Vitamin D

Tác dụng

Những ảnh hưởng của việc bổ sung vitamin D đối với sức khỏe là không chắc chắn. Viện Y học Hoa Kỳ (IOM) báo cáo rằng: "Việc bổ sung vitamin D và canxi không có mối liên hệ đáng tin nào với bệnh ung thư, bệnh tim mạch và cao huyết áp, tiểu đường và hội chứng rối loạn chuyển hóa, hoạt động thể chất và té ngã, chức năng miễn dịch và các rối loạn tự miễn, nhiễm trùng, bệnh lý thần kinh-cơ, tiền sản giật; và các kết quả thường mâu thuẫn nhau". Một số nhà nghiên cứu cho rằng IOM đã đưa ra khẳng định quá dứt khoát trong khuyến nghị của mình và đã tính toán sai nồng độ vitamin D trong máu liên quan đến sức khỏe của xương. Các thành viên hội đồng của IOM cho rằng họ đã sử dụng một "quy trình chuẩn cho các khuyến nghị về chế độ ăn uống" và bản báo cáo được dựa trên các dữ liệu vững chắc. Nghiên cứu về việc bổ sung vitamin D, bao gồm cả thử nghiệm lâm sàng ở quy mô lớn, vẫn đang được tiếp tục.
Tổng giám đốc nghiên cứu và phát triển và là cố vấn trưởng của Bộ Y tế và NHS của Anh cho rằng trẻ em từ 6 tháng đến 5 tuổi cần dùng vitamin D bổ sung, đặc biệt là trong mùa đông. Tuy nhiên, bổ sung vitamin D không được khuyến khích đối với những người đã có đủ vitamin D từ chế độ ăn và từ ánh sáng mặt trời.

Tỷ lệ tử vong

Nồng độ vitamin D trong máu thấp có liên quan đến tỷ lệ tử vong tăng, và cho phụ nữ cao tuổi bổ sung vitamin D₃ trong quá trình điều dưỡng dường như làm giảm nguy cơ tử vong. Vitamin D₂, alfacalcidol, và calcitriol có thể không có hiệu quả. Tuy nhiên, cả dư thừa lẫn thiếu hụt vitamin D đều gây ra rối loạn chức năng và lão hóa sớm. Nồng độ calcidiol trong huyết thanh có mối quan hệ theo một hình parabol với tỷ lệ tử vong với mọi căn nguyên.

Sức khỏe xương

Năm 2013, United States Preventive Services Task Force (lực lượng tác vụ phòng bệnh Hoa Kỳ) không tìm đủ bằng chứng để xác định phụ nữ khỏe mạnh nên sử dụng bổ sung canxi và vitamin D để ngăn ngừa gãy xương. Cũng trong năm 2013, một phân tích tổng hợp cũng không tìm thấy bằng chứng chứng minh việc bổ sung vitamin D làm tăng mật độ xương và do đó không khuyến khích sử dụng nó để ngăn ngừa loãng xương.
Ở những bệnh nhân loãng xương, vitamin D có lẽ không thể làm giảm nguy cơ gãy xương. Ngoại trừ một số trường hợp được chăm sóc tại nhà cho thấy canxi và vitamin D có thể ngăn ngừa gãy xương hông, tuy nhiên lại gây ra những vấn đề khác đối với dạ dày và thận. Bổ sung liều cao vitamin D cho người lớn hơn 65 tuổi có thể làm giảm nguy cơ gãy xương, nhưng dường như chỉ đúng khi khảo sát với một nhóm nhiều người sống chung trong một hội, hơn là những người sống đơn lẻ. Dù sao thì những bằng chứng về tác dụng của vitamin D đối với sức khỏe xương vẫn thiếu thuyết phục.
Thiếu vitamin D gây ra chứng nhuyễn xương (ở trẻ em còn gọi là còi xương). Sử dụng vitamin D cho trẻ em với nồng độ bình thường không cải thiện được mật độ xương. Ngoài ra, nồng độ vitamin D trong huyết thanh thấp có liên quan đến việc té ngã, và mật độ xương thấp.

Ung thư

Nồng độ vitamin D thấp có liên quan đến một số bệnh ung thư và có thể làm tình trạng tồi tệ hơn đối với một số loại ung thư khác, tuy nhiên bổ sung vitamin D lại không cải thiện được tình trạng của những bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt. Hiện nay, không đủ bằng chứng chứng minh việc bổ sung vitamin D cho người có bệnh ung thư này là cần thiết. Kết quả nghiên cứu về tác dụng cải thiện hoặc gây hại của việc bổ sung vitamin D cho các bệnh nhân mắc các loại ung thư khác cũng không thuyết phục.

Bệnh tim mạch

Thiếu bằng chứng về ảnh hưởng của việc bổ sung vitamin D đối với sức khỏe tim mạch. Dùng liều vừa cho đến liều cao có thể làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch nhưng kết quả lâm sàng vẫn còn nghi vấn.

Hệ miễn dịch

Tổng quát, những chức năng của vitamin D làm kích hoạt hệ miễn dịch không đặc hiệu (miễn dịch bẩm sinh, tự nhiên) và làm giảm hệ miễn dịch đặc hiệu (miễn dịch thích nghi). Thiếu vitamin D có liên quan đến việc tăng nguy cơ nhiễm virus. Vitamin D được mặc nhận có liên hệ với bệnh cúm. Vào mùa đông, do ánh sáng mặt trời ít dẫn đến việc thiếu vitamin D tổng hợp tự nhiên, là một trong những nguyên nhân làm tăng tỉ lệ mắc bệnh cúm trong mùa này. Thiếu vitamin D còn là một yếu tố gây nhiễm bệnh lao, và trong lịch sử, nó từng được sử dụng để điều trị bệnh này. Năm 2011, vitamin D được điều tra nghiên cứu bằng những thử nghiệm lâm sàng. Nó cũng có thể đóng một vai trò trong việc nhiễm HIV. Mặc dù có những dữ liệu dự kiến về mối liên hệ giữa việc thiếu vitamin D với bệnh hen suyễn, nhưng các bằng chứng về việc bổ sung vitamin D cho người bệnh thu được những hiệu quả có lợi vẫn thiếu thuyết phục. Do đó, hiện nay vẫn chưa khuyến cáo bổ sung vitamin D để phòng ngừa hoặc chữa trị bệnh hen suyễn.

Phụ nữ mang thai

Thiếu hụt vitamin D trong thai kỳ có liên quan với bệnh tiểu đường do mang thai, tiền sản giật, và thai nhi nhỏ. Tuy nhiên, việc bổ sung vitamin D mang lại lợi ích không rõ ràng. Phụ nữ mang thai có đủ lượng vitamin D trong thời gian mang thai có thể có các kết quả miễn dịch tích cực. Thông thường, phụ nữ mang thai không được khuyên nên dùng thêm vitamin D. A trial of supplementation has found 4000 IU of vitamin D₃ superior to lesser amount in pregnant women for achieving specific target blood levels.

Sinh tổng hợp

Vitamin D₃ (cholecalciferol) được tổng hợp từ tác động của bức xạ tia cực tím (UV) trên tiền chất 7-dehydrocholesterol của nó. Da tạo ra vitamin D₃ và cung cấp khoảng 90% nhu cầu vitamin D cho cơ thể. Phân tử này tự xuất hiện trong da động vật và trong sữa. Vitamin D₃ có thể được tạo ra bằng cách cho da tiếp xúc hoặc phơi sữa (một phương thức thương mại) trực tiếp với tia cực tím. Vitamin D₃ cũng được tìm thấy trong cá béo và dầu gan cá tuyết.
Vitamin D₂ là một dẫn xuất của ergosterol, một sterol trong màng tế bào của nấm cựa gà. Sterol này cũng có trong một số loài thực vật phù du, động vật không xương sống, nấm men, và nấm lớn. Vitamin D₂ (ergocalciferol) được sản xuất từ ergosterol trong cơ thể của các sinh vật này, dưới kích thích của tia cực tím. Cũng giống như tất cả các loại vitamin D khác, không thể tạo ra vitamin D₂ nếu không có bức xạ cực tím. Các thực vật có diệp lục và động vật có xương sống không thể tự sản xuất vitamin D₂, vì cơ thể chúng không có tiền chất ergosterol. Quy trình sinh học sản xuất 25(OH)D từ vitamin D₂ được cho rằng tương tự như 25(OH)D3, dẫn đến xuất hiện một số tranh cãi về việc vitamin D₂ hoàn toàn có thể hoặc không thể thay thế cho vitamin D₃ trong chế độ ăn uống của con người.

Quang hóa

Quá trình chuyển đổi từ 7-dehydrocholesterol thành Vitamin D₃ (cholecalciferol) xảy ra theo hai bước. Trước tiên, 7-dehydrocholesterol được quang phân bởi tia cực tím trong một phản ứng vòng hóa electron (electrocyclic) với 6-electron quay cùng chiều nhau (conrotatory). Sản phẩm được tạo thành là tiền vitamin D₃. Tiền vitamin D₃ sẽ tự đồng phân hóa thành vitamin D₃ trong một phản ứng chuyển vị sigma hydride [1,7] ngược hướng của hệ thống pi liên hợp (antarafacial). Ở nhiệt độ phòng, để hoàn tất quá trình chuyển đổi từ tiền vitamin D₃ thành vitamin D₃ mất khoảng 12 ngày.

Tiến hóa

Sự quang hợp tạo thành vitamin D ở thực vật phù du trong đại dương đã tồn tại hơn 500 triệu năm và vẫn tiếp tục cho đến ngày nay. Mặc dù các loài động vật có xương sống nguyên thủy trong đại dương có thể hấp thu canxi từ đại dương vào bộ xương của chúng và ăn các sinh vật phù du giàu vitamin D, nhưng động vật sống trên cạn lại cần một cách khác nhằm đáp ứng nhu cầu về vitamin D để vôi hóa bộ xương mà không dựa vào thực vật. Động vật có xương sống trên mặt đất đã tự tổng hợp ra vitamin D cho cơ thể từ hơn 350 triệu năm.
Vitamin D chỉ có thể được tổng hợp thông qua một quá trình quang hóa, vì vậy động vật có xương sống trên cạn đã phải ăn những thực phẩm có chứa vitamin D hoặc được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời để tổng hợp vitamin D trong da của chúng nhằm đáp ứng yêu cầu vitamin D của cơ thể.

Tổng hợp ở da

Vitamin D₃ (cholecalciferol) được tạo ra thông qua quá trình quang hóa trong da từ 7-dehydrocholesterol. Từ 10000 đến 20000 IU vitamin D được tạo ra trong khoảng 30 phút trong da của hầu hết các loài động vật có xương sống, kể cả con người khi toàn bộ cơ thể tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. 7-dehydrocholesterol phản ứng với tia cực tím loại UVB, tức tia sáng có bước sóng trong khoảng 270 đến 300 nm, sự tổng hợp xảy ra cao nhất ở bước sóng từ 295 đến 297 nm. Những bước sóng này có trong ánh sáng mặt trời khi chỉ số UV lớn hơn 3, cũng như trong ánh sáng phát ra từ các đèn tử ngoại trong giường tắm nắng (phát chủ yếu UVA, nhưng cũng có từ 4-10% UVB). Ánh sáng mặt trời có chỉ số UV lớn hơn 3 chiếu hàng ngày tại các vùng nhiệt đới, chiếu hằng ngày vào mùa xuân và mùa hè tại các vùng ôn đới, và hầu như chẳng bao giờ có trong ánh sáng mặt trời tại khu vực Bắc cực. Ngay cả khi chỉ số UV đủ cao, nhưng việc tiếp xúc với ánh sáng xuyên qua những cửa sổ cũng không đủ vì thủy tinh ngăn chặn gần như hoàn toàn tia tử ngoại B (UVB).