Efeitos da vitamina D na fisiopatologia das doenças cardiovasculares : Monografia : Effects of vitamin D in the pathophysiology of cardiovascular disease

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Efeitos da vitamina D na fisiopatologia das

doenças cardiovasculares

Effects of vitamin D in the pathophysiology of

cardiovascular disease

Joana Alexandra Leitão Correia

Orientado por: Prof. Doutora Carmen Brás Silva

Monografia Porto, 2010

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Joana Alexandra Leitão Correia | Porto 2010

Dedicatória

Queria dedicar este trabalho aos meus pais, aqueles que tornaram possível o meu percurso académico e que estarei eternamente agradecida.

O Ricardo merece uma dedicação pelo carinho, paciência e compreensão. À Daniela pelos momentos de companheirismo e amizade que partilhamos.

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Agradecimentos

A todos aqueles que tornaram possível que eu realizasse esta licenciatura, que me ajudaram a subir a montanha ultrapassando as dificuldades.

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Índice

Dedicatória ... i

Agradecimentos ... iiii

Lista de Abreviaturas ... viiii

Resumo em Português ... ixx

Palavras-Chave………..x

Resumo em Inglês ... Erro! Marcador não definido. Keywords………xii

Introdução ... 1

1. Vitamina D 1.1 Fontes da vitamina D………...2

1.2 Funções e metabolismo da vitamina D………3

1.3 Determinação dos níveis séricos………...5

1.4 Definição dos níveis séricos………...6

1.5 Factores que influenciam os níveis séricos……….7

2. Vitamina D e Doenças Cardiovasculares 2.1 Morbilidade e mortalidade cardiovascular: relação com os níveis da vitamina D………9

2.2 Possíveis mecanismos de acção da vitamina D implicados nas doenças cardiovasculares………12

3. Relevância da suplementação/fortificação em vitamina D na patologia cardiovascular………18

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Lista de Abreviaturas ADN – Ácido Desoxirribonucleico;

AVC – Acidente Vascular Cerebral; DAC - Doença Arterial Coronária; DAP - Doença Arterial Periférica; DCV – Doenças Cardiovasculares; DVC – Doenças Vasculares Cerebrais; ECA – Enzima Conversora da Angiotensina; IC - Insuficiência Cardíaca;

LURIC - Ludwigshafen risk and Cardiovascular Health;

NHANES III - National Health and Nutrition Examination Survey; PA - Pressão Arterial;

PTH – Hormona da Paratiróide; RXR – Receptor do Ácido Retinóico; SRA – Sistema Renina-Angiotensina; UP – Upper Limit;

VDR – Receptor da vitamina D;

VDRE – Elementos de resposta da vitamina D; 1,25(OH)2D - 1,25-dihidroxivitamina;

25(OH)D - 25-hidroxivitamina D; 1 alfa-Hidroxilase - 1α-OHase;

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Resumo

As doenças cardiovasculares (DCV) são responsáveis por 30% das mortes em todo o mundo, sendo a causa número um de mortalidade, incapacidade e má qualidade de vida. Crescentes evidências sugerem que a deficiência em vitamina D pode estar inversamente associada com as DVC representando um factor de risco não-clássico, porém os dados ainda não são esclarecedores.

A vitamina D, conhecida como a vitamina do sol, é hoje reconhecida, não apenas pela sua importância na saúde óssea em crianças e adultos, mas também por outros benefícios na saúde, como na redução do risco de doenças crónicas, incluindo doenças auto-imunes, cancro e DCV. O metabolito activo da vitamina D, 1,25-dihidroxivitamina D (1,25(OH)2D), que é sintetizado a partir do precursor

25-hidroxivitamina D (25(OH)D), tem sido associada a protecção do coração e da vasculatura. São vários os mecanismos propostos que tentam explicar como os níveis séricos diminuídos de 25(OH)D estão associados com o aumento do risco de DCV que têm sido verificados em diversos estudos.

Mais estudos terão de ser realizados, no entanto, se for provado que esta relação entre a vitamina D e as DCV é causal, intervir na deficiência da vitamina D da população, com suplementação e /ou fortificação e aumentando, tendo em conta as recomendações, a exposição solar, pode ser um meio simples e potencial para abrandar o desenvolvimento de doenças crónicas, como as DCV, na população em geral. O papel do nutricionista será portanto importante nesta actuação.

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Esta monografia tem por objectivo fazer uma revisão actual sobre os efeitos da vitamina D na fisiopatologia da DCV, bem como abordar os potenciais mecanismos envolvidos nestes efeitos.

Palavras-Chave

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Abstract

Cardiovascular diseases (DCV) are responsible for 30% of deaths worldwide and are the number one cause of death, disability and poor quality of life. Some resources suggests that lake of vitamin D can be inversely associated with DCV, representing a nonclassical risk factor, but those figues give little information.

Vitamin D, known as the sunshine vitamin, is now recognized not only for its importance in bone health of children and adults but also for other health benefits such as reducing the risk of chronic diseases, including autoimmune diseases, cancer and DCV. The active vitamin D metabolite, 1,25-dihydroxyvitamin D (1,25(OH)2D), which is synthesized from its precursor 25-hydroxyvitamin D (25

(OH) D), has been associated with protection of the heart and vasculature. There are several mechanisms proposed to explain how the lower serum 25 (OH) D are associated with increased risk of DCV that have been verified in several studies.

More studies need to be made, however, if a causal link between vitamin D and DCV is affirmed, intervening in vitamin D deficiency in the population with supplementation and / or fortification, and increasing, taking into account the recommendations, sun exposure could be a simple and potential solution to slow the development of chronic diseases such as DCV in the general population.

The role of the nutritionist will be important in this action. The purpose of this monograph is to present a review on the effects of vitamin D in the pathophysiology of DCV, as well as address the potential mechanisms involved in these effects.

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Keywords

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Efeitos da vitamina D na fisiopatologia das doenças cardiovasculares 1

Introdução

As doenças cardiovasculares (DCV) matam anualmente cerca de 18 milhões de pessoas em todo o mundo(1). Em 2005 foi a primeira causa de morte, sendo responsável por 30% das mortes(2). Mais especificamente na Europa, cerca de metade das mortes é devida a DCV, sendo que em Portugal, dados recentes apontam para que estas provoquem mais de 30% das mortes ocorridas anualmente, matando actualmente mais pessoas que todas as formas de cancro combinadas. As DCV são também uma das principais causas de incapacidade e pior qualidade de vida(1). Estas incluem várias doenças entre as quais, doença arterial coronária (DAC), doença arterial periférica (DAP), insuficiência cardíaca (IC) e doenças vasculares cerebrais (DVC) como o acidente vascular cerebral (AVC)(2).

Vários estudos têm evidenciado uma relação entre as DCV e os níveis inadequados de vitamina D. A função clássica da vitamina D na saúde óssea já é bem conhecida(3)_{, porém evidências recentes sugerem que esta vitamina pode ter}

funções extra-esqueléticas importantes na redução do risco de várias outras doenças, incluindo as DCV. A deficiência de vitamina D constitui neste caso um factor de risco não clássico (2, 4-7).

A forma activa da vitamina D, 1,25(OH)2D ou calcitriol, actua como uma

hormona esteróide ligando-se ao receptor da vitamina D, que é expresso em numerosas células e tecidos do organismo, nomeadamente ao nível cardiovascular, particularmente nos cardiomiócitos (8), no músculo liso vascular(9)

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e no endotélio(10)_{. Todavia, os mecanismos de como esta poderá proteger os}

indivíduos de desenvolverem DCV, não estão ainda esclarecidos.

Vários estudos indicam que a hipovitaminose D é generalizada e está a tornar-se um problema de saúde global(11). A deficiência de vitamina D tem sido relatada em aproximadamente 36% dos adultos jovens saudáveis e em 57% de doentes de clínica geral nos Estados Unidos, atingindo na Europa valores ainda mais elevados (6).

A consciencialização da população para os efeitos benéficos da vitamina D poderia ser vantajosa. Os nutricionistas poderão ter um papel importante nesta questão, intervindo na comunidade em que actuam.

1. Vitamina D

1.1. Fontes da vitamina D

As fontes de vitamina D para o ser humano advêm da exposição à luz solar, da dieta e da suplementação.

A vitamina D existe principalmente sob duas formas, colecalciferol ou vitamina D3 e ergocalciferol ou vitamina D2. A vitamina D, pode ser produzida na pele, sob

a forma de vitamina D3, pela exposição solar a radiações UVB, sendo esta a

principal fonte e a razão porque esta vitamina é reconhecida como a vitamina do

sol(12-13). Esta vitamina pode também ser obtida através da alimentação como

vitamina D2 ou D3 (6). Todavia, a alimentação fornece apenas 10-20% do que é

considerado necessário(7), pois são poucas as fontes alimentares naturais desta vitamina, entre elas estão, os peixes gordos como o salmão, sarda e sardinha, alguns óleos de peixe, como o óleo de fígado de bacalhau e as gemas de ovo(14)_.

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Podemos também encontrar alimentos suplementados em vitamina D, incluindo alguns cereais, leite, sumo de laranja, alguns iogurtes e margarinas(13).

1.2. Funções e metabolismo da vitamina D

A vitamina D, pertence á classe dos esteróis e foi a quarta vitamina a ser descoberta, surgindo assim a sua denominação (D) (15)_{. As suas complexas}

actividades na homeostasia do cálcio e no metabolismo ósseo foram reconhecidas após a sua associação a raquitismo nas crianças e osteomalácia em adultos(7)_.

A síntese cutânea inicia-se com a exposição a radiação UVB, que penetra na pele e converte a 7-dehidrocolesterol (pró-vitamina D3) a pré-vitamina D3, que é

rapidamente convertida em vitamina D3(6). A vitamina D que deriva da síntese

cutânea e/ ou da alimentação é metabolizada no fígado e convertida na sua principal forma circulante, 25(OH)D, pela acção da 25-hidroxílase. Posteriormente, no rim, a 25(OH)D é convertida pela 1-alfa-hidroxilase (1α-OHase), na sua forma hormonal activa, 1,25(OH)2D (calcitriol). Esta fase de

activação é estritamente regulada pelos níveis séricos da hormona da paratiróide (PTH) e dos níveis séricos de cálcio e fósforo(16).

Como principal responsável pela eficiente absorção intestinal de cálcio, na deficiência de vitamina D a absorção de cálcio diminui em 50%, o que conduz a uma cascata de importantes eventos, ocorrendo o aumento da produção e libertação da PTH na circulação, que restabelece a homeostasia do cálcio pelo aumento da sua reabsorção renal, pela mobilização de cálcio do osso e pelo aumento da produção de 1,25(OH)2D (7).

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A forma activa circulante, 1,25(OH)2D, reduz os níveis séricos da PTH

directamente pela diminuição da actividade da glândula paratiróide e, indirectamente pelo aumento dos níveis séricos de cálcio. Também regula o metabolismo ósseo, em parte, interagindo com o VDR dos osteoblastos, que libertam sinais bioquímicos, levando à formação de osteoclastos maduros. Estes libertam colagenases e ácido clorídrico, para dissolver a matriz e minerais, levando à libertação de cálcio para o sangue e aumentando assim os seus níveis séricos(12).

Outras células, além das renais, possuem a 1α-OHase e podem converter a 25(OH)D a 1,25(OH)2D, como é o caso das células do músculo liso vascular e

dos monócitos, especulando-se que funcione como uma hormona parácrina ou autócrina, porém, esta enzima extra-renal parece não contribuir significativamente para os níveis circulantes da forma activa da vitamina D, 1,25(OH)2D(15).

A 1,25(OH)2D atravessa a membrana celular, entra na célula alvo e liga-se

ao receptor da vitamina D (VDR) que está presente no citoplasma. Este complexo (1,25(OH)2D-VDR) sofre translocação para o núcleo e heterodimeriza com o

receptor do ácido retinóico (RXR)(17). De seguida, o complexo 1,25(OH)2

D-VDR-RXR, liga-se aos elementos de reposta da vitamina D (VDRE) no ácido desoxirribonucleico (ADN) para aumentar a transcrição dos genes regulados pela vitamina. A transcrição destes genes vai promover a expressão de proteínas envolvidas na absorção intestinal de cálcio e fósforo (18).

O VDR está presente em inúmeros sistemas, como o endócrino, o cardiovascular, o muscular, o renal, o hepático, o gastrointestinal, o reprodutor, o imune, o respiratório, o epidérmico e no sistema nervoso central (12, 15, 19)_{. Por esta}

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razão, pensa-se que o sistema endócrino da vitamina D controle, directa ou indirectamente, cerca de 3% de todo o genoma humano(20). Este aspecto reforça também a existência de uma multiplicidade de funções da vitamina D além do seu envolvimento no metabolismo ósseo(7, 12).

As funções clássicas da vitamina D incluem a regulação de genes importantes para a mineralização óssea e para o transporte do cálcio no intestino(18). As funções atribuídas mais recentemente à vitamina D, ou também designadas funções não-clássicas, incluem genes importantes para a imunidade inata, proliferação de cancro, função muscular (tanto do liso como do esquelético) e proliferação das células endoteliais(7). Foram também identificadas mutações no gene do VDR e associadas ao aumento do risco de elevação da pressão arterial (PA)(15).

1.3. Determinação dos níveis séricos

Com a identificação de 25(OH)D e 1,25(OH)2D, foram desenvolvidos métodos

para determinar e avaliar estes metabolitos na circulação. Os níveis séricos da vitamina D são determinados pelos valores de 25(OH)D, a principal forma circulante e indicador padrão e não pelos valores da 1,25(OH)2D. Isto porque a

25(OH)D apresenta uma maior semi-vida de circulação (três semanas comparativamente às oito horas de 1,25(OH)2D); a concentração de 25(OH)D

circulante é 1000 vezes superior à de 1,25(OH)2D (ng/mL vs pg/mL); e como a

produção de 1,25(OH)2D é influenciada pela PTH, que regula os níveis de cálcio,

os níveis poderiam estar normais ou elevados em indivíduos com deficiência grave de vitamina D, como por exemplo, no hiperparatiroidismo secundário,

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devido aos mecanismos de manutenção dos níveis séricos de cálcio. Logo, os níveis séricos de 1,25(OH)2D não fornecem informações precisas acerca dos

níveis da vitamina D. Acredita-se assim que no caso das DCV os níveis séricos de 25(OH)D constituirão também um melhor biomarcador para descrever os níveis da vitamina D (21).

1.4. Definição dos níveis séricos

Não há um consenso absoluto sobre quais os valores séricos normais de 25(OH)D mas a maioria dos especialistas concorda com a seguinte classificação: 25(OH)D <25 nmol/l para deficiência (dividir por 2,5 para converter para ng/ml), 25-49,9 nmol/l para insuficiência, 50 a 75-99,9 nmol/l para hipovitaminoses, ≥100 a 250-500 nmol/ para níveis normais e ≥250-500 nmol/l para intoxicação/hipervitaminose (22).

No entanto, a grande maioria dos investigadores concorda que níveis de 25(OH)D < 50 nmol/l são inadequados(22)e que os níveis desejáveis de 25(OH)D, associados a um menor risco são aproximadamente de 100 nmol/l(23)_.

Globalmente, as concentrações de 25(OH)D são em média cerca de 54nmol/l(24). Na Europa, os níveis rondam apenas os 45nmol/l(2). São mais de 40% os jovens adultos e de 60% os idosos saudáveis europeus que têm deficiência de 25(OH)D, durante os meses de Inverno(25).

O upper limit (UP) tem sido também questionado (6). O valor de 55 ng/mol parece ser insuficiente, tendo em conta que estudos com indivíduos salva-vidas, que estão expostos a muitas horas de exposição solar, demonstraram que estes têm tipicamente valores de 100-125 ng/mol e nunca houve um caso relatado de

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intoxicação por vitamina D. Com base na literatura, a intoxicação de vitamina D, não ocorre até que os níveis sanguíneos estejam acima de 150-200 ng/ml (26). A intoxicação por vitamina D é definida para níveis de 25(OH)D >150 ng/ml e está muitas vezes associada a hiperfosfatemia, hipercalciúria e hipercalcemia(27).

1.5. Factores que influenciam os níveis séricos

A importância das radiações solares UVB, para os níveis da vitamina D, já é bem conhecida. Porém, vários factores físicos e biológicos podem influenciar esses níveis. Entre eles estão os factores culturais, sociais, raciais e geográficos. Existem indivíduos que são mais susceptíveis a apresentarem baixos níveis séricos de vitamina D e, portanto, que estão em maior risco de desenvolverem alterações fisiopatológicas associadas a deficiência desta vitamina.

O grau de exposição corporal ao sol é um factor importante na determinação dos níveis séricos da vitamina D. Num estudo realizado em mulheres, usando habitualmente diferentes tipos de vestuário no Verão, mostrou que aquelas que evitavam completamente a exposição solar, tinham valores deficientes de 25(OH)D(28).

Pessoas que trabalham em espaços interiores, que gastam apenas 25 minutos diários ao ar livre, apresentam deficiências de 25(OH)D(25)_{. A urbanização, que}

conduz à diminuição de actividades ao ar livre, poderá ser uma causa importante para a diminuição dos níveis da vitamina D (29).

O uso de protector solar e de óculos de sol, também podem reduzir significativamente ou até inibir a produção de vitamina D3 na pele(30).

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De entre os factores biológicos que inibem a síntese cutânea de vitamina D e a sua biodisponibilidade, incluem-se a pigmentação da pele, o uso de medicamentos, o índice de massa corporal, a má absorção de gordura e a idade(6).

A pigmentação da pele é um dos exemplos dos factores limitantes para a síntese cutânea de vitamina D. A melanina age como um filtro solar natural, logo, uma maior pigmentação da pele pode reduzir significativamente a síntese de vitamina D em 99%, o que pode explicar, em parte, a maior prevalência de deficiência de vitamina D na população afro-americana (31)_.

Nos Estados Unidos os indivíduos de pele escura, têm valores muito mais baixos de 25(OH)D comparativamente áqueles de pele branca(32).

Adicionalmente tem sido relatada uma associação da obesidade com baixos níveis séricos de vitamina D. A inactividade física, incluindo a diminuição de actividades ao ar livre, pode levar à diminuição da exposição à luz ultravioleta. Para além de que, a lipossolubilidade da vitamina D também modifica a sua biodisponibilidade, devido à sua fixação no tecido adiposo, logo pode contribuir também, para os baixos níveis séricos da vitamina D em pessoas com sobrepeso ou obesidade (33).

Também bem conhecido, é o fenómeno de aumento de mortes durante os meses de Inverno. Este facto deve-se sobretudo ao aumento de doenças cardiovasculares e respiratórias. A mudança de estação ou de latitude é outro factor que pode ter um efeito dramático sobre a produção cutânea de colecalciferol (34). Na América do Norte e na Europa, observam-se flutuações sazonais nos níveis de 25(OH)D, com os valores mais baixos no Inverno(35)_{. Tal}

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deve-se ao facto, da radiação solar UVB não ser suficiente para a significativa produção de vitamina D na pele, na latitude geográfica de 40ºN de Novembro até Fevereiro e na latitude de 50ºN a partir de Outubro até Abril(30), observando-se em conjunto um aumento da mortalidade a latitudes de 30-50º a Norte ou a Sul e a sua diminuição ou ausência perto do equador ou em regiões subpolares(36). Várias explicações biológicas e ambientais têm sido postuladas para este fenómeno sazonal, e a variação das radiações UVB e a falta de vitamina D, poderão ser um dos factores contribuintes para o aumento da insuficiência cardíaca e da mortalidade cardiovascular, nos meses de Inverno(29, 37-38)_.

2. Vitamina D e Doenças Cardiovasculares:

2.1. Morbilidade e mortalidade cardiovascular: relação com os níveis da vitamina D

Os benefícios da vitamina D na saúde cardiovascular são suportados por dados promissores de grandes estudos de coorte, estudos mecanísticos e pequenos estudos aleatorizados caso-controlo.

Nos últimos dois anos, muitos estudos prospectivos, não aleatorizados, têm sido publicados na Europa e no Norte América, sobre a morbilidade e mortalidade associadas às DCV.

O desenvolvimento de estudos em ratinhos knockout, sem o VDR, forneceram uma visão sobre o papel fisiológico global da vitamina D. Os ratinhos sem o receptor tinham a mineralização óssea deficiente, fibras musculares pequenas e

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variáveis, sofriam de hipertensão arterial e morriam de doença cardíaca congestiva (39).

Os resultados de estudos epidemiológicos sobre a hipertensão arterial (40), doença cardiovascular (41) e todas as causas de mortalidade em geral (41), mostraram uma associação inversa entre os níveis de 25(OH)D e o risco de desenvolver a doença.

O estudo de Framingham Offspring de 2008 (42), mostrou a associação entre o aumento da incidência das DCV e a deficiência em vitamina D. Num outro estudo caso-controlo, o Health Professionals Follow-up Study(43)_{, com 18.225}

participantes do sexo masculino, o risco de enfarte do miocárdio foi 109% superior em homens com baixos níveis séricos de 25(OH)D (≤37,5 nmol/l) do que naqueles com níveis considerados suficientes (≥75 nmol/l), depois de ajustados aos factores de risco, como os diferentes estilos de vida. Outro estudo importante, o LURIC (Ludwigshafen risk and Cardiovscular Health), investigou 3258 pacientes de ambos os sexos, agendados para realizar uma angiografia coronária e concluiu que, baixos valores séricos de 25(OH)D e de 1,25(OH)2D, são preditivos

de ocorrência de AVC fatal (44). Os valores de 25(OH)D e de 1,25(OH)2Dforam

reduzidos em 274 indivíduos que tiveram uma história prévia de doença vascular cerebral. Além disso, o risco de AVC, de morte súbita e de insuficiência cardíaca durante o seguimento, foram inversamente correlacionados com os níveis séricos de 25(OH)D e de 1,25(OH)2D(45). Neste estudo, 463 das 769 mortes foram

causadas por eventos cardiovasculares(46). Estes estudos indicam uma associação entre baixos níveis séricos de 25(OH)D e todas as causas de mortalidade, principalmente a cardiovascular.

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Numa análise do NHANES III (National Health and Nutrition Examination Survey), um estudo transversal da população dos Estados Unidos, a 3408 participantes com 65 ou mais anos(47), realizado de 1988 a 1994. Em 7,3 anos de seguimento 1493 participantes morreram, destes, 767 por morte cardiovascular. Foi verificada uma relação inversa entre os níveis séricos de 25(OH)D e a DCV.

Apesar de tudo, são poucos os estudos de intervenção que foram realizados até ao momento sobre a vitamina D e suas implicações nas DCV.

As evidências têm sugerido também, uma forte associação entre a vitamina D e a diabetes mellitus (48)_{e vitamina D e a hipertensão arterial}(49)_{. Vários estudos}

clínicos e epidemiológicos mostraram que poderá haver uma associação entre a hipertensão arterial e os níveis da vitamina D, assim como o metabolismo do cálcio(34).

Um estudo realizado por McCarron et al. em 1980(50), e citado por M.Iftekhar Ullah et al. de 2010, mostrou que os distúrbios do metabolismo do cálcio, incluindo o hiperparatiroidismo, podem estar relacionados com o desenvolvimento da hipertensão. No seu estudo, indivíduos hipertensos apresentaram hipercalciúria, quando comparados com os que não eram hipertensos. Scragg et al.(51) (2007) analisaram a associação entre os níveis séricos de 25(OH)D e a PA, visando saber como os baixos níveis de 25(OH)D explicam o aumento da PA na população negra. Basearam-se nos dados do NHANES III e encontraram uma relação inversa significativa entre a concentração sérica de 25(OH)D e a PA, que continuou evidente mesmo após ajustada às variáveis influentes. Para além disso, a maior prevalência de deficiência da vitamina D na população negra, parece estar associada ao aumento da PA nesta população. Num outro estudo, de

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Martins et al.(52)_{, que avaliou os dados do NHANES III, foi evidenciada a}

associação inversa entre os níveis de vitamina D e o risco de PA. Este estudo transversal, estudou a relação entre os níveis séricos de 25(OH)D e os vários factores de risco para DCV, como a hipertensão arterial. Os níveis de 25(OH)D eram diminuídos nas mulheres, idosos (≥60 anos), minorias étnicas/raciais, nos participantes com obesidade, hipertensão arterial e diabetes mellitus. A prevalência, ajustada, de hipertensão arterial era maior nos indivíduos com baixos valores séricos de 25(OH)D.

Resumindo, a análise ao NHANES III mostrou uma associação inversa entre a PA e a concentração de vitamina D. Forman et al.(40) estudaram essa associação em homens do Health Professionals’Follow-Up Study e mulheres do Nurses’Health Study e encontraram resultados semelhantes.

2.2. Possíveis mecanismos de acção da vitamina D implicados nas doenças cardiovasculares

Os mecanismos protectores de DCV dependentes da vitamina D não estão ainda esclarecidos. Entre os mecanismos propostos, estão efeitos sobre o sistema renina-angiotensina (SRA), o controlo glicémico, as citocinas inflamatórias, efeitos directos vasculares, a regulação dos níveis da hormona da paratiróide e a deposição de cálcio no músculo liso vascular(42, 53-54).

Regulação do sistema renina-angiotensina:

O sistema SRA é uma cascata de eventos que desempenham um papel crítico na regulação da PA, de electrólitos e na homeostasia do volume

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plasmático. É sabido há muito que uma estimulação desregulada do SRA se associa a hipertensão arterial.

Vários estudos recentes, em ratinhos knockout, sem VDR, sugerem que a vitamina D tem um importante papel na regulação do SRA, e consequentemente na regulação da pressão arterial(55-56). Um estudo de Li et al. (55) demonstrou que a vitamina D é um potente supressor endócrino da biossíntese da renina. Os ratinhos knockout sem VDR têm uma produção elevada de renina e de angiotensina II, levando à hipertensão arterial, hipertrofia cardíaca e aumento da ingestão de água. Estas anomalias podem ser evitadas com o tratamento de um inibidor da enzima conversora da angiotensina ou de um antagonista do receptor da angiotensina I. A inibição da expressão da renina, pela vitamina D, é independente do metabolismo do cálcio, do volume e de mecanismos de detecção de sal e da regulação por feedback da angiotensina II. Em ratos normais, a deficiência de vitamina D estimula a expressão de renina, enquanto que, se for administrada 1,25(OH)2D há uma redução da síntese de renina. Em

culturas de células, a 1,25(OH)2D suprime directamente a transcrição do gene da

renina por um mecanismo dependente do VDR. Portanto, a deficiência de vitamina D pode aumentar o risco de hipertensão e a suplementação pode ter um efeito benéfico no sistema cardiovascular.

Kong et al.(57), demonstraram em ratos transgénicos com expressão aumentada do RVD humano em células produtoras de renina, que a supressão da expressão da renina pela 1,25(OH)2D, in vivo, é independente da PTH e do cálcio.

Também os análogos da vitamina D demonstraram ter um efeito supressor na expressão da renina (58)_.

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A vitamina D como um factor na melhoria da sensibilidade à insulina:

Estudos, in vitro, mostraram que a vitamina D3 tem um papel

imunossupressor ou imunomodulador. A iniciação do processo imunopatogénico que pode levar ao aparecimento da diabetes mellitus tipo 1 na infância, provavelmente acontece no início de vida (59)_{. Dados epidemiológicos, sugerem}

que a ingestão de vitamina D na infância pode reduzir o risco de desenvolver diabetes mellitus tipo 1 ao longo da vida(59-61). O óleo de fígado de bacalhau é uma importante fonte de vitamina D na alimentação e a redução do risco de desenvolver diabetes mellitus tipo 1 com a sua suplementação foi de 26% (61). Com a suplementação de vitamina D, o risco de sofrer de diabetes mellitus tipo 1 reduziu substancialmente (59). Estas observações apontam para a importância da prevenção da deficiência da vitamina D na infância.

Pesquisas de laboratório em seres humanos e estudos epidemiológicos, apoiam o benefício dos níveis séricos adequados de 25(OH)D na sensibilidade à insulina. Num estudo com 126 adultos saudáveis, foi encontrada uma correlação positiva entre as concentrações séricas de 25(OH)D e a sensibilidade à insulina(62). Adicionalmente, num estudo com 142 homens holandeses com idades compreendidas entre os 70 e os 88 anos, as concentrações séricas de 25(OH)D foram inversamente correlacionadas com os níveis séricos de insulina e de glicose (63). Em estudos de intervenção, a suplementação de vitamina D, aumentou a secreção de insulina num pequeno grupo de 10 indivíduos com diabetes tipo 2 (64), enquanto que, noutro estudo com 35 indivíduos com diabetes

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mellitus tipo 2, não houve alteração na secreção de insulina, com o tratamento com 1,25(OH)2D (65).

Existem alguns estudos observacionais e de caso-controlo, sugerindo que a hipovitaminose D está associada com a diminuição da secreção da insulina(66). Além disso, uma alta prevalência de diabetes tipo 2 e resistência à insulina é também observada em indivíduos com hiperparatiroidismo primário, o que pode agravar a hipertensão e a inflamação, contribuindo para o risco cardiovascular aumentado destes doentes (67-68).

O pâncreas possui o VDR e a 1α-OHase, para converter a 25(OH)D em 1,25(OH)2D, funcionando como uma hormona autócrina ou parácrina. Estudos

sugerem que os ratos com deficiência de vitamina D, são incapazes de secretar a insulina de forma adequada, comparados com os ratos controlo com níveis suficientes desta vitamina(66). Com o NHANES III, Scragg et al., demonstraram que baixos valores de vitamina D estão associados com o aumento da resistência à insulina e o aumento do risco de diabetes mellitus(69-70). Num estudo longitudinal aplicado a homens e mulheres, após 17 anos de seguimento, foi observada, uma redução de 40% no risco de desenvolver diabetes mellitus tipo 2 nos indivíduos que mantinham os níveis de 25(OH)D > 28 ng/ml do período do início do estudo(71)_{. Portanto, a vitamina D poderá desempenhar um papel importante no}

controlo glicémico, e assim contribuir para um efeito benéfico nas DCV.

Pittas et al. (72) num estudo aleatorizado, avaliaram prospectivamente os efeitos da suplementação de vitamina D (700 UI/dia) sobre a glicemia em jejum em 445 indivíduos e observou que esta melhorou após 3 anos de terapia, quando comparados com os indivíduos que receberam placebo. No estudo de

(32)

16

Framingham Offspring (73)_{, com indivíduos não diabéticos, foi encontrada uma}

forte correlação inversa entre as concentrações séricas de vitamina D e a glicemia em jejum, assim como da insulina em jejum, após ajustado para a idade, sexo, índice de massa corporal, circunferência da cintura e tabagismo. Num outro estudo transversal, com doentes em hemodiálise (74), os níveis baixos de vitamina D foram independentemente associados com diabetes mellitus, níveis elevados de peptídeo natriurético cerebral, aumento da PA e níveis maiores de calcificação vascular.

A vitamina D e seu efeito na vasculatura e no tecido cardíaco:

Tem sido demonstrado que a vitamina D tem efeitos directos sobre a vasculatura. No estudo de Sugden et al.(75), foi constatado que, a função endotelial (avaliada pela dilatação mediada pelo fluxo) e a PA, melhoraram em diabéticos que ingeriram uma única dose de vitamina D (100 000 UI). Os indivíduos com hiperparatiroidismo primário têm morbilidade e mortalidade cardiovascular aumentada. Um efeito anti-aterosclerótico da vitamina D é também apoiado epidemiologiacamente, pelas descobertas recentes no NHANES 2001-2004 (76). Onde foi mostrado que, baixos níveis séricos de 25(OH)D estão associados com uma maior prevalência de doença arterial periférica. Porém mais estudos deverão ser realizados para confirmar esta associação.

As duas complicações arteriais mais importantes dos eventos cardiovasculares são a calcificação arterial da camada íntima e da camada média. A calcificação da camada íntima, está associada com a aterosclerose e leva à formação de placas e à sua ruptura, com a consequente oclusão do vaso. A

(33)

calcificação da camada média está associada com a proliferação de células do músculo liso vascular, que leva à calcificação e endurecimento da parede do vaso

(77)_.

A nível vascular, 1,25(OH)2D tem vários efeitos de protecção, tais como a

inibição das metaloproteínases e das citocinas pró-inflamatórias. Estimula, também, a citocina anti-inflamatória Interleucina (IL) 10 e inibidores de calcificação vascular, como a proteína de matriz Gla (MGP), osteopontina e colagéneo tipo IV em células vasculares musculares lisas e em células semelhantes aos osteoblastos (osteoblast-like cells).

Os linfócitos T e os macrófagos são estimuladores bem conhecidos do espessamento da camada íntima e da formação de placas nas artérias susceptíveis a aterosclerose. Os linfócitos Th1 secretam interferão-gama (IFN-γ),

que é um potente activador dos macrófagos e um potente supressor dos linfócitos Th2. Os linfócitos Th2 são, por sua vez, anti-aterogénicos, pois produzem IL-10,

que inibe a activação dos macrófagos (78). O desenvolvimento de células T CD4 + em células Th1 e Th2 determina o resultado de uma resposta imune, e é

controlado principalmente por citocinas. As células Th1 desenvolvem-se em

resposta à IL-12 e IFN-γ enquanto que, a IL-4 induz o desenvolvimento de células TH2. Os agonistas do receptor da vitamina D (VDRA) têm efeitos potenciais na

melhoria do desenvolvimento da aterosclerose por vários mecanismos. Em primeiro lugar, eles têm um efeito directo nas células CD4 + naive, induzindo o desenvolvimento dos linfócitos Th 2 (através da produção de IL-4) (79). Além disso,

o tratamento com VDRA inibe a transcrição de IFN-γ, que é necessário para o desenvolvimento de células Th1 ou, pode ser um produto das células Th1 (79-80).

(34)

18

Através desses mecanismos, os VDRA’s podem mudar o equilíbrio Th1/Th2 e influenciar a produção de mediadores inflamatórios.

O VDR, está presente no músculo liso vascular (81) e foi observado que, in vitro, a 1,25(OH)2D antagoniza o efeito mitogénico do factor de crescimento

epidérmico, das células mesengiais (82).

Alguns estudos avaliaram a acção da vitamina D no tecido cardíaco, principalmente como resposta a lesão (21). A 1,25(OH)2D é uma hormona

importante envolvida na modulação e manutenção da estrutura e função celular do coração(83)_{. O tratamento com 1,25(OH)}

2D aumenta a expressão da miotrofina,

uma proteína muscular cardíaca e diminui a expressão do peptídeo natriurético auricular, um marcador bioquímico de risco, que está inversamente relacionado com a função cardíaca. Além disso, o tratamento com 1,25(OH)2D aumenta a

expressão e localização nuclear do VDR nas células cardíacas. O coração dos ratinhos Knockout sem VDR é hipertrofiado por causa da hipertrofia das miofibrilas.

3. Relevância da suplementação/fortificação em vitamina D na patologia cardiovascular

A luz solar é a principal fonte de vitamina D (12-13), pois as fontes alimentares são limitadas e fornecem apenas 10-20% do que é necessário(7). Uma excessiva exposição solar não causa intoxicação por vitamina D, pois o excesso de vitamina D3 e de pré-vitamina D3 são fotolisados em produtos inactivos (7).

(35)

A suplementação pode ser uma opção para suprir carências. A meta-análise de 18 estudos, que incluíram 57,311 indivíduos, demonstrou que a suplementação de vitamina D está associada com a diminuição da mortalidade em geral, comparando com o grupo controlo (84).

Num estudo duplamente cego, aleatorizado, foi administrado a indivíduos com diabetes mellitus tipo 2, uma única dose de 100.000 UI de vitamina D2

(equivalente a 45 ug) ou placebo, no Inverno, época em que os níveis circulantes de 25(OH)D parecem ser mais baixos(75). Os níveis séricos de 25(OH)D antes da suplementação eram <50nmol/l, 8 semanas após a administração da vitamina D2

esses níveis aumentaram apenas 15,3 nmol/l, em relação ao placebo. Porém, a vasodilatação mediada pelo fluxo da artéria braquial aumentou significativamente, cerca de 2,3%, e reduziu a pressão sanguínea sistólica 14 mmHg, comparado com o placebo. Concluindo que uma única dose de vitamina D2 pode melhorar a função endotelial em pacientes com diabetes mellitus tipo 2 cujos níveis séricos de vitamina D são insuficientes.

Num outro estudo duplamente cego, 200 indivíduos acima do peso e obesos, com concentrações médias de 25(OH)D de 30 nmol/l, que participavam num programa de redução de peso, receberam vitamina D3 (83ug) ou placebo, durante

12 meses(85)_{. Os valores médios de 25(OH)D e de 1,25(OH)}

2Daumentaram 55,5

nmol/l e 40 nmol/l, respectivamente, no grupo que recebeu a suplementação e, apenas, 11,8 nmol/l e 9,3 nmol/l, respectivamente, no grupo placebo. As concentrações sanguíneas da PTH diminuíram em ambos os grupos, mas de forma mais acentuada no grupo suplementado (26,5%) em relação ao grupo placebo (18,7%), assim como nos triglicerídeos (13,5% em comparação com

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20

3,0%) e no marcador da inflamação, o factor de necrose tumoral α (TNF-α) (10,2% em comparação com 3,2%). Os efeitos bioquímicos benéficos foram independentes da perda de peso, massa gorda e sexo. Baixos níveis de 1,25(OH)D2 e níveis elevados de PTH devem ser considerados como factores de

risco cardiovascular. Relativamente ao placebo, a suplementação de vitamina D também aumenta a concentração de colesterol LDL (5,4% em comparação com 2,5% do placebo). Curiosamente, um efeito protector deste “mau colesterol” foi observado na calcificação da artéria coronária em indivíduos com doença renal crónica(86)_.

Estudos clínicos mostraram que, a suplementação com vitamina D, directa ou indirectamente, diminui a PA. Num estudo epidemiológico aleatorizado, em 145 mulheres idosas, que receberam 800 UI de vitamina D3 e 1200 mg de cálcio

diariamente, verificou-se uma diminuição significativa da PA de 9,3%, após 8 semanas, com redução da pressão arterial sistólica (13 mmHg), da pressão arterial diastólica (6 mmHg) e da frequência cardíaca (em 4 batimentos/minuto). Enquanto, que a suplementação apenas com cálcio, reduziu apenas em 4,0% a PA(87).

Apesar, da maioria dos estudos recentes apoiarem a hipótese de uma associação inversa entre os níveis séricos de vitamina D e a PA, existem estudos que contradizem essa ideia. Por exemplo, um grande estudo prospectivo, de Forman et al., de 2005, não encontrou nenhuma associação entre a ingestão de vitamina D e suplementos, e o risco de hipertensão arterial(88).

No ensaio clínico aleatorizado Women’s Health Initiative, estudo com 36,282 mulheres pós-menopáusicas, entre os 50-79 anos de idade, a suplementação

(37)

combinada diária de cálcio (1000 mg) e de vitamina D3 (400 UI), não alterou o

risco de eventos coronários ou acidente vascular cerebral(89), nem foi observada nenhuma diminuição significativa da PA(90). Este estudo iniciou-se há 20 anos, entretanto é evidente que, 400 UI de vitamina D é uma quantidade demasiado baixa para resultar num aumento significativo dos níveis séricos de 25(OH)D(91) e um suplemento diário de 1000mg de cálcio aumenta o risco de eventos cardiovasculares em mulheres mais velhas(92).

Num outro estudo longitudinal, duplamente cego, homens normotensos foram tratados com suplemento de cálcio e colecalciferol, ou placebo, durante três anos, não ocorrendo nenhum efeito demonstrável sobre a pressão arterial média, diastólica ou sistólica(93). Concluindo que não existem efeitos da suplementação de cálcio e vitamina D na população normotensa em geral.

Scragg et al. (94), num estudo aleatorizado duplamente cego, verificaram que, a suplementação de uma única dose de 2,5 mg de vitamina D, nos meses de Inverno, não produz efeitos na PA após 5 semanas, quando comparado com o placebo. Snijder et al. (95), estudou os participantes do Longitudinal Aging Study in Amsterdam, e observou que a PA nesta população não é inversamente associada aos níveis séricos de 25(OH)D, mas é directamente relacionada com os níveis séricos de PTH.

Estes resultados contradizem os estudos primeiramente apresentados, sobre uma associação inversa entre a PA e a vitamina D. Porém, as razões para estas contradições, podem ser várias. Por exemplo, no estudo observacional de Forman et al. (88), não havia informações sobre a quantidade exacta da ingestão de vitamina D, pois foi estimada por um questionário semi-quantitativo de frequência

(38)

22

alimentar. Também, o diagnóstico de hipertensão arterial não foi observado por medição directa dos participantes, mas sim por auto-relatos. Assim como, se a vitamina D diminui a PA, principalmente via SRA, não vai ocorrer nenhuma diminuição, se os indivíduos não têm um nível de vitamina D adequado. Finalmente, é improvável que a suplementação de vitamina D surta algum efeito na PA em indivíduos normotensos, dado que a renina plasmática deverá ter os valores normais. No estudo de Scragg et al.(94), a medição da PA foi realizada cinco semanas após a suplementação de vitamina D, o que poderá ser muito cedo para mostrar qualquer resposta clínica. Um outro motivo para os resultados contraditórios da associação entre a PA e os níveis de vitamina D, podem ser os níveis relativamente elevados de vitamina D na população, como foi postulado no estudo de Snijder et al.(95), de 2007.

O estudo recente de Margolis et al. (90), um sub-estudo do Women’s Health Initiative, que foi originalmente concebido para estudar as fracturas do quadril e o cancro colo-rectal, foi comentado por Geleijnse (96) como tendo várias falhas. A adesão à suplementação de vitamina D e cálcio foi modesta, 60%. Os critérios de aferição da PA, também não foram rigorosos. Quase metade dos participantes eram inicialmente hipertensos e cerca de 28% usavam medicamentos anti-hipertensores. A incidência de hipertensão foi auto-relatada pelas mulheres, baseando-se em questionar duas vezes por ano se tinham iniciado “medicamentos para a hipertensão”. Além disso, o facto da dose de vitamina D usada no estudo ser reduzida (400UI), pode explicar a inexistência de efeito na PA.

(39)

Apesar da falta de dados adequados, um painel de peritos (Souberbielle et al.; 2010(97)) formularam recomendações com base nas evidências disponíveis, considerando o risco-benefício e a experiência clínica. Com base nas provas apresentadas, definiram que para indivíduos com ou sem risco para problemas de saúde músculo-esquelética, DCV, cancro e doenças auto-imunes, os valores séricos de 25(OH)D devem estar acima de 30 ng/mL, salientando que os efeitos da variação sazonal devem ser tidos em conta. Também chegaram a acordo sobre o upper limit, definindo como valores séricos para 25(OH)D o valor de 100 ng/mL. A suplementação de 800 UI/dia é recomendada em indivíduos de pele escura, naqueles com baixa exposição solar e em idosos. Além disso este painel refere que o intervalo entre o início da suplementação de vitamina D e a medição/monitoramento dos níveis séricos de 25(OH)D deverá ser pelo menos de 3 meses.

Análise crítica e considerações finais

Várias evidências epidemiológicas e experimentais apontam para um papel da vitamina D na prevenção de DCV, na população em geral.

Os resultados de grandes estudos não aleatorizados indicam que a mortalidade por DCV é duas vezes mais alta em indivíduos com deficiência de 25(OH)D do que naqueles com níveis suficientes de 25(OH)D. Todavia, mais ensaios clínicos aleatorizados são necessários num futuro próximo, para avaliar se a vitamina D é eficaz no que diz respeito à prevenção primária, secundária e /ou terciária de DCV.

(40)

24

Geralmente, o tratamento de deficiência de vitamina D é de fácil execução, seguro e barato. As fontes poderiam derivar de uma combinação de suplementos, fortificação de alimentos e radiação natural e artificial UVB, se devidamente adquiridos. Calcula-se que 1ug de vitamina D, aumenta, aproximadamente em cerca de 1nmol/l os níveis circulantes de 25(OH)D. Para aumentar os níveis séricos acima de 75 nmol/l, num grupo de indivíduos que possui uma média de 30 nmol/l de 25(OH)D, será necessário uma ingestão diária de 100 ug. Se a média inicial for maior, por exemplo 50 nmol/l, uma ingestão diária de 75 ug é necessária. A quantidade diária de até 250 ug de vitamina D parece ser segura. Este valor é semelhante ao valor que é produzido por dia com a exposição do corpo inteiro às radiações UVB.

Estudos futuros deverão também fornecer resultados que proporcionem orientações sobre como administrar a vitamina D na prática clínica, uma vez que actualmente não existem orientações universais para o rastreio e tratamento de insuficiência de vitamina D. Para além disso, as recomendações estabelecidas pelos Institutes of Medicine foram considerados inadequadas e estão em revisão(21). Logo, será prudente seleccionar os indivíduos de maior risco de deficiência e tratá-los com doses de vitamina D com níveis de 25(OH)D de 30 ng/ml. As evidências actuais não apoiam a necessidade de rastrear a deficiência de vitamina D em todos os indivíduos em risco ou com DCV. Porém, de uma forma geral, em toda a população, aumentar os níveis de vitamina D, com suplementação, com doses de 1000 IU, deveriam ser estabelecidos especialmente em áreas com maior latitude ou durante o Inverno.

(41)

Estudos clínicos e epidemiológicos evidenciam uma possível relação entre os baixos níveis de vitamina D e hipertensão arterial e existem alguns mecanismos biológicos plausíveis que justificam esta correlação. Todavia, os estudos epidemiológicos são sempre alvo de múltiplos factores confundidores, que nem sempre podem ser controlados. A inactividade física (mesmo quando ao ar livre) pode desencadear a hipertensão, bem como levar a uma cascata de eventos: como a diminuição da exposição solar devido a diminuição de actividades exteriores, a obesidade, a síndrome metabólica e ao aumento da resistência à insulina. Todos eles podem causar ou agravar a hipertensão arterial. Os problemas apresentados poderão ser minimizados com a formulação de ensaios clínicos aleatorizados. Os resultados de recentes estudos intervencionais, que analisaram o benefício da suplementação da vitamina D sobre a PA, não têm sido promissores. Mais estudos serão necessários para descobrir se, e quando, a suplementação de vitamina D deverá ser usada para o tratamento de indivíduos com hipertensão. É evidente que, a suplementação de vitamina D poderá ser apropriada para as populações que são mais vulneráveis a hipovitaminose D. Porém, ainda não está claro em que grau de deficiência de vitamina D é activado o SRA e se dá o aumento da PA. A maioria dos estudos recentes, que investigaram a associação das condições de saúde com os níveis da vitamina D, sugerem que a concentração desejável de 25(OH)D deve ser de pelo menos 75 nmol/l para uma óptima saúde, apesar de ainda não existir um consenso dos pontos de corte. De salientar também, que cada individuo tem pontos de corte diferentes, dependendo do grupo étnico e/ou polimorfismos no VDR e no seu promotor, que medeiam a acção da vitamina D.

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Devido ao crescente número de evidências a favor de uma associação entre a deficiência de vitamina D e DCV, poderá ser prudente corrigir a hipovitaminose D em indivíduos de alto risco, tais como, aqueles com hipertensão resistente, indivíduos com osteoporose, mulheres grávidas, indivíduos com maior pigmentação, principalmente aqueles com DCV, doentes crónicos, indivíduos de culturas em que é habitual cobrir todo corpo com roupa e idosos.

Se for mostrada uma relação de causalidade, em futuros estudos aleatorizados, entre os níveis da vitamina D e a presença de DCV, então a vitamina D poderia tornar-se numa nova estratégia terapêutica a usar em doentes com estas patologias. Como diz o epigrama irlandês: “O sol pode iluminar o seu coração”(2).

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