D-vitamin og dets gode egenskaber Peter Vestergaard Medicinsk afd. C Århus Universitetshospital
Kilder til D-vitamin Kosten Solen
Symptomer på vitamin D mangel
Osteoporose
Fra mikro- til makrobrud
Diagnose Hologic Delphi, billedet venligst udlånt af Hologic
Får vi nok af solens vitamin?
Hvorledes opstod behovet for D-vitamin?
Phylogenese Prækambriske urhav for 500 millioner år siden Phytoplankton Zooplankton
Phylogenesis (Prækambrium) Funktion af D-vitamin O2 UVB Sollys CO2 Phytoplankton UVB (afgiftning) 7-dehydrokolesterol Prævitamin D Tachysterol og lumisterol Sukker Stivelse Æggehvidestoffer
Phylogenese (Devon) D-vitaminets funktion Tarm Nyre
Phylogenese (Jura) D-vitaminets funktion Fodder: Salat og fluer
Phylogenesis (Jura og i dag) D-vitamins funktion
Hvad bestemmer hvor megen UVB vi får fra solen? -og hvor megen glæde vi får af lyset?
4000nm Infrarødt Solspektrum og lysets skæbne 700 nm Reflekteres Synligt lys 35 % Af luften Af skyer Fra overfladen 7% 24 % 4% Absorberes Af ozonlaget Af skyer 400 nm Ultraviolet 150nm 18 % 16 % 2% Rammer overfladen Direkte Spredt lys 47 % 22 % 25 %
Døgnvariation Lokale forhold Lette skyer
Danmark
Årstidsvariation Variation med breddegrad N Sommer ka i t p i Ekl 23.5o Ækvator Vinter S
Solrefleksion Total Ozone Mapping Spectrometer http://jwocky.gsfc.nasa.gov Grønland Anarktis
Absorption i ozonlag UV-A <290 nm UV-B 290-314 nm UV-B 290-314 nm Ozone
Ozon lag Total Ozone Mapping Spectrometer http://jwocky.gsfc.nasa.gov
Global UVB-lys kj/m2 Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) http://jwocky.gsfc.nasa.gov Januar ( 0-1,2 kj/m2) Danmark Juli ( 3,6-4,8 kj/m2)
Dannelse af D-vitamin. Variation med årstid og breddegrader % fotoprodukter fra 7-dehydrocholesterol 12 10 8 6 4 2 0-2 J F M A 52 N M J 42 N J A 34 N S O 18 N N D Måneder
Vitamin D mangel og osteoporose i Europa Incidensen af osteoporotiske frakturer stiger ved højere breddegrader
D-vitamin niveauer
Effekt af hudfarve
Sæsonvariation i P-25OHD og solskinstimer hos perimenopausale Danske kvinder (DOPS) P-25-OHD, nmol/l Solskinstimer/ måned x 10-1 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 J M M J S N Soltimer J M M P-25-OHD J S N Måneder
Sæsonvariation i plasma 25-OHD og PTH hos perimenopausale Danske kvinder (DOPS) P-PTH, nmol/l x 10-1 P-25-OHD, nmol/l 70 60 50 40 30 20 10 0 J M M J S N P-PTH J M M P-25-OHD J S N Måneder
Vitamin D Effekt af alder 1 MED ( Minimal Erytemfremkaldende Dosis) P-Vitamin D, nmol/l 120 Unge 100 80 60 Ældre > 60 år 40 20 0 0 Holick 1994 2 4 6 Dage
Vitamin D Effekt af solbeskyttelse 1 MED ( Minimal Erytemfremkaldende Dosis) 120 P-Vitamin D, nmol/l Uden solbeskyttelse 80 Med solbeskyttelse (faktor 8) 40 0-1 1 Holick 1994 3 5 7 9 11 13 15 Dage
Vitamin D Effekt af pigmentering 0.054 J/cm2 70 P-Vitamin D, ng/ml 60 50 Hvide 40 30 20 Sorte 10 0 0 Clemens 1982 2 4 6 Dage 8 10 12 14
Hvad så med kostens indhold af D-vitamin?
Fordeling af vitamin D på fødeemner i Danmark Æg 11% Andre 9% Fisk 33% Mælk 15% Kød 32%
Indtag af vitamin D i den Danske befolkning µg vitamin D/dag RDA 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1-3 4-6 7-10 11-14 15-18 mænd Sundhedsstyrelsen 2000 19-24 25-34 kvinder 35-44 45-54 55-64 65-74 75-80 År
Kost Vitamin D hos perimenopausale Danske kvinder (DOPS) Vitamin D indtag, ug/dag 8 7 6 RDA 5 4 3 2 1 0 5 10 20 30 40 50 60 Percentiler 70 80 90 95
Er det muligt at ændre kostvanerne? Anbefaling: Fisk per uge: Laks Røget markrel Torskerogn Sardin i tomat 5 ug/dag < 60 år 10 ug/dag > 60 år 150 g 50 g 50 g 50 g Andre kilder per dag ½ l mælk, ½ æg, 100 g kød Total 7,5 ug 3,0 ug 5,5 ug 6,0 ug 1,4 ug 4,5 ug/day
Er det muligt at ændre kostvanerne? Anbefaling: 5 ug/dag < 60 år 10 ug/dag > 60 år Fisk per uge: Ansjos Hellefisk Ørred Sild 60 g 50 g 100 g 50 g Andre kilder per dag ½ l mælk, ½ æg, 100 g kød Total 8.4 ug 2.0 ug 13.0 ug 8.4 ug 1,4 ug 5,9 ug/day
Berigelse af fødeemner i forskellige lande µg vitamin D 60 50 40 30 20 10 0 GB SF GR Margarine/100g NL Mælk/l IS N S Olie//100 ml Veterinær og fødevaredirektoratet publikation 246, 1998. AUS CAN USA
Hvordan er den samlede D-vitaminstatus i Danmark belyst ved plasma 25-OHD bestemmelse?
Hvordan defineres Vitamin D mangel? Referenceværdier for 25-OHD (x±2sd) Hvilken population? Alder (aftager med alderen) Køn (kvinder > mænd) livsstil (kost, soleksposition) Bopæl (breddegrad) Hvilken årstid (sommer > vinter) Nedre acceptabel grænse for 25-OHD
Vitamin D niveauer >50 nmol/l: normalt 25-50 nmol/l: mild mangel 12,5-25 nmol/l: moderat mangel <12,5 nmol/l: svær mangel
P-25(OH)D hos normale Danske bloddonorer (Århus) P-25-OH-Vitamin D, in late winter P-25-OH-Vitamin 189 healthy persons (87 males + 102 females) D, in late summer 30 203 healthy persons (99 males + 104 females 40 24% 24%har harnedsatte nedsatteværdier værdierom om vinteren vinterensammenlignet sammenlignetmed med referenceområdet referenceområdetfor for sommerperioden! sommerperioden! 35 30 15 25 number 20 10 5 20 15 nmol/l 25-Vitamin D by IDS Octeia >170 160-169 150-159 140-149 130-139 120-129 110-119 100-109 >170 90-99 160-169 80-89 150-159 nmol/l 25-Vitamin D by IDS Octeia 70-79 140-149 80-89 70-79 90-99 30-39 100-109 40-49 110-119 50-59 120-129 60-69 130-139 20-29 0-9 0 10-19 5 50-59 40-49 30-39 20-29 10-19 0 60-69 10 0-9 number 25 )
Subnormale P-25(OH)D hos 2,024 osteoporosepatienter % subnormale værdier 70 60 50 40 30 20 10 0 J F M A M <40 nmol/l J J A S <25 nmol/l O N D Måneder
Hvem er i særlig risiko for D-vitaminmangel? Ældre over 60 år Indvandrere fra Nære Orient og Somalia Vegetarer Inuitter på Grønland på Dansk kost
Risiko for hoftefrakturer hos Europæiske kvinder MEDOS studiet (case-kontrol; 2.086 cases, 3.532 kontroller) RR N edsat m ental fun ktion 1,89 Dem ens 2,57 BM I> 25 0,51 Aktivitet på jobbet 0,82 Fysisk aktivitet 0,76 S oleksp osition 0,64 Lavt m æ lkein dtag 1,46 The drikning 0,67 M enop ause > 45 år 0,81 M enarke> 12 år 1,38 0 0,5 Johnell et al. J Bone Min Res 1995;10:1802-15 1 1,5 2 2,5 3
Soleksposition mælk og risiko for hoftebrud MEDOS studiet (case-kontrol; 2.086 cases, 3.532 kontroller) RR Lavt mælkeindtag 10,3 % Soleksposition 84,7 % Ingen sol den sidste tid 39,3 % Ingen sol som voksen 17,0 % Ingen sol som barn 19,5 % 0 p < 0.001 1,46 p < 0.001 0,64 0,5 Johnell et al. J Bone Min Res 1995;10:1802-15 p < 0.001 1,46 p < 0.001 1,79 p < 0.001 1,6 1 1,5 2
Soleksposition og risiko for hoftefrakturer MEDOS studiet - dosis- effekt RR 1,5 Test for tendens p<0.0001 1 0,5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sun exponering (score) Johnell et al. J Bone Min Res 1995;10:1802-15 10 11 12 13 14 15+
Vitamin D mangel hos indvandrere Kvinderne går ofte tildækkede og med slør Ingen tradition for solbadning Kosten er D-vitamin fattig Tager intet D-vitamintilskud. I Danmark produceres ikke D-vitamin i huden fra oktober til marts.
Muslimske Immigranter P-25-OHD, tværsnitsundersøgelse, Århus Arabiske mænd 11,9 Arabiske kvinder med slør 7,1 Arabiske kvinder uden slør 12,6 Danske kvinder 47,1 0 Glerup 1997 10 20 30 40 50 P-25-OHD, nmol/l
Inuitter i Grønland Skift fra traditionel fangerkost til Dansk kost Hvordan afficerer det vitamin D status?
Inuitter på Grønland og i DK P-25-hydroxyvitamin D Sommer Vinter P<0.001 80 P<0.001 nmol/l 70 60 50 p<0.01 p<0.01 p=0.02 p<0.01 40 30 20 10 0 Danskere i DK (Dansk kost) Inuitter i DK (Dansk kost) Inuitter i Nuuk (Dansk kost) Inuitter in Nuuk (fangerkost)
Randers studiet Erik Røj Larsen, Ph.D.
Baggrund: Vitamin D behandling ved osteoporose Hjemmeboende kvinder og mænd > 95 år og plejehjemsbeboere mellem 75-84 år blev fordelt efter fødselsmåned til årlige i.m. injektioner af vitamin D (ergocalciferol 150.000 300.000 IU) hvert efterår i 4 år eller ingen behandling Effekt på antal frakturer 25 p<0.034 21,8 20 16,4 15 10 5 0 Vit D Kontrol Perifere frakturer Heikinheimo et al. 1992
Baggrund: Vitamin D og Kalcium ved osteoporose 3.270 raske Franske kvinder mellem 69-106 år (middel 84 år) boende i plejehjem blev randomiseret til 20 µg vitamin D3 og 1.200 mg kalcium per dag eller placebo. Efter 18 måneder var den relative risikoreduktion i behandlingsgruppen 43 % for hoftebrud (p< 0.043) og 32% for alle ikke vertebrale frakturer (p<0.015). Chapuy et al. 1994 (p<0.043). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 (p<0.015). 68 57 Hip fractures All fractures Vitamin D + Calcium kontroller
Randers projektet 10 social og sundhedscentre Randers city
Randers studiet Opfølgning 3,5 år Randers by 9,605 hjemmeboende over 66 år Befolkning 62.000 10 Lokalcentre Hjemmebesøg Calcium 1,000 mg + vitamin D3 10µg daily Begge påvirkninger Ingen påvirkning
Randers studiet Deltagere Blok Indgreb Antal Alder, år 1 HB 2.532 73,0 (66-98) Kvinder % 59,8 2 Ca+D 2.426 74,0 (66-103) 58,0 3 Begge 2.531 75,0 (66-103) 62,3 4 Ingen 2.116 74,0 (66-98) 62,2 HB: Hjemmebesøg af uddannet hjemmesygeplejerske for at afsløre og udbedre evt. risici i hjemmet, identificere og korrigere sundhedsmæssige problemer og kostproblemer og justere medicin.
Randers studiet Deltagelse i programmer Hjemmebesøg 47,8% Calcium og D-vitamin 55,7% Begge programmer 45,0% Hjemmebesøg kombineret 46,4% Calcium og D-vitamin komb. 50,3%
Randers studiet Målepunkter Fald der medførte henvendelse til sygehus. Osteoporotiske brud, der medføre henvendelse til sygehus Bruddene omfattede: overarme, håndled, rygsøjle, bækken og hoftebrud. I opfølgningstiden havde 656 personer i alt 1.084 knoglebrud. Kun 1. brud medregnes.
Randers studiet Plasma 25(OH)D og PTH P-25-(OH)D, nmol/l 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 P-PTH, pmol/l 6 5 4 3 2 1 Start n.s. 1 måned P< 0.001 24 måneder P< 0.03 0 Start 1 måned n.s. P< 0.01 Vitamin D og Calcium program, N=67 Kontroller, N=37 24 måneder P< 0.03
Randers studiet Effek på risiko for at falde Cumulative incidence proportion 0,25 Kvinder, N= 5,771 0,2 RR = 0.9; p<0.05 0,15 Other residents 0,1 Residents offered the Calcium & Vitamin D Program 0,05 0 0 5 10 15 20 25 30 Months since program initiation 35 40 45
Randers studiet Effekt på risiko for osteoporotiske frakturer 0,09 Kvinder, N= 5,771 Cumulative incidence proportion 0,08 0,07 mænd, N= 3.834 0,06 RR = 0,8, p<0.025 0,05 0,04 Other res idents 0,03 Res idents offered the Calcium & Vitam in D Program 0,02 0,01 0 1 6 11 16 21 26 Months s ince program m e initiation 31 36 41
Meta-analysis
Ren vitamin D ethvert brud
Kalk plus vitamin D - hoftebrud
Konklusioner Danmark er karakteriseret ved udtalt Dvitaminmangel i vinterperioden I modsætning til andre industrialiserede lande er kosten ikke beriget med D-vitamin i Danmark Vitamin D mangel er ledsaget af en øget risiko for fald og knoglebrud Tilskud af 400 i.e. (10µg) vitamin D and 1,000 mg calcium til ældre hjemmeboende over 65 år ledsages af en nedsat risiko for at falde og en nedsat risiko for knoglebrud.
Vitamin D afhængige sygdomme Mindre risiko for sygdom: Osteoporose Osteomalaci Cancer Diabetes mellitus (type 1) Multipel sclerose? Rheumatoid artrit? Øget risiko for sygdom Hyperkalkæmi ved sarcoidose?
Virkning af D-vitamin Hæmmer proliferationen (delingen) af celler Øger differentieringen (modningen) af celler Fremmer apoptose (programmeret celledød) Metabolitter anvendes eksperimentelt ved behandling af kræft (Fase 3 studier)
Hvad med risikoen for Cancer? UVB øger risikoen for: Basocellulær hudkræft Malignt melanom (modermærkekræft) UVB reducerer risikoen for Cancer 2002;94:1867-75. Brystkræft Lungekræft Spiserørskræft Mavekræft Tyktarmskræft Endetarmskræft Bugspytkirtelkræft Nyrekræft Kræft i æggestokke Livmoderkræft Prostatakræft Lymfeknudekræft (non Hodgkin)
UVB exposure Total Ozone Mapping Spectrometer http://jwocky.gsfc.nasa.gov
US Department of Agriculture Ground Stations http://uvb.nrel.colostate.edu/
Hvad med risikoen for Cancer? Det årlige antal præmature kræft dødsfald i USA pga. lav UVB kan anslås til (95% sikkerhedsgrænser): 21.700 (20.400-23.400) hvide amerikanere 1.400 (1.100-1.600) sorte amerikanere 500 (400-600) asiater Forfatteren har fundet tilsvarende data for Europa Cancer 2002;94:1867-75.
Præmatur mortalitet pga lav UVB Cancertype Køn Årlige dødsfald Præmature dødsfald Blære M F F M F M M F F M M F F 6290 2830 33.500 19.400 21.200 4660 4480 2960 10.500 20.900 7090 4830 5000 Bryst Colon Oesophagus Nyre Ovarie Prostata Ventrikel Uterus Cancer 2002, 94, 1867-75 800 (690-900) 100 (80-120) 4000 (3660-4180) 2370 (2140-2600) 2630 (2370-2910) 470 (400-530) 45 (30-60) 70 (50-90) 1010 (890-1110) 170 (120-220) 510 (490-550) 240 (210-260) 550 (490-610)
UVB-følsomme cancere Hvide mænd Dødelighed (antal/100.000/år) Note 54.3 er fratrukket alle UVB følsomme cancere 30 25 20 15 10 5 0 UVB eksponering U VB fø lsom m e tum orerhudtum o rer M elanom Kj/m2 3 4 5 Cancer 2002, 94, 1867-75 6 7 8 9 10 11
Samlet konklusion Beslutningen om ikke at berige kosten med D-vitamin bør revideres Der bør suppleres med D-vitamintilskud i vintermåneder til risikogrupper Solbadning bør indledes med 30 minutter uden solcreme Det daglige behov er formentlig 1000 IE/dag = 25 ug/dag!