Carenza di vitamina D, rachitismo, osteomalacia: cause, sintomi, terapie, dieta, integratori

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Con “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 nelle quali la vitamina D si può trovare sono la vitamina D2 (ergocalciferolo) e la vitamina D3 (colecalciferolo), entrambe le forme dall’attività biologica molto simile. La fonte principale di vitamina D per l’organismo umano è l’esposizione alla radiazione solare. 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. Come già anticipato questa vitamina liposolubile esiste principalmente in due forme: l’ergocalciferolo (ergosterolo attivato, vitamina D2) presente nel lievito irradiato e il colecalciferolo (7-deidrocolesterolo attivato, vitamina D3) che si forma nella cute in seguito all’esposizione ai raggi solari (radiazioni ultraviolette) e che si trova principalmente nell’olio di fegato di pesce e nel tuorlo d’uovo. Il latte viene arricchito con entrambe le forme. La fonte principale è, comunque, la quota sintetizzata a livello cutaneo. Un microgrammo di vitamina D equivale a 40 UI. La vitamina D è un pro-ormone con diversi metaboliti attivi che agiscono come ormoni. Nella cute la provitamina D3 viene sintetizzata fotochimicamente a partire dal 7-deidrocolesterolo e viene lentamente isomerizzata a vitamina D3 che viene, poi, rimossa dalla vitamin-D binding protein. In seguito, la vitamina D3 è convertita nel fegato a 25(OH)D3, che rappresenta la principale forma circolante. Questa passa nella circolazione enteroepatica ed è riassorbita dall’intestino. Infine, viene ulteriormente idrolizzata, principalmente nel rene, in una forma metabolicamente molto più attiva, il 1,25(OH)2D3 (1,25-diidrossicolecalciferolo, calcitriolo, ormone vitamina D). La funzione principale dell’ormone vitamina D è di aumentare l’assorbimento intestinale del calcio e di promuovere la normale formazione e mineralizzazione dell’osso. Queste funzioni sono mediate dal recettore della vitamina D, un fattore di trascrizione che serve per attivare una panoplia di geni che esprimono l’attività biologica dell’ormone vitamina D. La fondamentale idrossilazione in posizione 1 del 25(OH)D3 è fortemente stimolata dall’ormone paratiroideo (PTH) e, indipendentemente dal PTH, dall’ipofosfatemia. La vitamina D viene usata nel trattamento dell’osteodistrofia renale causata dall’insufficienza renale cronica.

Funzioni della vitamina D

La vitamina D è necessaria per il mantenimento dell’omeostasi del calcio e del fosfato, essendo importante soprattutto per:

  • assorbimento intestinale del calcio;
  • riassorbimento del calcio e del fosforo nel tubulo contorto prossimale del rene;
  • deposizione di calcio a livello osseo.

Deficit di vitamina D: rachitismo ed osteomalacia

La malattia metabolica delle ossa, dovuta al deficit di vitamina D, è chiamata rachitismo nei bambini e osteomalacia negli adulti. Queste malattie hanno fattori patogenetici comuni, ma differiscono nella loro espressione clinica e anatomopatologica a causa delle differenze tra le ossa in accrescimento e le ossa mature.

Cause

Per lo sviluppo di un deficit clinico di vitamina D sono generalmente necessari un’insufficiente esposizione alla luce del sole e uno scarso apporto alimentare. Il rachitismo non è raro ai tropici, perché i lattanti vengono fasciati e le donne e i bambini sono confinati a casa. Il rachitismo nutrizionale è raro negli USA, ma non è infrequente tra gli immigrati indiani in Gran Bretagna, dove ne sono probabilmente responsabili la mancanza di esposizione alla luce del sole, la chelazione del calcio dovuta all’assunzione della tradizionale dieta a base di cereali e lo scarso consumo di latte. Raramente la causa di questa malattia è rappresentata da uno scarso apporto di calcio o fosforo.

La carenza di vitamina D può essere causata anche da difetti nella produzione del 25(OH)D3 o nell’azione del 1,25(OH)2D3 (v. Tab. 3-2). La carenza si può verificare anche nell’ipoparatiroidismo; nelle patologie ereditarie, come il rachitismo ipofosfatemico familiare (resistente alla vitamina D), un disordine dominante legato al cromosoma X ed in varie altre patologie. Alcune malattie interferiscono con l’assorbimento della vitamina D o con la formazione dei suoi metaboliti attivi. La carenza dei metaboliti della vitamina D causa una condizione di resistenza alla vitamina D.

Il rachitismo e l’osteomalacia possono manifestarsi quando:

  • l’apporto di vitamina D è inadeguato;
  • il metabolismo della vitamina D è alterato;
  • l’apporto ed il metabolismo sono normali, ma esiste una resistenza tissutale all’azione della vitamina D.

La classificazione eziologica del rachitismo e dell’osteomalacia è importante per quello che riguarda le manifestazioni della malattia e per un efficace trattamento.

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Anatomia patologica

Nei bambini le alterazioni comprendono una difettosa calcificazione delle ossa in via di accrescimento e l’ipertrofia delle cartilagini epifisarie. Le cellule delle cartilagini epifisarie smettono di degenerare normalmente e continuano a formare nuova cartilagine con un irregolare aumento dello spessore delle cartilagini epifisarie stesse. Quindi la calcificazione si interrompe e il materiale osteoide si accumula intorno ai capillari diafisari. Nel deficit cronico possono essere riassorbiti sia il trabecolato osseo della diafisi che la corticale. Un adeguato trattamento con vitamina D permette, entro 24 h, la deposizione di calcio e di fosfato tra le cellule cartilaginee in degenerazione e, in 48 h, la formazione di una rete vascolare. Nella diafisi cessa di formarsi il materiale osteoide e viene ripristinata una normale produzione endocondrale di nuovo tessuto osseo. Negli adulti le modificazioni sono simili, ma non sono confinate alle estremità delle ossa lunghe.

Sintomi e segni

L’osteomalacia materna può causare nei neonati delle alterazioni metafisarie e la tetania. I piccoli lattanti sono agitati e dormono poco. Hanno una ridotta mineralizzazione del cranio (craniotabe), lontano dalle suture. Nei lattanti più grandi si osserva un ritardo nell’esecuzione di attività quali il sedersi e il camminare carponi, una ritardata chiusura delle fontanelle e la formazione di protuberanze del cranio e di deformazioni costocondrali (rosario rachitico). Nei bambini di 1-4 anni si osserva uno slargamento delle cartilagini epifisarie alle estremità distali del radio, dell’ulna, della tibia e della fibula; si sviluppa anche una cifoscoliosi e la deambulazione è ritardata. Nei bambini più grandi e negli adolescenti la deambulazione è dolorosa e nei casi estremi si sviluppano delle deformità come il ginocchio varo e il ginocchio valgo.

La tetania rachitica è causata dall’ipocalcemia e si può associare al deficit di vitamina D sia nel bambino che nell’adulto. Per approfondire, leggi anche: Calcio basso (ipocalcemia): cause, sintomi, correzione, valori, dieta

Le alterazioni ossee, visibili ai raggi x, precedono i segni clinici, diventando evidenti al 3o-4o mese di vita o anche alla nascita, se la madre ha un deficit di vitamina D. Le alterazioni ossee nel rachitismo sono più evidenti alle estremità distali del radio e dell’ulna. Le estremità diafisarie perdono i loro contorni netti e chiari; hanno una forma a calice e mostrano una rarefazione irregolare o sfrangiata. In seguito, la distanza tra le estremità del radio e dell’ulna e le ossa metacarpali appare aumentata perché le estremità vere non sono calcificate e sono quindi invisibili sulle rx. La radiopacità delle diafisi si riduce e il reticolo formato dalle lamine diventa grossolano. Le caratteristiche deformità sono prodotte dalla curvatura delle ossa a livello della giunzione cartilagineo-diafisaria perché la diafisi è indebolita. Appena inizia la guarigione, compare a livello delle epifisi una sottile linea bianca di calcificazione che diventa più densa e più spessa mano a mano che avviene la calcificazione. Successivamente si depositano dei sali di calcio al di sotto del periostio, le diafisi proiettano ombre più dense e le lamelle scompaiono.

Negli adulti la demineralizzazione (osteomalacia) si verifica soprattutto a livello della colonna vertebrale, della pelvi e degli arti inferiori; la lamelle fibrose diventano visibili alle rx e sulla corticale compaiono delle aree di demineralizzazione incomplete, a nastro (pseudofratture, zone di Looser, sindrome di Milkman). Poiché le ossa diventano più cedevoli, il peso può causare un incurvamento delle ossa lunghe, l’accorciamento verticale delle vertebre e l’appiattimento delle ossa pelviche, con il restringimento dello stretto pelvico inferiore.

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Diagnosi

Un’anamnesi positiva per un’inadeguata assunzione di vitamina D fa pensare al rachitismo e aiuta a distinguerlo dallo scorbuto infantile e da altre condizioni. Può essere differenziato dalla sifilide congenita (identificata per mezzo di esami sierologici e di altri test) e dalla condrodistrofia (identificata dalla presenza di una testa voluminosa, di arti corti, ossa ispessite e normali livelli di calcio, fosforo e fosfatasi).

Devono essere prontamente distinti anche l’osteogenesi imperfetta, il cretinismo, la lussazione congenita dell’anca, l’idrocefalo e la poliomielite. Nel rachitismo infantile, la tetania manifesta può essere differenziata dalle convulsioni dovute ad altre cause. Il rachitismo refrattario alla vitamina D può essere causato da un grave danno renale o si può verificare nell’acidosi tubulare renale, nell’ipofosforemia familiare legata al cromosoma X o nella sindrome di Fanconi. Per approfondire, leggi anche: Sindrome di Fanconi: cause, sintomi, diagnosi, trattamento

L’osteomalacia deve essere differenziata dalle altre cause di estesa decalcificazione ossea (p. es., iperparatiroidismo, osteoporosi senile o postmenopausale, osteoporosi da ipertiroidismo, sindrome di Cushing, mieloma multiplo e atrofia da disuso). Le modificazioni dei livelli sierici di calcio, di fosfato, di fosfatasi alcalina e di 25(OH)D3, insieme ai reperti rx, confermano la diagnosi.

Esami di laboratorio

Il 25(OH)D3 e gli altri metaboliti della vitamina D possono essere misurati nel plasma. I valori osservati nelle persone sane sono compresi tra i 25 e i 40 ng/ml (62,4-99,8 nmol/l) per il 25-(OH)D3 e tra i 20 e i 45 pg/ml (48-108 pmol/l) per il 1,25-(OH)2D3. Nel rachitismo nutrizionale e nell’osteomalacia i livelli di 25(OH)D3 sono molto bassi e il 1,25(OH)2D3 non è dosabile. Sono caratteristici il basso livello sierico di fosforo (normale: 3,0-4,5 mg/dl [0,97-1,45 mmol/l]) e gli elevati livelli sierici di fosfatasi alcalina. La calcemia può essere bassa o normale, in base alla capacità dell’iperparatiroidismo secondario di riportarla a valori normali. Il PTH sierico è elevato e il calcio urinario è basso in tutte le forme della malattia, tranne che in quelle associate ad acidosi. Nelle forme ereditarie di rachitismo vitamina D-dipendente i dati di laboratorio sono variabili (v. oltre).

Terapia

In presenza di un’adeguata assunzione di calcio e di fosforo, l’osteomalacia e il rachitismo non complicato possono essere curati con la somministrazione di 40 mg/die (1600 UI) di vitamina D. I livelli sierici di 25(OH)D3 e di 1,25(OH)2D3 cominciano ad aumentare in 1-2 gg. Il fosforo sierico aumenta in circa 10 giorni. La Fig. 3-1 illustra la risposta di un bambino rachitico alla terapia con vitamina D. Durante la 3a sett. di trattamento, si possono osservare sulle rx i segni del deposito di calcio e di fosforo nel tessuto osseo. Dopo circa un mese di terapia, la dose può essere gradualmente ridotta fino all’usuale dose di mantenimento di 10 mg / die (400 UI). Se è presente la tetania, la somministrazione di vitamina D deve essere integrata con quella dei sali di calcio EV durante la prima settimana.

Il rachitismo e l’osteomalacia che derivano da un deficit di produzione dei metaboliti della vitamina D (v. Tab. 3-2) non rispondono alle dosi usualmente efficaci nel rachitismo nutrizionale. Alcuni casi rispondono a dosi giornaliere massicce (600-1200 mg/die di vitamina D2 o D3), che però possono causare anche uno stato di tossicità. Quando c’è una difettosa produzione di 25(OH)D3, la somministrazione di 50 mg/die di 25(OH)D3 aumenta i livelli plasmatici con un conseguente miglioramento clinico.

Dieta

Purtroppo ben pochi alimenti contengono quantità apprezzabili di vitamina D; un alimento che ne è particolarmente ricco è l’olio di fegato di merluzzo, seguito dai pesci grassi (come i salmoni e le aringhe), le uova, il fegato, le carni rosse (25-idrossicolecalciferolo) e le verdure verdi. Per approfondire, leggi: Classifica dei cibi con maggior quantità di vitamina D esistenti

Quantità di vitamina D giornaliera consigliata

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, ma questi calcoli non si sono rivelati esatti, e le dosi raccomandate sono considerate troppo basse di circa 10 volte. 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”.

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, 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. Ultimamente sono state riviste al rialzo le dosi consigliate, 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)”. 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, è importante che questa venga assunta (tramite esposizione solare, cibo o supplementi) ogni giorno.

Tossicità da eccesso di vitamina D

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.

Profilassi

Bisogna dare alle popolazioni a rischio una buona educazione sanitaria, inclusi i consigli dietetici. Il latte materno umano è carente di vitamina D, contenendo in media solo 1,0 mg/l (40 UI/l), generalmente sotto forma di 25(OH)D3, mentre il latte di mucca arricchito ne contiene 10 mg/l (400 UI/l). I neonati allattati al seno devono essere, quindi, trattati con un supplemento di vitamina D, 7,5 mg (300 UI) /die dalla nascita fino ai 6 mesi, quando è attuabile una dieta più differenziata. In Gran Bretagna, l’arricchimento della farina con vitamina D (125 mg / kg) si è dimostrato efficace negli immigrati indiani. In estremo oriente, una singola dose IM di 2,5 mg (100000 UI) di ergocalciferolo somministrata agli adolescenti in autunno determina un sostanziale aumento della 25(OH)D3 fino alla primavera.

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