Witamina D a skóra

Witamina D, znana również jako witamina słońca, jest od dawna znanym hormonem regulującym homeostazę wapniowo-fosforową i zabezpieczającą integralność układu kostnego [1]. Wykazano również, że skóra jest nie tylko miejscem wytwarzania witaminy D, ale również  organem docelowym dla biologicznie aktywnej formy tej witaminy. Wpływa ona na wiele funkcji w skórze, od proliferacji, różnicowania i apoptozy keratynocytów po utrzymanie bariery ochronnej i procesy immunoregulacyjne. Podawanie witaminy D jest również opcją terapeutyczną w wielu schorzeniach skóry, wykazano powiązanie poziomu witaminy D z patogenezą łuszczycy, atopowego zapalenia skóry (AZS), ale również z czerniakiem czy nadmiernym wypadaniem włosów [2].      

Synteza witaminy D w skórze

Naskórek jest głównym źródłem witaminy D dla organizmu. Pod wpływem światła słonecznego (promieniowanie ultrafioletowe o długości 280–320 nm; UVB), zawarty w naskórku 7-dehydrocholesterol jest przekształcany w witaminę D, która następnie pod wpływem enzymów (25-hydroksylazy i 1-hydroksylazy) obecnych w komórkach naskórka (keranocytach) jest metabolizowania do aktywnego metabolitu (kacytriolu; 1,25(OH)2D3). Podobnie jak większość innych komórek, keratynocyty również posiadają receptor witaminy D (VDR), a więc są zdolne do odpowiedzi na wytworzony 1,25(OH)2D3 [3].  

Rola witaminy D w skórze

Różnicowanie i proliferacja naskórka
Witamina D, poprzez wpływ na proliferację i różnicowanie komórek nabłonka, modulację układu odpornościowego oraz procesu apoptozy, odgrywa ważną rolę w homeostazie funkcji barierowej skóry. Liczne badania in vitro i in vivo wykazały zależny od dawki wpływ witaminy D na proliferację i różnicowanie keratynocytów. Co ciekawe, niskie stężenie witaminy D sprzyja proliferacji keratynocytów, podczas gdy przy wyższych dawkach farmakologicznych widoczny jest wyraźny efekt hamujący [4]. Wykazano, że 1,25(OH)2D3 reguluje proliferację keranocytów w warstwie podstawnej naskórka, zwiększa syntezę keratyny, a także reguluje syntezę filagryny, lorikryny, inwolukryny czy transglutaminazy, które odpowiedzialne są za różnicowanie keratynocytów w komórki warstwy rogowej o zbitej strukturze, odporne na czynniki chemiczne i fizyczne, stanowiące szkielet architektoniczny tzw. bariery naskórkowej. Ponadto witamina D pomaga regulować syntezę glukozyloceramidów potrzebnych do zachowania integralności warstwy rogowej naskórka, co dodatkowo wzmacnia barierę naskórkową. Wykazano, że zmniejszenie lub niedobór 1,25(OH)2D3 zaburza różnicowanie naskórka, co skutkuje nadmiernym rozrostem warstwy podstawnej i jest podstawą patomechanizmu łuszczycy [2]. Wykazano, że miejscowe stosowanie kalcytriolu przywracało zarówno barierę naskórkową, jak i działało przeciwbakteryjnie w obrębie skóry, która została uszkodzona stosowaniem kortykosteroidów lub laurylosiarczanu sodu [5]. Witamina D wpływa również na apoptozę keratynocytów – w stężeniach fizjologicznych zapobiega apoptozie wywołanej różnymi bodźcami proapoptotycznymi (np. promieniowaniem UV), natomiast w wysokich stężeniach indukuje apoptozę w keratynocytach, co wykorzystuje się m.in. leczeniu łuszczycy (Ryc. 1) [6].
Wpływ na aktywność immunologiczną skóry
Wrodzony układ odpornościowy skóry obejmuje fizyczne struktury barierowe, takie jak warstwa rogowa naskórka, komórki układu immunologicznego (takie jak neutrofile, monocyty, makrofagi, komórki dendrytyczne, komórki NK, itp.) oraz peptydy przeciwdrobnoustrojowe (AMP, z ang. antimicrobial peptides). Skórna synteza AMP jest podstawowym mechanizmem ochronny skóry przed inwazją drobnoustrojów. Komórki skóry, takie jak keratynocyty, komórki łojowe, komórki gruczołów ekrynowych i komórki tuczne przyczyniają się do syntezy AMP w skórze, w tym głównie do syntezy β-defensyny i katelicydyny [7]. Peptydy te mają nie tylko właściwości przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze i przeciwwirusowe, ale również regulują układ odpornościowy, w tym uwalnianie cytokin i chemokin, prezentację antygenów, proliferację komórek, zwiększanie przepuszczalności naczyń, angiogenezę i gojenie ran. Poziom AMP jest niski w nienaruszonej skórze, uszkodzenie skóry oraz infekcja powodują zwiększoną syntezę 1α-hydroksylazy, co zwiększa lokalną produkcję aktywnej witaminy D i powoduje miejscowy wzrost wytwarzania AMP. Oprócz regulowania syntezy AMP w skórze, 1,25(OH)2D3 reguluje również jej odpowiedź immunologiczną przez zmniejszenie prezentacji antygenu oraz modulowanie wytwarzania cytokin przez keratynocyty (Ryc. 1) [8].  

Rola witaminy D w niektórych zapalnych chorobach skóry

Łuszczyca
Zapewnienie odpowiedniego poziomu witaminy D odgrywa kluczową rolę w łagodzeniu zmian skórnych i leczeniu łuszczycy. Witamina D nie tylko moduluje lub tłumi stany zapalne, ale również podawana w wysokich dawkach hamuje nadmierną proliferację naskórka oraz indukuje apoptozę keranocytów, co w efekcie zmniejsza rozrost blaszki łuszczycowej. W badaniach kliniczno-kontrolnych wykazano znacząco niższe poziomy 25(OH)D3 w surowicy u pacjentów z łuszczycą w porównaniu do grupy kontrolnej oraz odwrotną korelację między poziomem 25(OH)D3 a nasileniem choroby [6], a wiele badań potwierdza, że leczenie witaminą D może być skuteczne w łagodzeniu objawów łuszczycy. Pacjenci z łuszczycą, którzy otrzymywali 35 000 IU witaminy D3 raz dziennie przez 6 miesięcy, wykazywali znaczną poprawę wskaźnika PASI (ang. psoriasis area severity index) przy wyraźnym wzroście poziomu 25(OH)D3 w surowicy [9]. Uważa się, że poprawa stanu klinicznego po zastosowaniu fototerapii w przebiegu łuszczycy pośrednio jest spowodowana podwyższeniem poziomu 25(OH)D3 w skórze [6]. Stwierdzono również, że połączenie witaminy D lub jej analogów i kortykosteroidu jest bardziej skuteczne niż stosowanie monoterapii ze względu na ich uzupełniające się działanie. W leczeniu skojarzonym witamina D może przeciwdziałać atrofii skóry wywołanej steroidami poprzez przywrócenie bariery naskórkowej, podczas gdy kortykosteroid może zmniejszać podrażnienie skóry wywołane przez analogi witaminy D [10].
Atopowe zapalenie skóry (AZS)
AZS jest przewlekłą, nawracającą chorobą skóry spowodowaną złożonymi interakcjami między czynnikami genetycznymi, immunologicznymi i środowiskowymi; charakteryzuje się przewlekłym stanem zapalnym, uszkodzniem bariery naskórkowej, zaburzeniami immunologicznymi oraz podwyższonym poziomem IgE w surowicy. W dużych badaniach populacyjnych zaobserwowano, że istnieje zwiększone prawdopodobieństwo rozwoju AZS u osób z niedoborem lub niewystarczającym poziomem witaminy D. Wykazano, że poziom witaminy D w surowicy jest niższy u osób z AZS w porównaniu z grupą kontrolną, co sugeruje związek między niedoborem witaminy D a ryzykiem wyprysku atopowego. Stwierdzono również, że ciężkość AZS jest ujemnie skorelowana z poziomem witaminy D, grupy z umiarkowanym i ciężkim AZS mają niższy poziom witaminy D w porównaniu z grupą łagodną postacią AZS [6]. Również niski poziom witaminy D u matki w czasie ciąży zwiększa ryzyko wystąpienia choroby u niemowląt we wczesnych latach ich życia [11]. W mataanalizie z badań klinicznych, wykazano, że suplementacja witaminy D powoduje znaczne zmniejszenie nasilenia objawów AZS [12, 13], co prawdopodobnie związane jest z normalizacją układu immunologicznego [13]. AZS jest związane również ze zwiększoną odpowiedzią IgE na powszechne alergeny środowiskowe i pokarmowe. Stwierdzono, że witamina D ma hamujący wpływ na odpowiedź alergiczną: podawanie witaminy D hamowało wytwarzanie IgE przez ludzkie komórki B i tłumiło aktywację komórek tucznych za pośrednictwem IgE zarówno w warunkach in vitro, jak i in vivo [14]. Pacjenci z AZS są podatni na kolonizację skóry i zakażenie różnymi patogenami, w tym gronkowcem złocistym (Staphylococcus aureus), a także wirusem opryszczki (Herpes simplex). W badaniu klinicznym wykazano, że doustna suplementacja witaminą D (2000 IU/dzień) przez 4 tygodnie zmniejszała kolonizację skóry przez S. aureus i poprawiała objawy kliniczne u pacjentów z AZS [15]. Poprawę stanu klinicznego uzyskano również podając dzieciom z AZS i wypryskiem opryszczkowym witaminę D w dawce od 6000-10000 IU/dziennie (w zależności od wieku i stopnia niedoboru) przez okres 2 miesięcy [16]. Zapewnienie odpowiedniego poziomy witaminy D w organizmie w przebiegu AZS powoduje normalizację rozregulowanej w przebiegu choroby pracy układu immunologicznego, a także przywrócenie defektów bariery naskórkowej i wzrost wytwarzania peptydów przeciwbakteryjnych, które zapobiegają kolonizacji przez patogeny.  

Podsumowanie

Witamina D wykazuje wielokierunkowy wpływ na skórę, a zapewnienie jej odpowiedniego poziomu jest istotne w zachowaniu jej prawidłowego funkcjonowania. Dzięki temu, że wzmacnia barierę naskórkową, reguluje podziały komórkowe i apoptozę komórek skóry, normalizuje aktywność immunologiczną jest również ważną strategią terapeutyczną stosowaną w leczeniu wielu schorzeń, w tym głównie łuszczycy oraz AZS.

Piśmiennictwo

  1. Holick MF. N Engl J Med. 2007;357:266–281
  2. Barrea L, Savanelli MC, Di Somma C, et al. Rev Endocr Metab Disord. 2017;18(2):195-205.
  3. Bikle DD. Rev Endocr Metab Disord. 2012;13(1):3-19.
  4. Gniadecki R. J Invest Dermatol. 1996;106(3):510–516.
  5. Hong SP, Oh Y, Jung M, et al. Br J Dermatol. 2010 Jun;162(6):1251-60.
  6. Umar M, Sastry K, Al Ali F, et al. Skin Pharmacol Physiol 2018;31:74-86.
  7. Gallo RL, Hooper LV. Nat Rev Immunol 2012;12:503-516.
  8. Mehmood ZH, Papandreou D. Open Access Maced J Med Sci. 2016;4(3):526–532.
  9. Finamor DC, Sinigaglia-Coimbra R, Neves LC, et al. Dermatoendocrinology 2013;5:222-234.
  10. Segaert S, Ropke M. J Drugs Dermatol 2013;12:e129-e137.
  11. Chiu CY, Huang SY, Peng YC, et al. Pediatr Allergy Immunol 2015;26:337-343.
  12. Kim MJ, Kim SN, Lee YW, et al. Nutrients 2016;8:E789.
  13. Di Filippo P, Scaparrotta A, Rapino D, et al. Int Arch Allergy Immunol 2015;166:91-96.
  14. Yip KH, Kolesnikoff N, Yu C, et al. J Allergy Clin Immunol 2014;133:1356-1364, e1351-e1314.
  15. Udompataikul M, Huajai S, Chalermchai T, et al. J Med Assoc Thai 2015;98(suppl 9):S23-S30.
  16. Albenali LH, Danby S, Moustafa M, et al. J Allergy Clin Immunol 2016;138:1715-1719. e1714.
 

NOTA BIOGRAFICZNA

Dr n. farm. Marlena Dudek-Makuch, Ekspert ds. Rozwoju w Curtis Health Caps, Wysogotowo.
Posiada 20-letnie doświadczenie w zakresie badań fitochemicznych i biologicznych oraz informacji naukowej (adiunkt w Katedrze i Zakładzie Farmakognozji Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu). Autorka prac eksperymentalnych i poglądowych z zakresu izolacji i identyfikacji związków pochodzenia roślinnego oraz oceny ich aktywności biologicznej. Od 2015 roku prowadzi zajęcia na studiach podyplomowych „Zioła w praktyce i terapii”. Obecnie pracuje w CHC w Pionie R&D, Dziale Regulacji. Odpowiada m.in. za opracowanie raportów Eksperta (raport kliniczny, nieklinicznych) dla produktów leczniczych, raportu klinicznego do zmian kategorii dostępności produktu leczniczego (switch OTC), oceny klinicznej dla wyrobów medycznych oraz prowadzenie działań w obszarze nadzoru nad bezpieczeństwem wyrobów medycznych, a także  za ocenę bezpieczeństwa surowców roślinnych stosowanych w produktach leczniczych, wyrobach medycznych i suplementach diety.

© Curtis Health Caps. All rights reserved.