Jak ewoluowała witamina D i skąd wzięły się jej niedobory?

Zmiany trybu życia i migracje naszych przodków na wyższe szerokości geograficzne są powodem występujących dziś na całym świecie i dotyczących większości Polaków niedoborów witaminy D – udowodnił badacz z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN.

W najnowszej publikacji w czasopiśmie „Nutrients” (https://www.mdpi.com/2072-6643/14/15/3018) prof. Carsten Carlberg wyjaśnia, jak na przestrzeni tysiącleci rola witaminy D zmieniała się, ewoluowała i ostatecznie całkiem niedawno ustabilizowała. – Ta praca rzuca nowe światło na ewolucyjne mechanizmy, które doprowadziły do wykształcenia specjalnego receptora, umożliwiającego przyswajanie witaminy D. Pokazuje także, że to nie proces ewolucji, a zmiany trybu życia i częste migracje są powodem występujących dzisiaj na całym świecie niedoborów witaminy D – czytamy w artykule prof. Carlberga.

Jaka jest historia witaminy D?

Jak tłumaczy naukowiec, „kariera” witaminy D zaczęła się już 1,2 mld lat temu, kiedy to eukarionty (organizmy posiadające jądro komórkowe) wykształciły zdolność syntezy steroli, w tym także omawianej witaminy. Jednak początkowo jej rola ograniczała się do regulacji procesów fizjologicznych, z których głównymi były detoksykacja i metabolizm energetyczny. Dzięki temu witamina D mogła modulować energochłonne procesy związane z walką układu odpornościowego z mikroorganizmami.

Dopiero gdy około 400 mln lat temu organizmy opuściły ocean i zostały wystawione na działanie grawitacji, witamina D przejęła dodatkową funkcję: stała się głównym regulatorem homeostazy wapnia, który jest niezbędny do utrzymania stabilnego szkieletu.

Jeśli chodzi o samo nazewnictwo, to omawiany związek uznano za witaminę dopiero 100 lat temu. Wtedy bowiem udowodniono, że jego podawanie leczyło eksperymentalnie wywołaną krzywicę u psów i szczurów.

Rola witaminy D dla ludzkiego organizmu

Witamina D wpływa jednak nie tylko na nasz kościec, procesy detoksykacji, metabolizm energetyczny i wrodzoną odporność. Naukowcy wskazują także na jej możliwą rolę w rozjaśnianiu skóry wśród migrujących ludów, szczególnie w populacjach europejskich.

W publikacji prof. Carlberga można również przeczytać, że jedną z wielu adaptacji, do jakich doszło w procesie ewolucji zwierząt, był rozwój receptora dla witaminy D (o nazwie VDR), a także białek transportowych i enzymów związanych z metabolizmem witaminy D. Miało to miejsce około 550 mln lat temu.

Jak przypomniano w informacji prasowej z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN, ewolucja to podstawowy proces odpowiadający za rozwój biologiczny wszystkich organizmów żywych. Nie ma na Ziemi zwierząt czy roślin, których nie obejmowałyby prawa ewolucji, które nie przystosowywałyby się do zmian środowiskowych. – W swoim ewolucyjnym pochodzeniu z Afryki Wschodniej gatunek Homo sapiens był każdego dnia przez cały rok narażony na rozległe promieniowanie UV-B, które indukowało wystarczającą syntezę witaminy D3 – opisuje prof. Carlberg w swojej publikacji. – Dlatego w ciągu ponad 200 tys. lat ludzie przyzwyczaili się do stale wysokiego statusu witaminy D, wynoszącego 100 nM 25(OH)D3 lub więcej.

Skąd się wzięły niedobory witaminy D?

W ciągu ostatnich 50-75 tys. lat migracja w kierunku regionów o szerokości geograficznej powyżej 37oN pozwoliła ludziom doświadczyć sezonowych zmian w ekspozycji na słońce i takich okresów w ciągu roku, w których witamina D3 nie może być produkowana endogennie. Poza tym w wyniku rewolucji przemysłowej ludzie przystosowali się do miejskiego stylu życia, w którym dominuje praca w pomieszczeniach i także duża część pozostałej aktywności odbywa się w zamknięciu.

Czynniki te – niska produkcja witaminy D zimą i spędzanie mniejszej ilości czasu na zewnątrz – zaczęły prowadzić do coraz powszechniejszych niedoborów tej witaminy, szczególnie w krajach uprzemysłowionych. Efekty owych niedoborów szybko stały się widoczne gołym okiem. Dla przykładu, w XIX w Anglii bardzo powszechna stała się krzywica wśród dzieci, a w wielu innych krajach zbyt niskie poziomy witaminy D zwiększały ryzyko zachorowania na gruźlicę.

Prof. Carlberg wnioskuje, że „to nie ewolucja, a migracje ludzi i zmiany stylu życia spowodowały zmniejszenie endogennej produkcji witaminy D3 u ludzi”.

Obecnie szacuje się, że na niedobory witaminy D3 cierpi ponad miliard ludzi na całym świecie. Powoduje to rozliczne problemy zdrowotne, m.in. zniekształcenia kości i obniżenie sprawności układu odpornościowego.

Biochemik prof. Carlberg przez ponad 30 lat pracy badawczej skupiał się na witaminie D. Niedawno osiągnął H-index 60 na platformie Publons. Na swoim koncie ma łącznie 265 publikacji na Publons, które były cytowane prawie 12 000 razy. Do Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN prof. Carlberg dołączył w marcu 2022 r. w ramach europejskiego grantu ERA Chair WELCOME2.

Jakie jest znaczenie witaminy D w leczeniu stomatologicznym? Odpowiada prof. Marzena Dominiak, prezydent PTS-u.

Źródło: https://naukawpolsce.pl/