Effetti della supplementazione di vitamina D sulla sintesi proteica muscolare (VIPER)

Recenti studi in vitro hanno dimostrato un ruolo anabolico della vitamina D mirando direttamente al muscolo scheletrico attraverso i recettori della vitamina D (VDR) presenti nei miotubi [1,2,3]. Tuttavia, questo deve ancora essere tradotto in modelli umani in vivo.

La 25-idrossivitamina-D (25OHD) è il principale metabolita circolante e misura di riferimento per lo stato della vitamina D. Questa può quindi essere convertita in 24,25-diidrossivitamina D3 (24,25OHD) per prevenire l'intossicazione [4] oppure essere attivata nei reni in 1,25-diidrossivitamina D (1,25OHD)[5].

Le prove supportano un ruolo biologico per 1,25OHD nel muscolo scheletrico[1-4,7]. Concentrandosi sull'ipertrofia muscolare, uno studio ha dimostrato che il 25OHD può anche essere attivato in 1,25OHD nei miotubi[8] e promuovere la proliferazione cellulare, la crescita e la differenziazione dei miociti nelle cellule muscolari scheletriche in vitro[7,9-13]. I meccanismi proposti includono (i) l'espressione genica dei recettori endocitici per la proteina legante la vitamina D (VDP) (megalina/cubulina) sulla membrana superficiale delle cellule muscolari e (ii) un'elevata affinità per la VDP nel legarsi all'actina all'interno della cellula muscolare. Inoltre, studi epidemiologici supportano un ruolo positivo della vitamina D nella funzione muscolare umana[14-21] e studi meccanicistici implicano il 25OHD intracellulare nella regolazione del metabolismo proteico. Colture cellulari e modelli animali in vivo dimostrano che 25OHD attiva le proteine ​​anaboliche di segnalazione cellulare della via mTORC1 in risposta a stimoli anabolici[21,22], che si traduce in una maggiore stimolazione della sintesi proteica muscolare[17]. Nonostante questi risultati entusiasmanti derivanti dalle colture cellulari e dagli studi sugli animali in vivo, nessuno studio ha replicato questi risultati nei modelli umani in vivo.

La durata dell’intervento negli studi che indagano gli effetti dell’integrazione di vitamina D sulla salute muscolare e sulla MPS varia da uno studio all’altro; tuttavia, le prove supportano miglioramenti nelle fibre muscolari a contrazione rapida nelle donne anziane[18], forza muscolare negli esseri umani e negli animali e un aumento di MPS nei ratti e nei topi dopo un intervento minimo di 12 settimane[22]. Pertanto, questo studio prevede di avere 12 settimane di intervento per garantire che ci sia tempo sufficiente affinché si verifichi un effetto fisiologico. Le variazioni stagionali nelle concentrazioni ematiche di 25OHD sono state valutate nei caucasici residenti nell'Irlanda del Nord[4]. Il 34% presentava carenze (<25nmol/L) nei mesi invernali[4]; tuttavia, nonostante la luce solare in inverno non fosse sufficiente per sintetizzare la vitamina D nella pelle, una percentuale significativa di una popolazione residente alla stessa latitudine, in Scozia, manteneva concentrazioni ematiche di 25OHD > 50 nmol/L[6]. Questi dati e una recente revisione[8] suggeriscono che gli esseri umani hanno sviluppato un meccanismo di stoccaggio, che consente al 25OHD, prodotto in estate, di essere conservato e utilizzato in modo più efficiente in inverno.