Pleiotropic effects of vitamin D: an essential element of comorbidity therapy


Cite item

Full Text

Abstract

Vitamin D plays an important role in the management of calcium metabolism and maintenance of calcium-phosphorus homeostasis. Deficiency of vitamin D due to "extra-skeletal effects" can influence the development of various somatic diseases. This relationship is confirmed by epidemiological studies. However, pathophysiological mechanisms continue to be investigated. One of the mechanisms that bind vitamin D deficiency and obesity, metabolic syndrome, diabetes, chronic obstructive pulmonary disease, cardiovascular disease is systemic inflammation. Calcitriol regulates calcium metabolism and has immunomodulatory properties, which gives a protective effects in systemic inflammation. Alfacalcidol is an activity metabolism of vitamin D, used to prevent and treat D-deficiency conditions.

About the authors

O. Yu Klimova

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

ассистент каф. клин. фармакологии и пропедевтики внутренних болезней 119991, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

N. G Berdnikova

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; I.M.Davidovckiy City Clinical Hospital №23

канд. мед. наук, доц. каф. клин. фармакологии и пропедевтики внутренних болезней, врач - клинический фармаколог 119991, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

R. E Kazakov

Scientific Center for Expertise of Pharmaceuticals for Medical Use of the Ministry of Health of the Russian Federation

канд. биол. наук, нач. отд. персонализированной медицины и клин. фармакогенетики центра клинической фармакологии 127051, Russian Federation, Moscow, Petrovskii b-r, d. 8

References

  1. Haimi M, Kremer R. Vitamin D deficiency/insufficiency from childhood to adulthood: Insights from a sunny country. World J Clin Pediatr 2017; 6 (1): 1-9.
  2. Ben-Shoshan M. Vitamin D deficiency/insufficiency and challenges in developing global vitamin D fortification and supplementation policy in adults. J Vitam Nutr Res 2012; 82 (4): 237-59.
  3. Calvo M.S, Whiting S.J. Prevalence of vitamin D insufficiency in Canada and the United States: importance to health status and efficacy of current food fortification and dietary supplement use. Nutr Rev 2003; 61 (3): 107-13.
  4. Calvo M.S, Whiting S.J, Barton C.N. Vitamin D Intake: A Global Perspective of Current Status. J Nutr 2005; 135 (2): 310-6.
  5. Дефицит витамина D у взрослых: диагностика, лечение и профилактика. Клинические рекомендации. Российская ассоциация эндокринологов. М., 2015.
  6. Cranney A, Horsley T. et al. Effectiveness and safety of vitamin D in relation to bone health. Evid Rep Technol Assess (Full Rep) 2007; 158: 1-235.
  7. Macdonald H.M, Mavroeidi A, Barr R.J. et al. Bone 2008; 42: 996-1003.
  8. Hayes C.E, Donald Acheson E. A unifying multiple sclerosis etiology linking virus infection, sunlight, and vitamin D, through viral interleukin-10. Med Hypotheses 2008; 71: 85-90.
  9. Holick M.F. The vitamin D deficiency pandemic and consequences for nonskeletal health: mechanisms of action. Mol Aspects Med 2008; 29 (6): 361-8. doi: 10.1016/j.mam.2008.08.008
  10. Boland R. Role of vitamin D in skeletal muscle function. Endocr rev 1986; 4: 434-48.
  11. IARC Working Group on Vitamin D: Vitamin D and Cancer. Report number 5. Geneva, Switzerland, WHO Press, 2008.
  12. Peterlik M, Boonen St, Cross H.S, Lamberg-Allardt C. Vitamin D and Calcium Insufficiency - Related Chronic Diseases: an Emerging World-Wide Public Health Problem. J Environ Res Public Health 2009; 6 (10): 2585-607. http://dx.doi.org/10.3390/ijerph6102585
  13. Lappe J.M, Travers-Gustafson D., Davies K.M. et al. And calcium supplementation reduces cancer risk: results of a randomized trial. Am J Clin Nutr 2007; 85 (6): 1586-91.
  14. Егшатян Л.В., Дудинская Е.Н., Ткачева О.Н., Каштанова Д.А. Роль витамина D в патогенезе хронических неинфекционных заболеваний. Остеопороз и остеопатии. 2014; 1: 27-30.
  15. Konradsen S, Ag H, Lindberg F. et al. Serum 1.25-dihydroxy vitamin D is inversely associated with body mass index. Eur J Nutr 2008; 47 (2): 87-91.
  16. Scragg R, Sowers M, Bell C. Serum 25-hydroxyvitamin D, diabetes, and ethnicity in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Diabetes Care 2004; 27: 2813-8.
  17. Chiu K.C, Chu A, Go V.L, Saad M.F. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction. Am J Clin Nutr 2004; 79 (5): 820-5.
  18. https://www.vitamindcouncil.org/
  19. Holick M.F. Vitamin D deficiency. N Engl J Med 2007; 357: 266-81.
  20. Adams J.S, Hewison M. Update in vitamin D. J Clin Endocrinol Metab 2010; 95: 471-8.
  21. Dobnig H., Pilz S., Scharnagl H. et al. Independent Association of Low Serum 25-Hydroxyvitamin D and 1,25-Dihydroxyvitamin D Levels With All-Cause and Cardiovascular Mortality. Arch Intern Med 2008; 168 (12): 1340-9. http://archinte.jamanetwork.com/
  22. Lerchbaum E. Vitamin D and menopause: a narrative review. Maturitas 2014; 79 (1): 3-7. doi: 10.1016/j.maturitas.2014.06.003
  23. Vuksanovic M., Mihajlovic G, Beljic Zivkovic T. et al. Cross-talk between muscle and bone in postmenopausal women with hypovitaminosis D. Climacteric 2017; 20 (1): 31-6. doi: 10.1080/13697137.2016.1249840.
  24. Godala M., Materek-Kuśmierkiewicz I, Moczulski D. et al. Assessment of 25(OH)D vitamin concentration in plasma of residents of Lodz with metabolicsyndrome in pre- and postmenopausal period. Prz Menopauzalny 2014; 13 (5): 293-7. doi: 10.5114/pm.2014.46473
  25. Song H.R, Park C.H. Low serum vitamin D level is associated with high risk of metabolic syndrome in post-menopausal women. J Endocrinol Invest 2013; 36: 791-96.
  26. Veloudi P, Jones G, Sharman J.E. Effectiveness of Vitamin D Supplementation for Cardiovascular Health Outcomes. Pulse (Basel) 2017; 4 (4): 193-207. doi: 10.1159/000452742
  27. Lewis J.R, Radavelli-Bagatini S, Rejnmark L. et al. The effects of calcium supplementation on verified coronary heart disease hospitalization and death in postmenopausal women: a collaborative meta-analysis of randomized controlled trials. J Bone Miner Res 2015; 30 (1): 1 65-75. doi: 10.1002/jbmr.2311
  28. Danik J.S., Manson J.E. Vitamin D.and Cardiovascular Disease. Curr Treat Options Cardiovasc Med 2012; 14 (4): 414-24. doi: 10.1007/s11936-012-0183-8
  29. Graat-Verboom L, Wouters E.F., Smeenk F.W. et al. Current status of research on osteoporosis in COPD: a systematic review. Eur Respir 2009; 34: 209-18.
  30. Leech J.A, Dulberg C., Kellie S. et al. Relationship of lung function to severity of osteoporosis in women. Am Rev Respir Dis 1990; 141: 68-71.
  31. Carter J.D, Patel S., Sultan F.L. et al. The recognition and treatment of vertebral fractures in males with chronic obstructive pulmonary disease. Respir Med 2008; 102: 1165-72.
  32. Regan E.A, Radcliff T.A, Henderson W.G. et al. Improving hip fractures outcomes for COPD patients. COPD 2013; 10: 11-9.
  33. Sin D.D, Man J.P, Man S.F. The risk of osteoporosis in Caucasian men and women with obstructive airways disease. Am J Med 2003; 114: 10-4.
  34. Kjensli A, Mowinckel P, Ryg M.S, Falch J.A. Low bone mineral density is related to severity of chronic obstructive pulmonary disease. Bone 2007; 40: 493-7.
  35. Ohara T, Hirai T, Muro S. et al. Relationship between pulmonary emphysema and osteoporosis assessed by CT in patients with COPD. Chest 2008; 134: 1244-9.
  36. Kiyokawa H, Muro S, Oguma T. et al. Impact of COPD exacerbations on osteoporosis assessed by chest CT scan. COPD 2012; 9: 235-42.
  37. Duckers J.M, Evans B.A, Fraser W.D. et al. Low bone mineral density in men with chronic obstructive pulmonary disease. Respir Res 2011; 12: 101.
  38. Dam T.T, Harrison S, Fink H.A.et al; Osteoporotic Fractures in Men (MrOS) Research Group. Bone mineral density and fractures in older men with chronic obstructive pulmonary disease or asthma. Osteoporos Int 2010; 21: 1341-9.
  39. Sakurai-Iesato Y, Kawata N, Tada Y. et al. The Relationship of Bone Mineral Density in Men with Chronic Obstructive Pulmonary Disease Classified According to the Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) Combined Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Assessment System. Intern Med 2017; 15; 56 (14): 1781-90.
  40. Kanis J.A. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopousal osteoporosis: synopsis of a WHO report. WHO Study Group. Osteoporos Int 1994; 4: 368-81.
  41. Gan W.Q, Man S.F, Senthilselvan A, Sin D.D. Association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation: a systematic review and a meta-analysis. Thorax 2004; 59: 574-80.
  42. Gregory R, Mundy M.D. Osteoporosis and Inflammation. Nutrition Reviews 2007; 65: 147-S151. doi: 10.1301/nr.2007.dec.S147-S151
  43. McLean R.R. Proinflammatory cytokines and osteoporosis. Curr Osteoporos Rep 2009; 7: 134-9. doi: 10.1007/s11914-009-0023-2.
  44. Bai P, Sun Y, Jin J. et al. Disturbance of the OPG/RANK/RANKL pathway and systemic inflammation in COPD patients with emphysema and osteoporosis. Respir Res 2011; 12 (1):
  45. doi: 10.1186/1465-9921-12-157
  46. Урясьев О.М., Шаханов А.В. Остеопороз при бронхообструктивных заболеваниях. Наука молодых. 2013; 3: 60-7
  47. Barnes P.J. Chronic Obstructive Pulmonary Disease: Effects beyond the Lungs. PLoS Med 2010; 7(3): e1000220. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1000220
  48. Sabit R, Bolton C.E, Edwards P.H. et al. Arterial stiffness and osteoporosis in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2007; 175: 1259-65.
  49. Maclay J.D, McAllister D.A, Mills N.L. et al. Vascular dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2009; 180: 513-20.
  50. Rutten F.H, Vonken E.J, Cramer M.J. et al. Cardiovascular magnetic resonance imaging to identify left-sided chronic heart failure in stable patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Heart J 2008; 156: 506-12.
  51. Loke Y.K, Cavallazzi R, Singh S. Risk of fractures with inhaled corticosteroids in COPD: systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials and observational studies. Thorax 2011; 66: 699-708.
  52. Ferguson G.T, Calverley P.M, Anderson J.A. et al. Prevalence and progression of osteoporosis in patients with COPD: results from the TOwards a Revolution in COPD Health study. Chest 2009; 136: 1456-65.
  53. Johnell O, Pauwels R, Lofdahl C.G.et al. Bone mineral density in patients with chronic obstructive pulmonary disease treated with budesonide Turbuhaler. Eur Respir J 2002; 19: 1058-63.
  54. Leech J.A., Dulberg C, Kellie S et al. Relationship of lung function to severity of osteoporosis in women. Am Rev Respir Dis 1990; 141: 68-71.
  55. Lehouck A., Boonen S, Decramer M., Janssens W. COPD, bone metabolism, and osteoporosis. Chest 2011; 139: 648-57.
  56. Nuti R, Siviero P, Maggi S. et al. Vertebral fractures in patients with chronic obstructive pulmonary disease: the EOLO Study. Osteoporos Int 2009; 20: 989-98.
  57. Seymour J.M, Spruit M.A, Hopkinson N.S. et al. The prevalence of quadriceps weakness in COPD and the relationship with disease severity. Eur Respir J 2010; 36: 81-8.
  58. Graat-Verboom L, van den Borne B.E., Smeenk F.W. et al. Osteoporosis in COPD outpatients based on bone mineral density and vertebral fractures. J Bone Miner Res 2011; 26: 561-8.
  59. Myers A.H, Robinson E.G, Van Natta M.L et al. Hip fractures among the elderly: factors associated with in-hospital mortality. Am J Epidemiol 1991; 134: 1128-37.
  60. Barnes P.J, Celli B.R. Systemic manifestations and comorbidities of COPD. Eur Respir J 2009; 33: 1165-85. O.Yu.Klimova et al. / Consilium Medicum. 2017; 19 (9): 114-121.
  61. Sabit R, Bolton C.E, Edwards P.H. et al. Arterial stiffness and osteoporosis in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2007; 175: 1259-65.
  62. Dole N.S, Delany A.M. MicroRNA variants as genetic determinants of bone mass. Bone 2016; 84: 57-68.
  63. Гребенникова Т.А., Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я. и др. Эпигенетические аспекты остеопороза. Вестн. РАМН. 2015; 70 (5): 541-8
  64. Хусаинова Р.И., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические основы остеопороза. Биомика. 2014; 6 (1): 24-51.
  65. Шепелькевич А.П., Забаровская З.В. Проблема остеопороза при заболеваниях эндокринной системы. Мед. новости. 2008; 7: 53-8.
  66. Estrada K, Styrkarsdottir U, Evangelou. et al. Genome-wide meta-analysis identifies 56 bone mineral density loci and reveals 14 loci associated with risk of fracture. Nat Genet 2012; 44: 491-501.
  67. Salamone L.M, Ferrell R., Black D.M. et al. The association between vitamin D receptor gene polymorphisms and bone mineral density at the spine, hip and whole-body in premenopausal women. Osteoporos Int 1996; 6 (1): 63-8.
  68. Jia F, Sun R.F, Li Q.H. et al. Vitamin D receptor BsmI polymorphism and osteoporosis risk: a meta-analysis from 26 studies. Genet Test Mol Biomarkers 2013; 17 (1): 30-4.
  69. Ringe J.D et al. Alfacalcidol versus plain vitamin D in the treatment of glucocorticoid/inflammation-induced osteoporosis. J Rheumatol Suppl 2005; 76: 33-40.
  70. Ringe J.D., Farahmand P, Schacht E. Alfacalcidol in men with osteoporosis: a prospective, observational, 2-year trial on 214 patients. Rheumatol Int 2013; 33 (3): 637-43.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».