumula nella pelle, in un intermedio “colecalciferolo”.
Il colecalciferolo poi, viene veicolato tramite una proteina plasmatica nel fegato dove viene e’ in posizione C25 (25OH-colecalciferolo Vitamina – D2). Quest’ultima e’ il metabolita dosabile con i test di laboratorio. L’ultima tappa per l’attivazione della Vitamina D avviene nel rene dove si arriva alla forma attiva della Vitamina D attraverso una idrossilazione in posizione C1 (1-25 diidrossicolecelciferolo Vitamina D3).

Dal metabolismo della Vitamina D, si evince che sia una ridotta esposizione alla luce solare, sia una ipofunzionalita’ epatica e/o renale possono ridurre i livelli della forma attiva della vitamina D in circolo.

Perchè la vitamina D è così importante?

Oggi, si stima che la carenza di vitamina D sia estremamente diffusa in tutto il mondo. Dati recenti indicano come, al pari di molte altre nazioni industrializzate, questa carenza interessi circa il 70-80% della popolazione italiana di età superiore ai 69 anni.

Considerata l’importanza di questo ormone per la salute dell’osso, appare chiaro perché negli ultimi anni si sia assistito ad un progressivo e drammatico aumento del numero e della gravità di tutte le fratture da fragilità, soprattutto nei soggetti anziani. Il deficit di vitamina D si associa anche ad un’aumentata incidenza di fratture vertebrali anche nei soggetti trapiantati di rene, seppur di più giovane età.

E’ ben documentato come la somministrazione di vitamina D sia in grado di ridurre in modo significativo l’incidenza di fratture. E’ per questo che in molte regioni del mondo, e in Italia nel Veneto in particolare, va sempre diffondendosi la somministrazione di vitamina D a tutta la popolazione anziana.

Recentemente, in uno studio di comunità condotto presso la ASL di Verona, la somministrazione orale di 400.000 UI di vitamina D2 / anno in donne di età superiore a 65 anni ha ridotto l’incidenza di fratture di femore di circa il 20% nei trattati rispetto ai non trattati. E’ inoltre ben noto che al fine di ottimizzare l’efficacia di qualsiasi trattamento contro l’osteoporosi risulta indispensabile avere un adeguato stato vitaminico D.

Un’acquisizione certamente più recente è invece la funzione metabolica della vitamina D in molti altri tessuti ed apparati e, parallelamente a questo, è stato rilevato come la sua carenza sia associata all’insorgenza o all’aggravarsi di molte malattie nell’uomo. Così è stato osservato che la deficienza di vitamina D si associa a riduzione della forza muscolare, alla comparsa di dolore nelle strutture muscolari ed a disturbi dell’equilibrio, con conseguente aumento del rischio di caduta, che amplifica ulteriormente la probabilità di incorrere in fratture. Il trattamento con vitamina D è in grado di contrastare in modo assai efficace il danno muscolare, fino alla scomparsa completa dei sintomi ed alla radicale riduzione del rischio di caduta.

Nell’ultimo decennio, un interessante filone di ricerca si è sviluppato sulla relazione tra sistema endocrino della vitamina D e controllo della crescita e differenziazione delle cellulee, in ultima analisi, sul problema della cancerogenesi. Insieme all’evidenza epidemiologica che alcuni tipi di tumore sono più frequenti in quelle regioni del mondo dove monore è l’esposizione solare, è stato osservato in molti studi come il rischio di tumore della mammella, del colon, della prostata ed in parte del pancreas, dell’ovaio e di alcuni linfomi, sia decisamente maggiore (intorno al 50% in più) nei soggetti con bassa vitamina D, rispetto ai soggetti con valori nella norma. Dati più recenti indicano, poi, come la somministrazione di vitamina D sia in grado di ridurre l’incidenza di tumori maligni.

Anche per quanto riguarda il diabete si dispone oggi di dati molto interessanti: la vitamina D è uno dei fattori in grado di controllare la secrezione insulinica ed alcuni dati, ancora in fase di verifica, indicherebbero che buoni livelli di vitamina D riducono il rischio di sviluppare il diabete mellito e che, nei pazienti già diabetici, rendono migliore il controllo di questa malattia.
Tuttavia, i dati certamente più interessanti e robusti sono quelli che riguardano la relazione tra vitamina D e sistema cardiovascolare. La vitamina D è in grado di modulare l’azione di molte sostanze coinvolte nella regolazione della pressione arteriosa e nella progressione dell’aterosclerosi. La carenza di vitamina D si associa ad una maggiore frequenza di patologie quali l’infarto del miocardio, lo scompenso cardiaco e l’ischemia cerebrale. Un buon stato vitaminico D riduce il rischio di queste malattie.

Piu’ recentemente diversi studi hanno evidenziato il ruolo cruciale della vitamina D con il sistema immunitario. Infatti recenti studi hanno messo in evidenza come i Linfociti T, fondamentali per la difesa dell’organismo contro le infezioni, necessitano di dosi fisiologiche per essere attivati e quindi funzionati per proteggere il nostro organismo. E’ facile quindi intuire che una carenza di questa vitamina comprometterebbe la funzionalità’ del sistema immune e quindi esporrebbe il soggetto ad una alta vulnerabilità contro le infezioni da parte di microrganismi, malattie croniche etc.

Quali patologie sono ascrivibili ad una penuria di vitamina D?

Un normale apporto di questa vitamina con dosaggi nella norma preverrebbe lo svilupparsi di diversi stati patologici quali:

L’osteomalacia è un’osteopatia demineralizzante di natura metabolica caratterizzata dalla presenza di tessuto osteoide non calcificato in misura superiore alla norma. L’osteomalacia si realizza tipicamente nel soggetto adulto ed è espressione di un’alterazione dei meccanismi di mineralizzazione. Quando il difetto di calcificazione insorge nello scheletro in accrescimento, si usa il termine di rachitismo. Il difetto di mineralizzazione del rachitismo interessa, oltre che la matrice osteoide dell’osso, anche la matrice cartilaginea delle cartilagini di accrescimento, prima che si realizzi la loro fusione.

Il rachitismo è una patologia scheletrica (osteopatia) ad esordio infantile, causata da un difetto della mineralizzazione della matrice ossea e potenzialmente responsabile, in uno stadio avanzato, di deformità e fratture ossee.

La patologia compare perché l’osso per mantenere la sua struttura rigida e forte, ha bisogno di rimodulare continuamente la composizione minerale e per mantenersi sano deve avere a disposizione adeguate quantità di calcio e di vitamina D. Le cellule del tessuto osseo si rinnovano giorno dopo giorno.

I minerali più importanti nel processo di ossificazione sono: il calcio ed il fosforo a questi si aggiungono l’ossigeno e l’idrogeno, i materiali si ricompongono in cristalli ben organizzati garantendo cos’ la struttura ben solida del tessuto osseo. La vitamina D assolve il compito più importante, ovvero, quello di ben fissare il calcio e renderlo stabile. Alcune volte può capitare che l’organismo vada in carenza sia di calcio che di vitamina D in contemporanea, ebbene, quando questo accade, sono necessari non più di un paio di mesi, per veder comparire i primi segni di rachitismo. A mostrare le deformità ossee tipiche sono soprattutto i bambini nati prematuri o nati da madri già in carenza di vitamina D durante la gravidanza. Generalmente il rachitismo si manifesta verso la fine del primo anno del bambino con difficoltà a camminare, infatti, iniziano a camminare o a star seduti più tardi del normale. La pubertà poi, è considerato il secondo momento a rischio di sviluppo anomalo del tessuto osseo, infatti, si può avere uno sviluppo dello scheletro piuttosto consistente ma con una qualità delle ossa tale da sembrare osteoporotiche. Quello che accade alla struttura portante dell’osso è avere delle trabecole non più ben organizzate ma alle radiografie si evidenziano delle lacune diffuse, inoltre, la matrice dell’osso appare radiotrasparente.

Una penuria di vitamina D si può verificare soprattutto negli anziani che non stanno a sufficienza all’aria aperta (i raggi UVB non entrano in casa se le finestre sono chiuse, non passano attraverso i vetri): inoltre, nell’anziano il meccanismo di assorbimento della vitamina può diventare meno efficiente. Tale carenza può condurre a osteoporosi, cadute frequenti e, spesso, fratture ossee.

La sintesi cutanea di vitamina D decresce con l’avanzare dell’età tanto che negli anziani è di circa 4 volte inferiore rispetto ai giovani; gli anziani, inoltre, come già detto, tendono ad evitare l’esposizione diretta al sole. Ancora, i vestiti e l’uso di filtri solari riducono la sintesi di vitamina D indipendentemente dall’età (basti pensare che un fattore di protezione 6 è sufficiente a bloccare quasi del tutto la sintesi cutanea di vitamina D).

Le azioni della vitamina D si esplicano a vari livelli: sull’osso, essa promuove la differenziazione degli osteoblasti, che possiedono specifici recettori, stimolando la produzione di matrice ossea e la deposizione di calcio nelle ossa; a livello intestinale, essa promuove l’assorbimento di calcio, mentre a livello renale inibisce l’escrezione di questo ione.

È una malattia caratterizzata da una grave riduzione della “massa minerale ossea” (perdita di calcio) e da un’alterazione della struttura interna dell’osso, con aumento della fragilità ossea e del rischio di fratture.
Nella maggioranza dei casi è una malattia della terza età, in costante aumento in tutto il mondo a causa dell’allungamento della vita, che richiede grande impegno e grandi risorse per prevenzione e terapia.
L’osteoporosi affligge milioni di persone in tutto il mondo. In Italia, una donna su tre ed un uomo su dieci con età superiore ai cinquant’anni soffre di osteoporosi.

L’osso è un tessuto vivo con una crescita e ricambio costanti. Il collagene è la componente morbida della struttura ossea ed il fosfato di calcio ne è la componente minerale che dà forza e durezza all’osso. La combinazione di queste due componenti fornisce durezza ma anche flessibilità all’osso per resistere allo stress. Normalmente l’osso ha un proprio turnover con un costante riassorbimento di osso vecchio combinato alla formazione di osso nuovo. I bambini e gli adolescenti hanno una maggiore formazione di osso rispetto al suo riassorbimento fino al raggiungimento del picco osseo massimo (massima densità e durezza dell’osso) che avviene nella 2° decade della vita.

L’osteoporosi è caratterizzata dalla riduzione della massa ossea accompagnata dal deterioramento a carico della microarchitettura dell’osso. Il riassorbimento dell’osso è particolarmente evidente nelle donne subito dopo la menopausa ma l’osteoporosi si sviluppa con maggiore probabilità quando il picco di massa ossea, raggiunto entro i primi 20-25 anni di vita, non è ottimale.

Nel sesso femminile, in conseguenza della perdita della funzione ovarica, conseguente alla menopausa, il depauperamento scheletrico avviene in maniera molto più rapida (osteoporosi post-menopausale) rispetto al sesso maschile. La velocità di perdita cresce con l’avanzare dell’età sia per effetto dell’invecchiamento sia perchè la quantità globale di ormoni cala con l’età.

Tutto ciò si aggiunge al fatto che il patrimonio scheletrico acquisito alla maturità dalla donna è certamente inferiore rispetto all’uomo.

L’osteoporosi può comunque colpire ogni età, anche se come detto, il picco di incidenza è nell’età matura e anziana, e può essere primaria o secondaria:

L’osteoporosi primaria è a sua volta classificata in 2 tipi:

  • tipo 1 – osteoporosi postmenopausale
    • associata alla ridotta secrezione di estrogeni
    • riscontrabile nel 5-29% delle donne dopo la menopausa
    • compare entro i primi 20 anni dall’inizio della menopausa
    • la perdita ossea, molto accelerata nel periodo perimenopausale, può raggiungere una perdita del 5% della massa ossea totale all’anno
    • interessa prevalentemente l’osso trabecolare con effetti particolarmente evidenti a livello della colonna vertebrale, dove il turn-over osseo é elevato
    • le fratture vertebrali rappresentano la situazione clinica più comune in questi casi.
  • tipo 2 – osteoporosi senile
    • può colpire entrambi i sessi dopo i 70 anni di età
    • può interessare fino al 6% della popolazione anziana
    • la perdita di massa ossea interessa sia l’osso trabecolare che quello corticale
    • le fratture possono interessare non solo la colonna vertebrale, ma anche le ossa lunghe, il bacino e altre sedi
    • le tipiche complicanze sono rappresentate dalle fratture del collo femorale, dell’estremità distale del radio, dell’omero.

L’osteoporosi secondaria rispecchia l’incidenza delle malattie e/o condizioni cliniche e/o uso cronico di farmaci a cui è associata. Le condizioni cliniche a cui si associa l’osteoporosi secondaria sono:

  • ipogonadismo e malattie endocrino-metaboliche (sindrome di Cushing, tireotossicosi, iperparatiroidismo)
  • malattie neoplastiche e terapie correlate
  • alcune malattie croniche (insufficienza renale cronica, broncopneumopatia cronica ostruttiva, l’insufficienza cardiaca cronica congestizia)
  • le connettivopatie e le malattie infiammatorie croniche (artrite reumatoide, spondilite anchilosante, ecc)
  • alcune malattie gastrointestinali (morbo di Crohn, celiachia)
  • deficit nutrizionali, abuso alcolico cronico
  • uso cronico di farmaci (corticosteroidi, immunosoppressori, ormoni tiroidei,
    anticonvulsivanti)
  • immobilità prolungata.

Le evidenze scientifiche dimostrano che adeguati livelli di vitamina D sono necessari per garantire la maggior parte degli effetti positivi sopra ricordati, hanno indotto a ridefinire le dosi giornaliere raccomandate di vitamina D, tali dosi sono comprese tra 1500 e 2000 Unità Internazioni al giorno, nei soggetti adulti e anziani, pari a 10 volte le vecchie raccomandazioni mediche. Tali dosi si possono raggiungere soprattutto con l’esposizione alla luce del sole. Ad esempio una esposizione delle braccia e delle gambe per 10-15 minuti al giorno consente di ottenere da 3000 a 20.000 UI, mentre 100 grammi di salmone fresco contengono circa 600 UI di vitamina D.