La vitamina D è una vitamina liposolubile facente parte della classe degli secosteroidi (steroidi con un anello aperto nella struttura molecolare). Nell’uomo le forme più note e necessarie alla sopravvivenza sono la vitamina D2 (ergocolecalfierolo) e D3 (colecalciferolo), dove entrambe vengono successivamente convertite in calcitriolo come forma bioattiva della molecola.

L’essere umano è in grado di generare autonomamente la Vitamina D3 a partire da un precursore del colesterolo: il 7-deidro-colesterolo. Trovandosi nella cute è in grado di assorbire l’energia solare tramite raggi ultravioletti e isomerizzarsi a colecalciferolo. Il colecalciferolo è la forma inattiva della Vit. D3 e per far si che venga resa attiva necessita di alcune reazioni biochimiche in vari organi del nostro corpo.

In primis, una volta formata, viene inviata nell’epitelio intestinale ed impacchettata nell’enterocita all’interno di chilomicroni (lipoproteine); successivamente viene trasportata a livello linfatico verso il tessuto epatico dove subirà una conversione a 25-idrossicolecalfierolo. Una volta formatosi, viene inviato al rene attraverso una proteine legante la vitamina D (DBP) e convertito nella forma bioattiva: il calcitriolo o 1,25-idrossicolecalciferolo. Tale discorso è leggermente meno complesso per quel che riguarda i supplementi dietetici o il cibo contenente vitamina D3 in quanto presentano forme di 25-idrossicolecalciferolo e bypassano la conversione cutanea del 7-deidrocolesterolo.

Funzioni

Le funzionalità della Vitamina D sono fondamentali per il nostro organismo:

- Avendo di base un origine steroidea, funge da ormone regolatore dell’omeostasi del calcio e del fosforo i quali sono cruciali non solo per la contrazione muscolare e la mobilizzazione, riassorbimento intestinale e deposizione di calcio nelle ossa, ma regola l’accrescimento osseo e la modulazione del sistema immunitario (1). Il funzionamento della vitamina segue delle caratteristiche proprie degli ormoni steroidei: legandosi a livello intracellulare da un recettore nucleare modula la produzione di proteine specifiche (specialmente le proteine trasportatrici del calcio). La regolazione dei livelli di calcio plasmatico è anche correlata dall’azione di 2 ormoni importanti: il paratormone (PTH) che ha funzioni analoghe a quelle della Vit. D e la calcitonina che svolge funzioni opposte ovvero porta ad una escrezione urinaria di calcio riducendone i livelli ossei e plasmatici. Tale controllo è finemente regolato dalla concentrazione plasmatica di calcio. (2)

- Immunomodulazione: sin dalla prima metà dell’800, i riferimenti storici definiscono un legame importante tra la vitamina D e il sistema immunitario tramite l’utilizzo di olio di fegato di merluzzo (ricco di Vitamina D3) e l’esposizione alla luce solare per il trattamento della tubercolosi (3). I macrofagi e le cellule dendritiche attivate grazie alle citochine pro-infiammatorie quali l’IFN-gamma hanno la capacità di convertire la 25-idrossicolecalciferolo in 1,25-idrossicolecalciferolo. Essa attivata garantisce la maturazione e la differenziazione delle APC (cellule presentati l’antigene) in grado di rispondere più precocemente alle infezioni grazie anche alla produzione di interleuchine tollerogeniche coma la Il-10 (4). Non solo, la Vit. D3 sembra modulare positivamente l’equilibrio tra microbiota intestinale e ospiti batterici nell’epitelio dell’intestino, garantendo una corretta produzione della barriera mucosale e la secrezione di peptidi antimicrobici da parte delle cellule di Paneth. (5) La deficienza del sistema immunitario in chi risulta carente di Vitamina D può portare a contrarre malattie quali artrite reumatoide, sclerosi multipla e infezioni delle vie respiratorie.

- Risposta umorale: Uno studio da parte del The British Journal of Psychiatry ha confrontato più di 30 mila partecipanti verificando che bassi livelli di Vitamina D nel plasma sono stati correlati a fenomeni depressivi maggiormente espressi rispetto invece a chi possedeva livelli fisiologici. (6)

- Ipertrofia muscolo-scheletrica: la carenza di Vitamina D3 è associata allo stress ossidativo nella cellula muscolare, influenzando negativamente la funzione mitocondriale sul ripristino energetico e di un ambiente privo di ROS. Queste conseguenze deleterie sul muscolo possono essere associate ad un’azione inibitoria del recettore VDR della vitamina D. In aggiunta, la carenza di Vitamina D può essere causa di atrofia muscolare, data l’attivazione di una via di segnalazione intra-cellulare che induce alla degradazione proteica strutturale. (7)

- Malattie metaboliche: le popolazioni nordiche, non essendo in grado di produrre autonomamente Vitamina D nella loro pelle per via della bassa esposizione alla luce solare visti i numerosi mesi invernali. Lo sviluppo del diabete di tipo I sembra essere direttamente associato ad una mancanza prolungata di luce diurna. Tale ipotesi è emersa in uno studio (8) che ha valutato come le condizioni climatiche siano fondamentali per la salute del nostro sistema immunitario ed una supplementazioni di Vitamina D3 può ripristinare i livelli dei linfociti T regolatori e riducendo i livelli di autoanticorpi nei confronti dell’ormone insulina.

- Malattie infiammatorie intestinali: il malassorbimento intestinale con associata infiammazione cronica dell’intestino tenue e del colon sono importanti fattori predittivi verso una carenza della Vitamina D3, relativa ad aumentato rischio di osteoporosi e osteomalacia. (9) Uno studio di coorte su più di 70.000 donne ha riscontrato una netta riduzione del 46% sul rischio di contrarre Morbo di Chron e del 35% di contrarre la colite ulcerosa in chi aveva livelli circolanti di Vitamina D3 fisiologici o leggermente superiori alla media. Tale riscontro è plausibile in quanto le IBD nascono per una disfunzione del sistema immunitario innato e adattativo nonché un alterato microbiota intestinale ed una barriera mucosale difettosa.

Fonti alimentari

Le fonti più ricche di Vitamina D3 sono provenienti dal mondo animale. Fegato, olio di pesce (soprattutto di merluzzo), pesce grasso (salmone, tonno, sgombro,…), tuorlo d’uovo, burro sono le fonti più note. In buona quantità la contengono i funghi seppur minore rispetto al mondo animale. L’integrazione di Vitamina D viene sempre più avvalorata dalle carenze di tali alimenti sulla tavola e non solo consigliata in soggetti anziani, donne in cinta o in menopausa o neonati.

Inoltre (per i motivi sopra espressi) una dieta vegetariana o plant-based è più soggetta a rischio carenziale della vitamina.

Livelli di assunzione

I livelli adeguati di assunzione di vitamina D3 devono essere correlati con gli attuali valori delle analisi ematiche per riconoscere un’eventuale carenza della vitamina. I valori ematici fisiologici sono tra i 30 e i 100 ng, mentre si parla di insufficienza con valori sottostanti a tale range e di deficit sotto ai 20 ng/ml. Anche l’eccesso di Vitamina D3 è nocivo per la salute in quanto sono stati descritti casi specifici di tossicità dovuta alla vitamina D nell’ipercalcemia. Le concentrazioni plasmatiche in questi casi possono arrivare fino a 500 ng per la 25-idrossi-colicalciferolo, mentre rimangono nella norma quelli dell’1,25-idrossi-colecalciferolo. Difficilmente però si ottiene un’intossicazione da vitamina D: si dovrebbero superare quote oltre alle 10.000 U.I/die su tempistiche molto lunghe per provocare problematiche.

La dose raccomandata giornaliera è di 200 U.I, razione che può variare in merito all’età e allo stile di vita: i soggetti più a rischio sono le persone anziane. La pelle più invecchia e più è soggetta ad agenti pro-ossidanti quali la luce solare; non si è più in grado di far entrare efficacemente il 7-deidro-colesterolo nel ciclo di trasformazione della vitamina D3 e ciò comporta una riduzione dei suoi livelli plasmatici. Per tale motivo agli anziani viene raccomandato un apporto fino alle 4.000 U.I/die.

Non solo: chi fa una vita sedentaria, ha un alto BMI e vive in ambienti poveri di raggi solari è più soggetto a forme lievi di carenza di vitamina D3. Si dovrebbe praticare più spesso attività all’aperto e ridurre l’apporto calorico con una più appropriata ripartizione dei nutrienti e degli alimenti.

Vitamina D e sport

Sulla base di una review da parte della International Society of Sports Nutrition (10), è plausibile che livelli di vitamina D al di sopra del normale intervallo di riferimento possano aumentare la funzione dei muscoli scheletrici, diminuire il tempo di recupero dall'allenamento, aumentare sia la forza che la produzione di energia e aumentare la produzione di testosterone.

Pertanto, il mantenimento di livelli più elevati di vitamina D potrebbe rivelarsi utile per le prestazioni atletiche. Inoltre, è possibile che dosaggi che superano le raccomandazioni per la vitamina D (cioè dosaggi fino a 4000-5000 UI/die), in combinazione con 50-1000 mcg/giorno di vitamina K1 e K2, possono aiutare le prestazioni atletiche.

Gli allenatori, i medici e il personale atletico dovrebbero raccomandare ai propri pazienti e atleti di misurare la 25 (OH)D plasmatica, al fine di determinare se è necessaria un'integrazione.

Gli enzimi che metabolizzano la vitamina D e le VDR (recettori per la vitamina D) sono stati localizzati nei testicoli dell’essere umano e hanno dimostrato di aumentare l'affinità dei recettori che legano gli androgeni (11,12). Questo effetto aumenta la velocità con cui gli androgeni possono legarsi alle ghiandole produttrici di testosterone, determinando concentrazioni più elevate di ormoni steroidei, portando ad un aumento dell'ipertrofia, della forza e della potenza del muscolo scheletrico.

I risultati degli studi per quanto riguarda l’incremento miofibrillare nel tessuto muscolare scheletrico ad opera della vitamina D3 sono stati supportati solo nelle donne anziane con mobilità ridotta (≥65 anni) (13) e devono ancora essere testati nella popolazione atletica. D'altra parte, aumenti di forza e produzione di energia sono stati studiati negli atleti con risultati positivi durante uno studio randomizzato con placebo su 10 giocatori di calcio professionisti (14). Dopo un intervento di 8 settimane di somministrazione di 5000 UI/giorno di vitamina D3 o di un placebo, il gruppo vitamina D3 ha avuto un aumento significativo dei livelli sierici di 25 (OH) D e un miglioramento significativo sia dei tempi di sprint sui 10 m che nel salto verticale rispetto al confronto al gruppo placebo. Si vuole sottolineare come durante tutto il periodo di studio, gli atleti sono stati rigorosamente controllati a tavola e il loro regime nutrizionale prevedeva tutto aldilà di alimenti contenenti vitamina D. Tuttavia, altri studi non hanno mostrato alcun beneficio significativo della supplementazione di vitamina D in atleti con livelli moderatamente carenti o adeguati. Probabilmente l’effetto positivo lo si ha quando vi è una reale carenza nutrizionale/plasmatica della vitamina.

I recettori della vitamina D (VDR) sono presenti nel muscolo cardiaco e nel tessuto vascolare, indicando che la vitamina potrebbe influenzare la VO2max attraverso la capacità di trasportare e utilizzare l'ossigeno nel sangue a vari tessuti. Diversi studi correlativi hanno mostrato una correlazione positiva tra il VO2max e la concentrazione sierica di 25 (OH) D nei non atleti. Tuttavia, le prove di intervento sulla popolazione atletica sono scarse. Sono necessarie dunque ulteriori ricerche per approfondire la questione recupero, massima potenza aerobica ed ipertrofia nell’essere umano.

Conclusioni

La vitamina D3 è una delle vitamina a più ampio spettro d’azione e i suoi effetti benefici sull’organismo sono ben supportati dall’attuale ricerca scientifica.

È consigliata l’assunzione sotto parere del medico o del nutrizionista/dietista di fiducia, previe analisi ematiche per valutarne il reale fabbisogno tramite supplementi.

Cerchiamo di non dimenticare quanto le vitamine (sia idrosolubili che liposolubili) siano estremamente importanti per il nostro corpo e che alla base della salute c’è sempre una corretta e sana alimentazione seguita da un equilibrio psicosomatico ed una ottimale attività fisica!

Dott. Nicola Frisoni

Comitato Scientifico BPR NUTRITION

Laureato in Scienze Motorie sportive e della salute

Laureato in Scienze della Nutrizione Umana

Preparatore Atletico di Natural Bodybuilding

Bibliografia

1) Nipith Charoenngam “Immunologic effects of Vitamin D on human health and disease” Nutrients 2020, 12(7), 2097.

2) Charoenngam, N.; Shirvani, A.; Holick, M.F. The ongoing D-lemma of vitamin D supplementation for nonskeletal health and bone health. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2019, 26, 301–305.

3) Herr, C .; Greulich, T .; Koczulla, RA; Meyer, S .; Zakharkina, T .; Branscheidt, M .; Eschmann, R .; Bals, R. Il ruolo della vitamina D nella malattia polmonare: BPCO, asma, infezioni e cancro. Respir. Res. 2011 , 12 , 31.

4) Széles, L .; Keresztes, G .; Töröcsik, D .; Balajthy, Z .; Krenács, L .; Póliska, S .; Steinmeyer, A .; Zuegel, U .; Pruenster, M .; Rot, A .; et al. La 1,25-diidrossivitamina D3 è un regolatore autonomo dei cambiamenti trascrizionali che portano a un fenotipo di cellule dendritiche tolerogeniche. J. Immunol. 2009 , 182 , 2074.

5) Su, D .; Nie, Y .; Zhu, A .; Chen, Z .; Wu, P .; Zhang, L .; Luo, M .; Sun, Q .; Cai, L .; Lai, Y .; et al. La segnalazione della vitamina D attraverso l'induzione delle defensine delle cellule di Paneth mantiene il microbiota intestinale e migliora i disturbi metabolici e la steatosi epatica nei modelli animali. Davanti. Physiol. 2016

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9) Lo, C.W.; Paris, P.W.; Clemens, T.L.; Nolan, J.; Holick, M.F. Vitamin D absorption in healthy subjects and in patients with intestinal malabsorption syndromes. Am. J. Clin. Nutr. 1985, 42, 644–649.

10) Dylan T. Dahlquist, Brad P. Dieter & Michael S. Koehle “Plausible ergogenic effects of vitamin d on athletic performance and recovery”. JISSN 12, Article number: 33 (2015).

11) Mauras N, Hayes V, Welch S, Rini A, Helgeson K, Dokler M, Veldhuis JD, Urban RJ. Testosterone deficiency in young men: Marked alterations in whole body protein kinetics, strength, and adiposity*. J Clin Endocrinol Metab. 1998;83:1886–892.

12) Blomberg Jensen M, Nielsen JE, Jørgensen A, Rajpert-De Meyts E, Kristensen DM, Jørgensen N, et al. Vitamin D receptor and vitamin D metabolizing enzymes are expressed in the human male reproductive tract. Hum Reprod. 2010;25:1303–11.

13) Ceglia L, Niramitmahapanya S, da Silva MM, Rivas DA, Harris SS, Bischoff-Ferrari H, et al. A randomized study on the effect of vitamin D3 supplementation on skeletal muscle morphology and vitamin D receptor concentration in older women. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98:E1927–35.

14) Close GL, Russell J, Cobley JN, Owens DJ, Wilson G, Fraser WD, et al. Assessment of vitamin D concentration in non-supplemented professional athletes and healthy adults during the winter months in the UK: implications for skeletal muscle function. J Sports Sci. 2013;31:344–53.