Vitamina D

[miniatura|[Colecalciferol (D3). Un dos aneis da súa estrutura esteroide está roto.]]
[miniatura|[Calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol). Forma activa. Ten grupos OH extras.]]
[miniatura|[Ergocalciferol (D2). Ten un dobre enlace e un grupo metilo extras.]]
A **vitamina D** é un grupo de substancias esteroides cun anel da molécula roto (secosteroides) liposolubles. Nos humanos a vitamina D é única entre as vitaminas, porque funciona como unha prohormona e porque o corpo pode sintetizala en forma de vitamina D3 cando a nosa pel se expón ao sol.

As medidas dos niveis séricos de vitamina D3 son un reflexo da síntese endóxena por exposición á luz solar e da inxestión da vitamina na dieta, e pénsase que a síntese pode en xeral manter niveis séricos axeitados da vitamina. As evidencias indican que a síntese de vitamina D por exposición ao sol funciona como un bucle de retroalimentación que impide a súa toxicidade por exceso, pero advírtese que a exposición ao sol tampouco debe ser excesiva debido aos riscos de cáncer de pel.

Cando se sintetiza nos riles, o calcitriol (ou 1,25-dihidroxicolecalciferol) circula polo organismo como unha hormona, regulando a concentración de calcio e fosfato na corrente sanguínea e favorecendo o crecemento saudable e a remodelación dos ósos. A vitamina D prevén o raquitismo nos nenos e a osteomalacia nos adultos, e, xunto co calcio, axuda a protexer aos anciáns da osteoporose. A vitamina D tamén afecta á función neuromuscular, a procesos de inflamación, e inflúe na acción de moitos xenes que regulan a proliferación celular, diferenciación celular e apoptose.

As probas dos efectos saudables sobre a suplementación con vitamina D na poboación xeral son consistentes, A vitamina D2 foi caracterizada quimicamente en 1932. En 1936, determinouse a estrutura da vitamina D3 e viuse que se orixinaba pola irradiación ultravioleta do 7-deshidrocolesterol.

Quimicamente, todas as formas de vitamina D son esteroides cun anel aberto (secosteroides). A diferenza estrutural entre a vitamina D2 e a vitamina D3 está nas súas cadeas laterais, non na parte cíclica. A cadea lateral da D2 contén un dobre enlace entre os carbonos 22 e 23, e un grupo metilo no carbono 24.

A vitamina D3 (colecalciferol) prodúcese por irradiación ultravioleta do seu precursor 7-deshidrocolesterol. Esta molécula está presente de forma natural na pel dos animais e no leite. A vitamina D3 pode obterse por exposición da pel aos raios ultravioleta, ou por irradiación ultravioleta do leite para a súa produción comercial.

A vitamina D2 é un derivado do ergosterol, un esterol de membrana que recibiu o seu nome do fungo cornello do centeo (*ergot* en inglés), que é unha substancia producida polos fungos, algúns organismos do fitoplancto e invertebrados, os cales producen a vitamina por irradiación ultravioleta do ergosterol. As plantas terrestres e os vertebrados non producen a D2, porque carecen do precursor ergosterol. Parece que A vitamina D2 é igual de efectiva ca a D en manter as concentracións circulantes de 25-hidroxivitamina D, aínda que existe algunha discusión sobre se a D3 pode ou non substituír totalmente pola D2 na dieta humana.

### Evolución 
A síntese fotoquímica da vitamina D evolucionou hai uns 750 millóns de anos; e o cocolitóforo do fitoplancto *Emiliania huxleyi* é un dos exemplos máis primitivos. A vitamina D xogou un papel crítico no mantemento do esqueleto calcificado dos vertebrados cando abandonaron o seu ambiente oceánico primixenio rico en calcio e colonizaron a terra hai uns 350 millóns de anos.

A vitamina D pode sintetizarse só por un proceso fotoquímico, polo que os primeiros vertebrados que pasaron a vivir en terra tiñan que inxerir alimentos que contiñan vitamina D ou tiñan que expoñerse á luz solar para sintetizaren fotoquimicamente a vitamina D na súa pel para satisfaceren os seus requirimentos.

### Produción na pel 
miniatura|Nos estratos epidérmicos da pel, a produción é maior no estrato basal (coloreado en vermello na ilustración) e no estrato espiñoso (coloreado en castaño claro).

A vitamina D3 prodúcese na pel cando o 7-deshidrocolesterol reacciona coa luz ultravioleta (UV) con lonxitudes de onda entre 270 e 300&nbsp;nm, cun pico de síntese entre 295 e 297&nbsp;nm. Estas lonxitudes de onda están presentes na luz do sol cando o índice UV é maior de 3 e tamén na luz emitida polas lámpadas ultravioleta utilizadas para o bronceado. Estas lámpadas producen principalmente luz ultravioleta A (raios UVA), pero normalmente producen tamén entre un 4 e un 10% de UVB. Dependendo da elevación solar a vitamina D3 pode producirse na pel diariamente todo o ano nos trópicos, durante a primavera e verán nas rexións temperadas da Terra, e case nunca nos círculos polares. Porén, a latitude non predí consistentemente o nivel medio de 25OHD da poboación. A asunción de que os niveis de vitamina D na poboación seguen un gradiente latitudinal é especialmente cuestionable tendo en conta os informes de que os raios UVB que chegan á superficie terrestre en 24 horas durante o verán no norte do Canadá igualan ou exceden aos que chegan ao ecuador. En consecuencia, hai posibilidades máis que suficientes de que os seres humanos das latitudes altas produzan e almacenen vitamina D3 durante os meses de primavera, verán e outono.
Dependendo da intensidade da radiación UVB e dos minutos de exposición, pode establecerse un equilibrio na pel, de modo que a vitamina D se degrade tan rápido como se xera.

A pel consta de dúas capas principais: a capa interna chamada derme, composta en boa parte de tecido conectivo, e a externa, máis delgada, a epiderme. A epiderme grosa da planta dos pés e palmas das mans consta de cinco estratos; que do máis externo ao máis interno son: o estrato córneo, estrato lúcido, estrato granuloso, estrato espiñoso, e estrato basal. A vitamina D prodúcese nos dous estratos máis internos da epiderme, o estrato basal (*stratum basale*) e o espiñoso (*stratum spinosum*).

O colecalciferol prodúcese fotoquimicamente na pel a partir do 7-deshidrocolesterol; o 7-deshidrocolesterol prodúcese en cantidades relativamente grandes na pel da maioría dos vertebrados, humanos incluídos. A rata toupa espida (*Heterocephalus glaber*) parece ser deficiente en colecalciferol de forma natural, xa que os niveis séricos de 25-OH vitamina D son indetectables nela. 
Nalgúns animais, a presenza de pelaxe espesa ou plumas impide que os raios ultravioleta cheguen á pel. Nos paxaros e animais con densa pelaxe, a vitamina D xérase a partir das secrecións aceitosas da pel depositadas en plumas e pelaxe e os animais incorpórana por vía oral durante o seu aseo co pico ou lambendo.

## Produción industrial 
A vitamina D3 (colecalciferol) prodúcese industrialmente expoñendo o 7-deshidrocolesterol aos raios ultravioleta B, e purificándoo. O 7-deshidrocolesterol é unha substancia natural que aparece na graxa da la (lanolina) das ovellas e outros animais. A vitamina D2 (ergocalciferol) prodúcese de xeito similar utilizando ergosterol de lévedos ou cogomelos como material inicial.
O calcitriol producido nos riles, que é a forma activa fisioloxicamente da vitamina D, libérase na circulación sanguínea. Únese no sangue á proteína de unión á vitamina D (VDBP), unha proteína transportadora do plasma sanguíneo, que transporta o calcitriol a varios órganos diana.

A vitamina D incrementa a expresión do xene da tirosina hidroxilase nas células da medula adrenal.
Tamén está implicada na biosíntese de factores neurotróficos, síntese da óxido nítrico sintase, e incemento dos niveis de glutatión.

Sábese que o receptor da vitamina D (VDR) está implicado na proliferación e diferenciación celular. A vitamina D tamén afecta ao sistema inmunitario, e os VDRs exprésanse en varios leucocitos, como monocitos e células T e B.

Ademais da activación do VDR, coñécense outros mecanismos alternativos de acción. Un moi importante é o seu papel como un inhibidor natural do sinal de transdución pola vía da proteína denominada *hedgehog* (unha hormona implicada na morfoxénese).

Unha das funcións máis importantes da vitamina D é manter o balance de calcio no esqueleto promovendo a absorción de calcio no intestino, favorecendo a reabsorción ósea ao incrementar o número de osteoclastos, mantendo os niveis de calcio e fosfato necesarios para a formación do óso, e permitindo o funcionamento axeitado da hormona paratiroide, que mantén os niveis séricos de calcio. A deficiencia de vitamina D pode orixinar unha densidade mineral ósea máis baixa e un aumento do risco de perda de masa ósea (osteoporose) ou de fracturas óseas, porque a falta de vitamina D altera o metabolismo mineral no corpo.

## Efectos sobre a saúde 
### Suplementación con vitamina D 
Os efectos da suplementación con vitamina D sobre a saúde son controvertidos. Un informe do Institute of Medicine (IOM) dos Estados Unidos sinalou o seguinte: "Os resultados referidos ao cáncer, doenzas cardiovasculares e hipertensión, diabetes e síndrome metabólica, caídas e o rendemento físico, funcionamento inmunitario e trastornos autoinmunes, infeccións, funcionamento neuropsicolóxico, e preeclampsia non se poden asociar de forma fiable co consumo de calcio ou vitamina D e son a miúdo contraditorios." Algúns investigadores non están de acordo con estas conclusións e parécelles que o IOM foi demasiado definitivo nas súas recomendacións e cometeu algúns erros matemáticos ao calcular os niveis sanguíneos de vitamina D asociados coa saúde ósea.

Os principais efectos sobre a saúde que se alegou que ten a suplementación con vitamina D son os seguintes:

#### Mortalidade 
Niveis baixos de vitamina D están asociados cun incremento da mortalidade. A suplementación con vitamina D3 parece facer decrecer nalgúns estudos a mortalidade especialmente en mulleres anciás. A vitamina D2, o alfacalcidol, e o calcitriol non parecen ser efectivos. Os datos suxiren que se produce unha curva de risco con forma de U na gráfica dos niveis séricos de 25OHD comparados coa mortalidade por calquera causa; o aumento do risco con niveis altos aparece nun limiar máis baixo na poboación negra.

#### Saúde ósea 
miniatura|Regulación do calcio no corpo humano. O papel da vitamina D móstrase en laranxa.
Baixos niveis séricos de vitamina D están asociados coa aparición de raquitismo, fracturas por caídas, e densidade mineral ósea baixa. Algúns estudos mostran que a suplementación con vitamina D e calcio mellora a densidade mineral ósea lixeiramente, fai decrecer o risco de fracturas nas caídas en certos grupos de poboación.

#### Enfermidades cardiovasculares 
As evidencias sobre os efectos da suplementación con vitamina D sobre as enfermidades vasculares son tamén pobres. Doses altas ou moderadas poden reducir o risco de enfermidades cardiovasculares pero a súa significancia clínica é cuestionable.

#### Cancro 
Niveis baixos de vitamina D están asociados con algúns cánceres. Porén, cando se fai unha suplementación da dieta con vitamina D para tratar casos de cáncer de próstata, non parece que se obteñan beneficios. Os resultados sobre os efectos protectores ou prexudiciais da suplementación con vitamina D noutros tipos de cáncer non son concluíntes.

#### Esclerose múltiple 
A vitamina D parece ter un efecto protector contra a esclerose múltiple. A hipótese inicial para explicalo estaba baseada no feito de que a esclerose múltiple dáse nunha alta proporción nas rexións do mundo nas que hai longos períodos con poucas horas de luz solar (pero parece que a síntese de vitamina D non está ligada coa latitude na que se viva), pero agora hai outras evidencias que o apoian.

#### Outros 
Os niveis adecuados de vitamina D poden tamén estar asociados cos ciclos de crecemento saudables dos folículos pilosos. Tamén se teñen sinalado asociacións entre os niveis baixos de 25(OH)D e as enfermidades vasculares periféricas, certos cánceres, esclerose múltiple, artrite reumatoide, diabetes mellitus tipo 1 (xuvenil), Porén estas asociacións atopáronse en estudos observacionais e a suplementación con vitamina D vitamin supplements non demostrou que reduza o risco de padecer estas doenzas.

### Outros efectos sobre a saúde 
#### Infeccións 
A vitamina D parece ter efectos sobre o funcionamento do sistema inmunitario . Postulouse que inflúe no contaxio da gripe, e a falta de síntese de vitamina D durante o inverno é unha explicación das altas taxas de infección gripal durante o inverno. Nas infección virais outros factores implicados son os niveis de humidade relativamente baixos producidos polas calefaccións e as temperaturas frías que favorecen o espallamento do virus.
Os niveis baixos de vitamina D parecen ser un factor de risco para a tuberculose  e historicamente, utilizouse como tratamento. Algúns estudos indican que a vitamina D pode tamén xogar un papel na infección por VIH.

### Deficiencia (hipovitaminose D) 
Os niveis sanguíneos baixos de calcidiol (25-hidroxi-vitamina D) poden ser o resultado dunha escasa exposición ao sol. A deficiencia en vitamina D afecta á correcta mineralización dos ósos, e foi asociada con doenzas que teñen que ver co debilitamento dos ósos , entre as cales as principais son o raquitismo e a osteomalacia.

#### Raquitismo 
O raquitismo, unha enfermidade infantil caracterizada pola falta de crecemento e deformidade dos ósos longos, pode ser causada por deficiencia de calcio e fósforo e por falta de vitamina D. Esta deficiencia é hoxe moi común en moitos países de África, Asia e Próximo Oriente  e naquelas persoas que teñen trastornos xenéticos como o raquitismo por deficiencia en pseudovitamina D. O papel desempeñado pola dieta no desenvolvemento do raquitismo  foi determinado por Edward Mellanby entre 1918–1920. O raquitismo nutricional existe en países con intensa insolación como Nixeria e pode aparecer sen que haxa deficiencia de vitamina D. En países como Gran Bretaña, onde o raquitismo e a osteomalacia son hoxe raros, houbo estalidos destas doenzas nalgunhas comunidades inmigrantes, mesmo en mulleres que aparentemente tiñan unha exposición á luz solar axeitada e usaban roupas que non lles tapaban todo o corpo. O feito de ter pel escura e ter unha escasa exposición ao sol non produce raquitismo a non ser que a dieta se desvíe do patrón omnívoro occidental caracterizado por consumos altos de carne, perixe, ovos e baixos de cereais. Os factores de risco dietarios do raquitismo inclúen o non consumo de alimentos de orixe animal. A deficiencia da vitamina D segue sendo a principal causa do raquitismo entre os nenos pequenos na maioría dos países, porque o leite materno é pobre en vitamina D e certos costumes sociais e as condicións climáticas poden impedir unha exposición adecuada aos raios ultravioleta da luz solar. En países soleados como Nixeria, Suráfrica, e Bangladesh, onde a enfermidade aparece entre nenos pequenos e nenos maiores, a doenza atribúese ao consumo baixo de calcio na dieta, o cal é característico das dietas baseadas principalmente nos cereais e con pouco consumo de produtos lácteos. nalgúns estudos case 2/3 de 500 nenos estudados tiñan raquitismo lixeiro a finais da década de 1920. O incremento no consumo de proteína animal  que se produciu no século XX na dieta norteamericana e un aumento do consumo de leite  fortificado con pequenas cantidades de vitamina D coincidiu cun enorme descenso nos casos de raquitismo. pero non hai evidencias concluíntes de que haxa baixos niveis de vitamina D nos pacientes con dores crónicas.

#### Deficiencia e cor da pel 
As investigacións indican que as persoas de pel escura que viven en climas temperados teñen menores niveis de vitamina D. As evidencias recentes implican a hormona paratiroide (PTH). Un estudo a grande escala dos determinantes xenéticos da insuficiencia de vitamina D nos individuos brancos non atopou asociación coa súa pigmentación.

#### Recomendacións sobre a suplementación 
O Director Xeral de Investigación e Desenvolvemento e Xefe do Consello Científico do Departamento Británico de Saúde e o Servizo Nacional de Saúde (NHS) indicou que os nenos desde seis meses a cinco anos deberían recibir suplementación con vitamina D, especialmente durante o inverno. Porén, á xente que toma suficiente vitamina D nas súas dietas e está suficientemente ao sol non se lle recomenda suplementación con vitamina D.

Un grupo de expertos publicou en 2011 unha guía clínica, facendo énfase nos tratamentos e o consumo de vitamina D recomendados para os pacientes con risco de deficiencia que se listaban, na que se establecía que as fontes de vitamina D2 e D3 son equivalentes. As mulleres embarazadas ou en período de lactación deberían consultar ao médico antes de tomar suplementos de vitamina D. Para os nenos de ata 12 meses, o límite máximo tolerable (cantidade máxima que pode tolerarse sen causar dano) está establecido en 25 microgramos/día (1.000 IU). Unha cantidade de 1.000 microgramos (40.000 IU) diarias nos bebés produce toxicidade nun mes. O Instituto de Medicina (IOM), que foi comisionado para o efecto polos gobernos dos Estados Unidos e o Canadá, incrementou o límite máximo tolerable a 2.500 IU diarias para as idades entre 1 e 3 anos, a 3.000 IU diarias para as idades entre 4 a 8 anos e a 4.000 IU diarias para as idades entre 9 e 71+ anos (incluídas mulleres preñadas ou en lactación). A sobredose de vitamina D causa hipercalcemia, e os principais síntomas da sobredose de vitamina D son precisamente os da hipercalcemia: anorexia, náusea, e vómitos, e frecuentemente poliúria, polidipsia, debilidade, nerviosismo, prurito, e, finalmente, insuficiencia renal. Poden tamén aparecer proteinuria, formación de cilindros urinarios (depósitos proteicos con forma cilíndrica), azotemia (exceso de produtos nitroxenados no sangue), e calcificación metastática (especialmente nos riles). Os danos nos riles poden ser irreversibles. Nos individuos de pel clara en aproximadamente 20 minutos de exposición á luz ultravioleta as concentracións de precursores da vitamina D producidos na súa pel chegan a un equilibrio (este tempo é de 3 a 6 veces maior para as persoas de pel pigmentada), e toda a vitamina D que se produza de máis é degradada. Nos casos publicados de toxicidade por hipercalcemia nos que se coñecían as doses de vitamina D e os niveis de 25-hidroxi-vitamin D o consumo era en todos eles ≥40.000 IU (1.000 mcg) diarios.

## Recomendacións 
### Consumo Dietético de Referencia 
O Consumo Dietético de Referencia (*Dietary Reference Intake*) de vitamina D facilitado polo *Institute of Medicine* en 2010 supera as recomendacións previas de Consumo Adecuado (*Adequate Intake*). Estas recomendacións calcúlanse asumindo que non se produce síntese de vitamina D na pel por unha escasa exposición ao sol e que toda a vitamina D procede da dieta. Os valores refírense ao consumo total de vitamina D procedente dos alimentos, bebidas e suplementación, e foi calculado para a poboación norteamericana (danse datos para a Unión Europea máis abaixo).

Os novos consumos de referencia para a vitamina D son:
* Entre 1 e 70 anos de idade: 600 IU/día (equivalente a 15 μg)
* De 71 anos ou máis: 800 IU/día
* Mulleres embarazadas/en lactación: 600 IU/día
O Consumo Adecuado para os bebés segue sendo:
* De 0–12 meses: 400 IU/día

A cantidade diaria recomendada de vitamina D na **Unión Europea** é de 5&nbsp;µg. 1&nbsp;µg = 40 IU and 0.025&nbsp;µg = 1 IU.

## Fontes na dieta 
miniatura|Os peixes graxos (azuis) como o salmón son fontes dietarias de vitamina D.
Nalgúns países diversos alimentos (leite, cereais) están suplementados artificialmente con vitamina D. Son fontes importantes de vitamina D os seguintes alimentos: A exposición dos fungos *Agaricus bisporus* á luz UV proporciona un incremento no contido de vitamina D nunha porción de 100 g (á prancha) desde un valor inicial de 14 IU (que equivalen a 0,14 IU/g) se non se expón á luz UV ata un valor final de 500 IU (equivalentes a 5 IU/g) despois de ser exposto á luz UV.

## Historia 
En 1913 os investigadores norteamericanos Elmer McCollum e Marguerite Davis descubriron unha substancia no aceite de fígado de bacallau , que máis tarde recibiría o nome de "vitamina A". O doutor británico Edward Mellanby decatouse de que os cans que eran alimentados con aceite de fígado de bacallau non desenvolvían o raquitismo, e concluíu que a vitamina A, ou algún factor estreitamente asociado, podía previr esta doenza. En 1921, Elmer McCollum ensaiou con aceite de fígado de bacallau no cal fora previamente destruída a vitamina A. Ese aceite modificado curaba igualmente aos cans enfermos, polo que McCollum concluíu que o factor presente no aceite de fígado de bacallau era o responsable da curación do raquitismo e distinto da vitamina A. Chamoulle vitamina D porque era a cuarta vitamina á que se lle daba nome. Non se sabía inicialmente que, a diferenza doutras vitaminas, a vitamina D podía ser sintetizada polos humanos expoñéndose á luz ultravioleta.

En 1923, estableceuse que cando o 7-deshidrocolesterol é irradiado con luz, producíase unha forma de vitamina liposoluble (agora coñecida como D3). Alfred Fabian Hess dixo que "luz igual a vitamina D." Adolf Windaus, da Universidade de Göttingen en Alemaña, recibiu o Premio Nobel de Química en 1928, polo seu traballo sobre os esterois e a súa conexión coas vitaminas. Na década de 1930 clarificou máis a estrutura química da vitamina D.

En 1923, Harry Steenbock na Universidade de Wisconsin demostrou que a irradiación con luz ultravioleta incrementaba o contido en vitamina D dos alimentos e outros materiais orgánicos. Despois de irradiar comida para roedores, Steenbock descubriu que os roedores se curaban do raquitismo. O déficit de vitamina D era a causa do raquitismo. Steenbock patentou a súa técnica de irradiación, que foi utilizada cos alimentos, especialmente co leite. Cando expirou a súa patente en 1945, o raquitismo fora erradicado nos Estados Unidos.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Proteína que se une á vitamina D

### Ligazóns externas 
* Dietary Supplement Fact Sheet: Vitamin D from the U.S. National Institutes of Health
* Benefits of Vitamin D - The Sunshine Vitamin