Vitamina D, salud y coronavirus

En estos días de encierro obligado, como mecanismo de control y protección ante la pandemia de coronavirus, la vitamina D ha cobrado un protagonismo mediático ante el riesgo de no disponer de los niveles necesarios para la salud que esta situación pueda estar produciendo. Este riesgo es una realidad, ya que, los datos epidemiológicos mostraban una carencia de la misma antes de las limitaciones actuales para la exposición solar como consecuencia de las restricciones a la movilidad por la pandemia.

Dado el interés que durante mi actividad profesional como médico le he prestado a esta vitamina, especialmente en los aspectos relacionados con el cáncer y el tratamiento del dolor en fibromialgia, y haber recibido consultas por parte de amigos y familiares he elaborado este documento con el fin de aportar información que pueda serles útil para conocer sus efectos sobre la salud y tomar las medidas adecuadas.

Antes de que se conociera la existencia de la vitamina D, de manera empírica, se utilizaba la “helioterapia” o “baños de sol” como tratamiento para dos enfermedades que asolaban a la población: el raquitismo y la tuberculosis.

En 1822 un médico polaco descubrió la cura para el raquitismo con la luminiscencia del sol, y dos años más tarde comprobó que el aceite de hígado de bacalao producía también excelentes resultados, para angustia y tormento de millones de niños que nos vimos sometidos, en pro de nuestra salud, a la toma del repulsivo brebaje.

Asimismo, cuando aún no disponíamos de antibióticos, el único remedio que se conocía para tratar la tuberculosis eran “los baños de sol”. Los pacientes tísicos y famélicos eran expuestos a lo que se suponía como unas místicas vitaminas para la piel, mediante el reposo en lugares soleados consiguiendo que algunos recuperaran la salud.

Aunque hoy conocemos, gracias a la ciencia, los mecanismos que explican la eficacia de esta práctica clínica, tuvo que pasar más de un siglo hasta que en 1922 se aisló la vitamina D (VD3) (llamada así por ser la siguiente letra de las vitaminas conocidas: A, B y C) cuya actividad era “la protección del crecimiento óseo y la prevención del raquitismo” (retraso en el crecimiento, ablandamiento de los huesos, deformidades óseas, etc.) y, de esta manera, se enlazó el nexo entre el sol, los huesos y el hígado de un pez.

Desde su descubrimiento hasta el año 1980 las únicas funciones atribuidas a la Vitamina D fueron las relacionadas con la necesidad de la misma para la absorción intestinal del Calcio (Ca) y Fósforo (P), imprescindible para la prevención del raquitismo en niños, osteomalacia en el adulto y la tetania hipocalcémica. Es a partir de esa fecha que sabemos que interviene en otros procesos biológicos, como la regulación de la respuesta inmune (tan necesaria en la actual pandemia del Covid-19) y una potente actividad anticancerígena, cuyo conocimiento está menos extendido.

¿Qué es la vitamina D? ¿Cómo se produce? ¿Cómo actúa en el organismo? ¿Qué funciones realiza?

Empecemos por aclarar que en realidad no es una vitamina, pues las vitaminas son micronutrientes esenciales que el organismo, al no tener capacidad de sintetizar, necesita tomar del exterior con los alimentos. Esta situación no se da en el caso de la vitamina D, que en un 90% es de producción endógena por lo que sería más correcto considerarla una hormona, que son sustancias químicas producidas por las glándulas endocrinas y que se desplazan por el cuerpo a través de la sangre, y cuya función es regular la actividad de un tejido determinado. Por ejemplo la insulina es una hormona que regula los niveles de azúcar en la sangre.

Cuando se ingiere con los alimentos, nos la encontramos en dos variedades:

-     Colecalciferol o Vitamina D3, si proviene de alimentos de origen animal

-     Ergocalciferol o Vitamina D2, si procede de alimentos vegetales.

Nuestro organismo, puesto que somos animales, produce Colecalciferol o Vitamina D3. (Esta es la sustancia utilizada en algunas formulaciones farmacológicas como la que aparece al final del texto)

La producción de VD3 por nuestro cuerpo se origina en la piel por acción de la radiación ultravioleta solar, en concreto los rayos ultravioleta B (UVB) que actúan sobre un derivado del Colesterol. La sustancia que se origina en este proceso es el Colecalciferol o VD3, que pasa a la circulación sanguínea desde donde llega al hígado y mediante hidroxilación se forma la provitamina D que recibe el nombre de 25-hidroxivitamina-D3, Calcidiol o Calcifediol que es la forma inactiva y es vertida de nuevo a la sangre, siendo ésta la sustancia que medimos cuando nos referimos a los niveles de vitamina D.

Para su transformación en vitamina D activa o Calcitriol, la “Provitamina D” o Calcifediol tiene que ser hidroxilada de nuevo, lo que ocurre por acción de una enzima, la alfa-hidroxilasa, que se encuentra en una amplia variedad de tejidos y tipos celulares a los que llega la forma inactiva a través del torrente sanguíneo. Esta transformación se realiza preferentemente en el riñón, desde donde se secreta a la sangre en su forma activa la 1,25D3 o Calcitriol para realizar su función endocrina. Además del riñón, son muchos los tejidos con capacidad de producir esta segunda hidroxilación, como la piel (lo que la convierte en el único tejido del organismo que tiene capacidad para realizar todo el proceso de producción de la vitamina D), el sistema inmune, los epitelios del intestino y mama.

La vitamina D activa o Calcitriol realiza su función a través de receptores en el núcleo de las células y actuando sobre el ADN de las mismas produciendo las proteínas correspondientes según el tejido donde actúe. Las proteínas formadas cumplen funciones locales o generales dependiendo de los tejidos. 

De manera que la VD3 se comporta como un interruptor génico que activa y desactiva genes. Se estima entre 1000 y 3000 los genes regulados por la vitamina D, entre los cuales tenemos los que regulan el metabolismo del calcio, y más de una docena responsables de nuestra inmunidad. De manera que la mal llamada vitamina D, realiza una función hormonal a través del receptor nuclear (Receptor de la Vitamina D) que se encuentra en la mayoría de los tejidos de nuestro organismo.

Cara y cruz de la exposición solar.

Los rayos ultravioleta del sol tienen su cara y su cruz, por un lado fomentan los efectos beneficiosos al producir vitamina D y por otro destruyen el folato y pueden producir cáncer al dañar el ADN. Para evitar estos daños los melanocitos de la piel producen el pigmento melanina que oscurece la piel y la protege, por contra los queratinocitos necesitan recibir suficientes rayos ultravioleta para producir VD3. Esta situación ha provocado que el color de nuestra piel haya evolucionado en un delicado equilibrio entre la tonalidad oscura para evitar que la luz solar destruya el folato y la tendencia a la tonalidad clara para promover la producción de vitamina D.

En los años ochenta del pasado siglo se descubrió que la deficiencia de folato en mujeres embarazadas se relacionaba con un elevado riesgo de malformación del tubo neural de los fetos como la espina bífida, patología en la que los arcos vertebrales no se cierran alrededor de la médula, lo que ha llevado a complementar los alimentos con folato y en educar a las mujeres en la importancia de este nutriente, sobre todo durante el periodo fértil.

Posteriormente se ha descubierto el interés del folato, no solo para prevenir los defectos del tubo neural, sino también en otros procesos. Siendo imprescindible en la síntesis de ADN en la división celular, por lo que cualquier proceso que implique una división celular rápida, como la espermatogénesis, requiere folato. En experimentos con animales se ha provocado infertilidad en ratas y ratones machos induciendo químicamente déficit de folato, al producir alteraciones en la espermatogénesis. En humanos se ha utilizado en varones con problemas de fertilidad consiguiendo elevar el número de espermios al tratarlos con ácido fólico.

Estos datos han llevado a plantear la hipótesis de la evolución del oscurecimiento de la piel como mecanismo protector del folato necesario para la fertilidad y buen desarrollo fetal, desechando la teoría que consideraba que era la protección del cáncer de piel el mecanismo evolutivo subyacente, el cual al producirse, habitualmente, en edades posteriores al periodo fértil no afectaría a la supervivencia de la especie que es lo importante desde la óptica evolutiva.

Se denomina radiación ultravioleta (UV) a la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 10 nm y los 400 nm. Su nombre proviene de empezar su rango desde longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta (400 nm), siendo dicha luz o longitud de onda, invisible al ojo humano al estar por encima del espectro visible. Esta radiación es parte integrante de los rayos solares y produce varios efectos en la salud al ser una radiación que oscila entre no-ionizante e ionizante (perjudicial para la salud).

-          Los rayos UVA – onda larga- (400-315 nm) penetran hasta los vasos sanguíneos en la piel situados en la dermis y destruyen el folato (ácido fólico). Es la que se utiliza para el bronceado de la piel.

-          Los rayos UVB – onda media- (315-280 nm), que tienen menor longitud de onda que los UVA, penetran en la epidermis y hacen que los melanocitos produzcan el pigmento melanina, que se almacena en los melanosomas. Aunque la mayor parte de los efectos de los UVB son nocivos, cumplen una función esencial: iniciar la formación de vitamina D en la piel. Los queratinocitos captan los melanosomas que están cargados de melanina y forman una capsula nuclear que protege su ADN. Los rayos UVB que llegan a los queratinocitos convierten el colesterol en provitamina D que tras pasar por el hígado y riñón se convierte en vitamina D.

-          Los rayos UVC –onda corta- (280-100 nm) no llega a la superficie terrestre al ser bloqueados por la capa de ozono y el oxígeno de la atmosfera. En la actualidad se está utilizando lámparas con luz UVC para desinfectar espacios en hospitales, ampliando el uso que con esta función se les estaba dando en la estación espacial. 

  Vitamina D y cáncer.

La investigación epidemiológica ha mostrado una fuerte relación inversa entre la exposición solar y determinados tipos de cáncer, lo que se ha comprobado en experimentos con animales y en células, así como los mecanismos implicados.

Un análogo sintético de vitamina D (EB1089) redujo hasta en un 80% en un modelo múrido de cáncer oral. Se han obtenido resultados similares en modelos animales de cáncer de mama y próstata. La identificación de los genes regulados por EB1089 ha arrojado luz sobre la función anticancerígena, que realiza bloqueando la división celular y activando genes protectores.

La actividad anticancerígena de la vitamina D cobra sentido si tenemos en cuenta que el exceso de luz UVB altera el ADN de las células dérmicas, con el consiguiente riesgo de convertirse en cancerosas. Pudiendo ser el resultado evolutivo para proteger la piel.

En España disponemos de dos estudios que relacionan la vitamina D y el cáncer.

-          El estudio “Europeo Prospectivo de Investigación en Cáncer” (EPIC). En el que se estudia la importancia de la dieta en el cáncer, por la posible implicación en la etiología y prevención de algunos cánceres. En la actualidad se estima que entre 30 y 40 % de los cánceres podrían prevenirse con medidas relacionadas con la dieta, el control del peso y la actividad física.

-          El estudio “Multi-caso Control en Cáncer” (MCC-Spain), puesto en marcha en España para investigar la influencia de factores ambientales y su interacción con factores genéticos en tumores frecuentes o con características epidemiológicas peculiares (cáncer colo-rectal, mama, gastro-esofágico, próstata y leucemia linfática crónica) en los que los factores ambientales implicados no son lo suficientemente conocidos.

El MCC-Spain, ya ha servido para confirmar la hipótesis de Nicolás Olea y su equipo, sobre los peligros del efecto combinado de los disruptores endocrinos respecto al riesgo de cáncer de mama. De manera que las mujeres con mayor actividad estrogénica circulante en sangre, como consecuencia del efecto coctel de los compuestos químicos, se encuentran entre las que han desarrollado cáncer de mama en una mayor proporción.

Otra de las asociaciones que ha puesto en evidencia el estudio MCC-Spain, es el papel protector de la vitamina D en el cáncer de mama y especialmente el riesgo que entraña su deficiencia en los casos del fenotipo tumoral “triple negativo”, llamado así por carecer las células tumorales de los tres receptores (para el estrógeno, la progesterona y el de una proteína llamada factor de crecimiento epidérmico humano --HER2-) que suelen encontrarse en los otros tipos del cáncer de mama y que pueden ser utilizados en terapias que ayuden a destruir las células cancerosas, lo que limita las posibilidades de intervención terapéutica en esta variedad. Según Marina Pollan y su equipo, participantes en el estudio, unos niveles elevados de vitamina D en sangre podrían tener un efecto protector del cáncer de mama, especialmente del triple negativo, ya que el riesgo disminuye con el aumento de los niveles de VD. Esta asociación beneficiosa es aplicable a cualquier estadio de la enfermedad, de donde se deduce la necesidad de conocer los niveles de esta vitamina en pacientes con cáncer de mama y corregirlos con suplementos si no fueran los adecuados.

Inmunidad y vitamina D.

Como hemos visto, desde el año 1980 se conoce que la vitamina D3, además de su función reguladora en la homeostasis del calcio y fósforo, tiene un papel relevante en la modulación de la respuesta inmune, así como el mecanismo hormonal mediante el que ejerce su acción en el núcleo de la célula. El receptor de la vitamina D3 (VDR) está presente en células de diferentes tejidos y del sistema inmune como las células dendríticas, macrófagos y linfocitos T. En el sistema inmune produce una importante actividad inmunorreguladora que podría ser utilizada como estrategia terapéutica en enfermedades autoinmunes y en la producción de tolerancia a injertos.

En 2004 se descubrió la capacidad para inducir en las células inmunitarias la producción de dos proteínas con efectos antimicrobianos: la defensina y la catelicidina.

En 2006 se demostró por los equipos de Philip Liu y Robert Modlin en California, que las células del sistema inmunitario humano inducían la producción de catelicidina y la capacidad para destruir bacterias diversas, incluyendo el Mycobacterium tuberculosis. De esta forma quedaba explicada la eficacia de la helioterapia en el tratamiento de la tuberculosis: los pacientes que toman baños de sol incrementan su producción de vitamina D, lo que favorece la síntesis, en las células inmunitarias de antibióticos que destruyen las bacterias tuberculosas.

También se especula que las actividades antibacterianas surgieron de una adaptación para compensar las actividades antiinflamatorias de la vitamina D. Como todos sabemos, la exposición excesiva a los rayos ultravioleta causa quemaduras en la piel, que a nivel local se traduce en acumulación de líquido e inflamación. Aunque la inflamación es una respuesta del organismo ante una lesión, pues favorece la cicatrización y ayuda al sistema inmunitario a combatir infecciones, una respuesta inflamatoria excesiva resulta perjudicial.

Varios estudios han mostrado las propiedades antiinflamatorias de la vitamina D que repercuten en las interacciones de distintas células del sistema inmune. Las células inmunitarias se comunican entre sí mediante las citoquinas y en función del tipo secretado se orquesta un tipo u otro de respuesta inmunitaria. La vitamina D regula el tipo de citoquinas producidas, inhibiendo la respuesta inflamatoria. La primera prueba de esta acción antiinflamatoria se comprobó en experimentos con animales a principios de los años noventa del siglo XX. Los ratones tratados con vitamina D se mostraban protegidos contra la inflamación asociada con heridas o con nitrobenceno (un producto irritante); los ratones con deficiencia de la vitamina mostraban una reacción de hipersensibilidad (Estos hechos resultan relevantes a raíz de lo que vamos conociendo de la fisiopatología del coronavirus en su acción sobre los pulmones). El descubrimiento de ese efecto antiinflamatorio sugería un abanico de posibilidades terapéuticas de la vitamina D y compuestos análogos contra la diabetes infantil, la esclerosis múltiple, la artritis reumatoide, la inflamación crónica del intestino y otras enfermedades autoinmunitarias causadas por una respuesta inflamatoria excesiva.

¿Deficiencia epidémica?

 El descubrimiento de la multifuncionalidad de la vitamina D ha puesto de relieve los datos epidemiológicos que demuestran una estrecha relación entre la deficiencia de ésta y la prevalencia de una serie de trastornos (cánceres, alteraciones inmunitarias y enfermedades infecciosas como la gripe); la carencia vitamínica explicaría el impacto de los cambios estacionales en la evolución de ciertas enfermedades. Además, muchas de las actividades fisiológicas, y beneficiosas, de esa vitamina (observadas en el laboratorio y en estudios clínicos) se manifiestan solo cuando su concentración sérica es superior a la media de la población. En consecuencia gran parte de la población que vive en las regiones templadas del planeta presenta niveles de vitamina D inferiores a las saludables, sobre todo en invierno.

Para conocer el nivel de vitamina D se utiliza la concentración sérica de la provitamina 25D (calcidiol o calcifediol) y a partir de ésta se realiza una estimación. Concentraciones entre 30 y 40 nanogramos por ml de sangre se consideran suficientes para la salud ósea, que es lo que más se ha tenido en cuenta hasta la actualidad desde el punto de vista clínico, al ser el problema de salud más conocido por los profesionales. Sin embargo los otros beneficios aportados por la vitamina D (anticancerígena, antiinflamatoria e inmunidad) necesitan concentraciones superiores a ésta para que se produzcan. De manera que concentraciones inferiores a 30 nanogramos/ml ponen en riesgo la salud por defecto y superiores a 150 nanogramos/ml pueden resultar tóxicos al elevar los niveles de calcio en sangre y en otros tejidos. Se consideran niveles óptimos los comprendidos entre 30 y 60 nanogramos/ml. Por debajo de 19 nanogramos/ml se considera estado carencial con síntomas de raquitismo, aumenta el riesgo de cáncer y fallos en la respuesta antimicrobiana.

Vitamina D y Coronavirus.

Decía Peter Medawar, Premio Nobel de medicina por sus trabajos en la inmunología de los trasplantes, que un virus es “una mala noticia envuelta en proteínas”. Efectivamente el coronavirus está formado por material genético compuesto de ARN (la mala noticia) y una envoltura proteica.

En el abordaje de una enfermedad infecciosa hemos de tener en cuenta tres elementos: el reservorio, el mecanismo de transmisión y el sujeto susceptible o receptor.

En la infección por coronavirus el reservorio conocido son los sujetos contagiados, sean sintomáticos o no, el mecanismo de transmisión es mediante las gotitas de Flügge (gotas de agua o aerosoles) que expelemos al toser, estornudar, hablar o respirar, así como a través de fómites (objetos en los que se ha depositado el virus) y los sujetos susceptibles somos todos los seres humanos, ya que al tratarse de un virus nuevo, no disponemos de defensas específicas ante el mismo.

Para entender la importancia que la vitamina D puede desempeñar durante la epidemia del coronavirus hemos de tener en cuenta los siguientes hechos.

Primero: Como hemos comentado los estudios epidemiológicos nos muestran que los niveles habituales de las poblaciones situadas fuera de los trópicos suelen ser deficitarios, especialmente para las funciones anticancerígena e inmunológica que requieren cantidades superiores a las necesarias para su función protectora sobre los huesos. En consecuencia, puesto que es la función inmunológica la que necesitamos para hacer frente al virus, partimos de una situación altamente deficitaria.

Segundo: Demostrada la actividad antimicrobiana mediante la producción de sustancias como la defensina y la catelicidina, parece deseable disponer de ellas aunque no sepamos si son eficaces en este tipo de infección.

Tercero: Según los informes que se van comunicando de las UCIS, parece que los aspectos de la fisiopatología de la enfermedad que agravan el cuadro están relacionados con una reacción inflamatoria en los pulmones mediada por las citoquinas, la llamada “tormenta de citoquinas”. Como hemos visto en el apartado relacionado con la inmunidad una de las funciones de la vitamina D es controlar la inflamación actuando sobre las citoquinas inflamatorias. En uno de los múltiples estudios al respecto, se informa que “se ha demostrado que los niveles en suero de 25(OH)D están inversamente relacionados con las concentraciones de TNF-alfa en mujeres sanas, lo que puede explicar en parte el papel de esta vitamina en la prevención y tratamiento de enfermedades inflamatorias”.

Cuarto: Un hecho destacable en esta epidemia es la elevada mortalidad entre los ancianos.

Podríamos decir que en las personas ancianas, utilizando un símil meteorológico, se producen las condiciones óptimas para una “ciclogénesis explosiva”.

La edad avanzada propicia que las funciones de los sistemas de nuestro organismo suelan estar por debajo de un nivel óptimo de funcionamiento. A ello se añade una frecuencia aumentada de patologías debilitantes que los hace altamente vulnerables.

No obstante se dan una serie de circunstancias relacionadas con la vitamina D que pueden estar aumentando esa vulnerabilidad y que podían ser fácilmente corregidas, especialmente en los ancianos institucionalizados en residencias.

La edad es un factor de riesgo de carencia de vitamina D, pues igual que ocurre con otros sistemas, el mecanismo endógeno de producción se hace menos eficaz, razón por lo que se recomienda su ingesta en forma de suplemento de manera rutinaria a partir de los 60 años. Entre las patologías muy prevalentes en estas personas tenemos la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC), habiéndose encontrado que, junto a los fumadores, presentan unos niveles elevados en los pulmones de la enzima convertidora de angiotensina II (ACE-2), que parece ser la enzima que utiliza el virus para penetrar en el pulmón. Niveles que en los exfumadores vuelven a la normalidad, por lo que es un buen motivo para dejar de fumar.

Otra patología frecuente es la diabetes y parece que la hemoglobina glucosilada favorece la multiplicación del virus.

A todo lo anterior se añade la práctica muy extendida de administrar estatinas para reducir las cifras de colesterol, cuya elevación podría deberse a un intento por parte del organismo de corregir el déficit de vitamina D aumentando el sustrato a partir del cual se produce, con lo que estamos entorpeciendo la producción de vitamina D, al tiempo que añadimos los efectos secundarios del fármaco entre los que se ha descrito aumento de diabetes en las mujeres tratadas.

En consecuencia nos encontramos con personas debilitadas físicamente con los mecanismos de defensa, incluida la vitamina D, muy deficitarios y con unas condiciones que facilitan la multiplicación del virus en su organismo. En fin todas las papeletas para un trágico final, que debemos minimizar al máximo mejorando las condiciones de habitabilidad y extremando los cuidados de las patologías que presenten, así como poniendo a su disposición todas las medidas de prevención que sean posibles y entre ellas una fácil de llevar a la práctica es administrar suplementos de vitamina D, al menos 2000 a 4000 UI/día, de manera general salvo situaciones de hipercalcemia u otras contraindicaciones por patologías y/o incompatibilidades farmacológicas.