Каква е ролята на витамин Д при сезонните респираторни инфекции?

Накратко

  • Витамин D участва в естествената защита на дихателните пътища и в регулирането на реакцията при среща с инфекциозни причинители.
  • Клетките в дихателните пътища могат локално да активират витамин D и да го използват в процеси, свързани със защитната реакция.
  • Витамин D участва в регулирането на антимикробни пептиди като кателицидин, които са част от ранната защита на организма.
  • Ниските нива на витамин D означават по ограничена наличност на 25(OH)D за процесите, които зависят от него.
  • През есента и зимата по ограниченото излагане на UVB лъчи може да намали образуването на витамин D в кожата, затова е препоръчително да следим витамин D статусът през този период.

През есента и зимата респираторните инфекции стават по-честа част от ежедневието. Именно през този период се засилва и интересът към витамин D и неговата роля за имунитета.

Но каква всъщност е връзката?

Витамин D допринася за нормалното функциониране на имунната система и участва в защитните механизми, които се активират при среща с респираторни причинители.

Интересното е, че част от тези процеси протичат директно в дихателните пътища, където клетките на епитела и определени имунни клетки могат да реагират на витамин D.

Какво означава това, когато организмът се срещне с причинител на респираторна инфекция? В следващите редове ще проследим как започва локалната защитна реакция в дихателните пътища и къде точно се включва витамин D в този процес.

Какво се случва в дихателните пътища при среща с инфекциозен причинител?

При вдишване носът, гърлото и дихателните пътища са сред първите места, където организмът може да срещне вируси и други инфекциозни причинители. Още тук започва първата линия на защита.

Слузта по повърхността на дихателните пътища може да задържа попадналите микроорганизми, а малките реснички на епителните клетки придвижват слузта към гърлото, откъдето тя може да бъде отстранена. Този естествен механизъм се нарича мукоцилиарен клирънс.

Но епителът не е само физическа преграда. Неговите клетки могат да разпознават характерни сигнали от инфекциозни причинители и да задействат локална защитна реакция.

Как започва имунната реакция?

Когато инфекциозен причинител достигне до дихателните пътища и премине през първите защитни механизми, започва локалната имунна реакция:

  1. Причинителят е разпознат. Епителните клетки разпознават характерни сигнали от вируси и други микроорганизми.
  2. Подават се сигнали за защита. Клетките отделят сигнални молекули, сред които цитокини и хемокини, които участват в активирането на локалната реакция.
  3. Към мястото се насочват имунни клетки. Те се включват в ранната защита и реакцията срещу причинителя.
  4. Активират се допълнителни защитни механизми. Сред тях са антимикробните пептиди, а при вирусни инфекции и интерфероните.
  5. При необходимост се включва и придобитият имунитет. Така организмът изгражда по-специфичен отговор към конкретния причинител.
Как реагира организмът при респираторна инфекция?
Първата реакция започва още в дихателните пътища. Епителните клетки разпознават инфекциозния причинител и подават сигнали, които активират локалните защитни механизми и привличат клетки на имунната система.

Как започва имунният отговор в дихателните пътища при инфекциозен причинител

Каква е ролята на витамин D в дихателните пътища?

Витамин D участва в локалния имунен отговор в дихателните пътища.

Как се случва това?

  • 25(OH)D достига до дихателните тъкани чрез кръвта. Това е основната циркулираща форма на витамин D.
  • Клетки на бронхиалния епител и алвеоларни макрофаги могат да го активират локално. За целта те разполагат с ензим, наречен CYP27B1.
  • Активният витамин D се свързва с VDR. Това е рецепторът за витамин D, чрез който сигналът достига до клетката.
  • Клетката реагира. Сигналът може да повлияе процеси, свързани с локалната защита и регулирането на имунната реакция.
Интересен факт:
Дихателният епител не е само мястото, където организмът среща респираторни причинители. Неговите клетки могат и локално да активират витамин D.

Защо локалното действие е интересно?

Представете си дихателния епител като гранична зона, в която организмът постоянно среща частици и микроорганизми от въздуха. Клетките там не чакат сигнал от друга част на тялото, за да използват витамин D. Те разполагат с механизъм, чрез който могат да образуват активната му форма локално от наличния 25(OH)D.

Това позволява витамин D да участва в защитни процеси директно в тъканите на дихателните пътища. Сред тях са образуването на определени антимикробни пептиди и регулирането на сигналите, чрез които клетките реагират при среща с инфекциозен причинител.

Как витамин D участва в първата линия на защита?

Дихателните пътища разполагат не само с физически бариери като слузта и ресничките. По повърхността им действат и естествени защитни молекули, сред които са антимикробните пептиди.

Какво представляват антимикробните пептиди?

Това са малки белтъчни молекули, които се образуват от епителни и имунни клетки и са част от вродената имунна защита. В дихателните пътища сред най добре проучените са кателицидините и дефензините.

Тяхната роля не се ограничава само до взаимодействие с микроорганизми. Антимикробните пептиди могат да участват и в клетъчната комуникация, привличането на имунни клетки и регулирането на възпалителната реакция.

Какво общо има витамин D с тях?

Витамин D не е антимикробен пептид. Неговата роля е да участва в регулирането на образуването на някои от тези естествени защитни молекули.

Добър пример е кателицидинът. Когато активният витамин D се свърже със своя рецептор VDR в клетката, той може да повлияе процесите, чрез които се образува кателицидин. От него се получава активният пептид LL 37, който участва в локалната защита на дихателните пътища.

Най лесно можем да си представим връзката така:

Роля на витамин D в локалната защита на дихателните пътища при респираторни инфекции

Основна идея: Тук витамин D има регулираща роля. Той подава сигнал към клетката, а антимикробният пептид е една от молекулите, които реално участват в защитната реакция.

Защо това е важно при респираторна инфекция?

Когато вирус или друг причинител достигне до дихателните пътища, организмът разчита на няколко защитни механизма едновременно. Освен слузта, ресничките и епителната бариера, в тази ранна защита участват и антимикробните пептиди.

LL 37 е един от добре проучените примери. Той може да взаимодейства директно с различни микроорганизми, а лабораторни изследвания показват активност и срещу някои респираторни вируси, включително RSV и риновируси.

Каква е връзката между витамин D и възпалителната реакция?

Витамин D участва в механизми на ранната защита на дихателните пътища, но ролята му не приключва с активирането на защитния отговор. Той участва и в регулирането на реакцията, след като тя вече е започнала.

Защо това има значение? Защото при инфекция е важно имунният отговор не само да се активира, но и да бъде добре координиран.

Възпалението е естествена част от защитата на организма. При среща с инфекциозен причинител клетките отделят цитокини, малки сигнални молекули, чрез които си „предават информация“. Така се задействат защитни механизми и към мястото могат да бъдат привлечени имунни клетки.

Възпалителна реакция в областта на дихателните пътища при респираторна инфекция

Но ефективната защита не означава възможно най силна възпалителна реакция. Необходим е баланс, така че организмът да реагира на причинителя, като същевременно ограничава ненужното увреждане на собствените тъкани.

Къде се включва витамин D?
Активният витамин D може да влияе върху начина, по който клетките произвеждат и регулират определени възпалителни сигнали. Такова действие е наблюдавано както при имунни клетки, така и при клетки на дихателния епител.

Например при лабораторни изследвания с респираторни епителни клетки витамин D е свързан с промени в сигналите, които участват във възпалителната реакция. Интересното е, че в експериментален модел с RSV намаляването на определени възпалителни сигнали не е било съпроводено с увеличаване на размножаването на вируса.

Това показва защо е по точно да мислим за витамин D като за регулатор, а не просто като за вещество, което „потиска възпалението“.

Важно: Имунният отговор не се нуждае единствено от активиране, а и от добра координация. Витамин D участва в регулирането на част от клетъчните сигнали, свързани с този процес.

Какво значение имат нивата на витамин D по време на сезона на инфекциите?

През есента и зимата се срещат две паралелни тенденции. Респираторните инфекции стават по чести, а по ограниченото излагане на UVB лъчи може да доведе до по нисък синтез на витамин D в кожата и постепенно понижаване на нивата му.

Това е част от по широката картина на промените в организма през есента, свързани със светлината, ежедневния ритъм и сезонните навици.

Какво се случва при ниски нива на витамин D?

Основната форма на витамин D, която циркулира в кръвта, е 25(OH)D. Както видяхме по рано, клетките в дихателните пътища могат да я използват за локално образуване на активен витамин D.

При ниски нива на витамин D клетките разполагат с по ограничена наличност на 25(OH)D, който може да бъде използван в тези процеси. Затова витамин D статусът има значение за нормалното протичане на витамин D зависимите механизми.

Нивата на витамин D обаче са само част от по широката картина. Дали човек ще развие респираторна инфекция зависи от много фактори, сред които контактът с конкретния причинител, възрастта, общото здравословно състояние и индивидуалната имунна реакция.

По същата причина честото боледуване само по себе си не е достатъчно, за да се говори за слаба имунна система или за недостиг на конкретен витамин.

Какво е важно да знаем за витамин D статуса?

Тъй като ниските нива невинаги могат да бъдат разпознати по начина, по който се чувстваме, витамин D статусът дава по конкретна информация за наличността на витамина в организма.

Как можем да разберем какви са нивата ни?

Статусът на витамин D се оценява чрез изследване на 25(OH)D в кръвта, основната циркулираща форма на витамина. Така получаваме конкретна информация за нивата, вместо да разчитаме само на симптоми.

Като първа ориентировъчна стъпка може да се използва и тестът за дефицит на витамин D. Той насочва вниманието към фактори, които могат да повишат вероятността от ниски нива, но не замества лабораторното изследване или медицинската оценка.

Практично можем да разграничим трите стъпки:

  • Оценка на риска, има ли фактори, които могат да допринесат за ниски нива.
  • Проверка на статуса, при необходимост чрез изследване на 25(OH)D.
  • Подход според резултата, включително обсъждане на подходящ прием при установен недостиг.

Кога има място допълнителният прием на витамин D?

Когато естественият синтез и хранителният прием не са достатъчни за поддържане на необходимите нива, допълнителният прием на витамин D може да бъде част от грижата за адекватен витамин D статус.

Това е важно, защото витамин D допринася за нормалното функциониране на имунната система и участва в редица процеси, включително тези, които разгледахме в дихателните пътища.

Начини за поддържане на адекватен витамин D статус през есента и зимата

При установени ниски нива допълнителният прием може да бъде част от подхода за възстановяване и поддържане на адекватен витамин D статус, като количеството и продължителността на приема се съобразяват с индивидуалните потребности и препоръките за безопасност.

Какво да запомним за ролята на витамин D при сезонните инфекции?

Витамин D има своето място в начина, по който организмът реагира при среща с респираторни причинители. Ролята му е свързана както с естествената защита на дихателните пътища, така и с добрата регулация на реакцията към инфекцията.

Затова витамин D статусът има значение. Когато нивата са достатъчни, организмът разполага с необходимото количество витамин D за нормалното протичане на процесите, в които той участва.

Поддържането на адекватни нива е разумна част от грижата за здравето през цялата година, включително през сезона на респираторните инфекции.

Грижата за витамин D статуса е една от стъпките, с които можем да подкрепим организма си и през сезона на респираторните инфекции.

Често задавани въпроси

Витамин D участва в естествените защитни механизми на дихателните пътища и в регулирането на реакцията на организма при среща с инфекциозни причинители. Адекватният витамин D статус осигурява необходимото количество витамин D за нормалното протичане на тези процеси.

Клетките на дихателните пътища могат да използват циркулиращия 25(OH)D и да го активират локално. Така витамин D участва в местната защитна реакция, включително в регулирането на образуването на определени антимикробни пептиди.

К25(OH)D е основната циркулираща форма на витамин D и служи като източник за образуване на активната му форма в различни тъкани. При ниски нива наличността на 25(OH)D е по ограничена, което има значение за нормалното протичане на зависимите от витамин D процеси.

През есента и зимата по ограниченото излагане на UVB лъчи може да намали образуването на витамин D в кожата. Същевременно това е сезонът, в който респираторните инфекции са по чести, което е една от причините витамин D статусът да получава повече внимание през тези месеци.

Допълнителен прием на витамин D може да се обмисли, когато естественият синтез в кожата и хранителният прием не са достатъчни за поддържане на адекватен витамин D статус. При установени ниски нива подходящият прием се определя според индивидуалните потребности и препоръките за безопасност.

Източници:

Frey, A., Lunding, L., Ehlers, J. C., Weckmann, M., Zissler, U., & Wegmann, M. (2020). More Than Just a Barrier: The Immune Functions of the Airway Epithelium in Asthma Pathogenesis. Frontiers in Immunology, 11. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00761

Bikle, D. (2022). Vitamin D Regulation of Immune Function. Current Osteoporosis Reports, 20, 186 – 193. https://doi.org/10.1007/s11914-022-00732-z

Gombart, A. (2009). The vitamin D–antimicrobial peptide pathway and its role in protection against infection. Future microbiology, 4. https://doi.org/10.2217/fmb.09.87

Sabetta, J., DePetrillo, P., Cipriani, R., Smardin, J., Burns, L. A., & Landry, M. (2010). Serum 25-Hydroxyvitamin D and the Incidence of Acute Viral Respiratory Tract Infections in Healthy Adults. PLoS ONE, 5. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0011088

Bleakley, A. S., Licciardi, P., & Binks, M. (2021). Vitamin D Modulation of the Innate Immune Response to Paediatric Respiratory Pathogens Associated with Acute Lower Respiratory Infections. Nutrients, 13. https://doi.org/10.3390/nu13010276

Calton, E., Keane, K., Newsholme, P., & Soares, M. J. (2015). The Impact of Vitamin D Levels on Inflammatory Status: A Systematic Review of Immune Cell Studies. PLoS ONE, 10. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0141770

Schrumpf, J., Verhoosel, R., Zuyderduyn, S., & Hiemstra, P. (2012). Interleukin 13 Exposure Enhances Vitamin D-Mediated Expression of the Human Cathelicidin Antimicrobial Peptide 18/LL-37 in Bronchial Epithelial Cells. Infection and Immunity, 80, 4485 – 4494. https://doi.org/10.1128/iai.06224-11