Vitamina D y la Mineralización Ósea

La vitamina D o colecalciferol se sintetiza en la piel. Su precursor, 7-dehidrocolesterol, se convierte por la luz UV del sol (UVB 290-315 nm) en provitamina D3, la cual es lentamente isomerizada a vitamina D328.

La proteína ligadora de la vitamina D (DBP) une la vitamina D y sus metabolitos y los trasporta en la corriente sanguínea29. Algunos nutrientes también contienen vitamina D3 (grasa de pescado, huevos y productos lácteos). La vitamina D2 o ergocalciferol se origina de la irradiación del ergosterol una planta esterol mayor28 y ha sido agregado a los productos lácteos y a las preparaciones multivitamínicas. Sin embargo, cada vez más se reemplaza por Vitamina D3. La vitamina D2 también es trasportada en la circulación por la DBP y su metabolismo es similar a la vitamina D3.

La vitamina D se hidroxila en el hígado a 25 OH vitamina D (25 OH-D), lo cual es el mayor metabolito circulante. Posteriormente, en el riñón se hidroxila en 1.25 dihidroxi vitamina D (1.25 (OH)2D). La hidroxilación en el riñón es estimulada por la PTH y suprimida por el fosfato. Mientras la 25(OH)D tiene actividad biológica limitada, la 1.25-(OH)2D es el metabolito más activo estimulando la absorción de calcio y fosfato del intestino. La producción de 1.25-(OH)2D está bajo un estricto control de retroalimentación, directamente por el calcio y el fosfato séricos e indirectamente por calcio a través de la disminución de la PTH sérica30. Cuando el calcio y fosfatos séricos están suficientemente altos la producción de 1.25-(OH)2D disminuye a favor de otro metabolito, el 24.25-dihydroxy-vitamina D. La función de este metabolito en humanos no es claro aún. La concentración de 1.25-(OH)2 D libre es muy baja y más del 99% esta de la 1.25- (OH)2 D esta unido a la DPB o a la albumina.

El metabolito activo 1.25-(OH)2 D actúa a través del receptor de vitamina D (VDr), un receptor nuclear específico, relacionado con el receptor de T4 y los receptores hormonales esteroideos. El receptor VDr esta presente en el intestino donde la 1.25-(OH)2 D después de unirse al VDr, estimula la síntesis de varias proteínas en las células intestinales, que participan en el transporte del calcio del lumen intestinal al torrente sanguíneo31. Los receptores de VDr están en otros órganos como el hueso, músculo, páncreas y pituitaria32.

El metabolito activo 1,25-(OH)2 D influencia la función muscular y estimula la diferenciación celular; y la función inmunológica en general.

Se ha observado un rápido efecto no genómico de la 1.25-(OH)2D (no relaciona el receptor VDr) en el intestino. El osteoblasto, la glándula paratiroides y otros tejidos33.

La acción de la 1.25-(OH)2D en el hueso no esta bien entendida. Estimula al osteoblasto para producir osteocalcina y fosfatasa alcalina y disminuye la producción de colágeno tipo I en la rata calvaria.

Por otra parte 1.25-(OH)2D estimula la resorción ósea in vitro. Los efectos de la 1.25- (OH)2D sobre la mineralización ósea parece ser indirecta estimulando los suplementos de calcio y fosfatos principalmente a través de la absorción intestinal.

La secuencia de remodelación ósea, por la cual se forman nuevos ostiones comienzan la resorción osteoclástica inexistente en el hueso34. Después los osteoblastos aparecen y construyen la nueva matriz ósea no mineralizada, el osteoide. Posteriormente, el ostoide se mineraliza. La mineralización del osteoide se hace en dos fases. Durante la mineralización primaria cerca de la mitad de mineral óseo se acumula en pocos días, aumentando la densidad a 1.4 g/cm3. La mineralización secundaria se hace más lentamente durante 6 meses o más y aumenta la densidad a 1.9 g/cm3. Cuando la mineralización es normal, el contenido mineral del osteon depende de su edad joven. La densidad ósea baja es más prevalente cuando el recambio óseo es alto. En el viejo, completamente mineralizado, la densidad ósea es mayor y esta asociado con bajo recambio35.

La vitamina D3 es la forma natural de la vitamina D y se obtiene a partir del 7-deshidrocolesterol. La vitamina D2 es una forma sintética de la vitamina D producida por una irradiación del ergosterol, un esteroide de levaduras vegetales. Tanto la vitamina D3 como la vitamina D2, se encuentran disponibles como suplementos de venta libre. La mayoría de multivitamínicos aportan como mínino 400 UI de vitamina D, pero existen en el mercado fórmulas que contienen 600 UI y 800 UI de vitamina D.

Una ingesta adecuada de vitamina D es importante, aunque aún no se conoce cuál es la cantidad exacta recomendable. Su necesidad está determinada por factores como la edad, el sexo, la pigmentación de la piel36 y las prácticas culturales de ciertos grupos con relación al uso de ropas que cubren todo el cuerpo e incluso el rostro37.

Los excesos en el consumo de esta vitamina pueden provocar hipercalciuria e hipercalcemia favoreciendo el riesgo de calcificación de los tejidos blandos, anorexia, náuseas, vómitos, sed, poliuria, debilidad muscular, artralgias, desmineralización ósea y desorientación general, lo cual se ha observado con dosis mayores de 10000 UI/día. La producción cutánea de vitamina D desciende con la edad38, afectando los niveles sanguíneos de 25(OH)D39.

La ingesta recomendada por la junta de Alimentación y Nutrición del Instituto de Medicina así como de la NAS-1997 es de 400 UI/día para adultos de 51 a 70 años y de 600 UI/día para mayores de 70 años.

Se ha establecido como límite superior seguro de consumo de vitamina D, 2000 UI/día40.

Los efectos de las ingestas bajas y altas de la vitamina D, sobre el hueso se recogen en la tabla 1.

Los estudios muestran que el uso de suplementos de calcio más vitamina D pueden tener efectos positivos sobre la pérdida de la masa ósea. El uso de vitamina D (600 UI/día – 700UI/ día) asociado a calcio evidenció una disminución de esta pérdida en mujeres mayores41. Jackson y cols.42 encontraron que el suministro de suplemento de calcio de 1000 mg y de vitamina D de 400 UI/diarios mejoró la densidad mineral ósea, sin encontrarse diferencias significativas de fracturas con el grupo control.

Existe evidencia sobre el efecto del suplemento de vitamina D en la reducción de las caídas en las mujeres ancianas, mostrando una mejoría en la fuerza del músculo esquelético43.

La síntesis de vitamina D se ve afectada por la variación estacional que se presenta en algunas regiones templadas donde los rayos ultravioleta no llegan en épocas de invierno. Igualmente la hora del día influye en una menor o mayor síntesis de esta vitamina. Se conoce que una exposición entre las 11 am y las 2 pm del día, de 10 minutos a la luz solar es lo ideal en pacientes de edad, donde existen cambios fisiológicos a nivel de piel. En la actualidad se conoce que la combinación de los efectos estacionales adversos sobre la producción de vitamina D en la piel, sumado a una ingesta insuficiente de ella, es un factor de gran importancia para una densidad mineral baja y el incremento de riesgo de fractura en las ancianas. El uso de filtros solares que bloquean los rayos UV afecta la capacidad de la piel de biosintetizar esta vitamina44,45.

Entre las fuentes alimentarias de vitamina D se encuentran principalmente los productos de origen animal. Los pescados como el salmón, el arenque, las sardinas son fuentes importantes de dicha vitamina, igualmente los aceites de hígado de pescado son una buena fuente de vitamina D3. La carne de ternera, los huevos y los aceites vegetales son una fuente moderada de esta vitamina y su contenido en hortalizas y frutas es pobre.

La industria de alimentos ha realizado aportes importantes enriqueciendo algunos alimentos como la leche (fresca o en polvo), las margarinas, las mantequillas, los cereales y algunas preparaciones de chocolate contribuyendo a cumplir con las ANR (ingesta diaria recomendada).

El uso de suplementos de vitamina D, es una adecuada forma de cubrir los requerimientos diarios.

Magnesio

La deficiencia de magnesio se considera como un posible factor de riesgo para enfermedades crónicas como la osteoporosis46-48, la enfermedad cardiovascular y la diabetes, aunque en la actualidad estas asociaciones son motivo de controversia.

Aproximadamente el 60% del total de magnesio (20 a 28 g) del cuerpo humano se encuentra en el hueso. El cual se encuentra en depósitos intercambiables y no intercambiables del hueso. La eficiencia de la absorción varía con el estado del magnesio de la persona, la cantidad de magnesio de la dieta y la composición de la dieta en conjunto.

Los riñones controlan el equilibrio del magnesio manteniendo un equilibrio del mineral especialmente cuando su aporte es bajo. La excreción urinaria del mismo se incrementa cuando se adicionan suplementos de magnesio a una dieta normal, en ingestas bajas de magnesio se reduce su excreción urinaria.

Una dieta normal aporta cantidades adecuadas de magnesio debido a su abundante presencia en muchos alimentos. Las semillas, los granos enteros, las legumbres, las hortalizas de de hoja verde oscuro (lo cual las hace ricas en este mineral debido a que este es constituyente esencial de la clorofila) y el tofu, son las principales fuentes dietarias. La leche es una fuente moderada, la carne, el pescado y las frutas son fuentes pobres de magnesio.

La ingesta recomendada de magnesio es de 310 mg/día para mujeres en edades comprendidas entre los 19 a 30 años y de 320 mg/día para mujeres en edades comprendidas entre los 31 años en adelante.

Vitamina K

La vitamina K participa en la coagulación sanguínea así como en la formación del hueso y de varios sistemas enzimáticos49. (Denisova 2005 80 K). Las filoquinonas son las formas naturales de vitamina K (vitamina K1), las cuales son sintetizadas por las plantas verdes y las menoquinonas (vitamina K2), son sintetizadas por las bacterias. La menadiona (vitamina k3) que es el compuesto sintético, posee el doble de potencia biológica que las de las formas naturales (K1 y K2).

Varios estudios han mostrado que los suplementos de vitamina K en mujeres postmenopausicas retardan la pérdida del hueso, reduciendo las fracturas y manteniendo la homeostasis del hueso50,51.

La absorción de filoquinonas se establece a través de un proceso dependiente de energía en el intestino, mientras que la menoquinonas y menadiona se absorben mediante difusión pasiva en el intestino delgado y el colon.

La recomendación de consumo diario de vitamina K es de 90 ug/día para mujeres mayores de 19 años.

Las principales fuentes alimentarias de vitamina K se encuentran en las verduras de hoja verde las cuales superan concentraciones mayores de 100ug/ 100g. El contenido de filoquinona es > de 300ug/100g en la acelga, la espinaca, y de 100 a 200ug/100g en el brócoli, las repollitas de bruselas y el repollo. Este contenido de filoquinona varía según el grado de maduración de la verdura y la localización geográfica.

El contenido de filoquinonas de los aceites es variable. Los aceites de canola y soya presentan el mayor contenido (125-200 ug/100g), el aceite de oliva presenta un aporte de (50 a 100 ug/100g) y los aceites de maíz y semillas de girasol un bajo aporte (< 10 ug/100g). Las margarinas y los productos preparados con grasas hidrogenadas (pastelería y comidas rápidas) aportan filoquinonas.

Es importante controlar la ingesta de vitamina K en pacientes que reciben anticoagulantes, con la finalidad de alcanzar niveles de INR constantes y terapéuticos52.

Fibra

La fibra dietaria está presente en las paredes celulares vegetales como: la celulosa, las hemicelulosas, la pectina y la lignina, así como en los polisacáridos intracelulares como las gomas y los mucílagos.

La fibra dietaria puede reducir la absorción de calcio pero solo en grandes cantidades (más de 30 g/día). Una cantidad inferior de fibra dietaria tiene poco efecto sobre la disponibilidad de calcio en la luz intestinal. Los vegetarianos estrictos son los más vulnerables de sufrir una disminución intestinal significativa de este mineral.

Fósforo

El fósforo ocupa el segundo lugar después del calcio en relación con su abundancia en el cuerpo humano. Aproximadamente el 85% del fósforo está presente en el esqueleto y en los dientes en forma de fosfato cálcico.

Entre una de sus múltiples funciones se encuentra la formación de hidroxiapatita (principal molécula inorgánica de huesos y dientes), la cual es el resultado de la combinación de fosfato con iones de calcio.

Las principales fuentes alimenticias de fósforo son la carne, las aves, el pescado, los huevos, los lácteos, los frutos secos, las legumbres, los cereales y granos son adecuadas fuentes de fósforo.

La absorción de calcio no parece verse afectada por la cantidad de fosfatos de la dieta, salvo que la ingesta de fosfatos sea excesivamente elevada.