Vitamin D je významný hráč v bitvě proti diabetu

Diabetes představuje celosvětový zdravotní problém, postihuje více než 285 milionů nemocných a neustále narůstá. Experti WHO očekávají v roce 2050 přes 450 milionů diabetiků. V této souvislosti nabývají na významu množící se poznatky o patogenetickém vztahu mezi deficitem vitaminu D (vit D) a poruchami glukózového metabolismu, jako je porušená lačná glykémie (IFG), porušená glukózová tolerance (PGT), inzulinorezistence (IR) a oba typy diabetu (T1D, T2D). Podobně jako roste incidence diabetu u celosvětové populace, zvyšuje se v poslední dekádě také deficit vit D.

 Z celkového počtu nemocných 90 až 95 % tvoří diabetici 2. typu (T2D), zbývajících 5 až 10 % pak diabetici 1. typu (T1D) a vzácnější formy diabetu (genetické formy diabetu, sekundární diabetes u onemocnění pankreatu a gestační diabetes). Etiologie diabetu je multifaktoriální a kromě genetiky se silně uplatňují vlivy zevního prostředí včetně rizikového životního stylu. Odhaduje se, že nedostatkem vit D trpí přes miliardu obyvatel na světě. Pro vzájemné vztahy obou pandemií svědčí sezónní variace bazálních glykémií a glykovaného hemoglobinu (HbA1c), jejichž hodnoty bývají vyšší v zimních měsících a nižší v letním období. Obdobně v závislosti na ročním období kolísá také koncentrace vit D.

Metabolismus vitaminu D a definice jeho deficitu

 Vit D bývá tradičně chápán jako nutriční složka nezbytná pro správný vývoj skeletu v období růstu a pro udržení zdravé kosti v dospělosti. Jeho význam je však daleko širší. Hydroxylací v organismu vzniká kalcitriol, vlastní aktivní forma vit D. Svou strukturou, metabolismem a mechanismem účinku je kalcitriol blízce příbuzný steroidním hormonům. V buněčném jádře dochází k interakci mezi kalcitriolem a jeho receptorem. Vit D receptor (VDR) je vlastně nukleární transkripční faktor, jímž disponuje prakticky každá jaderná buňka lidského těla. Po složitých interakcích uvnitř buněčného jádra, na nichž se podílejí komplexy koregulačních molekul, je modulována genová transkripce více než 500 cílových genů.

Kalcitriol cirkulující v krevním oběhu je produkován v buňkách proximálního tubulu ledvin. Tato sekrece je regulována koncentracemi kalcia, fosfátu, kalciotropními hormony a působky a zejména sérovou koncentrací kalcitriolu samotného. Velké množství tkání a buněk je schopno exprimovat hydroxylázy nutné k syntéze i degradaci kalcitriolu. Tato parakrinní/autokrinní sekrece kalcitriolu však podléhá jiným regulačním mechanismům. To vysvětluje pleiotropní účinky vit D na lidský organismus.

Podle posledního doporučení Americké endokrinologické společnosti z roku 2011 je deficit vit D definován jako koncentrace 25(OH) vit D < 20 ng/ml (50 nmol/l), insuficience pak jako koncentrace 25(OH) vit D < 30 ng/ml (75 nmol/l).

Debata o úloze vit D v rozvoji diabetu v poslední době rozvířila vědecké vody. Experimentální studie ukazují, že může hrát významnou roli v obraně proti T1D, stejně jako T2D. Epidemiologické studie naznačují spojení mezi nedostatkem vit D v dětství a zvýšeným výskytem obou typů diabetu v dospělosti, zatímco časná a dlouhodobá suplementace vit D může snížit výskyt tohoto onemocnění. Ochranné účinky vit D jsou zprostředkovány ovlivněním několika řídících složek, především imunitního systému a kalciové homeostázy. Nicméně, rostoucí množství důkazů naznačuje, že vit D má také přímý ochranný vliv na beta‑buňky pankreatu.

Mechanismus účinku vitaminu D s ohledem na vznik diabetu

Vit D a jeho biologicky aktivní forma kalcitriol jsou součástí mnoha fyziologických pochodů v lidském těle. Nezastupitelnou roli hraje kalcitriol v regulaci kalcium‑fosfátového metabolismu, neméně důležitý je jeho účinek na diferenciaci buněk a také na imunitní systém. Ovlivňuje zejména mechanismy vrozené imunitní reakce, jeho efekt je však velmi variabilní. V regulaci protiinfekční a protinádorové imunity působí jako imunostimulans, v regulaci autoimunitních pochodů jako imunosupresivum. Díky těmto vlastnostem nachází vit D uplatnění v prevenci některých infekčních a autoimunitních onemocnění včetně diabetu. Kalcitriol a jeho syntetická analoga s potlačeným hyperkalcemickým efektem představují léčiva, která mohou být přínosem v terapii autoimunit.

Kalcitriol je nezbytný pro správnou funkci beta‑buněk pankreatu. Vit D tedy ovlivňuje inzulinovou sekreci přímo (beta‑buňky obsahují receptory pro vit D) i nepřímo regulací kalciové homeostázy. Hypokalcémie je spojována s porušenou sekrecí inzulinu, protože kalcium působí jako vnitrobuněčný mediátor inzulinu. Vit D zároveň působí jako silný imunomodulátor, čímž ovlivňuje řadu buněk i tkání celého organismu.

Vztah mezi nedostatkem vitaminu D a DM 1. typu

Diabetes mellitus 1. typu (T1D) se vyvíjí v důsledku poruchy imunitního systému. Vědecké důkazy ukazují, že vit D hraje důležitou roli při normální funkci imunitního systému. Nedostatek vit D může vést k selhání imunitního systému. V důsledku toho jedincův vlastní imunitní systém začne útočit a ničit vlastní inzulin produkující buňky pankreatu (beta‑buňky).

Důkazy o spojení mezi nedostatkem vitaminu D a DM 1. typu

Vědci zkoumali koncentraci vit D u pacientů s T1D a zjistili, že je u většiny diabetiků nízká. V nedávno zveřejněné studii v Journal of Pediatrics výzkumníci z Joslin Diabetes Center zaznamenali, že drtivá většina jejich pacientů s T1D trpí nedostatkem vit D. Studie byla provedena u dětí a mladistvých. Deficit vit D výrazně zvyšuje riziko rozvoje diabetu u dětí, suplementace vit D toto riziko snižuje. Použití kalcitriolu v léčbě inzulitidy je limitováno jeho hyperkalcemickým efektem, proto se pozornost zaměřuje na analoga kalcitriolu, jež mají tento efekt redukovaný.

Důkaz, že vitamin D může zabránit diabetu 1. typu

Vědci se nyní snaží dokázat, že dostatečná koncentrace vit D může zabránit rozvoji T1D. Velice recentní studii provedli ve Finsku. Do této studie, která začala v roce 1966, bylo celkem zařazeno 10 821 dětí narozených v roce 1966 v severním Finsku. Koncentrace vit D byla vyšetřena během prvního roku života. Tehdy byla doporučená dávka vit D u dětí ve Finsku 2 000 IU za den. Tyto děti pak byly sledovány po dobu 31 let pro vývoj T1D.

U dětí, které dostávaly doporučenou denní dávku 2 000 IU vit D během prvního roku života, bylo pozorováno téměř 80% snížení rizika rozvoje T1D ve srovnání s dětmi, jež dostávaly méně vit D. Výsledky této studie byly publikovány v prestižním British Medical Journal již v roce 2001.

Je zajímavé, že doporučené dávky vit D pro kojence ve Finsku se snížily z 2 000 IU až 1 000 IU za den v roce 1975 až na 400 IU den v roce 1992. (Pro srovnání, v USA to bylo 200 IU denně.) Toto snížení denní dávky nemá žádný vědecký základ. V posledních desetiletích se výskyt T1D ve Finsku zvýšil a řada vědců upozorňuje na vysoce pravděpodobnou souvislost s poklesem doporučené denní dávky vit D. Od roku 1999 je ve Finsku nejvyšší incidence T1D na světě. Ve Finsku je nízký počet slunečných dnů, a proto je syntéza vit D v kůži mnohem nižší v porovnání s jižními oblastmi. Finská populace je tedy více ohrožena nedostatkem vit D.

Nejen ve Finsku, ale i v dalších zemích vědci objevili důležitou roli vit D v prevenci T1D. V mezinárodní studii EURODIAB vědci zjistili, že vit D v kojeneckém věku může výrazně snížit riziko vzniku T1D. Tato studie byla provedena v sedmi centrech v různých zemích rozdílné populace v Evropě.

Vztah mezi nedostatkem vitaminu D a diabetem 2. typu

Existuje souvislost mezi nedostatkem vit D a rozvojem diabetu 2. typu? Odpověď zní ano. Rizikové faktory špatného životního stylu jsou dobře známy a zvyšují výskyt T2D a obezity. Vit D je důležitý pro normální metabolismus glukózy, který ovlivňuje následujícími mechanismy:

\ \ Vit D přímo působí na beta‑buňky produkující inzulin v pankreatu stimulací ke zvýšené syntéze inzulinu.

\ \ Vit D přímo ovlivňuje svalové a tukové buňky zvýšením účinku inzulinu snížením inzulinové rezistence.

\ \ Vit D snižuje zánět, který se běžně vyskytuje u pacientů se syndromem inzulinové rezistence a T2D.

\ \ Vit D nepřímo zvyšuje tvorbu inzulinu a jeho činnost ovlivněním koncentrace vápníku uvnitř buněk.

Důkaz spojující nedostatek vitaminu D s výskytem DM 2. typu

Četné vědecké studie ukázaly nízkou koncentraci vit D u pacientů s T2D. Jedna pozoruhodná studie se zaměřila na hodnocení koncentrace vit D, prevalenci inzulinové rezistence a riziko T2D v populaci Spojených států. V této studii vědci dospěli k závěru, že lidé s nízkou koncentací vit D mají vysoké riziko pro rozvoj inzulinové rezistence a T2D.

Dokáže vitamin D zabránit rozvoji diabetu 2. typu?

 Ve studii z Finska vědci sledovali údaje o zdravotním stavu u mužů a žen ve věku od 40 do 74 let. Na začátku studie žádný z dobrovolníků netrpěl T2D. Následně byli tito jedinci sledováni 22 let se zaměřením na rozvoj T2D. Vědci zjistili, že lidé, kteří měli vyšší obsah vit D, měli nižší riziko rozvoje T2D. Předpokládá se tedy ochranný účinek dostatečné koncentrace vit D proti rozvoji T2D.

V další studii v USA vědci zjistili, že vit D a kalcium jako doplněk dokázaly snížit progresi prediabetu na diabetes. Tento ochranný účinek vit D byl srovnatelný s dalšími opatřeními, u nichž bylo již prokázáno snížení progrese z prediabetu k diabetu (redukční dieta, intenzivní fyzická aktivita a užívání metforminu).

Poučení z dosud proběhlých klinických studií

Z observačních i průřezových studií vyplývá, že nepochybně existuje inverzní vztah mezi deficitem vit D a vznikem poruchy glukózového metabolismu s následně zvýšeným rizikem rozvoje diabetu. Dosud provedené studie probíhaly za různých podmínek na odlišných souborech. Jejich výsledky přesto přinesly důležité důkazy a poznatky o prospěšnosti dostatečné koncentrace vit D nejen u diabetiků.

Pod silou důkazů publikovaných studií se řada expertů přiklání k názoru, že vit D má potenciál zabránit rozvoji diabetu i dalším komplikacím této nemoci. Závěrem lze tedy konstatovat, že již stávající poznatky přesvědčivě dokládají nezbytnost udržovat dostatečnou koncentraci vit D v průběhu celého roku bez sezónních poklesů. Suplementace vit D by se tak mohla stát součástí doporučené léčby obou typů diabetu.

Zdroj: