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.
Resultaten presenterades vid Americas Committee for Treatment and Research in Multiple Sclerosis (ACTRIMS) Forum 2020, som hölls i februari. 27-29 i Florida, i postern ”High Dose Vitamin D Worsens Experimental CNS Autoimmune Disease By Raising T Cell-excitatory Calcium”. Presentatören var Sebastian Torke, PhD, från institutet för neuropatologi, University Medical Center i Göttingen, Tyskland.
En stor mängd data tyder på att låga D-vitaminnivåer ökar risken för en person att utveckla MS. Men huruvida vitamintillskott bör ges till personer som redan har sjukdomen diskuteras.
I allmänhet har MS-patienter relativt låga nivåer av D-vitamin.
Baserat på studier som visar ett samband mellan låga nivåer av detta vitamin och en högre risk för återfall och tidigare funktionsnedsättning rekommenderar läkare ofta orala tillskott av vitamin D3 (kolekalciferol) till sina patienter.
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).
Dessa tre doser valdes för att generera serumnivåer av 25-hydroxivitamin D – den molekyl som mäts i ett blodprov för D-vitamin – som återspeglar vad som vanligtvis ses hos patienter med D-vitaminbrist (mindre än 30 nmol/l), hos dem som tar blygsamma tillskott och uppnår normala D-vitaminnivåer (100 nmol/l) och hos dem med oproportionerligt höga tillskott (250 nmol/l).
Alla tre dieter innehöll identiska koncentrationer av kalcium (1 %) och fosfat (0,7 %).
Forskarna framkallade sedan MS-liknande sjukdom hos mössen och följde deras kliniska symtom, CNS-inflammation och -skador samt immuncellsbeteende.
Resultaten visade att jämfört med MS-möss som inte fick tillskott lindrade en måttlig dos D-vitamin sjukdomens allvarlighetsgrad, vilket hängde samman med en utökning av regulatoriska T-celler – immunceller som hjälper till att hålla immunsvaren i schack.
Det motsatta hände dock hos möss som fick en högdos D-vitamindiet.
”Högdos, långvarig tillskott av D-vitamin ledde till mycket värre sjukdom hos dessa möss”, sade Torke.
Djuren hade alltför höga nivåer av vitaminet i blodet (över 200 nmol/l) och utvecklade en ”fulminant” sjukdom med svåra och ihållande handikapp. Detta var förknippat med massiv CNS-inflammation och infiltration av aktiverade T helper 1- (Th1) och Th17-celler – immunceller som kan orsaka inflammation och autoimmuna sjukdomar – samt demyelinisering (förlust av myelin), ett kännetecken för MS.
Forskarna bestämde sig för att kalcium sannolikt är orsaken till vad de betraktade som ett ”oväntat resultat.”
Hög dos D-vitamin ledde till att kalciumnivåerna steg till överdrivna mängder (hyperkalcemi) i hela kroppen, vilket utlöste aktivering, proliferation och inflammatoriskt beteende hos T-celler.
Som stöd för dessa resultat fann forskarna också att om man utsatte möss eller mänskliga T-celler in vitro (i laboratoriet) för olika koncentrationer av kalcium (motsvarande dem som finns hos D-vitaminmatade möss) ökade kalciumets inträde i cellerna och utlöste aktivering av proinflammatoriska vägar.
”Det är inte D-vitamin som är dåligt, men för mycket D-vitamin leder till ökat kalcium som främjar spridning och aktivering av T-celler”, sade Torke.
Kalcium ökar också T-cellernas förmåga att passera blod-hjärnbarriären – ett mycket selektivt membran som reglerar vilka ämnen eller celler som transporteras i blodet som kan ta sig in i hjärnan eller ryggmärgen – vilket återspeglar en större förmåga att infiltrera CNS.
Inducerad hyperkalcemi hos möss var tillräckligt för att aktivera T-celler, vilket bekräftar att denna effekt också kan uppstå i en levande organism (in vivo).
”Dessa fynd lyfter fram överdriven tillskott av D-vitamin och resulterande hyperkalcemi som nya riskfaktorer som främjar en försämring av demyeliniserande sjukdomar i CNS”, säger Torke.
”Våra data varnar för att MS-patienter, mot bakgrund av den för närvarande begränsade informationen om en direkt gynnsam effekt av D-vitamin vid MS, kan riskera att drabbas av oönskade immunologiska och/eller kliniska effekter när D-vitamin tillförs i för hög grad”, avslutade Torke.
En del av resultaten från denna studie publicerades i tidskriften Brain, i artikeln ”High dose vitamin D exacerbates central nervous system autoimmunity by raising T-cell excitatory calcium.”
- Author Details
.
