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.
Wyniki zostały przedstawione na Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis (ACTRIMS) Forum 2020, odbywającym się Feb. 27-29 na Florydzie, w plakacie „Wysoka Dawka Witaminy D Pogarsza Doświadczalną Autoimmunologiczną Chorobę OUN Przez Podnoszenie T Komórek Wzbudzających Wapnia.” Prezenterem był Sebastian Torke, PhD, z Instytutu Neuropatologii, Uniwersyteckiego Centrum Medycznego w Getyndze, Niemcy.
Duża ilość danych sugeruje, że niski poziom witaminy D podnosi ryzyko rozwoju stwardnienia rozsianego u danej osoby. Jednak to, czy suplementy witaminowe powinny być podawane osobom, które już chorują, jest przedmiotem debaty.
Na ogół pacjenci z SM mają stosunkowo niski poziom witaminy D. Na podstawie badań wykazujących związek między niskim poziomem tej witaminy a wyższym ryzykiem nawrotów i wcześniejszą niepełnosprawnością, lekarze często zalecają swoim pacjentom doustne suplementy witaminy D3 (cholekalcyferol).
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).
Te trzy dawki zostały wybrane w celu wygenerowania poziomu 25-hydroksywitaminy D w surowicy – cząsteczki mierzonej w badaniu krwi na obecność witaminy D – odzwierciedlającego to, co zwykle obserwuje się u pacjentów z niedoborem witaminy D (mniej niż 30 nmol/l), u osób przyjmujących skromne suplementy i osiągających normalny poziom witaminy D (100 nmol/l) oraz u osób z nieproporcjonalnie wysokimi suplementami (250 nmol/l).
Wszystkie trzy diety zawierały identyczne stężenia wapnia (1%) i fosforanu (0,7%).
Badacze następnie wywołali u myszy chorobę podobną do stwardnienia rozsianego i śledzili objawy kliniczne, stan zapalny i uszkodzenia OUN oraz zachowanie komórek odpornościowych.
Wyniki wykazały, że w porównaniu z myszami ze stwardnieniem rozsianym, którym nie podawano suplementów, umiarkowana dawka witaminy D złagodziła nasilenie choroby, co było związane z ekspansją limfocytów T regulatorowych – komórek odpornościowych, które pomagają utrzymać reakcje immunologiczne w ryzach.
Odwrotna sytuacja miała jednak miejsce u myszy karmionych dietą z dużą dawką witaminy D.
„Długotrwała suplementacja witaminą D w dużych dawkach prowadziła do znacznie gorszej choroby u tych myszy” – powiedział Torke.
Zwierzęta te miały zbyt wysoki poziom witaminy we krwi (powyżej 200 nmol/l) i rozwinęły „piorunującą” chorobę z ciężką i trwałą niepełnosprawnością. To było związane z masywnym zapaleniem OUN i infiltracji aktywowanego T helper 1 (Th1) i Th17 komórek – komórki odpornościowe, które mogą powodować zapalenie i choroby autoimmunologicznej – jak również demielinizacji (utrata mieliny), znak rozpoznawczy MS.
Badacze zdecydowali, że wapń jest prawdopodobnie winny temu, co uznali za „nieoczekiwany wynik.”
Wysokie dawki witaminy D spowodowały wzrost poziomu wapnia do nadmiernych ilości (hiperkalcemia) w całym organizmie, wyzwalając aktywację, proliferację i zapalne zachowanie komórek T.
Popierając te ustalenia, badacze odkryli również, że wystawianie myszy lub ludzkich komórek T in vitro (w laboratorium) na różne stężenia wapnia (równoważne tym, które występują u myszy karmionych witaminą D) zwiększyło wejście wapnia do komórek i wywołało aktywację szlaków prozapalnych.
„To nie witamina D jest zła, ale zbyt dużo witaminy D prowadzi do zwiększonej ilości wapnia, który promuje proliferację i aktywację komórek T”, powiedział Torke.
Wapń zwiększa również zdolność komórek T do przekraczania bariery krew-mózg – wysoce selektywnej membrany, która reguluje, które substancje lub komórki przenoszone we krwi mogą dostać się do mózgu lub rdzenia kręgowego – co odzwierciedla większą zdolność do infiltracji OUN.
Wywołanie hiperkalcemii u myszy wystarczyło do aktywacji komórek T, potwierdzając, że efekt ten może również wystąpić w żywym organizmie (in vivo).
„Odkrycia te podkreślają nadmierną suplementację witaminą D i wynikającą z niej hiperkalcemię jako nowe czynniki ryzyka promujące pogorszenie choroby demielinizacyjnej OUN” – powiedział Torke.
„Nasze dane ostrzegają, że w świetle obecnie ograniczonych informacji na temat bezpośredniego korzystnego wpływu witaminy D w MS, pacjenci z MS mogą być zagrożeni wystąpieniem niepożądanych efektów immunologicznych i/lub klinicznych, gdy witamina D jest nadmiernie suplementowana” – podsumował Torke.
Część wyników tego badania została opublikowana w czasopiśmie Brain, w artykule „High dose vitamin D exacerbates central nervous system autoimmunity by raising T-cell excitatory calcium.”
- Dane o autorze
