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.
De bevindingen werden gepresenteerd op het Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis (ACTRIMS) Forum 2020, gehouden van 27-29 feb. 27-29 februari in Florida, op de poster “High Dose Vitamin D Worsens Experimental CNS Autoimmune Disease By Raising T Cell-excitatory Calcium.” De presentator was Sebastian Torke, PhD, van het Instituut voor Neuropathologie, Universitair Medisch Centrum in Göttingen, Duitsland.
Er zijn veel gegevens die erop wijzen dat een laag vitamine D-gehalte het risico op het ontwikkelen van MS verhoogt. Maar of vitaminesupplementen al dan niet moeten worden gegeven aan mensen die de ziekte al hebben, staat ter discussie.
In het algemeen hebben MS-patiënten relatief lage vitamine D-spiegels. Op basis van studies die een verband aantonen tussen lage vitamine D-spiegels en een hoger risico op hervallen en eerdere invaliditeit, bevelen artsen hun patiënten vaak orale vitamine D3-supplementen (cholecalciferol) aan.
Read more about vitamin D
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).
Deze drie doses werden gekozen om serumspiegels van 25-hydroxyvitamine D op te wekken – de molecule die wordt gemeten in een vitamine D-bloedtest – die overeenkomen met wat gewoonlijk wordt gezien bij patiënten met een vitamine D-tekort (minder dan 30 nmol/l), bij degenen die bescheiden supplementen gebruiken en normale vitamine D-spiegels bereiken (100 nmol/l), en bij degenen die onevenredig hoge supplementen gebruiken (250 nmol/l).
Alle drie de diëten bevatten identieke calcium (1%) en fosfaat (0,7%) concentraties.
Onderzoekers induceerden vervolgens MS-achtige ziekte bij de muizen en volgden hun klinische symptomen, ontsteking en beschadiging van het CZS, en het gedrag van de immuuncellen.
De resultaten toonden aan dat, vergeleken met MS-muizen die geen supplementen kregen, een matige dosis vitamine D de ernst van de ziekte verminderde, wat in verband werd gebracht met een expansie van regulatoire T-cellen – immuuncellen die helpen de immuunreacties onder controle te houden.
Het tegenovergestelde gebeurde echter bij muizen die een hooggedoseerd vitamine D dieet kregen.
“Hoge dosis, langdurige vitamine D-suppletie leidde tot veel slechtere ziekte bij deze muizen,” zei Torke.
De dieren hadden excessief hoge niveaus van de vitamine in het bloed (meer dan 200 nmol/l), en ontwikkelden een “fulminante” ziekte met ernstige en aanhoudende invaliditeit. Dit ging gepaard met massale ontsteking van het CZS en infiltratie van geactiveerde T-helper-1- (Th1) en Th17-cellen – immuuncellen die ontstekingen en auto-immuunziekten kunnen veroorzaken – en met demyelinisatie (verlies van myeline), een kenmerk van MS.
Onderzoekers besloten dat calcium waarschijnlijk verantwoordelijk is voor wat zij beschouwden als een “onverwachte uitkomst.”
Hoge doses vitamine D veroorzaakten een stijging van het calciumgehalte tot buitensporige hoeveelheden (hypercalciëmie) in het hele lichaam, wat de activering, proliferatie en het ontstekingsgedrag van T-cellen in gang zette.
Ter ondersteuning van deze bevindingen ontdekten de onderzoekers ook dat blootstelling van muizen of menselijke T-cellen in vitro (in het lab) aan verschillende concentraties calcium (gelijk aan die van met vitamine D gevoede muizen) de toegang van calcium tot de cellen verhoogde, en de activering van ontstekingsbevorderende pathways in gang zette.
“Het is niet vitamine D dat slecht is, maar teveel vitamine D leidt tot verhoogd calcium dat de proliferatie en activering van T-cellen bevordert,” zei Torke.
Calcium vergroot ook het vermogen van T-cellen om de bloed-hersenbarrière te passeren – een zeer selectief membraan dat reguleert welke stoffen of cellen in het bloed de hersenen of het ruggenmerg kunnen binnendringen – wat duidt op een groter vermogen om het CZS te infiltreren.
Hypercalciëmie in muizen was voldoende om T-cellen te activeren, wat bevestigt dat dit effect ook in een levend organisme (in vivo) kan optreden.
“Deze bevindingen wijzen op overmatige vitamine D-suppletie en daaruit voortvloeiende hypercalciëmie als nieuwe risicofactoren die verergering van de demyeliniserende ziekte van het CZS bevorderen,” zei Torke.
“Onze gegevens waarschuwen dat in het licht van de momenteel beperkte informatie over een direct gunstig effect van vitamine D bij MS, MS-patiënten gevaar kunnen lopen op het ondervinden van ongewenste immunologische en/of klinische effecten wanneer vitamine D overmatig wordt gesupplementeerd,” concludeerde Torke.
Een deel van de resultaten van deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift Brain, in het artikel “High dose vitamin D exacerbates central nervous system autoimmunity by raising T-cell excitatory calcium.”
- Auteursgegevens
