Vitamina D

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Struttura del 7-deidrocolesterolo
Struttura del colecalciferolo
Struttura dell'ergosterolo
Struttura dell'ergocalciferolo
Struttura dell'1,25-diidrossicolecalciferolo
Struttura del 25-idrossicolecalciferolo
Struttura del lumisterolo
Struttura del tachisterolo

Per vitamina D si intende un gruppo di pro-ormoni liposolubili costituito da 5 diverse vitamine: vitamina D1, D2, D3, D4 e D5. Le due più importanti forme nella quale la vitamina D si può trovare sono la vitamina D2 (ergocalciferolo) e la vitamina D3 (colecalciferolo), entrambe le forme dall'attività biologica molto simile. Il colecalciferolo (D3), derivante dal colesterolo, è sintetizzato negli organismi animali, mentre l'ergocalciferolo (D2) è di provenienza vegetale.

La vitamina D ottenuta dall'esposizione solare o attraverso la dieta è presente in una forma biologicamente non attiva e deve subire due reazioni di idrossilazione per essere trasformata nella forma biologicamente attiva, il calcitriolo.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

La storia della scoperta della vitamina D parte nel 1919 quando venne evidenziato, da Huldschinsky, che bambini affetti da rachitismo guarivano se esposti alla luce ultravioletta. Un risultato simile lo si ottenne nel 1922 da A.F. Hess e H.B. Gutman usando, però, la luce solare e nello stesso periodo venne ipotizzata da Mc Collum l'esistenza di un composto liposolubile essenziale per il metabolismo delle ossa, studiando l'azione antirachitica dell'olio di fegato di pesce dal quale riuscì ad identificare una componente attiva. Già nel 1919-1920 Sir Edward Mellanby era pervenuto ad un'ipotesi simile studiando cani cresciuti sempre al chiuso. Nel 1923 Goldblatt e Soames riuscirono a dimostrare che quando il 7-deidrocolesterolo, presente nella pelle, viene colpito dai raggi ultravioletti esso dà origine ad un composto avente la stessa attività biologica del composto lipofilo di Mc Collum. La struttura della vitamina D venne identificata nel 1930 da A. Windaus.

Chimica[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Rachitismo § Cause.

Gli studi strutturali hanno permesso di identificare le due forme della vitamina D e che l'ergocalciferolo viene formato quando i raggi ultravioletti colpiscono la sua forma provitaminica di origine vegetale, l'ergosterolo, mentre il colecalciferolo si produce, come detto precedentemente, dall'irradiazione del 7-deidrocolesterolo.

L'assorbimento della vitamina D segue gli analoghi processi cui le altre vitamine liposolubili sono sottoposte. Essa, infatti, viene inglobata nelle micelle formate dall'incontro dei lipidi idrolizzati con la bile, entra nell'epitelio intestinale dove viene incorporato nei chilomicroni i quali entrano nella circolazione linfatica. In vari tessuti il colecalciferolo subisce una reazione di idrossilazione con formazione di 25-idrossicolecalciferolo [25(OH)D] il quale passa nella circolazione generale e si lega ad una proteina trasportatrice specifica (vitamin D binding protein, DBP). Arrivato nel rene, il 25 (OH)D può subire due diverse reazioni di idrossilazione, catalizzate da differenti idrossilasi (la 1α-idrossilasi e la 24-idrossilasi), che danno origine, rispettivamente, all'1,25-diidrossicolecalciferolo [1,25(OH)D] (calcitriolo), la componente attiva, ed al 24,25-diidrossicolecalciferolo [24,25(OH)D], una forma inattiva.

A livello della cute si forma l'altra forma attiva della vitamina D, l'ergocalciferolo, tramite trasformazione dell'ergosterolo. I raggi ultravioletti favoriscono la conversione del 7-deidrocolesterolo che può dare origine al colecalciferolo ma anche a due prodotti inattivi: il lumisterolo ed il tachisterolo. La quantità di D3 e D2 prodotti dipende dalle radiazioni ultraviolette (sono più efficaci quelle comprese tra 290 e 315 nm), dalla superficie cutanea esposta, dal suo spessore e pigmentazione e dalla durata della permanenza alla luce. Nei mesi estivi la sovrapproduzione di vitamina D ne consente l'accumulo, così che la si possa avere a disposizione anche durante il periodo invernale.

La vitamina D favorisce il riassorbimento di calcio a livello renale, l'assorbimento intestinale di fosforo e calcio ed i processi di mineralizzazione dell’osso ed anche di differenziazione di alcune linee cellulari e in alcune funzioni neuromuscolari (anche se questi due ultimi punti devono ancora essere chiariti). Il funzionamento dell' 1,25(OH)D è alquanto anomalo per una vitamina in quanto agisce secondo le caratteristiche proprie degli ormoni steroidei: entra nella cellula e si va a legare ad un recettore nucleare che va a stimolare la produzione di varie proteine, specie trasportatori del calcio. La regolazione dei livelli di calcio e fosforo nell'organismo avviene insieme all'azione di due importanti ormoni: la calcitonina ed il paratormone. La calcitonina ha azioni opposte a quelle della vitamina D, favorendo l'eliminazione urinaria e la deposizione di calcio nelle ossa. Ciò si traduce in una diminuzione dei livelli plasmatici di calcio. Il paratormone, invece, inibisce il riassorbimento renale dei fosfati, aumenta quello del calcio e stimola il rene a produrre 1,25(OH) D. A livello dell'osso, esso promuove il rilascio di calcio.

La produzione di questi ormoni e di vitamina D è strettamente dipendente dalla concentrazione plasmatica di calcio: una condizione di ipocalcemia stimola la produzione di paratormone e di 1,25(OH)D. Un aumento del calcio plasmatico, invece, favorisce la sintesi di calcitonina. Il delicato equilibrio che si viene a creare determina una buona regolazione dei processi di mineralizzazione. Sembra, infine, che la vitamina D possa promuovere la differenziazione dei cheratinociti dell'epidermide e degli osteoclasti ossei e, forse, detiene anche un'azione antiproliferativa.

Forme[modifica | modifica wikitesto]

Queste sono le forme principali che costituiscono il gruppo vitaminico D:

  • vitamina D1 : composto costituito in parti 1:1 di ergocalciferolo e lumisterolo
  • vitamina D2 : ergocalciferolo
  • vitamina D3 : colecalciferolo
  • vitamina D4 : diidroergocalciferolo
  • vitamina D5 : sitocalciferolo

Fonti alimentari[modifica | modifica wikitesto]

Pochi alimenti contengono quantità apprezzabili di vitamina D. Un alimento particolarmente ricco è l'olio di fegato di merluzzo. Seguono, poi, i pesci grassi (come i salmoni e le aringhe), il latte ed i suoi derivati, le uova, il fegato e le verdure verdi.

Carenza[modifica | modifica wikitesto]

In Italia l'80% della popolazione è carente[1]: l’insufficienza di vitamina D interessa circa la metà dei giovani italiani nei mesi invernali. La condizione carenziale aumenta con l’avanzare dell’età sino ad interessare la quasi totalità della popolazione anziana italiana che non assume supplementi di vitamina D.[2]

Uno studio italiano del 2003 [3] mostrava che su 700 donne in età postmenopausale il 76% presentava livelli di vitamina D assolutamente insufficienti. Queste evidenze confutano la credenza, diffusa anche tra i medici, che nel nostro paese non sia necessaria una supplementazione di vitamina D per assicurare degli adeguati livelli ematici a tutte le età. [4]

Le prime alterazioni, in caso di vitamina D sotto la norma, consistono in: diminuzione dei livelli sierici di calcio e fosforo con conseguente iperparatiroidismo secondario ed aumento della concentrazione di fosfatasi alcalina. Successivamente si hanno alterazione dei processi di mineralizzazione con rachitismo (nel bambino) ed osteomalacia (nell'adulto) e debolezza muscolare, deformazione ossea e dolori. Alcuni studi del 2006 hanno portato alla luce come la carenza di vitamina D possa essere collegata con la sindrome influenzale, altri del 2009 [5] correlano la carenza della vitamina con il manifestarsi della sclerosi multipla.

Livelli di assunzione e tossicità[modifica | modifica wikitesto]

Il dosaggio della vitamina D nella forma 25(OH)D sierica rappresenta il metodo più accurato per stimare lo stato di replezione vitaminica D: in Italia un livello inferiore a 30 ng/ml è considerato insufficiente. Secondo l'Istituto di Medicina (IOM) sarebbero necessarie 600UI al giorno per far raggiungere al 97,5% della popolazione un valore di 20 ng/ml di 25OHD nel sangue[6], ma questi calcoli non si sono rivelati esatti,[7] e le dosi raccomandate sono considerate troppo basse[8][9] di circa 10 volte.[10]

Le Linee Guida elaborate dalla Società Italiana dell’Osteoporosi, del Metabolismo Minerale e delle Malattie dello Scheletro (SIOMMMS), affermano che "In presenza di deficit severo vanno somministrate dosi cumulative di vitamina D variabili tra 300.000 ed 1.000.000 di UI, nell’arco di 1-4 settimane".[11]

Durante la gravidanza e l'allattamento le richieste di vitamina D aumentano per far fronte alla maturazione dello scheletro del feto e del neonato. Generalmente l'esposizione alla luce dovrebbe mantenere dei livelli adeguati, ma alle latitudini italiane da ottobre a marzo questo non è possibile e si possono verificare stati carenziali sia per la mamma che per il nascituro. La carenza di vitamina D è particolarmente frequente in Italia, specie negli anziani e nei mesi invernali[12], la carenza è tanto comune e di tale entità che l’86% delle donne italiane sopra i 70 anni presenta livelli ematici di 25(OH)D inferiori ai 10 ng/ml alla fine dell’inverno[13].

In caso di prolungata assunzione di vitamina, superiore a 10.000 UI/die, si possono verificare fenomeni di tossicità acuta o cronica con comparsa di nausea, diarrea, ipercalciuria, ipercalcemia, poliuria, calcificazione dei tessuti molli. Generalmente ciò può avvenire allorché i livelli circolanti di vitamina D superano i 100 ng/ml: per ripristinare una condizione di normalità è sufficiente sospendere o ridurre l'integrazione. In letteratura tutti i casi di tossicità pubblicati sono per dosi superiori a 40.000 UI giornaliere.[14]

Ultimamente sono state riviste al rialzo le dosi consigliate[15][16], previste per combattere il rachitismo all'inizio del secolo scorso. Uno studio pubblicato nel 2007 sulla rivista "American Journal of Clinical Nutrition" sostiene che "l'assenza di tossicità nei trials condotti in adulti sani che hanno preso dosi di vitamina D >= 250 µg/die (10.000 IU vitamina D3) supporta l'utilizzo sicuro di questo come limite superiore di assunzione giornaliero tollerabile (UL)".[17]

Visto che la vitamina D circola e viene attivata non solo a livello epatico e renale ma in tutti i tessuti del corpo, dove avviene l'attivazione autocrina, e che la sua l'emivita è di circa 24 ore[18], è importante che questa venga assunta (tramite esposizione solare, cibo o supplementi) ogni giorno.

Sviluppi recenti[modifica | modifica wikitesto]

Degli studi recenti[19] hanno suggerito che la vitamina D potrebbe avere un ruolo nella regolazione della risposta immunitaria di tipo innato contro gli agenti microbici. Da esperimenti in vitro si è evidenziato come l'1,25(OH)D possa stimolare la produzione di catelicidina umana (human cathelicidin antimicrobial peptide, CAMP), un peptide con azione antimicrobica, in differenti colture cellulari.

L'espressione genica della catelicidina sembra essere regolata da un promotore del gene CAMP contenente un elemento rispondente alla vitamina D (vitamin D response element, VDRE) cui si va a legare il recettore per la vitamina D. Secondo Wang e colleghi, l'1,25(OH)D è in grado di stimolare la produzione di altri peptidi antimicrobici: la defensina β di tipo 2 (defensin β2, defβ2) la lipocalina associata alla gelatinasi neutrofila (neutophil gelatinase-associated lipocalin, ngal).

Simili dati permettono di dare un sostegno, almeno iniziale, allo studio di Cannel e colleghi i quali, riprendendo un'ipotesi già sostenuta di Edgar Hoper-Simpson nel 1981, sostengono che i picchi invernali di sindrome influenzale potrebbero essere dovuti ad una carenza di vitamina D a seguito d'una minor esposizione alla luce solare, e recenti studi hanno confermato questa ipotesi, mostrando che un livello adeguato nel sangue di 25(OH)D riduce significativamente l'incidenza di infezioni respiratorie acute.[20] Una recente meta analisi ha rilevato una forte correlazione tra carenza di vitamina D e tiroiditi autoimmuni (Hashimoto e Graves)[21].

Vitamina D e cancro[modifica | modifica wikitesto]

La ricerca ha dimostrato che la vitamina D protegge contro il cancro attraverso i suoi effetti anti-proliferativi e regolazione dell'apoptosi, la morte cellulare programmata. L'8 giugno 2007 sulla rivista statunitense American Journal of Clinical Nutrition sono stati pubblicati i risultati di una ricerca condotta da Joan Lappe, professore di medicina nella Creighton University, secondo la quale l'assunzione di vitamina D (1100 UI/die) e calcio (1400–1500 mg/die) da parte di donne in menopausa ha determinato una diminuzione statisticamente significativa del rischio d'insorgenza di carcinomi.

In modelli sperimentali è stata riscontrata una correlazione tra eccessiva produzione di vitamina D e invecchiamento precoce in topi geneticamente modificati che non esprimono il gene Klotho e quindi non producono la proteina omonima. In questi casi la vitamina D agirebbe promuovendo l'apoptosi cellulare.[22]

Il 21 febbraio 2011 è stato pubblicato uno studio sulla rivista "Anticancer Research" nel quale i ricercatori hanno riferito che le dosi di vitamina D necessarie per raggiungere livelli ematici che possono prevenire o ridurre sensibilmente l'incidenza del cancro al seno e diversi altre importanti malattie sono nettamente maggiori di quelle che erano state inizialmente pensate: è emerso che è necessaria l'assunzione quotidiana di vitamina D da parte degli adulti nel range di 4000-8000 UI per ridurre di circa la metà il rischio di diverse malattie come il cancro al seno, cancro del colon[23], sclerosi multipla e il Diabete mellito di tipo 1.[24]

Recenti studi hanno trovato una forte correlazione tra irraggiamento solare UVB e riduzione del rischio di cancro e aumento di sopravvivenza[25]: l'unico studio randomizzato con placebo che ha utilizzato dosi sufficienti di vitamina D (1100 IU/d) per produrre un effetto, ha trovato una riduzione del 77% nel tasso di incidenza di tutti i tipi di cancro[26].

Una review sistematica pubblicata del 2014 ha trovato che più alti livelli di vitamina D nel sangue sono significativamente associati a una minore mortalità per il cancro al seno e al colon-retto.[27] Una recente meta-analisi condotta su 12 studi ha rilevato che alti livelli di vitamina D sono protettivi per il cancro al polmone[28] (Rischio Relativo = 0.84, P>0.001)

Vitamina D e sclerosi multipla[modifica | modifica wikitesto]

Il primo studio sugli effetti del colecalciferolo su pazienti affetti da Sclerosi Multipla è ad opera di Goldberg, che nel 1986 ha somministrato 5000 UI di vitamina D3 al giorno, sotto forma di olio di fegato di merluzzo, per un periodo da uno a due anni, a giovani pazienti (assieme a calcio e magnesio). La risposta di ogni paziente è stata confrontata con la propria storia clinica: il numero di ricadute osservate durante lo studio era meno della metà del numero previsto.[29]

Nel 2011 uno studio dell'Università di Oxford ha scoperto una variante genetica rara del gene CYP27B1 che provocando livelli ridotti di vitamina D nel sangue sembra essere direttamente collegato alla presenza della malattia: in oltre 3.000 famiglie di genitori non affetti con un bambino malato di Sclerosi Multipla hanno trovato 35 genitori con una variazione genetica, e nel 100% di questi 35 casi il bambino con Sclerosi Multipla aveva ereditato la versione mutata del gene.[30]

Recenti studi[31] hanno rivelato che la vitamina D nella sua forma D3, il colecalciferolo, una volta attivata nella forma 1,25(OH)2D3 agisce da immuno modulatore, inibendo il processo immunitario TH17 tipico delle malattie autoimmuni.[32] Recenti studi hanno rilevato una correlazione tra gravità della malattia (numero di ricadute, numero di nuove lesioni) e livello nel sangue di Vitamina D nella sclerosi multipla.[33] Molti studi sottolineano come la carenza di vitamina D sia correlata con un'alta incidenza della malattia[34]. Secondo altri studi la vitamina D sarebbe in grado di agire su specifiche regioni del DNA attraverso il suo recettore (VDR).[35]

Vari studi[36][37] hanno dimostrato di come la Vitamina D nella sua forma D3, il colecalciferolo agisca in maniera maggiore rispetto alla forma D2 (ergocalciferolo) sulla riparazione dei nervi danneggiati tramite la ricostruzione della guaina mielinica, portando a miglioramenti funzionali.

Vitamina D e depressione[modifica | modifica wikitesto]

Bassi livelli di vitamina D circolanti sembrano essere associati a fenomeni depressivi: in uno studio di revisione del 2013 pubblicato sul British Journal of Psychiatry ha analizzato più di 30.000 individui, trovando una correlazione forte tra carenza di vitamina D e un più alto tasso di depressione.[38] Alcuni studi suggeriscono l'efficacia della vitamina D nella cura di sintomi depressivi sempre in virtù di un calo di esposizione alla luce solare come accade tipicamente nei periodi autunnali ed invernali[39]. In un trial effettuato una dose di 300.000 UI è riuscita a migliorare lo stato di depressione in modo statisticamente significativo.[40]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ SIOMMMS, Vitamina D: l'80% degli italiani è carente.
  2. ^ S. Adami, E. Romagnoli, V. Carnevale, A. Scillitani, A. Giusti, M. Rossini, D. Gatti, R. Nuti, S. Minisola "Linee guida su prevenzione e trattamento dell’ipovitaminosi D con colecalciferolo" Reumatismo, 2011; 63 (3): 129-14 [1]
  3. ^ Isaia G, Giorgino R., Rini G.b., Bevilacqua M., Maugeri D., Adami S. "Prevalence of hypovitaminosis D in elderly women in Italy: clinical consequences and risk factors." Osteoporos Int 2003; 14(7): 577-82.
  4. ^ L.Tafaro, R. Benvenuto, A. Martocchia, I. Indiano, P.Frugoni, E. De Marinis, M. Stefanelli, S.Cola, S.Pascali, A. Devito, P.Falaschi "LINEE GUIDA NELLA SUPPLEMENTAZIONE DI VITAMINA D" [2]
  5. ^ Charles Pierrot-Deseilligny, Clinical implications of a possible role of vitamin D in multiple sclerosis in Journal of Neurology, vol. 256, nº 9, 2009-09-01, pp. 1468-1479, DOI:10.1007/s00415-009-5139-x. URL consultato il 2015-07-17.
  6. ^ New Recommended Daily Amounts of Calcium and Vitamin D.
  7. ^ Paul J. Veugelers, John Paul Ekwaru, A Statistical Error in the Estimation of the Recommended Dietary Allowance for Vitamin D in Nutrients, DOI:10.3390/nu6104472.
  8. ^ Reinhold Vieth, Vitamin D supplementation, 25-hydroxyvitamin D concentrations, and safety.
  9. ^ Holick MF, Vitamin D: importance in the prevention of cancers, type 1 diabetes, heart disease, and osteoporosis. in The American Journal of Clinical Nutrition.
  10. ^ Creighton University, Recommendation for vitamin D intake was miscalculated, is far too low, experts say. in ScienceDaily, 17 March 2015.
  11. ^ S. Adami, E. Romagnoli, V. Carnevale, A. Scillitani, A. Giusti4, M. Rossini, D. Gatti, R. Nuti, S. Minisola, Linee guida su prevenzione e trattamento dell’ipovitaminosi D con colecalciferolo in Reumatismo.
  12. ^ Rossini M, Perbellini S, Lazzarin M, Adami S, Bertoldo F, Lo Cascio V., Incidenza di ipovitaminosi D nel Nord Italia. in It J Min Elect Metab.
  13. ^ Isaia G, Giorgino R, Rini GB, Bevilacqua M, Maugeri D, Adami S., Prevalence of hypovitaminosis D in elderly women in Italy: clinical consequences and risk factors in Osteoporos Int, 14: 577-82.
  14. ^ Reinhold Vieth, Vitamin D supplementation, 25-hydroxyvitamin D concentrations, and safety in American Journal of Clinical Nutrition, 1999.
  15. ^ L.Tafaro, R. Benvenuto, A. Martocchia, I. Indiano, P.Frugoni, E. De Marinis, M. Stefanelli, S.Cola, S.Pascali, A. Devito, P.Falaschi, "LINEE GUIDA NELLA SUPPLEMENTAZIONE DI VITAMINA D" http://www.accademia-lancisiana.it/falaschi_10.htm
  16. ^ Reinhold Vieth PhD, FCACB, Vitamin D Toxicity, Policy, and Science in Journal of Bone and Mineral Research, vol. 22, 2007.
  17. ^ D. Hathcock JN1, Shao A, Vieth R, Heaney R., "Risk assessment for vitamin D" http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17209171
  18. ^ Bruce W. Hollis, Carol L. Wagner, The Role of the Parent Compound Vitamin D with Respect to Metabolism and Function: Why Clinical Dose Intervals Can Affect Clinical Outcomes in J Clin Endocrinol Metab..
  19. ^ Cutting edge: 1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression., Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 2004.
  20. ^ James R. Sabetta, Paolo DePetrillo, Ralph J. Cipriani, Joanne Smardin, Lillian A. Burns, Marie L. Landry, Serum 25-Hydroxyvitamin D and the Incidence of Acute Viral Respiratory Tract Infections in Healthy Adults, DOI:10.1371/journal.pone.0011088.
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