La vitamina D es un secoesteroide que desempeña un papel vital en la absorción de calcio y fosfato . Estudios recientes muestran varias asociaciones entre niveles bajos de vitamina D, o hipovitaminosis D , y trastornos neuropsiquiátricos, [1] incluyendo la enfermedad de Alzheimer , el autismo , la epilepsia , la esclerosis múltiple , la enfermedad de Parkinson y la esquizofrenia . [1] [2]
La vitamina D (la versión inactiva) proviene principalmente de dos formas: vitamina D 3 y vitamina D 2 . La vitamina D 3 , o colecalciferol , se forma en la piel después de la exposición a la luz solar o la radiación ultravioleta o a partir de suplementos de D 3 o fuentes de alimentos enriquecidos. La vitamina D 2 o ergocalciferol se obtiene de suplementos de D 2 o de fuentes alimenticias fortificadas. [3] Estas dos formas de vitamina D se metabolizan en el hígado y se almacenan como 25-hidroxivitamina D. [4] Antes del uso biológico, la forma de almacenamiento debe convertirse en una forma activa. Una forma activa común es la 1,25-dihidroxivitamina D. [4] El término vitamina D en este artículo significa colecalciferol, ergocalciferol, 25-hidroxivitamina D y las formas activas. La función de la vitamina D se caracteriza mejor por permitir la absorción de calcio y regular la homeostasis del calcio. La vitamina D también desempeña un papel en la absorción de fosfato. [5]
La hipovitaminosis D es cualquier deficiencia de vitamina D. No existe un estándar de concentración de vitamina D en sangre para diagnosticar la hipovitaminosis D. En el pasado, la hipovitaminosis D se definía por concentraciones sanguíneas inferiores a 20 ng/ml. [6] Sin embargo, en la literatura más reciente muchos investigadores han considerado que 30 ng/mL es una concentración insuficiente de vitamina D. [6] Los niveles subnormales de vitamina D generalmente son causados por una mala nutrición o la falta de exposición al sol. [5] Los factores de riesgo de hipovitaminosis D incluyen nacimiento prematuro, pigmentación de la piel más oscura, obesidad, malabsorción y edad avanzada.
El cerebro requiere el uso de muchos neuroesteroides para desarrollarse y funcionar correctamente. Estas moléculas a menudo se identifican como una de muchas sustancias comunes, incluidas las hormonas tiroideas , los glucocorticoides y las hormonas sexuales . Sin embargo, en estudios recientes, en todo el cerebro y el líquido cefalorraquídeo, la vitamina D ha comenzado a surgir como uno de estos neuroesteroides.
La presencia de vitamina D, su enzima activadora y VDR en el cerebro lleva a los investigadores a preguntarse qué papel desempeña la vitamina D en el cerebro. Las investigaciones sugieren que la vitamina D puede funcionar como modulador del desarrollo del cerebro y como neuroprotector . [1] En estudios recientes, la vitamina D ha mostrado una asociación con la regulación de la síntesis del factor de crecimiento nervioso (NGF). NGF es responsable del crecimiento y supervivencia de las neuronas. [8] Esta relación también se ha estudiado en ratas embrionarias y neonatales. Las ratas con deficiencia de vitamina D en desarrollo (DVD) tienen niveles reducidos de factores neurotróficos, aumento de la mitosis y disminución de la apoptosis . Estos hallazgos sugieren que la vitamina D afecta potencialmente el desarrollo de las neuronas, así como su mantenimiento y supervivencia. Se están realizando investigaciones actuales para investigar si la vitamina D es un factor que contribuye al funcionamiento normal del cerebro.
La hipovitaminosis D se asocia con varios trastornos neuropsiquiátricos , como demencia, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, epilepsia y esquizofrenia. Existen varios mecanismos propuestos por los cuales la hipovitaminosis D puede afectar estos trastornos. Uno de estos mecanismos es a través de la apoptosis neuronal . La apoptosis neuronal es la muerte programada de las neuronas. La hipovitaminosis D provoca esta apoptosis específica al disminuir la expresión del citocromo C y disminuir el ciclo celular de las neuronas. El citocromo C es una proteína que promueve la activación de factores proapoptóticos. [9] Un segundo mecanismo es a través de la asociación de factores neurotróficos como el factor de crecimiento nervioso (NGF), el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y el factor neurotrófico derivado de la línea de células gliales (GDNF). Estos factores neurotróficos son proteínas que participan en el crecimiento y la supervivencia de las neuronas en desarrollo y están involucradas en el mantenimiento de las neuronas maduras. [10]
" Demencia " es un término que se refiere a los trastornos neurodegenerativos caracterizados por la pérdida de la memoria y de funciones cerebrales como el funcionamiento ejecutivo . Bajo este término general se incluye la enfermedad de Alzheimer . La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por la pérdida de funciones corticales como el lenguaje y la motricidad. [7] Los pacientes con enfermedad de Alzheimer exhiben una contracción extrema de la corteza cerebral y el hipocampo con un agrandamiento de los ventrículos. En varios estudios recientes, los niveles más altos de vitamina D se han asociado con menores riesgos de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. [11] La enfermedad de Alzheimer se asocia con una disminución de los receptores de vitamina D en las áreas de Cornu Ammonius (CA 1 y 2) del hipocampo. [7] El hipocampo es una porción del sistema límbico responsable de la memoria y la navegación espacial. Además, ciertos haplotipos VDR se detectaron con mayor frecuencia en pacientes con enfermedad de Alzheimer, mientras que otros haplotipos VDR se detectaron con menor frecuencia, lo que sugiere que haplotipos específicos pueden aumentar o disminuir el riesgo de desarrollar Alzheimer. [12] [13] Se plantea la hipótesis de que esta falta de VDR en el hipocampo impide el funcionamiento adecuado (es decir, la memoria) de esta estructura.
La enfermedad de Parkinson se caracteriza por un deterioro progresivo del movimiento y la coordinación. Los pacientes con enfermedad de Parkinson pierden neuronas dopaminérgicas (DA) en la sustancia negra , [14] una parte del cerebro que desempeña un papel central en funciones cerebrales como la recompensa, la adicción y la coordinación del movimiento. Los estudios sugieren que los niveles bajos de vitamina D podrían desempeñar un papel en la EP y, en el informe de un caso, los suplementos de vitamina D disminuyeron los síntomas parkinsonianos. En un estudio de ratones con inactivación del receptor de vitamina D, los ratones sin VDR exhibieron deficiencias motoras similares a las observadas en pacientes con enfermedad de Parkinson. [7] Un mecanismo propuesto que vincula la vitamina D con la enfermedad de Parkinson involucra el gen Nurr 1 . La deficiencia de vitamina D se asocia con una disminución de la expresión del gen Nurr1, un gen responsable del desarrollo de las neuronas DA. Por lo tanto, es posible que la falta de expresión de Nurr1 conduzca a un deterioro del desarrollo neuronal de DA. La falta de formación de neuronas DA conduciría a concentraciones más bajas de dopamina en los ganglios basales. Además, las ratas que carecían de Nurr1 exhibieron hipoactividad seguida de muerte poco después del nacimiento. [14]
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad autoinmune que causa desmielinización dentro del sistema nervioso central. [15] En el sistema nervioso central, hay muchas células revestidas por una capa grasa llamada vaina de mielina. Esta funda permite que las señales de información se transmitan a mayores velocidades a través de la célula. En la esclerosis múltiple, este deterioro de la vaina provoca una transmisión más lenta de las señales nerviosas. En última instancia, esto resulta en déficits motores severos.
Existe una correlación global bien establecida entre la esclerosis múltiple y la latitud; Hay una mayor prevalencia de esclerosis múltiple en las regiones nororientales que en las regiones meridionales y occidentales. Al mismo tiempo, en las regiones del sur y del oeste se encuentran, en promedio, niveles más altos de vitamina D que en el noreste. [15] Según esta correlación y otros estudios, la mayor ingesta de vitamina D se asocia con un menor riesgo de EM. Las investigaciones también han demostrado que, en relación con la posición geológica (latitud), los pacientes que desarrollaron EM posteriormente presentaron síntomas a una edad más temprana en las latitudes más septentrionales que en el hemisferio sur. [15] [16] [17] [18] El mecanismo de esta asociación no está completamente establecido; sin embargo, un mecanismo propuesto involucra citocinas inflamatorias. La hipovitaminosis D se asocia con un aumento de las citocinas proinflamatorias y una disminución de las citocinas antiinflamatorias. [ cita médica necesaria ] El aumento de estas citoquinas específicas está asociado con la degradación de la vaina de mielina. [19]
Se ha demostrado que el aumento de vitamina D en el cuerpo aumenta la cantidad de citoquinas y moléculas antiinflamatorias dentro del cuerpo. A medida que avanza esta investigación, crece la comprensión de cómo la vitamina D y su receptor complementario (receptor de vitamina D, VDR) se incorporan en la expresión y regulación de 900 genes dentro de nuestro cuerpo, así como también cómo este par interactúa genéticamente. [20] [21] Por ejemplo, los genes pueden estar regulados hacia arriba o hacia abajo cuando la forma altamente activa de vitamina D, 1,25-alfa dihidroxivitamina D 3, se une al VDR en regiones cromosómicas de expresión génica que controlan el equilibrio o la proporción entre la inmunidad diferenciadora. células T Th 1 y Th 2 . [22] La regulación positiva de las proteínas de las células T Th 2 , como IL-4 y TGF-β , es el foco principal de algunas investigaciones cuyo objetivo es minimizar los efectos observados en la enfermedad del organismo modelo EAE ( encefalomielitis autoinmune experimental ), estudiada por su similitudes con la esclerosis múltiple. Aunque este estudio de la regulación genética se observa en modelos murinos, se centra en ortólogos de EM en humanos y las investigaciones han demostrado que también puede ayudar a controlar: artritis reumatoide (AR), diabetes tipo 1 (DT1), lupus eritematoso sistémico (LES) , enfermedades cardiovasculares (ECV) y otras enfermedades inflamatorias crónicas. [23] [24]
Las convulsiones son alteraciones en las actividades cerebrales donde las neuronas se activan de manera anormal. La epilepsia es una condición en la que una persona experimenta convulsiones repetidas. En un pequeño estudio piloto (Christiansen, 1974, BMJ), la suplementación con vitamina D, pero no el tratamiento con placebo, se asoció con una disminución de las convulsiones. La vitamina D regula los factores proconvulsivos y anticonvulsivos. Más específicamente, la vitamina D participa en la regulación negativa de la citocina IL-6 , que es un proconvulsivo . [7] Además, la vitamina D está asociada con la regulación positiva de factores neurotróficos: GDNF y TN3. Estos factores neurotróficos son anticonvulsivos . En ausencia o agotamiento de la vitamina D, las investigaciones sugieren que los factores proconvulsivos no se regulan a la baja y los factores anticonvulsivos no se regulan al alza. Se plantea la hipótesis de que esta alteración de la homeostasis puede reducir el umbral de actividad convulsiva. Por último, también se ha demostrado que la vitamina D promueve la expresión de proteínas fijadoras de calcio que se sabe que poseen propiedades antiepilépticas. [7]
La esquizofrenia es un trastorno neuropsiquiátrico caracterizado por la incapacidad de percibir la realidad y pensar con claridad. Esta condición tiene causas genéticas y de desarrollo. [25] En este trastorno, se cree que la vitamina D participa en el desarrollo del cerebro durante el período gestacional. La deficiencia gestacional de vitamina D en ratas se asocia con niveles reducidos de factores neurotróficos NGF y GDNF. [7] NGF es el factor de crecimiento nervioso , que participa en la neurotransmisión . GDNF es el factor neurotrófico derivado del revestimiento de células gliales , que participa en la supervivencia y diferenciación de las neuronas dopaminérgicas.
La hipovitaminosis D también se ha asociado con muchas otras afecciones, incluidas afecciones tanto neurológicas como no neurológicas. Estos incluyen, entre otros, el autismo , la diabetes y la osteoporosis . [1]
La hipovitaminosis D se ha asociado con muchas afecciones neurológicas. Sin embargo, aún no se ha solidificado un mecanismo de acción real para cada una de las condiciones. Muchos investigadores han cuestionado si el agotamiento de la vitamina D realmente causa estos trastornos o si la deficiencia de vitamina D es un síntoma de estos trastornos. [ cita médica necesaria ]