نقش ويتامين Dدر سالمت فروزان صالحي دفتر بهبود تغذيه جامعه شهريور 1393 ويتامين D محلول در چربی Sunshine vitamin هورمون یا ماده مغذی؟ پیش سازهای ویتامین -7( :Dدهیدرو کلسترول و ارگوسترول) ويتامين D • انواع: • ويتامین ( D2گياهي :ارگوكلسيفرول) • ويتامین ( D3جانوري :كولهكلسيفرول) • وظيفه اصلی: اهميت در تنظيم غلظت كلسيم ،فسفر و متابوليسم استخواني • ساير وظايف: • اثرات ضد سرطاني (در سلولهاي خوني ،پستان ،ريه ،رحم و كولون) • تمايز سلولي در برخي بافتها The function of vitamin D منابع •نور آفتاب 90درصد نياز از تابش مستقيم نور خورشيد فراهم ميشود بهترين ساعت روز 10 :تا 15 بهترين :فصل تابستان بهترين عرض جغرافيايي :استوا دستها ،بازوها؛صورت ،گردن و پاها: به ميزان نصف تا ثلث زماني كه پوست ميسوزد! حداقل 2بار در هفته ( 3تا 4بار ) بهترین طول موج 270-300 منابع غذایی • روغن جگر ماهی • ماهی های چرب (شاه ماهی ،herring خاملخالی mackerelو آزاد )salmon • زردۀ تخم مرغ • کره • جگر • شیر و لبنیات • سفرۀ غذایی ایران به طور معمول از نظر ویتامین Dفقیر است! 3 oz smoked salmon = 583 IU 3 oz light tuna, canned in oil = 229 IU 1 large, whole egg = 29 IU دریافت های غذایی مرجع )(DRIs • 1 IU =0/025µg • در شیرخوارگی و کودکی5 µg : • دریافت کافی ) (AIبرای بزرگساالن 51سال به باال)400IU( 10 µg : • برای 71سال به باال )600IU( 15 µg • حد قابل تحمل ) :(ULشیرخواران 25 µg ()1000IU؛ بزرگساالن )2000IU( 50 µgدر روز Adequate daily intake of Vit D The recommendation adequate intakes for vitamin D are inadequate, and, in the absence of exposure to sunlight, a minimum of 1000IU vitamin D is required to maintain a health concentration of 25(OH)D in the blood. -Holick MF روش های ارزیابی وضع تغذیۀ ویتامین D • اندازه گیری سطح سرمی 1, 25(OH)2D؟؟ • اندازه گیری سطح سرمی 25(OH)D RIAو HPLC • )Bone alkaline phosphatase (BALP • استئوکلسین • کلسیم تام و یونیزه ،فسفات کمبود ويتامين Dيک مشکل جهانی یک میلیارد نفر در دنیا دچار کمبود ویتامین د یا ویتامین د ناکافی (در حاشیه کمبود) هستند در امریکا و اروپا 40تا 100درصد افراد مسن در جامعه دچار کمبود ویتامین د هستند حتی در آفتابی ترین مناطق دنیاکمبود ویتامین د شایع است در کشورهای آفتابی مثل عربستان سعودی ،امارات ،استرالیا ،ترکیه ،هندوستان و لبنان 30تا 50درصد بچه ها و بزرگساالن کمبود ویتامین د داشتند افراد درمعرض کمبود ویتامین D • • • • • • • • • افرادی که مدت طوالنی به دور از نور خورشید هستند ساکنان مناطق با عرض جغرافیایی شمالی ساکنان مناطق با آلودگی سنگین هوا ً افراد با لباس های کامال پوشیده افراد شب کار افراد با پوست تیره ساملندان کودکان شیرخوار استفاده ار کرم های ضد آفتاب با SPF باالی 8 Cut off Table 1: Serum 25-Hydroxyvitamin D [25(OH)D] Concentrations and Health* [1] nmol/L** ng/mL* Health status <30 <12 Associated with vitamin D deficiency, leading to rickets in infants and children and osteomalacia in adults 30–50 12–20 Generally considered inadequate for bone and overall health in healthy individuals ≥50 ≥20 Generally considered adequate for bone and overall health in healthy individuals >125 >50 Emerging evidence links potential adverse effects to such high levels, particularly >150 nmol/L (>60 ng/mL) عوارض کمبود ويتامينD • ریکتز (در کودکان) • استئوماالس ی (در بزرگساالن) • استئوپروز؟ در كنار كاهش فعاليت بدني ،قطع هورمونهاي جنس ي و دريافت ناكافي كلسيم) ریکتز • کمبود ویتامین D • نقص در تولید 25(OH)D3 • افزایش متابولیسم 25(OH)D3 • نقص در تولید 1,25(OH)2D3 • مقاومت به 1,25(OH)2D3 ریکتز • عوامل جغرافیایی • عوامل فرهنگی • عوامل اجتماعی • وضع تغذیۀ مادر باردار • فقر شیر مادر از نظر ویتامین D • رنگ پوست ويتامين Dو سرطان • تاثير بر روی شيوع سرطان و مرگ ناشی از آن • مکانيسم اثر: کاهش رشد سلول های سرطانی افزايش تمايز سلولی تحريک مرگ سلولی دستگاه گوارش ،پروستات، پستان ،لنفوم ،آندومتر و ریه June, 2007 American Journal of Clinical Nutrition • Women who regularly took vitamin D3 and calcium had a 60% reduction in all-cancer incidence compared with a group taking placebo and a 77% reduction when the analysis was confined to cancers diagnosed after the first 12 months. Vitamin D & Colon Cancer Research • Third National Health and Nutrition Examination Survey • Epidemiologic study • 16,818 participants • Examined blood levels of vitamin D • Results • Blood levels 80nmol/L or higher reduced risk by 72% Lung cancer 1,25(OH)2D: • inhibits proliferation and induces differentiation of lung cancer cell lines (Higashimoto, et al., 1996, Guzey, et al., 1998) • inhibits metastatic growth and locoregional recurrence of lung cancer cells in mice (Wiers, et al., 2000) Lung cancer • 456 patients with early stage NSCLC • Median age – 69 • 96% Caucasian • Data collection: • Season of surgery • Food frequency questionnaire • Recurrence free survival (RFS) • Overall survival (OS) Zhou, et al., 2005 Breast cancer 1,25(OH)2D: • inhibits cell proliferation, induces differentiation & apoptosis, and inhibits angiogenesis in normal and breast cancer cells (Colston, et al, 1989, Saez, et al, 1993, Mantell, et al., 2000) • suppresses high-fat diet-induced mammary tumorigenesis in rats (Jacobson, et al., 1989, Xue, 1999) Breast cancer • Inverse association between vitamin D & calcium intake and breast density • Inconclusive results in studies looking at VDR genetic polymorphisms and breast cancer • Inverse association between high sunlight exposure and breast cancer risk • Association may be stronger for premenopausal than postmenopausal women due to interactions between vitamin D, the VDR, estrogen and insulin-like growth factor-I (IGF-I) Cui & Rohan, 2006 Breast cancer • Case-control study – 972 women with newly-diagnosed breast cancer & 1,135 healthy controls • Interviews regarding vitamin D-related exposures, e.g. outdoor activities, use of sunscreen, dietary contributions Knight, 2007 Breast cancer • More frequent sun exposure during adolescence was associated with a 35% reduction in breast cancer risk later in life • Lower risk also linked to cod liver oil and milk intake > 10 glasses / week • Milder protection seen for people age 20 – 29 • No protection for people over age 45 Breast cancer • Epidemiologic study of different regions of Norway, each with a different annual UV exposure • Prognosis 15 – 25% better for women diagnosed / treated in the summer vs. winter <get this article: Breast Cancer Research and Treatment, May>Knight , 2007 Endometrial cancer Is ultraviolet B irradiance inversely associated with incidence rates of endometrial cancer: an ecological study of 107 countries. Mohr, et al, 2007 Endometrial cancer • Objective: perform an ecological analysis of the relationship between low levels of ultraviolet B irradiance and age-standardized incidence rates of endometrial cancer by country, controlling for known confounders Endometrial cancer • 107 countries: • UVB irradiance • cloud cover • intake of energy from animal sources • proportion overweight • skin pigmentation • cigarette consumption • health expenditure • total fertility rates • vs. age-standardized incidence of endometrial cancer Endometrial cancer • Association found between endometrial cancer incidence rates and: • Low UVB irradiance • High intake of energy from animal sources ( IGF-I?) • Per capital health expenditure • Proportion of population overweight Pancreatic cancer • Prospectively collected diet and lifestyle data • Nurses’ Health Study – 75,427 women • Health Professionals Follow-up Study – 46,771 men • Pancreatic cancer risk 41% lower among those who consumed > 600 IU of vitamin D / day vs. those who consumed < 150 IU / day Skinner, et al., 2006 Multiple Sclerosis Prevalence for U.S. WWII, KC Veterans at Time of Entery into the Armed Forces vs. Latitude 220 MS Prevalence (relative units) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 25 30 35 40 Latitude (degrees N) 45 50 Multiple Sclerosis, Vitamin D U.S. nurses taking the most vitamin D had a relative risk of MS of 0.66 vs. least vitamin D Fish consumption also reduces the risk of MS. Fish is a good source of vitamin D. Multiple Sclerosis: Prevention by Vitamin D It estimate that 40-70% of MS in the U.S. could have been prevented through adequate vitamin D, especially in winter This is the season when infectious diseases are most common; MS appears to be caused by infectious disease Circulating vitamin D levels are lowest in winter Other Diseases that UVB/ Vitamin D Helps Prevent Muscle pain, weakness Progression of rheumatoid and osteo-arthritis Type 1 diabetes mellitus in infancy Type 2 diabetes mellitus Body, brain disorders during fetal development Irritable bowel syndrome, Crohn’s disease High blood pressure, heart disease Tuberculosis Associations of low vitamin D status with chronic disease Osteopathy Myopathy Infection Inflammatory and autoimmune disease Hypertension, cardiovascular disease and diabetes mellitus Cancer Type 2 Diabetes • Altered vitamin D and calcium homeostasis may play a role in development of type 2 diabetes • Low serum levels of 25(OH)D are associated with impaired pancreatic β cell function and insulin resistance • High calcium intake is inversely associated with body weight Type 2 Diabetes • Nurses’ Health Study – 83,779 women (98% Caucasian) • Daily intake of >1,200 mg calcium & >800IU vitamin D was associated with a 33% lower risk of type 2 diabetes compared with an intake of <600 mg calcium & <400 IU vitamin D Pittas, et al., 2006 Type 1 Diabetes • Birth-cohort study in Finland – all women due to give birth in 1966 enrolled • 10,366 children born alive and followed to one year; 81 diagnosed with Type 1 diabetes • Children who regularly took recommended dose of vitamin D (2000 IU) had a RR of 0.22 compared with those who did not. • Children suspected of having rickets had a RR of 3.0 compared with those not suspected. Hopponen, et al., 2001 Metabolic Syndrome • Third National Health & Nutrition Examination Survey (NHANES III) • 8,421 men and non-pregnant women > 20 years of age and had fasted > 8 hrs • Unadjusted prevalence of metabolic syndrome - 21.9% Metabolic Syndrome • After adjustments for known risk factors, odd of metabolic syndrome decreased progressively across increasing concentrations of 25(OH)D • Relative risk compared with bottom quintile of vitamin D level: • 2nd quintile – 0.85 • 3rd quintile – 0.75 • 4th quintile – 0.62 • 5th quintile – 0.46 Ford, et al., 2005 Pulmonary / COPD • Third National Health & Nutrition Examination Survey (NHANES III) • 14,000 subjects • Dose-response correlation between percent predicted FEV1 and FVC values and circulating 25(OH)D • Plausibility: vitamin D shown to prevent experimental inflammatory diseases in mice including allergic asthma Black, et al., Chest, 2005 Congestive Heart Failure • RCT of vitamin D + calcium vs. placebo + calcium x 9 months in subjects with CHF • 93 subjects completed study • Anti-inflammatory cytokine interleukin 10 significantly higher • Suppressed release of TNF-α • No difference in survival but blood levels not optimized Schleithoff, et al., 2006 Hypertension • Prospectively followed two cohorts: • Nurses’ Health Study – 1198 women • Health Professionals Follow-up Study – 613 men • Relative risk of hypertension: • < 15 ng/mL vs > 30 ng/mL 25(OH)D • Men: RR = 6.13 • Women: RR = 2.67 Maternal Vitamin D Status Association of low intake of milk and vit D during pregnancy with decreased birth weight. C.A. Mannion, Katherine Gray-Donald, kristine G. Koski. CMAJ April 25, 2006 -Women between ages 19-45yrs -In Calgary -</= 250 ml of milk = low birth weight -milk or vit D independent predictor of BW -1 cup milk = 41 gm increase in BW -1 Mcg increase in dietary vit D = 11 gm increase in BW Maternal vitamin D…. Maternal vitamin D status during pregnancy and childhood bone mass at age 9yrs. M.K. Javaid, SR Crozeir at al. Lancet Jan 7 2006 -198 children born in 1991-92 in South Hampton UK -children were followed up at age 9yrs -31% mother had insufficient and 18% had deficient serum vit D during late pregnancy -decrease vit D in mothers = decrease bone mineral content in children at age 9 yrs -mother’s exposure to UV rays and use of vit d predicted vit d and childhood bone mass Breastfed infants Vitamin D deficiency in breastfed infants in Iowa. Ekhard E. Ziegler, Bruce w. Hollis, Steven E Nelson and Janice M. Jeter. Pediatrics 2006 -84 breastfed infants -blood samples and dietary records were taken -35 infants were unsupplemented -49 infants were either supplemented with formula or vit D -10% were vit D deficient -Marked seasonal affect more so in the unsupplemented group -mainly but not exclusively during winter and occurred in light and dark skinned infants 1979 - 1981 • Vitamin D receptors found in malignant melanoma cells and myeloid leukemia cells • 1,25(OH)2D inhibited melanoma cell proliferation and induced myeloid cell differentiation وضعيت کمبود ويتامين Dدر کشور شيوع كمبود ودرحاشيه كمبود ويتامين Dدرزنان باردار 5ماهه و باالتربرحسب شهرو روستا -مطالعه پورا - 2سال1391 120 94.4 91.1 85.5 83.6 75.3 90 95.4 85.7 80.578.4 100 81.5 80 69.4 60 شهر روستا 40 20 0 25هیدروكسي 20-30 D3نانو گرم /میلي لیتر مقایسه شيوع كمبود وكمبود حاشيهاي ويتامين Dدرزنان باردار1380-1391، 120 100 80 60 سال1380 سال1391 40 20 0 توزیع کمبود ویتامین Dدر گروه سنی میانساالن توزيع کمبود ويتامين Dدر کودکان 6ساله توزيع کمبود ويتامين Dدر کودکان 15تا 23ماهه مقایسه شيوع كمبود وكمبود حاشيهايي درکودکان 15-23ماهه -1391 ، 1380 40 35 30 25 20 سال1380 سال1391 15 10 5 0 توزيع کمبود ويتامين Dدرنوجوانان 100 86.8 77.6 76.3 90 85.9 84.4 79.2 77.2 80 75.3 71.1 70.9 67.6 70 62.7 60 44.7 50 44.7 41.8 38.2 37.8 36.5 40.3 37.8 42.3 40 31.6 30.7 31.2 30 20 10 0 کل اقليم 11 اقليم 10 اقليم 9 اقليم 8 اقليم 7 اقليم 6 در حاشيه کمبود و کمبود اقليم 5 کمبود اقليم 4 اقليم 3 اقليم 2 اقليم 1 توزيع کمبود ويتامين Dدرپسران نوجوان 90 82.5 80 76.9 72 70 62.2 59 58.7 60 56.4 53.8 52.6 51.3 50 40.5 40 35.1 30 25 21.6 18.4 13.3 20 15.4 12.8 10.3 12.8 10.8 10.8 7.7 10 0 0 کل اقليم 11 اقليم 10 اقليم 9 اقليم 8 اقليم 7 اقليم 6 در حاشيه کمبود و کمبود اقليم 5 کمبود اقليم 4 اقليم 3 اقليم 2 اقليم 1 توزيع کمبود ويتامين Dدر دختران نوجوان توزيع کمبود ويتامين در دختران نوجوان 120 100 100 97.3 94.6 93.9 89.5 89.5 92.1 90 78.4 95 100 95 89.5 78.4 80 73 72.5 67.5 62.2 57.9 60.5 60 55 52.6 50 40 40 20 0 کل اقليم 11 اقليم 10 اقليم 9 اقليم 8 اقليم 7 اقليم 6 در حاشيه کمبود و کمبود اقليم 5 کمبود اقليم 4 اقليم 3 اقليم 2 اقليم 1 راهکارهای کنترل کمبود ويتامين D Goals in Maintaining Vitamin D Levels 1. 2. 3. Prevent disease of deficiency – rickets, osteomalacia Prevent complications of insufficiency – impaired calcium absorption and increased bone resorption Minimize risks of future disease – cancer, cardiopulmonary diseases, diabetes, other immunerelated diseases Key clinical recommendation • Daily vitamin D supplementation of 800 to 1,000 IU is a reasonable dose for adults. Levels of 25OH vitamin D should be maintained > 32 ng per mL (80 nmol per L) to maximize bone health. • The (AAP) has doubled the recommended intake of vitamin D to 400 IU per day for infants, children, and adolescents. • In patients with severe vitamin D deficiency, 50,000 IU of vitamin D should be given daily for one to three weeks, followed by weekly doses of 50,000 IU. After repletion of body stores, 800 IU of vitamin D daily or 50,000 IU of vitamin D once or twice monthly is adequate maintenance therapy. Patients with no sun exposure, malabsorption, or those taking antiepileptic drugs may require larger maintenance doses of vitamin D (i.e., up to 50,000 IU one to three times week. In critically ill patients, albumin-adjusted calcium levels underestimate true or ionized hypocalcemia. Therefore, measured ionized calcium levels are recommended, particularly in patients who are being treated in an intensive care unit. If calcium supplementation alone fails to maintain normal serum levels, the patient is vitamin D deficient or resistant and may benefit from a trial of calcitriol (Rocatrol). Vitamin D toxicity is very uncommon, and there is a wide safety margin at these higher supplement doses. Supplementation (adults) Canada To correct deficiency: 50,000 IU vitamin D weekly x 8 weeks, reassess and repeat if necessary Maintenance (adults) • To maintain recommended levels: 800 - 1000 IU / day if not getting enough sun exposure to maintain vitamin D levels or 50,000 IU 1-2 times monthly مکمل ياری در گروه سني 0-24ماهه :از 3تا 5روز بعد از تولد 400IU/Dayمكمل ويتامين "د" داده شود در گروه سني 2-6ساله :هر 2ماه یک بار 50000 IUمگا دوز ويتامين "د" داده شود كه معادل 800IU/Dayميباشد. در گروه سني 7-12ساله :هر 2ماه یک بار 50000 IUمگا دوز ويتامين "د" داده شود. در گروه سني 12-70ساله :هر ماه یک بار مگا دوز50000 IU ويتامين "د" داده شود. در گروه سني 70سال به باال :هر 2هفته یک مگا دوزIU 50000ويتامين "د" داده شود. اقلیم 1 گیالن ومازندران اقلیم 2 آذربایجان شرقي ،غربي واردبیل اقلیم 3 گلستان ،شمال خراسان ( اسفراین ،بجنورد ،جاجرم،چناران،درگز،شیروان،قوچان،مانه وسملقان، فاروج) اقلیم 4 سمنان ،مركز خراسان( بردسكن ،تایباد ،تربت جام ،تربیت حیدریه،خواف ،سبزوار ،سرخس ،طبس، فردوس ،فریمان،قائن،كاشمر ،گناباد،مشهد،نیشابور،خلیل آباد،رشتخوار ،كالت،مهوالت،سرایان)) اقلیم 5 سیستان وبلوچستان ،جنوب خراسان( بیرجند ،نهبندان،درمیان ،سربیشه) ،شرق كرمان( كهنوج،منوجان،قلعه گنج،عنبرآباد ،رودبار جنوب) اقلیم 6 یزد ،اصفهان،چهارمحال وبختیاري،كرمان( رفسنجان ،زرند ،كرمان ،كوهبنان ،راور) اقلیم 7 بوشهر ،هرمزگان،خوزستان( آبادان،اهواز،خرمشهر،بندرماهشهر،شادگان) اقلیم 8 تهران ،البرز اقلیم 9 زنجان ،قزوین ،قم ،مركزي اقلیم 10ایالم ،كردستان،كرمانشاه،لرستان ،همدان ،خوزستان( امیدیه ،اندیمشك ،ایذه ،باغملك ،بهبوان، درفول ،دشت آزادگان ،رامهرمز ،شوش ،شوتر ،مسجد سلیمان ،رامشیر ،گتوند ،اللي ،هندیجان) اقلیم 11فارس ،كرمان( بافت ،بردسیر ،بم ،جیرفت ،سیرجان ،شهر بابك) ،كهگیلویه وبویر احمد مسموميت با ويتامين D • هيپركلسيمي، • پرادراري و پرنوش ي، • رسوب کلسیم در بافت هاي نرم ـ • تهوع ،استفراغ، • بياشتهايي در اثر رسوب در دستگاه عصبي غنی سازی شير • افزودن 200واحد ويتامين Dبه شير • شير استرليزه و پاستوريزه • ارائه سه نوبت شير غنی شده اقلیم 1 گیالن ومازندران اقلیم 2 آذربایجان شرقي ،غربي واردبیل اقلیم 3 گلستان ،شمال خراسان ( اسفراین ،بجنورد ،جاجرم،چناران،درگز،شیروان،قوچان،مانه وسملقان، فاروج) اقلیم 4 سمنان ،مركز خراسان( بردسكن ،تایباد ،تربت جام ،تربیت حیدریه،خواف ،سبزوار ،سرخس ،طبس، فردوس ،فریمان،قائن،كاشمر ،گناباد،مشهد،نیشابور،خلیل آباد،رشتخوار ،كالت،مهوالت،سرایان)) اقلیم 5 سیستان وبلوچستان ،جنوب خراسان( بیرجند ،نهبندان،درمیان ،سربیشه) ،شرق كرمان( كهنوج،منوجان،قلعه گنج،عنبرآباد ،رودبار جنوب) اقلیم 6 یزد ،اصفهان،چهارمحال وبختیاري،كرمان( رفسنجان ،زرند ،كرمان ،كوهبنان ،راور) اقلیم 7 بوشهر ،هرمزگان،خوزستان( آبادان،اهواز،خرمشهر،بندرماهشهر،شادگان) اقلیم 8 تهران ،البرز اقلیم 9 زنجان ،قزوین ،قم ،مركزي اقلیم 10ایالم ،كردستان،كرمانشاه،لرستان ،همدان ،خوزستان( امیدیه ،اندیمشك ،ایذه ،باغملك ،بهبوان، درفول ،دشت آزادگان ،رامهرمز ،شوش ،شوتر ،مسجد سلیمان ،رامشیر ،گتوند ،اللي ،هندیجان) اقلیم 11فارس ،كرمان( بافت ،بردسیر ،بم ،جیرفت ،سیرجان ،شهر بابك) ،كهگیلویه وبویر احمد سالمت باشيد