Um estudo piloto para examinar os efeitos da suplementação de vitamina D na bioenergética mitocondrial em adultos mais velhos

Nas últimas duas décadas, o papel da vitamina D se estendeu além da saúde óssea para abranger uma ampla gama de atividades biológicas importantes para a função muscular em adultos mais velhos. Baixas concentrações de 25-hidroxivitamina D (25[OH]D) (<30 ng/mL) estão associadas à fraqueza muscular dos membros inferiores, desempenho físico prejudicado e velocidade de caminhada mais lenta,(1-8) fatores de risco conhecidos para incapacidade.(9 -15) Baixas concentrações de 25(OH)D em adultos mais velhos também foram associadas à fragilidade, bem como aos componentes individuais da fragilidade, incluindo fraqueza muscular, velocidade de caminhada lenta e exaustão/fadiga.(16-18) Achados clínicos de deficiência de vitamina D (25(OH)D <12 ng/mL) incluem fraqueza muscular proximal, dor muscular e deficiências na marcha que são frequentemente revertidas com suplementação de vitamina D.(19;20) No entanto, os efeitos da vitamina D nos mecanismos subjacentes à função muscular não são bem compreendidos. Evidências recentes suportam um papel para a vitamina D no metabolismo mitocondrial do músculo esquelético. Usando imagens de 31P-MRS, um aumento na fosforilação oxidativa mitocondrial máxima (OXPHOS) foi relatado após a suplementação de vitamina D.(21) Assim, levantamos a hipótese de que a fraqueza muscular e a lentidão na velocidade de caminhada em indivíduos com baixas concentrações de 25(OH)D podem ser em parte devido à diminuição da atividade de OXPHOS e menor geração de ATP nas mitocôndrias do músculo esquelético.

A insuficiência de vitamina D é comum em adultos mais velhos, variando de aproximadamente um terço a três quartos dos adultos residentes na comunidade com idade ≥70 anos, dependendo do ponto de corte usado (25(OH)D <20 ng/mL ou <30 ng /mL, respectivamente).(22;23) Da mesma forma, o declínio bioenergético está amplamente associado ao aumento da idade.(24) Assim, examinar a associação entre a vitamina D e a bioenergética mitocondrial pode melhorar nossa compreensão dos mecanismos subjacentes e a gama de benefícios potenciais de remediar baixas concentrações de 25(OH)D em adultos mais velhos.

O objetivo do estudo é obter dados preliminares sobre o efeito do aumento das concentrações de 25(OH)D entre adultos mais velhos com insuficiência de vitamina D para ≥30 ng/mL por meio da suplementação de vitamina D3 em 1) perfis bioenergéticos de múltiplas populações de células sanguíneas, mitocôndrias musculares e fibras musculares e 2) massa e biogênese mitocondrial do músculo esquelético.

Hipótese 1: A capacidade bioenergética, bem como o controle respiratório nas mitocôndrias musculares, fibras musculares e células sanguíneas serão melhoradas após 4 meses de suplementação de vitamina D3.

Hipótese 2: A expressão das principais proteínas mitocondriais (VDAC/Porina e COX4) e reguladores da biogênese mitocondrial (PGC1a, SIRT1, SIRT3 e TFAM) será maior após 4 meses de suplementação de vitamina D3.

Planejamos recrutar indivíduos apenas de falhas de tela do estudo EVIDENCE (IRB00022395). O estudo EVIDENCE está inscrevendo 200 participantes cujas concentrações de 25(OH)D são 18-<30 ng/mL. Aqueles cujas concentrações forem de 12-<18 ng/mL em sua visita de triagem EVIDENCE serão abordados sobre a participação neste estudo piloto. Utilizaremos a triagem EVIDENCE falha porque este é um estudo piloto com financiamento limitado, os laboratórios de triagem (25(OH)D) são caros e o número necessário para triagem seria de custo proibitivo em um estudo piloto, e esses dois estudos são executado na mesma clínica com a mesma equipe. Todas as medidas de triagem ocorrerão durante o estudo EVIDENCE e as medidas começarão para este estudo na visita inicial.

Todas as pessoas que falharem no rastreamento do EVIDENCE com uma concentração de 25(OH)D de 12-<18 ng/mL serão informadas de que não são elegíveis para o estudo EVIDENCE e serão chamadas com esses resultados. Se eles atenderem a todos os mesmos critérios de elegibilidade para este estudo, que elimina participantes com condições que podem afetar sua capacidade de realizar com segurança os testes de função neuromuscular, consumir suplementos de vitamina D ou passar por uma biópsia muscular, essas pessoas serão informadas de que temos outro estudo para aqueles cujos níveis de vitamina D são insuficientes. Se estiverem interessados, eles serão solicitados a fazer uma visita inicial (desde que essa visita possa ocorrer dentro de 2 meses da visita de triagem do EVIDENCE). As pessoas que fizeram a triagem há mais de 2 meses para o estudo EVIDENCE não serão elegíveis para este estudo, pois o trabalho de laboratório e outros testes realizados podem não ser mais precisos.