High-dose vitamin D supplements appear to aggravate inflammation and myelin loss in the brain and spinal cord, and worsen the disability associated with multiple sclerosis (MS), a study in a mouse disease model reported.
Excessive use of vitamin D causes calcium levels to spike, which directly increase the inflammatory state of immune cells and their capacity to infiltrate the central nervous system (CNS; the brain and spinal cord), the researchers observed.
Supplements given in moderation, however, may help to ease disease symptoms.
I risultati sono stati presentati all’Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis (ACTRIMS) Forum 2020, tenutosi dal 27 al 29 febbraio in Florida. 27-29 febbraio in Florida, nel poster “La vitamina D ad alta dose peggiora la malattia autoimmune sperimentale del SNC aumentando il calcio eccitatorio delle cellule T”. Il presentatore era Sebastian Torke, PhD, con l’Istituto di neuropatologia, University Medical Center di Göttingen, Germania.
Un gran numero di dati suggerisce che bassi livelli di vitamina D aumentare il rischio di una persona di sviluppare MS. Ma se gli integratori vitaminici debbano essere somministrati o meno alle persone che hanno già la malattia è oggetto di dibattito.
In generale, i pazienti con SM hanno livelli relativamente bassi di vitamina D. Sulla base di studi che mostrano un’associazione tra bassi livelli di questa vitamina e un più alto rischio di ricadute e una disabilità precoce, i medici spesso raccomandano ai loro pazienti integratori orali di vitamina D3 (colecalciferolo).
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Yet, it is unclear whether such supplements offer therapeutic benefits to MS patients, and if they do, what doses should be advised. While relatively low doses of vitamin D appear to be safe, high doses are likely toxic and potentially harmful.
Researchers set out to model the consequences of this common practice by investigating the effects of long-term vitamin D supplements given to mice.
They fed mice a diet containing either a low concentration (less than 5 IU of vitamin D3/kg of food), a standard amount (1,500 IU/kg), or a high dose (75,000 IU/kg) of vitamin D3 for 15 weeks (about three and a half months).
Queste tre dosi sono state scelte per generare livelli sierici di 25-idrossivitamina D – la molecola misurata in un esame del sangue della vitamina D – che riflettono ciò che si vede tipicamente nei pazienti con carenza di vitamina D (meno di 30 nmol/l), in quelli che prendono integratori modesti e raggiungono livelli normali di vitamina D (100 nmol/l), e in quelli con integratori sproporzionatamente alti (250 nmol/l).
Tutte e tre le diete contenevano identiche concentrazioni di calcio (1%) e fosfato (0,7%).
I ricercatori hanno poi indotto nei topi una malattia simile alla SM e hanno seguito i loro sintomi clinici, l’infiammazione e i danni al sistema nervoso centrale e il comportamento delle cellule immunitarie.
I risultati hanno mostrato che, rispetto ai topi con SM a cui non erano stati dati integratori, una dose moderata di vitamina D alleviava la gravità della malattia, che era legata a un’espansione delle cellule T regolatrici – cellule immunitarie che aiutano a tenere sotto controllo le risposte immunitarie.
Il contrario, tuttavia, è accaduto nei topi nutriti con una dieta ad alta dose di vitamina D.
“L’integrazione di vitamina D ad alta dose e a lungo termine ha portato a una malattia molto peggiore in questi topi”, ha detto Torke.
Gli animali avevano livelli eccessivamente elevati di vitamina nel sangue (oltre 200 nmol/l), e sviluppato la malattia “fulminante” con disabilità grave e persistente. Questo è stato associato con una massiccia infiammazione del SNC e l’infiltrazione di cellule attivate T helper 1 (Th1) e Th17 – cellule immunitarie che possono causare infiammazione e malattia autoimmune – così come demielinizzazione (perdita di mielina), un segno distintivo della SM.
I ricercatori hanno deciso che il calcio è probabilmente responsabile di quello che hanno considerato un “risultato inaspettato”
La vitamina D a dosi elevate ha fatto salire i livelli di calcio a quantità eccessive (ipercalcemia) in tutto il corpo, innescando l’attivazione, la proliferazione e il comportamento infiammatorio delle cellule T.
A sostegno di questi risultati, i ricercatori hanno anche scoperto che esponendo topi o cellule T umane in vitro (in laboratorio) a varie concentrazioni di calcio (equivalenti a quelle trovate nei topi nutriti con vitamina D) si è aumentato l’ingresso del calcio nelle cellule e si è innescata l’attivazione di percorsi pro-infiammatori.
“Non è la vitamina D che fa male, ma troppa vitamina D porta ad un aumento del calcio che promuove la proliferazione e l’attivazione delle cellule T”, ha detto Torke.
Il calcio aumenta anche la capacità delle cellule T di attraversare la barriera emato-encefalica – una membrana altamente selettiva che regola quali sostanze o cellule trasportate nel sangue possono entrare nel cervello o nel midollo spinale – riflettendo una maggiore capacità di infiltrarsi nel SNC.
L’induzione dell’ipercalcemia nei topi è stata sufficiente per attivare le cellule T, confermando che questo effetto può verificarsi anche in un organismo vivente (in vivo).
“Questi risultati evidenziano un’eccessiva integrazione di vitamina D e la conseguente ipercalcemia come nuovi fattori di rischio che promuovono il peggioramento della malattia demielinizzante del SNC”, ha detto Torke.
“I nostri dati avvertono che alla luce delle informazioni attualmente limitate su un effetto benefico diretto della vitamina D nella SM, i pazienti con SM possono essere in pericolo di sperimentare effetti immunologici e/o clinici indesiderati quando la vitamina D viene integrata eccessivamente”, ha concluso Torke.
Parte dei risultati di questo studio sono stati pubblicati sulla rivista Brain, nell’articolo “La vitamina D ad alte dosi esacerba l’autoimmunità del sistema nervoso centrale aumentando il calcio eccitatorio delle cellule T.”
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