Витамин D в организме человека: добавки, дозировки, источники, риски, польза

Витамин D в организме человека: добавки, дозировки, источники, риски, польза

11w45.jpg

Витамин D представляет собой группу жирорастворимых секостероидов, ответственных за повышение кишечной абсорбции кальция и фосфата. В организме человека наиболее важными соединениями этой группы являются витамин D3 (колекальциферол или холекальциферол) и витамин D2 (эргокальциферол). Колекальциферол и эргокальциферол могут поступать в организм с пищей и/или пищевыми добавками.

Общая информация

Витамин D также может синтезироваться в организме (в частности колекальциферол) в коже, из холестерина, при воздействии солнечного света (поэтому его и называют «солнечный витамин»).

Хотя витамин D обычно называют витамином, на самом деле он не является витамином в полном смысле слова, так как большинство млекопитающих способны синтезировать его самостоятельно при воздействии солнечного света. Вещество классифицируется как витамин, только если оно не может быть синтезировано в достаточном количестве самим организмом, и его необходимо получать извне, например, из пищи.

Нехватка витамина D наряду с нехваткой некоторых других витаминов была обнаружена при болезни рахит, детской форме остеомаляции. Кроме того, в развитых странах витамин D наряду с другими витаминами используют в качестве добавки к основным продуктам питания (например, молоко), чтобы избежать развития ряда заболеваний, вызванных дефицитом этого витамина.

Синтез витамина D под воздействием солнечного света, а также употребление пищи, богатой витамином D, обычно обеспечивает поддержание адекватной концентрации витамина D в сыворотке крови. Имеются свидетельства того, что синтез витамина D при воздействии солнечного света регулируется отрицательной обратной связью, которая предотвращает его токсичность.

Однако из-за неопределенности в вопросе риска развития раковых заболеваний в результате солнечного излучения, Институт медицины США не дает никаких рекомендаций по поводу количества солнечного воздействия, необходимого для удовлетворения потребности в витамине D. Соответственно, в диетических рекомендациях по потреблению витамина D не учитывается его синтез в организме. В рекомендациях учитывается только поступление витамина в организм с пищей, что в действительности встречается крайне редко.

Помимо того, что витамин D может противодействовать развитию рахита или остеомаляции, его влияние на здоровье в целом достаточно противоречиво.

Витамин D полезен для обеспечения здоровья костей и для снижения смертности у пожилых женщин.

В печени колекальциферол (витамин D3) превращается в кальцидиол, также известный как кальцифедиол (INN), 25-гидроксихолекальциферол или 25-гидроксивитамин D3 - сокращенно 25 (OH) D3.

Эргокальциферол (витамин D2) преобразуется в печени в 25-гидроксиэргокальциферол, также известный как 25-гидроксивитамин D2 - сокращенно 25 (OH) D2.

Для определения статуса витамина D у человека оценивается количество этих двух метаболитов витамина D в сыворотке крови. Часть кальцидиола преобразуется в почках в кальцитриол, биологически активную форму витамина D. Кальцитриол в крови циркулирует в качестве гормона, регулирующего концентрацию кальция и фосфата в крови и отвечающего за формирование здорового роста и ремоделирования костей.

Кальцитриол также влияет на нервно-мышечную и иммунную функции.

Заболевания, связанные с низким уровнем витамина D: (ниже 30 нг/мл в тесте витамина D 25(OH))

как нам получить достаточное количество витамина D?

1) Солнце. Парадокс: нам десятилетиями объясняли, что загорать – вредно для кожи, надо прятаться от солнца и пользоваться кремом с высокой защитой. Действительно, тут человечество зажато в двойные тиски: исследования показывают, что витамин D снижает риск практически всех видов рака – кроме рака кожи. А для того чтобы в организме выработалось достаточное количество витамина D, нужно подставлять голую кожу солнцу, причем делать это надо в середине дня, когда солнечные лучи падают прямо. Чем большая площадь поверхности кожи открыта солнцу, тем больше синтезируется витамина D, а солнцезащитные средства мешают нам получить необходимый витамин. Что же делать?

Хорошая новость: чтобы летом получить свою дозу витамина Д, не нужно жариться на солнце часами, достаточно несколько раз в неделю проводить на солнце примерно половину того времени, за которое ваша кожа краснеет. Светлокожие люди получают солнечного витамина больше, потому что меланин – темный пигмент – препятствует синтезу витамина D. Соответственно, смуглым и загорелым людям надо проводить на солнце больше времени.

2) Пища. Витамин D содержится в некоторых продуктах, в основном – животного происхождения:

· Жирная рыба (например, лосось), печень и икра рыб, рыбий жир

· Говяжья печень

· Яйца (желтки)

· Молочные продукты, особенно жирные (сыр, масло, сливки, сметана)

К сожалению, во всех этих продуктах витамина D не очень много – чтобы получить дневную норму, придется съесть, например, 900 граммов трески или 800 граммов сыра.

Есть и еще один неожиданный источник солнечного витамина: грибы! Например, лисички или шиитаке. Исследование эндокринолога Майкла Холика (Michael Holick) из Бостонского университета показало, что грибы, на которые светило солнце или которые специально подвергали UV-облучению, содержат высокие дозы витамина D2.

10 низкоуглеводных пищевых продуктов с высоким содержанием витамина D

Витамин Д: дозировка

Джек Круз о витамине D. Обзорная статья (на русском)

Витамин D, йод, селен. Слайды из лекции Дональда Миллера

Король Солнце: ученые выяснили, что витамин D помогает от импотенции, молочницы и депрессии

Влияние витамина Д на иммунную систему.

Витамин D - продление жизни, защита от рака

Информация по витамину и связь с различными заболеваниями.

Связь между витамином D и резистентностью к инсулину

Влияние высоких доз витамина D3 на слизистую оболочку кишечника. Ссылка от Д.С.

Effects of high doses of vitamin D3 on mucosa-associated gut microbiome vary between regions of the human gastrointestinal tract

Abstract

Purpose

Vitamin D is well known for its effects on bone mineralisation but has also been attributed immunomodulatory properties. It positively influences human health, but in vivo data describing vitamin D effects on the human gut microbiome are missing. We aimed to investigate the effects of oral vitamin D3 supplementation on the human mucosa-associated and stool microbiome as well as CD8+ T cells in healthy volunteers.

Methods

This was an interventional, open-label, pilot study. Sixteen healthy volunteers (7 females, 9 males) were endoscopically examined to access a total of 7 sites. We sampled stomach, small bowel, colon, and stools before and after 8 weeks of vitamin D3 supplementation. Bacterial composition was assessed by pyrosequencing the 16S rRNA gene (V1–2), and CD8+ T cell counts were determined by flow cytometry.

Results

Vitamin D3 supplementation changed the gut microbiome in the upper GI tract (gastric corpus, antrum, and duodenum). We found a decreased relative abundance of Gammaproteobacteria including Pseudomonas spp. and Escherichia/Shigella spp. and increased bacterial richness. No major changes occurred in the terminal ileum, appendiceal orifice, ascending colon, and sigmoid colon or in stools, but the CD8+ T cell fraction was significantly increased in the terminal ileum.

Conclusion

Vitamin D3 modulates the gut microbiome of the upper GI tract which might explain its positive influence on gastrointestinal diseases, such as inflammatory bowel disease or bacterial infections. The local effects of vitamin D demonstrate pronounced regional differences in the response of the GI microbiome to external factors, which should be considered in future studies investigating the human microbiome.

[+] Открыть спойлер: The results of our study demonstrate the effect of an 8-week high-dose vitD3 supplementation on the human microbiome of the upper GI tract. These changes included a reduction in opportunistic pathogens and an increase in bacterial richness.

To the best of our knowledge, the effects of vitD3 on the human microbiome have not yet been studied. So far, the effects of a vitamin D supplementation on the gut microbiome have only been studied in murine colitis model. Vitamin D3 protected these mice from dextran sodium sulphate-induced colitis, which is a common model of IBD. The severity of colitis was significantly higher in VDR and CYP27B1 knockout mice [37]. Because the composition of the gut microbiome of mice is substantially different from the human microbiome [38], any interventional effects that are found in mouse studies cannot be translated directly to humans.

By taking a series of biopsies from the major regions of the human GI tract, we found an overall increase in phylotype richness together with a decrease in Proteobacteria mostly in the mucosa of the upper GI tract. In particular, the class of Gammaproteobacteria decreased significantly, including genera of typical opportunistic pathogens like Pseudomonas spp. and Escherichia/Shigella spp. Stools and mucosal regions of the lower GI tract showed only minor changes and support recent findings that mucosa-associated microbiomes differ significantly from stools [13] and that only biopsies offer the chance to analyse changes in the mucosa-associated microbiome in sufficient detail. Most human intestinal microbiome studies are based on data obtained from stools [8, 9, 16, 17, 39] or rectal/colonic mucosal samples [13, 18, 40]. These studies have investigated external influences, such as the effects of diet [8, 9, 41, 42], physical exercise [39], or drugs [14], and have identified associations with certain disease like IBD, IBS, or obesity [8, 18, 40]. But some interventional studies using therapeutics which affect the microbiome (e.g. prebiotics, omega-3 fatty acids) were not able to identify significant changes in stools [43, 44] since some effects might be limited to the upper GI tract. With our comprehensive sampling of the whole GI tract, we were able to show that the major effects of vitamin D on the human gastrointestinal microbiome were only present in the upper GI tract but not in mucosal samples of the colon, ileum, or stools. Future microbiome studies need to be aware that interventions such as vitamin D supplementation can have significantly different effects on different regions of the GI tract and that these effects cannot necessarily be detected in stools.

In general, the assessment of the microbial composition of samples from the gastrointestinal system is often affected by high inter-individual variation [45] and the methods used for sample processing (e.g. sample storage, DNA extraction, and primer choice). Previous studies have shown that freezing of stools prior to DNA extraction can lead to an increased ratio of Firmicutes to Bacteroidetes [46]. The proportion of Firmicutes reported in the literature varies considerably. Some studies report a microbial composition dominated by Firmicutes [27, 47, 48], whereas other studies report similar levels compared to the results in our study [45, 49, 50].

Our study also showed that the intestinal microbiome varies along the human GI tract and thus supports a previous study which found a similar bacterial distribution pattern in the ileum and colon of healthy humans [51]. The bacterial composition along the GI tract is determined by different niche factors (e.g. pH, oxygen, tension, nutrients), and microbiome data do not necessarily reflect the anatomical categorisation. In our study, the microbiome of the duodenum was more similar to the stomach rather than to the terminal ileum, which was more similar to colon samples. Different regions of the human GI tract vary in function, permeability, type, and number of immune cells [52, 53].

A significantly higher number of CD8+ T cells in the upper GI (GC and GA) compared with lower GI sites [52] is part of the first defence line against foodborne pathogens. The significant decrease in Gammaproteobacteria that we found was limited to the mucosa of the upper GI tract and might have been driven by the increased CD8+ T cell fraction found after 8 weeks of vitD3 supplementation. CD8+ T cells have the highest expression level of VDR compared with other immune cells [25], which suggests that CD8+ T cell function is also regulated by vitamin D. High vitamin D levels have been associated with a decline in naïve CD8+ T cells and an increase in CD8+ effector T cells [54]. After vitD3 supplementation, we observed a trend towards elevated CD8+ T cell levels in all seven assessed GI regions, but we did not analyse the different CD8+ T cell subpopulations in this study. The stimulation of mucosal CD8+ T cells by vitD3 could contribute for the effects on Gammaproteobacteria together with other known effects of vitamin D, such as the induction of antimicrobial peptides (e.g. cathelicidin [55]) and the stimulation of certain cytokine production by mucosal dendritic cells [56]. In addition, murine CD8+ T cells [57] and human activated T cells [58] have been found to express 1α-hydroxylase (CYP27B1) which enables the production of calcitriol, the active hormonal state of vitD3. Calcitriol influences cytokine production in human CD8+ T cells [59] and is known to act as a signal in inflammatory processes [60, 61]. CD8+ T cells are also capable of directly destroying harmed or infected host cells, thus lowering the number of proinflammatory cells [62].

Reducing such an inflammatory environment by vitD3 could diminish the competitive advantage of opportunistic pathogens, such as Escherichia/Shigella spp. or Pseudomonas spp. which are evolutionary better adapted to inflammation and can outcompete commensal bacteria [63]. In return, a low inflammatory environment allows beneficial bacteria such as Bacteroidetes to outcompete opportunistic pathogens, resulting in increased phylotype richness which we found in this study.

An increase in bacterial richness could be particularly beneficial for gastrointestinal problems such non-alcoholic steatohepatitis or IBD which is characterised by decreased bacterial richness, lower vitamin D levels, and an overgrowth of pathogens [17, 50, 64–68]. Studies have reported beneficial effects of a vitamin D treatment in IBD patients [69] which could be to some extent due to the restoration of gut microbiome homoeostasis indicated by a reduction in opportunistic pathogens such as Enterobacteriaceae, which belong to the class of Gammaproteobacteria [17, 65–67, 70]. 16S rRNA amplicon sequencing as used in our study yields only relative abundances which cannot be used to differentiate between an increase in Bacteroidia and a decrease in Gammaproteobacteria. We assume that a decrease in Gammaproteobacteria is more likely because we found a decrease in several genera of Gammaproteobacteria, whereas no single genus of Bacteroidia was significantly altered after 8 weeks of vitD3 supplementation.

After vitD3 supplementation, we also found a decrease in overall abundance of Helicobacter spp. in the H. pylori-positive subgroup where approximately 90 % of all bacteria in the stomach were classified as Helicobacter spp. These are the first data to describe an effect of vitD3 on H. pylori infections and support the finding that CYP27B1 knockout mice which cannot produce calcitriol show a significantly higher relative abundance of Helicobacteriaceae compared to wild-type mice [37]. In these knockout mice, a calcitriol supplementation successfully decreased Helicobacteriaceae levels. The relevant role of vitD3 in H. pylori infections is also supported by the finding that H. pylori itself induces increased expression of the VDR [71].

VitD3 dosing in our study was above currently recommended dosing for vitamin D supplementation [72] and resulted in mean vitamin D levels of 55.2 ng/mL. The safety of such a high vitamin D supplementation has previously been reported [73]. We did not observed any adverse effects and no safety parameters, including serum and urine calcium and phosphate were significantly changed during 8 weeks of a high-dose vitD3 supplementation. At present, it is not advised to generally administer such high vitD3 doses for longer time periods in humans. Randomized intervention long-term trials are needed to evaluate the risks and benefits of such high vitD3 doses for human health, because this dose is not what the international guidelines state as recommended daily allowance. One limitation of our study is the relatively small sample size mainly because of the invasive procedures. Despite the relatively small study cohort and a high degree of inter-individual variation of the intestinal microbiome, we were able to observe a significant modulatory effect of vitD3 in the upper GI tract.

Conclusion
The marked reduction in Gammaproteobacteria, which include typical opportunistic pathogens and the increase in phylotype richness, supports the beneficial effect of a high-dose vitD3 supplementation on the human gut microbiome. This might in part explain the effects of a vitamin D-rich diet on IBD or bacterial infections and encourage studying the effects of vitamin D in these patients. The fact that the vitamin D effect on the microbiome was only evident in the upper GI tract should guide future microbiome studies in humans to also assess the upper GI tract in addition to stools and colonic mucosal samples.

Клиническое воздействие витамина D при лечении кистозного фиброза. Декабрь 2016 г.

Дети, страдающие аутизмом, улучшают симптомы после приема витамина D.

Информация о витамине Д от montreal15

снижение риска развития рака при приеме витамина D с кальцием

Солнечный свет заряжает энергией Т-клетки, ответственные за иммунитет

Витамин D участвует в энергетическом обмене и в биологии адипоцитов в естественных условиях, частично за счет регуляции бета-окисления и экспрессии UCP..

витамин D увеличивает выработку гормонов, которые замедляют старение яичников

48 ученых рекомендуют, чтобы население достигло уровня 40-60 нг/мл (100-150 нмоль/л) витамина D в сыворотке крови

Добавка витамина D для профилактики острых респираторных инфекций: систематический обзор и метаанализ отдельных данных участников.

Рекомендуемые и протестированные препараты

Для аутоиммунки побольше надо, подозреваю.