Effecten van vitamine D-suppletie op de spiereiwitsynthese (VIPER)

Recente in vitro onderzoeken hebben een anabole rol aangetoond van vitamine D die zich rechtstreeks richt op de skeletspieren via vitamine D-receptoren (VDR) die aanwezig zijn in myotubes [1,2,3]. Dit moet echter nog worden vertaald naar in vivo menselijke modellen.

25-hydroxyvitamine-D (25OHD) is de belangrijkste circulerende metaboliet en referentiemeting voor de vitamine D-status. Dit kan vervolgens worden omgezet in 24,25-dihydroxyvitamine D3 (24,25OHD) om vergiftiging te voorkomen [4] of in de nieren worden geactiveerd tot 1,25-dihydroxyvitamine D (1,25OHD)[5].

Bewijs ondersteunt een biologische rol voor 1,25OHD in skeletspieren [1-4,7]. Met de nadruk op spierhypertrofie heeft een onderzoek aangetoond dat 25OHD ook kan worden geactiveerd tot 1,25OHD in myotubes[8] en celproliferatie, groei en differentiatie van myocyten in in vitro skeletspiercellen kan bevorderen[7,9-13]. De voorgestelde mechanismen omvatten (i) genexpressie van endocytische receptoren voor vitamine D-bindend eiwit (VDP) (megalin/cubuline) op het spierceloppervlakmembraan en (ii) hoge affiniteit voor VDP om te binden aan actine in de spiercel. Bovendien ondersteunen epidemiologische studies een positieve rol voor vitamine D in de menselijke spierfunctie [14-21] en mechanistische studies impliceren intracellulair 25OHD bij de regulatie van het eiwitmetabolisme. Celkweek en in vivo diermodellen tonen aan dat 25OHD anabole celsignaleringseiwitten van de mTORC1-route activeert als reactie op anabole stimuli [21,22], wat zich vertaalt in een verhoogde stimulatie van de spiereiwitsynthese [17]. Ondanks deze opwindende resultaten uit celkweek- en in vivo dierstudies, heeft geen enkele studie deze bevindingen gerepliceerd in in vivo menselijke modellen.

De duur van de interventie in onderzoeken naar de effecten van vitamine D-suppletie op de spiergezondheidsresultaten en MPS varieert tussen onderzoeken; Er is echter bewijs dat verbeteringen in fast-twitch spiervezels bij oudere vrouwen[18], spierkracht bij mensen en dieren en een toename van MPS bij ratten en muizen na een interventie van minimaal 12 weken [22] worden ondersteund. Deze studie plant dus een interventieperiode van twaalf weken om er zeker van te zijn dat er voldoende tijd is om een ​​fysiologisch effect te laten plaatsvinden. Seizoensgebonden variaties in de 25OHD-concentraties in het bloed zijn geëvalueerd bij blanke mensen die in Noord-Ierland wonen[4]. Vierendertig procent had een tekort (<25 nmol/L) in de wintermaanden[4]; Ondanks onvoldoende zonlicht in de winter om vitamine D in de huid te synthetiseren, handhaafde een aanzienlijk deel van de bevolking op dezelfde breedtegraad in Schotland echter de 25OHD-concentratie in het bloed > 50 nmol/L[6]. Deze gegevens en een recent onderzoek[8] suggereren dat mensen een opslagmechanisme hebben ontwikkeld waarmee 25OHD, dat in de zomer wordt geproduceerd, in de winter kan worden bewaard en efficiënter kan worden gebruikt.