Vitamina D. Una nueva aliada de la inmunidad intestinal

Seguramente has escuchado que el consumo de vitamina D es muy importante para mantener nuestros huesos saludables y apoyar su desarrollo y crecimiento. Pero ¿es esa su única función? La respuesta es no.

La vitamina D, también conocida como calciferol, es una de las vitaminas primordiales para el cuerpo humano debido a su función en el mantenimiento de la homeostasis del calcio. Esta es la razón por la que cuando escuchamos o leemos el término vitamina D, lo primero que se nos viene a la mente es su relación con el desarrollo de los huesos.

Esta vitamina que es soluble en la grasa se obtiene principalmente de tres formas: Por la exposición de la piel al Sol, en donde se encuentra en su forma inactiva, que luego se transformará en vitamina D activa (vitamina D3)  por acción de los  rayos ultravioleta, a través de la ingesta de alimentos que la contengan, como salmón, huevo, leche entera, trucha, atún, mantequilla, entre otros (Vitamina D2).

La tercera forma es por la suplementación farmacológica; es decir, adquirirla por medio de cápsulas, tabletas, polvos, etc. cuando la ingesta de los alimentos que la contienen no cumpla con los valores requeridos o la exposición al Sol sea mínima.

Como se mencionó anteriormente, su principal función biológica descrita es la regulación del metabolismo del calcio (componente esencial de los huesos) (3). De hecho, la deficiencia severa  ocasiona raquitismo (debilitamiento de los huesos) en los niños y osteomalacia (reblandecimiento de los huesos) en los adultos. Puede ser causa de osteoporosis y alta incidencia de fracturas. Pero, sus funciones no se limitan al metabolismo del calcio.

Más allá de los huesos

La vitamina D está presente desde nuestra formación. Varios estudios asocian su deficiencia con complicaciones durante el embarazo. El incremento de preclamsia, la aparición de diabetes mellitus gestacional y defectos en la formación de los huesos fetales, son algunas de las alteraciones que se han documentado.

Además tiene un papel preventivo en enfermedades metabólicas como diabetes, obesidad y síndrome metabólico, en donde el resultado común del consumo de ella, es la disminución del riesgo de padecer estas patologías. Recientemente, se ha establecido un papel protector para la vitamina D en modelos animales y líneas celulares de cáncer, en donde su utilización previene o retarda el desarrollo de diferentes tipos de malignidades.

En los sistemas biológicos, la comunicación se da por medio de la interacción de moléculas con sus receptores. Para que las funciones de la vitamina D sean realizadas por las células, estas requieren expresar el receptor de esta vitamina, de otra forma, las células no reconocerían el mensaje.

En los últimos años, se ha identificado al receptor de la vitamina D en células de diversos tejidos no relacionados con el metabolismo del calcio, esto ha favorecido la identificación de nuevas funciones para esta vitamina.

Las investigaciones apuntan a que la mayoría de las células del sistema inmune (que nos defienden de microorganismos que ocasionan enfermedad, además de vigilar que no desarrollemos cáncer, por mencionar algunas funciones), expresan el receptor de esta vitamina, lo que sugiere que esta desempeña tareas de regulación de la respuesta inmunológica.

Lo anterior ha quedado en evidencia en enfermedades infecciosas como la tuberculosis, en donde se ha asociado su aparición con la deficiencia de la vitamina D, e incluso se ha observado que la terapia con luz solar tiene efectos benéficos en el tratamiento de estos pacientes, presumiblemente porque se favorece la producción de dicha vitamina.

En el contexto de infecciones virales, dicha vitamina recibió gran atención en la reciente pandemia de COVID-19, debido a que se demostró que su suplementación reduce la severidad de la infección por SARS-CoV-2.

¿Y su papel en la salud intestinal?

El tracto gastrointestinal es un espacio en donde coexisten células del sistema inmune, células epiteliales (ambos tipos de células expresan el receptor de la vitamina D) y la microbiota (comunidad de microorganismos, principalmente bacterias, que viven en nuestro organismo).

En las últimas décadas, se ha demostrado que las interacciones de estos actores, son responsables der una amplia gama de procesos que, dependiendo de la regulación y la magnitud de su respuesta, pueden impactar de forma positiva o negativa en la salud humana.

Siendo este un sitio anatómico en donde tanto la vitamina D como su receptor están presentes, no es de extrañar que los miembros de la comunidad científica se pregunten ¿Cómo contribuye a la salud gastrointestinal? ¿Posee efectos benéficos sobre la barrera intestinal, la microbiota y la regulación inmune de nuestros intestinos?

Se ha reportado que la vitamina D participa en el buen funcionamiento e integridad de la barrera intestinal a través de la estimulación de moco (cuya finalidad es atrapar a microorganismos invasores), la inhibición de la inflamación y la estimulación de la producción de las proteínas que ayudan a la unión de las células que conforman la barrera intestinal.

Estas células especializadas funcionan como un tamiz selectivo, dejando pasar agua y nutrientes y evitando el paso de sustancias y microorganismos potencialmente dañinos.

Además, ha sido demostrado que la interesante vitamina tiene efectos en estas células, ya que promueve su diferenciación y disminuye su taza de muerte en procesos inflamatorios o infecciosos. Estas acciones, en conjunto son cruciales en el mantenimiento de una barrera intestinal integra y saludable.

La microbiota intestinal es un conjunto de bacterias que desempeñan diferentes tareas en nuestro interior.  Por ejemplo, evitar la adhesión de microrganismos que ocasionen enfermedad, mantener el balance iónico, regular el movimiento intestinal, participar en la formación de algunos neurotransmisores, estimular la inmunidad de los intestinos.

El cambio en la composición de la microbiota (es decir, el tipo de microorganismos que la conforman) o su crecimiento descontrolado podrían propiciar la aparición de enfermedad.

Afortunadamente, se ha registrado que la ingesta de la vitamina D tiene influencia en la composición de la microbiota intestinal y en las moléculas que producen. (Para más información sobre este tópico, le recomendamos al lector dirigirse a las  referencias al final de este artículo). También se ha reportado que induce mecanismos tanto en células epiteliales como inmunes, que evitan que los microorganismos crezcan descontroladamente.

Es importante recordar que el sistema inmune está formado por células especializadas que pueden diferenciar lo que es nuestro de lo que no lo es, esto lo hacen por medio de un gran número de receptores que reconocen diferentes estímulos o componentes de los microorganismos que nos infectan.

Después de que se ha reconocido el microorganismo, las células se activan, envían señales a otras células y desarrollan diferentes procesos (inflamación), con la finalidad de contener y destruir la amenaza.

Una vez que el estímulo extraño se ha eliminado, los componentes del sistema inmune envían nuevas señales (anti-inflamación) y regresan a su estado de reposo. Cuando las señales se prolongan, la continua producción de mediadores inflamatorios puede dañar la barrera intestinal y ocasionar enfermedad. Por ello, es imprescindible contar con mecanismos de regulación y en ese sentido, la vitamina D es de gran importancia en la regulación de la inmunidad intestinal.

Se ha descrito su implicación en las diferentes etapas de la respuesta inmune en el ambiente intestinal. La vitamina D induce en las células inmunes la producción de moléculas conocidas como péptidos antimicrobianos que son tóxicas para los microorganismos. Asimismo, puede fungir como un importante supresor de la respuesta inmune.

Se ha escrito que macrófagos y células dendríticas (células con habilidades para capturar microorganismos y promover la respuesta inmune) responden al estímulo con la vitamina D a través de su receptor y pueden pasar de un estado de inflamación a uno de anti-inflamación y/o modificar la intensidad de su respuesta.

Esta vitamina parece tener efectos supresores sobre la mayoría de las células del sistema inmune (células NK, neutrófilos, células T) lo que se traduciría en una resolución o disminución de los signos y síntomas causados por el proceso inflamatorio.

A pesar de que la evidencia en seres humanos no ha sido concluyente, en modelos animales se ha podido establecer que la vitamina mencionada es crucial en la reducción de la progresión de enfermedad de Crohn, colitis ulcerativa, cáncer colorrectal y mucositis intestinal inducida por quimioterapia.

Si bien es cierto que son necesarios más estudios para establecer las dosis y tiempos de tratamiento, por todo el conocimiento que ha inspirado concluimos que la vitamina D representa una oportunidad prometedora para mantener y/o mejorar la salud del tracto gastrointestinal.

Referencias

Aranow C. Vitamin D and the immune system. J Investig Med. 2011;59(6):881-6. https://journals.sagepub.com/doi/10.2310/JIM.0b013e31821b8755?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed

Bellerba F, Muzio V, Gnagnarella P, Facciotti F, Chiocca S, Bossi P, et al. The Association between Vitamin D and Gut Microbiota: A Systematic Review of Human Studies. Nutrients. 2021;13(10). https://www.mdpi.com/2072-6643/13/10/3378

Charoenngam N, Holick MF. Immunologic Effects of Vitamin D on Human Health and Disease. Nutrients. 2020;12(7). https://www.mdpi.com/2072-6643/12/7/2097

Dixon KM, Mason RS. Vitamin d. Int J Biochem Cell Biol. 2009;41(5):982-5. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1357272508002471?via%3Dihub

Dusso AS, Brown AJ, Slatopolsky E. Vitamin D. Am J Physiol Renal Physiol. 2005;289(1):F8-28. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajprenal.00336.2004?rfr_dat=cr_pub++0pubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org

Feentved Odum SL, Kongsbak-Wismann M. Vitamin D and SARS-CoV-2. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2023;133(1):6-15. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/bcpt.13872

Griffin MD, Lutz W, Phan VA, Bachman LA, McKean DJ, Kumar R. Dendritic cell modulation by 1alpha,25 dihydroxyvitamin D3 and its analogs: a vitamin D receptor-dependent pathway that promotes a persistent state of immaturity in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(12):6800-5. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.121172198?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org&rfr_dat=cr_pub++0pubmed

Gombart AF, Borregaard N, Koeffler HP. Human cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP) gene is a direct target of the vitamin D receptor and is strongly up-regulated in myeloid cells by 1,25-dihydroxyvitamin D3. FASEB J. 2005;19(9):1067-77. https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1096/fj.04-3284com

Holick MF. Vitamin D status: measurement, interpretation, and clinical application. Ann Epidemiol. 2009;19(2):73-8. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1047279708000021?via%3Dihub

Lips P, van Schoor NM. The effect of vitamin D on bone and osteoporosis. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2011;25(4):585-91. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1521690X11000418?via%3Dihub

Lutzow-Holm C, De Angelis P, Grosvik H, Clausen OP. 1,25-Dihydroxyvitamin D3 and the vitamin D analogue KH1060 induce hyperproliferation in normal mouse epidermis. A BrdUrd/DNA flow cytometric study. Exp Dermatol. 1993;2(3):113-20.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1600-0625.1993.tb00018.x?sid=nlm%3Apubmed

Mansur JL, Oliveri B, Giacoia E, Fusaro D, Costanzo PR. Vitamin D: Before, during and after Pregnancy: Effect on Neonates and Children. Nutrients. 2022;14(9). https://www.mdpi.com/2072-6643/14/9/1900

Mitri J, Pittas AG. Vitamin D and diabetes. Endocrinol Metab Clin North Am. 2014;43(1):205-32. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0889852913001096?via%3Dihub

Sittipo P, Kim HK, Han J, Lee MR, Lee YK. Vitamin D(3) suppresses intestinal epithelial stemness via ER stress induction in intestinal organoids. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):285. https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-021-02361-2

Zhang H, Wang S, Tuo L, Zhai Q, Cui J, Chen D, et al. Relationship between Maternal Vitamin D Levels and Adverse Outcomes. Nutrients. 2022;14(20). https://www.mdpi.com/2072-6643/14/20/4230

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*Dra. Irma Yadira Izaguirre Hernández, Instituto de Investigaciones Médico-Biológicas (IIMB), Universidad Veracruzana.

**Asesor científico: Dr. Pablo Thomas Dupont. Académico-Investigador, Instituto de Investigaciones Medico-Biológicas (IIMB), Universidad Veracruzana.

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