Health outcomes of vitamin D. Part II. Role in prevention of diseases

• Autorzy: Wranicz J. , Szostak-Wegierek D.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Apart from the classic role of vitamin D, its hormonal active form, calcitriol is also characterized by pleiotropic effects on various organs and tissues. For the last several years, many researchers have shown an association between deficiency of vitamin D and the risk of type 2 diabetes mellitus (T2DM). Recent investigations suggested the need of vitamin D supplementation in T2DM prevention. It was shown that vitamin D deficiency decreases insulin secretion. It was also observed that proper vitamin D supplementation may improve the ability of the cells of the islets of Langerhans to synthesize many proteins de novo and to convert proinsulin to insulin. Apart from regulating bone metabolism and also calcium and phosphate homeostasis, 1,25(OH)2D3 exerts antiproliferative and pro-differentiating effects on a wide variety of cell types. It also induces apoptosis of cancer cells and slows their proliferation. In a number of major studies the relationship between low vitamin D levels and increased risk of various cancers was observed. It concerns colorectal, lung, prostate, breast and ovarian cancer. It was observed that in patients with low serum vitamin D concentrations such disorders as ischemic heart disease, heart attack, stroke, cardiac arrhythmia, and hypertension were more frequent and mortality was significantly higher. These results led the researchers to consider vitamin D deficiency as a potential risk factor for cardiovascular diseases. The possible mechanism in the pathogenesis of cardiovascular diseases that may be related to low levels of vitamin D, is its adverse effect on the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS). Calcitriol is also an important determinant of muscle cell proliferation and differentiation, as well as inhibition of apoptosis. Vitamin D is synthesized in the skin. However, there are only a few food products that are rich in vitamin D3, e.g.: fish oils, fish and fortified-products, such as dairy products and margarines. Individuals who are vulnerable to vitamin D deficiency should be supplemented.

PL

Poza klasyczną rolą witaminy D, jej hormonalna postać – kalcytriol wykazuje plejotropowe działanie na różne tkanki i narządy w organizmie. W ciągu ostatnich lat, wielu badaczy wykazało związek pomiędzy niedoborem witaminy D a ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2 (T2DM). Wyniki badań sugerują potrzebę jej suplementacji w profilaktyce T2DM. Udowodniono związek między niedoborem witaminy D a upośledzonym wydzielaniem insuliny. Zaobserwowano również, że prawidłowa jej suplementacja poprawia zdolność komórek wysp Langerhansa do syntezy de novo wielu białek oraz przekształcania proinsuliny w insulinę. Poza regulowaniem metabolizmu kości i utrzymaniem homeostazy wapniowo-fosforowej, 1,25(OH)2D3 reguluje procesy proliferacji i różnicowania różnych komórek. Ponadto indukuje apoptozę komórek nowotworowych i zwalnia tempo ich proliferacji. W wielu badaniach zaobserwowano związek pomiędzy niskim poziomem witaminy D a zwiększonym ryzykiem wystąpienia różnych nowotworów. Dotyczyło to raka jelita grubego, płuc, prostaty, piersi i jajników. U pacjentów z niskimi stężeniami witaminy D w surowicy zaobserwowano częstsze występowanie schorzeń takich jak choroba niedokrwienna serca, zawał serca, udar mózgu, zaburzenia rytmu serca, nadciśnienie tętnicze oraz wyższą umieralność. Wyniki tych badań skłoniły do uznania niedoboru witaminy D za potencjalny czynnik ryzyka rozwoju chorób sercowo-naczyniowych. Możliwym mechanizmem w ich patogenezie, mogącym tłumaczyć omawiane zjawisko, jest wpływ witaminy D na układ renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS). Kalcytriol jest także ważnym czynnikiem, który determinuje proliferację i różnicowanie komórek mięśniowych, jak również hamowanie ich apoptozy. Witamina D jest syntetyzowana w skórze. Niewiele jest jednak produktów spożywczych, które są dobrymi jej źródłami. Są to głównie: oleje rybne, ryby oraz produkty wzbogacane w witaminę D, takie jak produkty mleczne i margaryny. Osoby, które są szczególnie narażone na niedobór tej witaminy powinny stosować jej suplementację.

Słowa kluczowe

EN

health outcome; vitamin D; prevention; human disease; diabetes mellitus; vitamin deficiency; cancer; cardiovascular disease; muscle physiology

• Wydawca: -
• Czasopismo: Roczniki Państwowego Zakładu Higieny
• Rocznik: 2014
• Tom: 65
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.273-279,ref.

Twórcy

autor

Wranicz J.

• Chair of Dietetics, Department of Nutritional Physiology, Faculty of Human Nutrition and Consumer Sciences, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Nowoursynowska street, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Szostak-Wegierek D.

• Department of Human Nutrition, Faculty of Health Sciences, Medical University of Warsaw, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Agmon-Levin N., Shoenfeld Y.: From a vitamin to hormone and eventually to immunomodulator. Booklet Vitamin D 2012: 1-2.
• 2. Calvo M.S., Whiting S.J., Barton C.N.: Vitamin D fortification in the United States and Canada: current status and data needs, Am J Clin Nutr 2004;80(suppl):1710S– 6S.
• 3. Czerwiński E., Borowy P., Kumorek A.: Vitamin D and musculoskeletal system. Standardy medyczne. Pediatria 2012; 9: 649-654 (in Polish).
• 4. Dam T.T., von Muhlen D., Barrett-Connor E.L.: Sex Specific Association of Serum 25-Hydroxyvitamin D Levels with Physical Function in Older Adults. Osteoporosis Int. 2009; 20(5):751-60. doi: 10.1007/s00198-008-0749-1.
• 5. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Institute of Medicine of the National Academies, 2010. Available from: http://www.iom.edu/Reports/2010/ Dietary-Reference-Intakes-for-Calcium-and-Vitamin-D. aspx (26.06.2013).
• 6. FAO/WHO expert consultation on human vitamin and mineral requirements, 2001: 109-120.
• 7. Freedman D.M., Looker A.C., Chang S.C., Graubard B.I.: Prospective study of serum vitamin D and cancer mortality in the United States. J Natl Cancer Inst 2007; 99(21): 1594–1602.
• 8. Fuchsova R., Topolcan O., Pesek M., Finek J., Treskova I., Vrzalova J.: Vitamin D and cancer disease. Standardy Medyczne. Pediatria 2012; 9: 728.
• 9. Ginde A.A., Liu M.C., Camargo C.A.: Demographic differences and trends of vitamin D insufficiency in the US population 1988-2004. Arch. Intern.Med 2009; 169: 626-632.
• 10. Ginter E., Simko V.: Type 2 diabetes mellitus, pandemic in 21st century. Adv Exp Med Biol 2012; 771: 42-50.
• 11. Gronowska-Senger A.: Fat-soluble vitamins. in: Gawęcki J., Hryniewiecki L. eds. Human Nutrition. Fundamentals of food science. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007 (in Polish).
• 12. Holick M.F., Chen T.C.: Vitamin D deficiency: a worldwide problem with health consequences. Am J Clin Nutr 2008;87: 1080-10866.
• 13. Hyppönen E., Läärä E., Reunanen A., Järvelin M.R, Virtanen S.M.: Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: a birth-cohort study. Lancet 2001; 358: 1500-1503.
• 14. Jarosz M., Bułhak-Jachymczyk B.: Normy żywienia człowieka. Podstawy prewencji otyłości i chorób niezakaźnych, PZWL, Warszawa 2008.
• 15. Karczmarewicz E., Łukaszkiewicz J., Lorenc R.: Vitamin D - the mechanism of action, epidemiological studies, the standard of supplementation. Standardy Medyczne 2007; 4: 169-174 (in Polish).
• 16. Kriebitzsch C., Verlinden L., Eelen G., Tan B.K., Van Camp M., Bouillon R., Verstuyf A.: The Impact of 1,25(OH)2D3 and its Structural Analogs on Gene Expression in Cancer Cells - A Microarray Approach. Anticancer Res 2009; 29(9): 3471-3483.
• 17. Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Przygoda B.: Nutritional value of selected foods and typical dishes. PZWL, Warszawa 2001 (in Polish).
• 18. Lavie C.J., Lee J.H., Milani R.V.: Vitamin D and cardiovascular disease will it live up to its hype? J Am Coll Cardiol 2011; 58(15): 1547-1556.
• 19. Mattila C., Knekt P., Mannisto S., Rissanen H., Laaksonen M.A., Montonen J., Reunanen A.: Serum 25-hydroxyvitamin D concentration and subsequent risk of type 2 diabetes. Diabetes Care 2007; 30: 2569–2570.
• 20. Malafarina V., Uriz-Otano F., Iniesta R., Gil-Guerrero L.: Sarcopenia in the elderly: diagnosis, physiopathology and treatment. Maturitas 2012; 71(2): 109-114. doi: 10.1016/j.maturitas.2011.11.012.
• 21. McCullough ML., Robertson AS., Rodriguez C., Jacobs E.J., Chao A., Carolyn J., Calle E.E., Willett W.C., Thun M.J.: Calcium, vitamin D, dairy products, and risk of colorectal cancer in the Cancer Prevention Study II Nutrition Cohort (United States). Cancer Causes Control 2003; 14(1): 1–12.
• 22. Niemirska A., Litwin M.: Vitamin D3, cardiovascular risk and arteria hypertention. Standardy Medyczne. Pediatria 2012; 9: 659-664 (in Polish).
• 23. Nordestgaard B.: Vitamin D deficiency increases risk of heart disease. University of Copenhag, 2012. Available from: http://news.ku.dk/all_news/2012/2012.9/ vitamin-d-deficiency-increases-risk-of-heart-disease/ (03.05.2013).
• 24. Pittas A.G., Dawson-Hughes B., Li T., Van Dam R.M., Willett W.C., Manson J.E., Hu F.B.: Vitamin D and calcium intake in relation to type 2 diabetes in women. Diabetes Care 2006; 29: 650–656.
• 25. Pittas A.G., Lau J., Hu F., Dawson-Hughes B.: The role of vitamin D and calcium in type 2 diabetes. A systematic review and meta-analysis. J Clin Endocrinol Metab 2007; 92: 2017–2029.
• 26. Scientific Opinion in relation to the authorisation procedure for health claims on calcium and vitamin D and the reduction of the risk of osteoporotic fractures by reducing bone loss pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA Journal 2010; 8(5):1609, doi:10.2903/j.efsa.2010.1609.
• 27. Self-Nutrition Data. Available from: http://nutritiondata. self.com/ (04.06.2013).
• 28. Tajar A., Lee D.M., Pye S.R., O’Connell M.D., Ravindrarajah R., Gielen E., Boonen S., Vanderschueren D., Pendleton N., Finn J.D., Bartfai G., Casanueva F.F., Forti G., Giwercman A., Han T.S., Huhtaniemi I.T., Kula K., Lean M.E., Punab M., Wu F.C., O’Neill T.W.: The association of frailty with serum 25 hydroxyvitamin D and parathyroid hormone levels in older European men. Age Ageing 2013; 42(3):352-9. doi: 10.1093/ageing/afs162.
• 29. Takiishi T., Gysemans C., Bouillon R., Mathieu C.: Vitamin D and Diabetes. Rheum Dis Clin North Am 2012; 38: 179-206. doi: 10.1016/j.rdc.2012.03.015.
• 30. Walentowicz-Sadłecka M., Grabiec M., Sadłecki P., Walentowicz P., Krintus M., Mańkowska-Cyl A., Odrowąż-Sypniewska G.: Estimation of 25(OH)D3 concentrations in patients with ovarian cancer and their relationship with the five-year survivorship. Standardy Medyczne. Pediatria 2012; 9: 722-723 (in Polish).
• 31. Walicka M., Jasik A., Paczyńska M., Wąsowski., Tałałaj M., Marcinowska-Suchowierska E.: Deficiencies of vitamin D - social problem. Postępy Nauk Medycznych 2008; 1: 14-22 (in Polish).
• 32. Wranicz J., Szostak-Węgierek D.: Health outcomes of vitamin D. Part. I. Characteristics and classic role. Rocz Panstw Zakl Hig 2014; 65(3): 179-184.
• 33. Zimmet P.: The growing pandemic of type 2 diabetes: a crucial need for prevention and improved detection. Medicographia 2011; 33:15-21.
• 34. Żukowska-Szczechowska E., Kiszka B.: Deficiency of vitamin D – recognition and procedures in order to reduce cardiovascular risk in patients with diabetes. Forum Zaburzeń Metabolicznych 2011; 2(2): 151–157 (in Polish).