Defesas Celulares e a vitamina do Sol Cientistas reconhecem que a vitamina D faz mais que contribuir para o fortalecimento dos ossos. Mas a maioria das pessoas não a obtem quantidades satisfatórias. Essa deficiência estaria contribuindo para o avanço de doenças mais graves? por Luz E. Tavera-Mendoza e John H. White
A cura pela vitamina do Sol,
a Vitamina D
http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/defesas_celulares_e_a_vitamina_do_sol.html
Reportagem
edição 67 - Dezembro 2007
Defesas Celulares e a vitamina do Sol
Cientistas reconhecem que a vitamina D faz mais que contribuir para o fortalecimento dos ossos. Mas a maioria das pessoas não a obtém em quantidades satisfatórias. Essa deficiência estaria contribuindo para o avanço de doenças mais graves?
http://www2.uol.com.br/sciam/reportagens/defesas_celulares_e_a_vitamina_do_sol.html
Reportagem
edição 67 - Dezembro 2007
Defesas Celulares e a vitamina do Sol
Cientistas reconhecem que a vitamina D faz mais que contribuir para o fortalecimento dos ossos. Mas a maioria das pessoas não a obtém em quantidades satisfatórias. Essa deficiência estaria contribuindo para o avanço de doenças mais graves?
por Luz E. Tavera-Mendoza e John H. White
JAMES PORTO
A cura pelo Sol, como era chamada no começo do século 20, era o único tratamento eficaz conhecido contra a tuberculose antes do advento dos antibióticos. Embora não se soubesse ao certo o porquê, geralmente os pacientes tuberculosos enviados para tratamentos em localidades ensolaradas conseguiam recuperar a saúde. A helioterapia foi descoberta em 1822, por causa de outra epidemia histórica, a do raquitismo – doença infantil deformadora, caracterizada pela falta de resistência óssea. O auge do raquitismo ocorreu nos séculos 18 e 19, na Europa, coincidindo com a industrialização e o aumento da migração do campo para cidades com ar poluído. Nessa época, um médico da Varsóvia observou que eram raros os casos dessa doença no interior da Polônia. Ele começou a conduzir experiências com crianças urbanas e constatou ser possível curar o raquitismo com simples banhos de sol.
Em 1827, um cientista francês descobriu que também o óleo de fígado de bacalhau possuía excelentes propriedades para combater o raquitismo, mas o tratamento não se popularizou; em parte, porque a noção de micronutrientes invisíveis e vitais para a saúde, contidos nos alimentos, ainda não era bem compreendida. E quase um século se passaria antes que os cientistas estabelecessem a ligação entre a cura do raquitismo pela alimentação e os efeitos benéficos do sol. No início do século 20, depois de incluir pele irradiada na alimentação de ratos com raquitismo induzido artificialmente, pesquisadores constataram que ela apresentava as mesmas propriedades curativas que o óleo de fígado de bacalhau. O elemento crítico comum à pele e ao óleo de bacalhau foi finalmente identificado em 1922. Na verdade, ele imitava a vitamina D. Àquela altura, o conceito das “aminas vitais” (ou “vitalamines”, em inglês) já tinha se tornado popular e as pesquisas posteriores sobre as funções da vitamina D no organismo foram responsáveis por definir sua imagem como um dos micronutrientes indispensáveis que as pessoas podem obter a partir dos alimentos.
A associação com o raquitismo também guiou boa parte das pesquisas em vitamina D, nos 50 anos seguintes, na busca para entender o papel das moléculas na formação óssea e sua atividade nos rins, no intestino e na estrutura óssea, ajudando a controlar o fluxo de entrada e saída de cálcio dos ossos na corrente sangüínea. Nos últimos 25 anos, no entanto, os estudos sobre as funções da vitamina D se expandiram, revelando que a chamada vitamina solar faz muito mais que construir ossos. Farta evidência agora comprova que a vitamina D tem potente ação anticancerígena e também atua como importante regulador das respostas do sistema imunológico. No entanto, muitos de seus benefícios recém-descobertos são maximizados apenas quando ela está presente na corrente sangüínea em níveis consideravelmente superiores aos encontrados nas populações modernas. Essas descobertas, somadas aos dados epidemiológicos que associam a carência de vitamina D a essas enfermidades, reforçam a possibilidade de essa deficiência realmente contribuir para um grande número de doenças.
Em 1827, um cientista francês descobriu que também o óleo de fígado de bacalhau possuía excelentes propriedades para combater o raquitismo, mas o tratamento não se popularizou; em parte, porque a noção de micronutrientes invisíveis e vitais para a saúde, contidos nos alimentos, ainda não era bem compreendida. E quase um século se passaria antes que os cientistas estabelecessem a ligação entre a cura do raquitismo pela alimentação e os efeitos benéficos do sol. No início do século 20, depois de incluir pele irradiada na alimentação de ratos com raquitismo induzido artificialmente, pesquisadores constataram que ela apresentava as mesmas propriedades curativas que o óleo de fígado de bacalhau. O elemento crítico comum à pele e ao óleo de bacalhau foi finalmente identificado em 1922. Na verdade, ele imitava a vitamina D. Àquela altura, o conceito das “aminas vitais” (ou “vitalamines”, em inglês) já tinha se tornado popular e as pesquisas posteriores sobre as funções da vitamina D no organismo foram responsáveis por definir sua imagem como um dos micronutrientes indispensáveis que as pessoas podem obter a partir dos alimentos.
A associação com o raquitismo também guiou boa parte das pesquisas em vitamina D, nos 50 anos seguintes, na busca para entender o papel das moléculas na formação óssea e sua atividade nos rins, no intestino e na estrutura óssea, ajudando a controlar o fluxo de entrada e saída de cálcio dos ossos na corrente sangüínea. Nos últimos 25 anos, no entanto, os estudos sobre as funções da vitamina D se expandiram, revelando que a chamada vitamina solar faz muito mais que construir ossos. Farta evidência agora comprova que a vitamina D tem potente ação anticancerígena e também atua como importante regulador das respostas do sistema imunológico. No entanto, muitos de seus benefícios recém-descobertos são maximizados apenas quando ela está presente na corrente sangüínea em níveis consideravelmente superiores aos encontrados nas populações modernas. Essas descobertas, somadas aos dados epidemiológicos que associam a carência de vitamina D a essas enfermidades, reforçam a possibilidade de essa deficiência realmente contribuir para um grande número de doenças.
Um Interruptor Versátil
Para entender as recentes descobertas sobre a vitamina D vale primeiro relembrar o que ela é de fato e como é aproveitada pelo corpo humano. A molécula conhecida como vitamina D pode ser obtida de uma fonte limitada de alimentos, como peixes gordurosos e óleo de peixe, e, mais recentemente, de suplementos alimentares. Mas somos também capazes de sintetizá-la a partir de uma reação química, que ocorre na pele quando exposta à radiação ultravioleta B (UVB). Portanto, a rigor, a vitamina D não deve ser considerada uma vitamina, pois a exposição moderada à UVB dispensa a necessidade de a incluirmos em nossa dieta. Entretanto, como nas regiões de clima temperado os raios UVB são insuficientes para induzir sua síntese pela pele, ao menos durante seis meses por ano, a ingestão diária é indispensável (ver quadro na pág. oposta).
Em geral, o termo “vitamina D” se refere coletivamente a duas moléculas muito parecidas, provenientes de cada uma dessas fontes. A vitamina D3, também conhecida como colecalciferol, é produzida por células da pele chamadas queratinócitos, a partir de um produto residual do colesterol, o 7-dehidrocolesterol, em resposta aos raios UVB. A vitamina D2 ou ergocalciferol é derivada de um esteróide vegetal similar e a molécula resultante apresenta pequenas diferenças estruturais em relação à D3. No entanto, nenhuma dessas duas versões tem qualquer atividade biológica no organismo. Primeiramente, cada molécula deve ser modificada por uma série de enzimas relacionadas em um processo chamado hidroxilação, que acrescenta dois terços de água à molécula a fim de gerar 25-hidroxivitamina D (ou 25D).
Essa conversão ocorre basicamente no fígado, mas vários tipos de células epiteliais também estão aptos a produzir a transformação localmente. A 25D produzida pelo fígado é, sem dúvida, a principal forma de vitamina D em circulação na corrente sangüínea. Sempre que o organismo necessita, a conversão final para a forma biologicamente ativa é requisitada – a 25D é novamente hidroxilada e se transforma em 1,25-disihidroxivitamina D -hidroxilase, foia(ou 1,25D). A enzima encarregada dessa função, a 1 identificada primeiramente nos rins, e a síntese renal é responsável por gerar boa parte do estoque de 1,25D circulante do organismo.
No entanto, os cientistas hoje também constataram que vários outros tecidos, incluindo as células do sistema imunológico e a pele, são capazes de produzir a enzima e realizar a conversão da 25D, por si só. Portanto, a pele é o único órgão capaz de produzir biologicamente a 1,25D ativa em presença dos raios UVB, do princípio ao fim. Embora a produção local de 1,25D a partir da 25D circulante em outros tecidos seja uma fonte substancial da atividade biológica da vitamina D no organismo e desvalorizada até pouco tempo. Ainda assim, uma vez considerada a atividade da vitamina D, fica fácil compreender porque a capacidade de metabolizar a sua forma ativa para uso local pode ser importante para certos tipos de células.
A molécula 1,25D funciona como um interruptor, capaz de acionar ou desligar os genes em quase todos os tecidos do corpo humano. Essa forma da vitamina D atua ligando-se a uma proteína conhecida como receptor de vitamina D (VDR, em inglês), que serve como fator de transcrição dentro do núcleo de uma célula. Uma vez capturada pela 1,25D, a proteína VDR busca uma proteína companheira, o receptor do retinóide-x (RXR), e o complexo que formam se conecta a uma região específica do DNA adjacente da célula em um gene alvo. Sua ligação com o DNA induz o mecanismo celular a iniciar a transcrição do gene mais próximo em uma forma que a célula traduzirá em proteína.
Ao fazer com que a célula produza uma determinada proteína, a 1,25D altera a função celular, e essa capacidade de acionar a atividade dos genes em diferentes células é a base dos efeitos fisiológicos disseminados da vitamina D. Como ela é uma substância produzida em um tecido, mas que circula através do organismo influenciando muitos outros tecidos, tecnicamente também é um hormônio. Na verdade, a VDR pertence a uma família de proteínas conhecida como receptores nucleares, que respondem a hormônios esteróides potentes, como o estrogênio e a testosterona.
Acredita-se que pelo menos mil genes diferentes sejam regulados pelo 1,25D, incluindo diversos envolvidos no processamento de cálcio pelo organismo, responsável pela fama do papel da vitamina D na formação óssea. Nas últimas duas décadas, no entanto, cientistas identificaram muitos outros genes influenciados pela atividade da vitamina D no organismo, incluindo genes com papéis decisivos em diversas defesas celulares.
Vitamina D Dá uma Força
Desde a década de 80, várias linhas de pesquisa apontam para o efeito protetor da vitamina D contra o câncer. Muitos estudos epidemiológicos sugerem uma íntima relação inversa entre a exposição à luz solar e a incidência de certos tipos de câncer. Estudos em animais e culturas celulares reafirmam essa associação, e ajudam a desvendar os mecanismos que podem estar envolvidos.
Em camundongos modificados que desenvolveram câncer de cabeça e de pescoço, por exemplo, um composto chamado EB1089, sintético análogo à 1,25D, reduziu o crescimento tumoral em 80%. Resultados semelhantes foram encontrados em animais modificados com câncer de mama e de próstata. A identificação de genes ativados por essas versões sintéticas da vitamina D tem ajudado a explicar essas reações. O crescimento desordenado, ou proliferação, é marca registrada das células tumorais e o EB1089 tem tido êxito ao suprimir a capacidade de multiplicação das células alterando a atividade de um número de genes diferentes. Um gene fortalecido pelo composto – o GADD45 – é um conhecido inibidor do crescimento em células normais com DNA danificado, reduzindo assim o risco de se tornarem cancerosas.
Uma outra dezena de genes envolvidos no gerenciamento de energia da célula e na autodesintoxicação celular também foram associados à ação anti-tumorigênica do EB1089. Esse composto experimental, quimicamente projetado para ter atividades idênticas à da 1,25D sem provocar o acúmulo de níveis tóxicos de cálcio na corrente sangüínea e tecidos do organismo, é uma das muitas terapias em potencial para tratar o câncer, desenvolvidas pelas companhias farmacêuticas para tirar proveito das potentes propriedades antitumorigênicas da vitamina D.
De fato, nosso grupo do laboratório da McGill University também pesquisou as ações da vitamina D relativas ao câncer, em 2004, quando inadvertidamente deparamos com uma forma totalmente distinta de defesa fisiológica controlada pela 1,25D. Muitos dos genes regulados pela vitamina D foram descobertos ao longo dos últimos anos por cientistas que faziam uma varredura de partes do genoma humano, buscando os elementos de reação da vitamina D (VDREs, em inglês) – as seqüências distintivas do código de DNA adjacente aos genes, aos quais o complexo protéico VDR-RXR se liga. Em colaboração com Sylvie Mader, da University of Montreal, usamos um algoritmo criado em computador para fazer uma varredura do genoma completo, pesquisando VDREs e mapeando suas posições em relação aos genes próximos.
Embora esses estudos de mapeamento tenham contribuído consideravelmente para a compreensão das ações anticancerígenas da vitamina D, eles também revelaram VDREs posicionados nas proximidades de dois genes que codificam peptídeos antimicrobianos, chamados catelicidina e beta-defensina 2. Essas pequenas proteínas agem como antibióticos naturais contra um amplo espectro de vírus, bactérias e fungos. Conduzimos estudos nessa direção em culturas de células humanas e descobrimos que a exposição à 1,25D provocou um aumento relativamente modesto na produção do peptídeo beta-defensina 2 das células. No entanto, em numerosos tipos de células – incluindo aquelas do sistema imunológico e queratinócitos –, o aumento na produção de catelicidina foi dramático. Em seguida, demonstramos que células imunológicas tratadas com 1,25D, quando expostas a bactérias patogênicas – presumivelmente a catelicidina – liberaram fatores que dizimaram as bactérias.
Philip Liu e Robert Modlin, da University of California, em Los Angeles, e seus colaboradores avançaram significativamente nessa linha de pesquisa no ano passado, demonstrando que as células imunológicas humanas reagem às paredes das células das bactérias produzindo tanto a proteína VDR quanto a enzima que converte o 25D circulante na 1,25D biologicamente ativa. Nos experimentos do grupo, esses eventos induziram as células imunológicas a começar a produzir a catelicidina, passando a exercer atividade antimicrobiótica contra uma variedade de bactérias, incluindo a que talvez seja a mais intrigante: a Mycobacterium tuberculosis. Assim, pela primeira vez, a equipe revelou um embasamento plausível para a eficácia misteriosa da cura da tuberculose pelo Sol: os convalescentes que tomaram banhos de sol, obtendo dose extra de vitamina D, devem ter abastecido suas células imunológicas com o material bruto necessário para gerar um antibiótico natural que combate a bactéria da tuberculose.
Conforme as dúvidas sobre a fisiologia da vitamina D foram sendo esclarecidas, os pesquisadores perceberam que um número de ações protetoras da vitamina D no organismo pode ter envolvido algumas das funções originárias da fonte da molécula na pele. A ação inibidora de crescimento da 1,25D sobre as células cancerígenas faz sentido nessa linha, pois é sabido que a exposição excessiva à UVB é maléfica ao DNA das células epiteliais, podendo levá-las a desenvolver o câncer. Alguns ainda especulam que a reação antimicrobiana regulada pela vitamina D é uma adaptação que deve ter se desenvolvido para compensar o papel dessa vitamina como supressora de outras reações do sistema imunológico – mais especificamente, aquelas que levam à inflamação excessiva. Muitos de nós sabemos também, por experiência própria, que uma exposição exagerada à UVB causa queimaduras na pele, que em nível tissular resulta em acúmulo de fluido e inflamação. Embora uma quantidade limitada de inflamação seja um mecanismo benéfico para a cicatrização, e ajude o sistema imunológico a combater infecções, o excesso pode provocar um verdadeiro tumulto.
Então, talvez não seja surpreendente que vários estudos apontem que a 1,25D também age como agente antiinflamatório ao influenciar as interações das células imunológicas. Por exemplo, diferentes subtipos de células imunológicas se comunicam por fatores de secreção chamados citocinas para dar início a um tipo específico de resposta imunológica. Já ficou comprovado que a vitamina D suprimiu exageradamente as respostas inflamatórias, inibindo interferências da citocina.
Evidências diretas do papel natural da vitamina D na prevenção da inflamação foram encontradas pela primeira vez em experiências com animais, no início da década de 90, e mostraram que os camundongos tratados com a 1,25D ficavam protegidos contra a inflamação geralmente associada a feridas e ao irritante químico dinitrobenzeno. Por outro lado, camundongos com deficiência em vitamina D apresentaram hipersensibilidade aos mesmos agressores. Essa função imunossupressora da vitamina D imediatamente sugeriu uma série de novas possibilidades terapêuticas por meio de sua utilização, ou dos seus análogos, para controlar doenças imunodeficientes supostamente causadas por respostas superativas das citocinas, como a diabetes auto-imune, esclerose múltipla e síndrome do cólon irritável.
Deficiência Epidêmica?
O reconhecimento de que a 1,25D possui ampla gama de atividades biológicas muito além do seu papel na homeostase do cálcio trouxe um profundo alívio a uma grande quantidade de evidências epidemiológicas de que a carência em vitamina D esteja relacionada a certos tipos de doenças, entre elas o câncer, doenças auto-imunes e até mesmo infecciosas, como a gripe. Essa falta de vitamina D também deve estar relacionada às variações sazonais nas taxas de enfermidades. Além disso, muitas das reações fisiológicas à vitamina D reconhecidas, confirmadas tanto em laboratório quanto em testes clínicos, foram otimizadas apenas quando concentrações de 25D circulante são mais elevadas que a média em muitas populações. Membros da comunidade de pesquisadores em vitamina D chegaram, portanto, a inegável consenso de que um número expressivo de pessoas, em regiões de clima temperado, apresentam níveis de vitamina D bem inferiores às concentrações recomendadas como saudáveis, principalmente durante os meses de inverno.
Os raios UVB têm penetração atmosférica mais direta nos trópicos que nas regiões temperadas do planeta, que só podem contar com uma quantidade substancial deles nos meses de verão. E como para a maioria das pessoas a principal fonte de vitamina D é a exposição aos UVB, os níveis de 25D circulante nas populações de regiões temperadas diminui à medida que a latitude aumenta, embora variações numa dada latitude possam ser acentuadas por causa das diferenças de etnias e da alimentação, bem como variações no clima local e na altitude. Considerando as atividades reguladoras de genes observadas na vitamina D, há clara associação entre o aumento de latitude e a elevação do risco de diversas doenças, mais freqüentemente enfermidades auto-imunes, como a esclerose múltipla.
A esclerose múltipla é uma doença crônica progressiva, provocada pelo ataque das células imunológicas à bainha de mielina protetora que envolve as fibras nervosas do sistema nervoso central. Sua incidência é significantemente mais elevada em áreas mais afastadas do equador, na América do Norte, Europa e Austrália; e muitas evidências convincentes sugerem que esse padrão resulta da menor exposição aos raios UVB. A progressão da doença e o agravamento dos sintomas também apresentam clara variação sazonal, com o período de maior atividade da doença na primavera (quando os níveis de 25D circulante pós-inverno decaem) e a menor atividade da doença no outono, após a dose extra de D3 do verão. Cientistas da University of Southern California descobriram, por exemplo, uma relação inversa em 79 pares de gêmeos idênticos entre o aumento da exposição solar na infância e o risco futuro de desenvolvimento da esclerose múltipla. Os gêmeos que passaram mais tempo ao ar livre na infância apresentaram uma propensão 57% menor à doença.
Os raios UVB têm penetração atmosférica mais direta nos trópicos que nas regiões temperadas do planeta, que só podem contar com uma quantidade substancial deles nos meses de verão. E como para a maioria das pessoas a principal fonte de vitamina D é a exposição aos UVB, os níveis de 25D circulante nas populações de regiões temperadas diminui à medida que a latitude aumenta, embora variações numa dada latitude possam ser acentuadas por causa das diferenças de etnias e da alimentação, bem como variações no clima local e na altitude. Considerando as atividades reguladoras de genes observadas na vitamina D, há clara associação entre o aumento de latitude e a elevação do risco de diversas doenças, mais freqüentemente enfermidades auto-imunes, como a esclerose múltipla.
A esclerose múltipla é uma doença crônica progressiva, provocada pelo ataque das células imunológicas à bainha de mielina protetora que envolve as fibras nervosas do sistema nervoso central. Sua incidência é significantemente mais elevada em áreas mais afastadas do equador, na América do Norte, Europa e Austrália; e muitas evidências convincentes sugerem que esse padrão resulta da menor exposição aos raios UVB. A progressão da doença e o agravamento dos sintomas também apresentam clara variação sazonal, com o período de maior atividade da doença na primavera (quando os níveis de 25D circulante pós-inverno decaem) e a menor atividade da doença no outono, após a dose extra de D3 do verão. Cientistas da University of Southern California descobriram, por exemplo, uma relação inversa em 79 pares de gêmeos idênticos entre o aumento da exposição solar na infância e o risco futuro de desenvolvimento da esclerose múltipla. Os gêmeos que passaram mais tempo ao ar livre na infância apresentaram uma propensão 57% menor à doença.
Padrões semelhantes de risco de desenvolvimento de enfermidades foram registrados para a diabetes auto-imune e para a doença de Crohn, uma afecção intestinal inflamatória auto-imune, bem como para certos tipos de malignidade. As taxas de câncer de bexiga, mama, cólon, ovário e reto entre as populações dobram do sul para o norte dos Estados Unidos, por exemplo.
Além dos diversos estudos que relacionam a exposição solar à incidência de doenças, pesquisas recentes estabeleceram conexões parecidas entre o risco de enfermidades e contagens diretas das concentrações de 25D circulantes no soro sangüíneo. Um levantamento abrangente realizado por pesquisadores da Harvard School of Public Health examinou amostras de soro de cerca de 7 milhões de oficiais do exército e da marinha americanas, assim como seus registros médicos, para verificar quais desenvolveram a esclerose múltipla, entre 1992 e 2004. Os pesquisadores encontraram risco significantemente menor de desenvolvimento da doença no grupo com níveis mais elevados de 25D no soro no momento da coleta das amostras. Oficiais com concentrações de 25D acima de 40 ng/ml apresentaram propensão 62% menor que aqueles cuja concentração era igual ou inferior a 25 ng/ml.
Além dos diversos estudos que relacionam a exposição solar à incidência de doenças, pesquisas recentes estabeleceram conexões parecidas entre o risco de enfermidades e contagens diretas das concentrações de 25D circulantes no soro sangüíneo. Um levantamento abrangente realizado por pesquisadores da Harvard School of Public Health examinou amostras de soro de cerca de 7 milhões de oficiais do exército e da marinha americanas, assim como seus registros médicos, para verificar quais desenvolveram a esclerose múltipla, entre 1992 e 2004. Os pesquisadores encontraram risco significantemente menor de desenvolvimento da doença no grupo com níveis mais elevados de 25D no soro no momento da coleta das amostras. Oficiais com concentrações de 25D acima de 40 ng/ml apresentaram propensão 62% menor que aqueles cuja concentração era igual ou inferior a 25 ng/ml.
As concentrações de vitamina D no soro sangüíneo com valores entre 21 ng/ml e 29 ng/ml são consideradas insuficientes e, freqüentemente, acompanhadas de uma redução na densidade óssea. Alguns dos sintomas do raquitismo podem se manifestar em concentrações inferiores a 20 ng/ml, e o risco de câncer de cólon aumenta.
Essas baixas concentrações infelizmente são muito comuns, especialmente nos meses de inverno. Em fevereiro e março de 2005, por exemplo, durante o pico do inverno no hemisfério norte, uma pesquisa que examinou 420 mulheres saudáveis do norte da Europa – na Dinamarca (Copenhague: latitude 55°), Finlândia (Helsinque: 60°), Irlanda (Cork: 52°) e Polônia (Varsóvia: 52°) – descobriu que 92% das adolescentes nesses países tinham concentrações de 25D inferiores a 20 ng/ml, e que 37% das meninas apresentavam deficiência extrema, com níveis inferiores a 10 ng/ml. Entres as mulheres mais velhas examinadas, 37% apresentaram carência de vitamina D e 17%, carência total.
Além da latitude, diversos outros fatores contribuem para a deficiência de vitamina D, sendo que a primeira é a etnia. A pele clara sintetiza a vitamina D seis vezes mais rápido que a pele morena, já que a concentração maior de melanina na pele escura bloqueia a penetração dos raios ultravioleta. Como resultado, os níveis de 25D nos negros dos Estados Unidos não chegam à metade daqueles observados nos brancos. Na verdade, dados recolhidos em um levantamento oficial sobre saúde e alimentação nesse país revelaram que 42% das mulheres negras apresentaram deficiência de 25D, com concentrações no soro sangüíneo de menos de 15 ng/ml.
Além da latitude, diversos outros fatores contribuem para a deficiência de vitamina D, sendo que a primeira é a etnia. A pele clara sintetiza a vitamina D seis vezes mais rápido que a pele morena, já que a concentração maior de melanina na pele escura bloqueia a penetração dos raios ultravioleta. Como resultado, os níveis de 25D nos negros dos Estados Unidos não chegam à metade daqueles observados nos brancos. Na verdade, dados recolhidos em um levantamento oficial sobre saúde e alimentação nesse país revelaram que 42% das mulheres negras apresentaram deficiência de 25D, com concentrações no soro sangüíneo de menos de 15 ng/ml.
Maior conscientização sobre os danos provocados pela exposição solar da pele sem dúvida também contribuiu para a carência de vitamina D. Quando aplicados adequadamente, os protetores solares de uso tópico também reduzem a vitamina D produzida pela pele em mais de 98%. A concentração saudável de vitamina D pode ser sintetizada pela pele com uma exposição solar que produza ao menos um leve rosado sobre ela. Para pessoas com pele clara e de tom médio na América do Norte, isso corresponde a 15 minutos de banho de sol entre as 10 h e as 15 h durante o verão.
Os suplementos de vitamina D podem combater a alta deficiência de vitamina D nas zonas temperadas, mas quem deve consumi-los permanece objeto de discussão. A Academia Americana de Pediatria recomenda a ingestão de uma dose diária mínima de 200 unidades internacionais (UI) para crianças, que muitos pesquisadores consideram abaixo do ideal, até mesmo para a prevenção do raquitismo. A quantidade diária recomendada atualmente para adultos em países da América do Norte e Europa varia entre 200 UI e 600 UI, dependendo da idade. Depois de analisar diversos estudos comparando a ingestão de vitamina D e as concentrações de 25D no soro sangüíneo, pesquisadores da Harvard School of Public Health e outros concluíram, no último ano, que as doses recomendadas atualmente são inadequadas. Eles sugerem que pelo menos a metade dos americanos adultos precisariam consumir um mínimo de 1.000 UI de vitamina D3 diariamente, para elevar sua concentração de 25D para o nível mínimo saudável de 30 ng/ml.
Não existe uma regra geral para calcular os níveis de 25D no soro sangüíneo gerados pelos suplementos, pois a resposta individual pode variar dependendo, em parte, do grau de deficiência. Um estudo entre gestantes revelou, por exemplo, que doses diárias de 6.400 UI elevaram drasticamente a concentração de 25D, até atingir cerca de 40 ng/ml e, a seguir, nivelar-se. A vitamina D2 também provou ser menos eficiente que a D3 para elevar e manter concentrações de 25D no soro sangüíneo ao longo do tempo.
Uma overdose tóxica de vitamina D com a suplementação é uma possibilidade real, embora em geral isso represente a ingestão diária de uma dose igual ou superior a 40.000 UI da vitamina, por período prolongado. No entanto, não há registros sobre a toxicidade da vitamina D induzida pelo Sol. Para se ter uma idéia, uma mulher adulta de pele clara, tomando banho de Sol de biquíni no verão, gera cerca de 10.000 UI de vitamina D em 15 a 20 minutos. Exposições prolongadas não produzem quantidades maiores de vitamina D, pois os raios UVB também degradam a vitamina, impedindo que boa parte dela se acumule na epiderme.
Cada vez mais evidências sugerem que efeitos sutis a longo prazo da deficiência de vitamina D, mesmo que leve, podem se multiplicar e se manifestar com a idade, na forma de fraturas repetidas e no aumento da predisposição a doenças auto-imunes, além da maior freqüência de certos tipos de câncer. A análise das pesquisas leva fortemente a crer que o público em geral se beneficiaria substancialmente com a divulgação e conscientização sobre os amplos benefícios fisiológicos da vitamina D, com um consenso bem baseado da classe médica sobre a exposição solar bem dosada, e uma clara indicação da ingestão diária ideal de vitamina D por meio da alimentação.
CONCEITOS-CHAVE
- A vitamina D, há muito associada apenas com seu papel na formação óssea, na verdade age sobre todo o organismo, influenciando poderosamente as respostas do sistema imunológico e as defesas celulares.
- Essa vitamina pode ser obtida a partir de alimentos ou ser produzida pela pele humana quando exposta à luz solar. Medições das concentrações de vitamina D mostram, no entanto, que muitas pessoas apresentam quantidades insuficientes no sangue para proteger sua saúde.
- Associações visíveis entre níveis baixos de vitamina D e cânceres, auto-imunidade, doenças infecciosas e outras enfermidades indicam que as recomendações atuais sobre a dose diária para esse nutriente essencial precisam ser revistas.
CONCEITOS-CHAVE
- A vitamina D, há muito associada apenas com seu papel na formação óssea, na verdade age sobre todo o organismo, influenciando poderosamente as respostas do sistema imunológico e as defesas celulares.
- Essa vitamina pode ser obtida a partir de alimentos ou ser produzida pela pele humana quando exposta à luz solar. Medições das concentrações de vitamina D mostram, no entanto, que muitas pessoas apresentam quantidades insuficientes no sangue para proteger sua saúde.
- Associações visíveis entre níveis baixos de vitamina D e cânceres, auto-imunidade, doenças infecciosas e outras enfermidades indicam que as recomendações atuais sobre a dose diária para esse nutriente essencial precisam ser revistas.
– Os editores
[CONHECIMENTO BÁSICO]
[CONHECIMENTO BÁSICO]
A PRODUÇÃO DE UMA VITAMINA ATIVA
ANDREW SWIFT
O termo “vitamina D” em geral se refere a duas moléculas diferentes – a D3, sintetizada pela pele, e a D2, de origem vegetal, obtida pela alimentação. As duas versões da vitamina D devem passar por estágios de conversão para atingir sua forma biologicamente ativa, conhecida como 1,25D.
1- A vitamina D3 é produzida por células da pele chamadas queratinócitos quando os raios ultravioleta B e o calor agem sobre um produto residual do colesterol, o 7-dehidrocolesterol (esquerda). A vitamina D2, encontrada em certos alimentos, é derivada de uma molécula de esterol vegetal similar (direita). Produzidas pela pele ou ingeridas, tanto a D3 quanto a D2 entram no sistema circulatório.
2- Quando a D3 ou D2 circulante atinge o fígado, é convertida quimicamente por enzimas em 25-hiroxivitamina D (25D). Então, a forma 25D da vitamina volta a entrar na circulação.
3- Boa parte da 25D circulante no organismo passa por uma transformação final nos rins, onde as enzimas convertem a 25D em 1,25D, que é liberada na circulação e percorre diferentes órgãos e tipos de célula afetados fisiologicamente pela vitamina D.
ATIVAÇÃO LOCAL
A pele é o único tecido do corpo humano capaz de sintetizar a D3, bem como todas as enzimas necessárias para convertê-la em 25D e depois em 1,25D. As células imunológicas e muitos outros tecidos podem produzir a enzima necessária para converter 25D em 1,25D localmente.
FONTES DE VITAMINA D
ANDREW SWIFT
O termo “vitamina D” em geral se refere a duas moléculas diferentes – a D3, sintetizada pela pele, e a D2, de origem vegetal, obtida pela alimentação. As duas versões da vitamina D devem passar por estágios de conversão para atingir sua forma biologicamente ativa, conhecida como 1,25D.
1- A vitamina D3 é produzida por células da pele chamadas queratinócitos quando os raios ultravioleta B e o calor agem sobre um produto residual do colesterol, o 7-dehidrocolesterol (esquerda). A vitamina D2, encontrada em certos alimentos, é derivada de uma molécula de esterol vegetal similar (direita). Produzidas pela pele ou ingeridas, tanto a D3 quanto a D2 entram no sistema circulatório.
2- Quando a D3 ou D2 circulante atinge o fígado, é convertida quimicamente por enzimas em 25-hiroxivitamina D (25D). Então, a forma 25D da vitamina volta a entrar na circulação.
3- Boa parte da 25D circulante no organismo passa por uma transformação final nos rins, onde as enzimas convertem a 25D em 1,25D, que é liberada na circulação e percorre diferentes órgãos e tipos de célula afetados fisiologicamente pela vitamina D.
ATIVAÇÃO LOCAL
A pele é o único tecido do corpo humano capaz de sintetizar a D3, bem como todas as enzimas necessárias para convertê-la em 25D e depois em 1,25D. As células imunológicas e muitos outros tecidos podem produzir a enzima necessária para converter 25D em 1,25D localmente.
FONTES DE VITAMINA D
As vitaminas D3 e D2 estão presentes naturalmente em alguns alimentos. Além disso, ambas as versões da vitaminsão adicionadas a certos produtos “fortificados”. Alimentos fornecem doses relativamente pequenas de vitamina D comparadas com as quantidades produzidas pela pele em resposta aos raios UVB. (UI = unidades internacionais)
Óleo de fígado de bacalhau (1 colher de sopa): 1,360 UI D3
Atum, sardinha,cavala ou salmão cozidos (85 g a 100 g): 200–360 IU D3
Cogumelo shitake 100 UI D2(seco, 100 g.): 1600 UI D2 (fresco, 100 g):
Gema de ovo: 20 UI D3 ou D2
Produtos laticínios fortificados, suco de laranja ou cereais 100–400 UI D3 ou D2 (uma porção):
Exposição de corpo inteiro aos raios UVB (15 a 20 minutos no meio do dia no verão, pele clara): 100,000 UI D3
[VITAMINA D EM AÇÃO]
UM INTERRUPTOR DE AMPLA AÇÃO
Núcleo da célula
Núcleo da célula
A forma biologicamente ativa de vitamina D, a 1,25D, “aciona” certos genes, desencadeando a produção de proteínas codificadas por eles. Essas proteínas podem causar efeitos fisiológicos locais ou disseminados. Estima-se que mais de mil genes diferentes, em pelo menos uma dezena de tipos de células e tecidos por todo o corpo, sejam regulados pelo 1,25D
1- No interior do núcleo da célula, a molécula de 1,25D se liga a uma proteína chamada receptor de vitamina D (VDR)
2- A VDR forma um complexo com uma proteína semelhante, o receptor do retinóide-x (RXR), e juntas elas se ligam a uma região na fita de DNA denominada elemento de reação da vitamina D
3 - Ligado ao elemento de resposta, o VDR-RXR recruta as proteínas do fator de transcrição para o complexo, levando à transcrição do gene mais próximo
4- A transcrição do gene deixa o núcleo para ser traduzida pelo mecanismo celular no citoplasma para uma proteína acabada
TECIDOS AFETADOS PELA VITAMINA D
O receptor ou proteína VDR (acima) é encontrado em muitos tecidos do organismo, assim como em células imunológicas circulantes, indicando que a vitamina D ativa tem a função de regular a atividade dos genes nesses locais. A lista abaixo inclui alguns dos tecidos e células em que a ação da 1,25D foi estabelecida.
Ossos
Cérebro
Mamas
Gordura
Intestino
Células imunológicas
Rins
Fígado
Nervos
Pâncreas
Glândula paratireóide
Próstata
Queratinócitos da pele
25D NA DOSE CERTA
LUCY READING-IKKANDA
Estimativas da quantidade de vitamina D disponível no organismo se baseiam na contagem da concentração de 25D no soro sangüíneo. Níveis entre 30 e 45 nanogramas por millilitro de soro são considerados como o mínimo suficiente para a saúde dos ossos, embora algumas da respostas celulares benéficas à vitamina D sejam melhores em concentrações mais elevadas. Quando abaixo de 30 ng/ml, os riscos de saúde aumentam; acima de 150 ng/ml, há acúmulo excessivo de cálcio no sangue e nos tecidos, e é possível apresentar sintomas de toxicidade.
Acima de 150 ng
Sintomas de toxicidade e hipercalcemia
30–60 ng Variação ideal
20–29 ng Insuficiente
Absorção de cálcio comprometida
0–19 ng Deficiente
Possíveis sintomas de raquitismo
Elevação do risco de câncer
Resposta antimicróbica do peptídeo pode ser inibida
A VITAMINA QUE FAZ A DIFERENÇA
Philip Liu, Maria Teresa Ochoa e Robert Modlin DIVISÃO DE DERMATOLOGIA, DEPARTAMENTO DE MEDICINA, UCLA
CÉLULAS IMUNES tratadas com 1,25D respondem à infecção causada pela bactéria da tuberculose (verde e amarelo) produzindo peptídeos de catelicidina antimicrobianos (vermelho).
Cada vez mais evidências indicam que índices cronicamente baixos de vitamina D aumentam a propensão para certas doenças. Exemplos de estudos com base nos níveis de vitamina D no soro sangüíneo da população ou na exposição ao raios ultravioleta incluem:
- Risco de 30% a 50% maior de desenvolver câncer de mama, próstata e cólon em concentrações de 25D inferiores a 20 ng/ml.
- Risco cinco vezes maior de desenvolver câncer de ovário entre mulheres que vivem em latitudes mais elevadas (por exemplo, Noruega e Islândia), que aquelas que moram em regiões equatoriais.
- 77% de redução na propensão de todos os tipos de câncer entre as mulheres do estado americano do Nebraska com mais de 55 anos, que tomaram 1.100 UI de D3 diariamente por um período de três anos, comparadas a um grupo de controle.
- Risco 62% menor de desenvolver esclerose múltipla, com concentrações sorológicas cima de 40 ng/ml, em comparação a níveis iguais ou inferiores a 25 ng/ml.
- Propensão 80% menor para a diabetes auto-imune (tipo 1) em crianças finlandesas que receberam 2.000 UI de D3 diariamente, durante o primeiro ano de vida.
[PROBLEMA GLOBAL] O INVERNO DA VITAMINA D
LUCY READING-IKKANDA
A exposição à radiação UVB dos raios de sol é a maior fonte de vitamina D para a maioria as pessoas. Assim, a localização e a estação climática influem no risco de deficiência. Durante um período do ano, conhecido como “inverno da vitamina D”, a intensidade dos raios UVB enfraquece em algumas latitudes, a ponto de afetar a indução da síntese da vitamina pela pele. Como o ozônio bloqueia os raios UVB, eles são mais intensos próximo ao equador, onde o raio de sol percorre uma distância menor através da atmosfera terrestre, e a síntese de vitamina D é possível o ano todo. Um aumento no ângulo de penetração em altitudes mais altas enfraquece a intensidade do UVB até que ele se torne insuficiente para a produção da vitamina, especialmente durante o inverno.
Luz E. Tavera-Mendoza e John H. White trabalham juntos no laboratório de White na McGill University, nos Estados Unidos, pesquisando as atividades moleculares da vitamina D nas células humanas. Eles desvendaram aspectos de seu papel na prevenção do câncer e, junto com seus colaboradores, descobriram que a vitamina D regula certos genes envolvidos nas respostas da célula a micróbios invasores. Tavera-Mendoza atualmente é pós-doutoranda da Harvard Medical School, e pesquisa a vitamina D e câncer de mama. Após testemunharem a ação protetora da saúde da vitamina D em laboratório, os dois autores passaram a tomar suplementos durante períodos do ano, quando os raios solares são muito fracos nas cidades ao norte, onde moram, a fim de produzir a quantidade adequada na pele. White toma 4.000 UI de D3 diariamente durante os meses “invernais de vitamina D”, e Tavera-Mendoza toma 1.000 UI.
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