Účinky suplementace vitaminu D na syntézu svalových proteinů (VIPER)

Nedávné studie in vitro prokázaly anabolickou roli vitaminu D přímo zacíleného na kosterní svalstvo prostřednictvím receptorů vitaminu D (VDR) přítomných v myotubech [1,2,3]. To však dosud nebylo převedeno na lidské modely in vivo.

25-hydroxyvitamin-D (25OHD) je primární cirkulující metabolit a referenční měření pro stav vitaminu D. Ten pak může být buď přeměněn na 24,25-dihydroxyvitamin D3 (24,25OHD), aby se zabránilo intoxikaci [4], nebo může být aktivován v ledvinách na 1,25-dihydroxyvitamín D (1,25OHD)[5].

Důkazy podporují biologickou roli 1,25OHD v kosterním svalstvu [1-4,7]. Studie se zaměřením na svalovou hypertrofii prokázala, že 25OHD lze také aktivovat na 1,25OHD v myotubech[8] a podporovat buněčnou proliferaci, růst a diferenciaci myocytů v buňkách kosterního svalstva in vitro[7,9-13]. Navrhované mechanismy zahrnují (i) genovou expresi endocytických receptorů pro protein vázající vitamín D (VDP) (megalin/cubulin) na membráně svalové buňky a (ii) vysokou afinitu k VDP vázat se na aktin uvnitř svalové buňky. Epidemiologické studie navíc podporují pozitivní roli vitaminu D ve funkci lidských svalů[14-21] a mechanistické studie implikují intracelulární 25OHD v regulaci metabolismu proteinů. Buněčné kultury a in vivo zvířecí modely ukazují, že 25OHD aktivuje anabolické buněčné signální proteiny dráhy mTORC1 v reakci na anabolické stimuly[21,22], což se promítá do zvýšené stimulace syntézy svalových proteinů[17]. Navzdory těmto vzrušujícím výsledkům z buněčných kultur a studií na zvířatech in vivo žádná studie nereplikovala tato zjištění na lidských modelech in vivo.

Délka intervence ve studiích zkoumajících účinky suplementace vitaminem D na výsledky svalového zdraví a MPS se mezi studiemi liší; nicméně důkazy podporují zlepšení rychlých svalových vláken u starších žen[18], svalové síly u lidí a zvířat a zvýšení MPS u potkanů ​​a myší po minimálně 12týdenní intervenci [22]. Tato studie tedy plánuje mít 12 týdnů intervence, aby se zajistilo, že bude dostatek času pro fyziologický účinek. Sezónní odchylky v koncentracích 25OHD v krvi byly hodnoceny u bělochů žijících v Severním Irsku[4]. 34 procent mělo nedostatek (<25nmol/l) v zimních měsících[4]; nicméně navzdory nedostatečnému slunečnímu záření v zimě k syntéze vitaminu D v kůži si významná část populace žijící ve stejné zeměpisné šířce ve Skotsku udržovala v krvi koncentrace 25OHD > 50 nmol/l[6]. Tyto údaje a nedávný přehled[8] naznačují, že lidé vyvinuli mechanismus ukládání, který umožňuje 25OHD, produkovaný v létě, uchovat a efektivněji využívat v zimě.