Εκτίμηση των επιπέδων της 25-υδρόξυ βιταμίνης D του ορού σε μεγάλο δείγμα πληθυσμού της περιφέρειας Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης και συσχέτιση με παθολογικές καταστάσεις

Abstract

Vitamin D is a fat-soluble prohormone with a key role in calcium–phosphorus homeostasis and skeletal health, while also demonstrating broader pleiotropic actions across multiple human systems. It is synthesized mainly in the skin from 7-dehydrocholesterol under UVB radiation, producing cholecalciferol (D3). It is then hydroxylated sequentially in the liver to 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] and in the kidneys to 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)₂D], the biologically active form of vitamin D. The most reliable indicator of vitamin D status is 25(OH)D, with a half-life of 2–3 weeks. By contrast, 1,25(OH)₂D does not adequately reflect vitamin D stores because it has a half-life of <4 hours, circulates at much lower concentrations, and is tightly regulated by PTH and calcium/phosphorus levels. The active form acts via the nuclear vitamin D receptor (VDR), which is expressed not only in the intestine, bone, and kidneys but also in hematopoietic and immune cells, the myocardium, brain, skeletal/smooth muscle, liver, breast, prostate, skin, and endocrine glands—accounting for systemic effects. Beyond classical skeletal actions, 25(OH)D deficiency has been associated with higher risk of infections, autoimmune and neurological diseases, cardiometabolic disorders, and malignancies. The aim of this study was to accurately assess 25-hydroxyvitamin D levels in a large population sample from Eastern Macedonia & Thrace and to investigate their relationship with specific pathological conditions and lifestyle factors. The study had an observational design and included two distinct subsets during 2018–2024: 2000 hospitalized patients from all clinical departments of the University General Hospital of Alexandroupolis and 600 adults without serious underlying disease (blood donors, outpatient clinics, preventive screening), who also completed the study questionnaire. Serum 25(OH)D was measured using a standardized radioimmunoassay (RIA, DiaSorin) following acetonitrile extraction, with calibrators and control materials, according to the manufacturer’s specifications. Vitamin D status was defined as deficiency <20 ng/mL, insufficiency 20–29 ng/mL, and sufficiency ≥30 ng/mL, extreme values were predefined as ≤10 and ≥50 ng/mL. Strict exclusion criteria were applied, and the protocol was aligned with the Declaration of Helsinki and GDPR. The main findings were as follows. First, hospitalized patients exhibited significantly lower 25(OH)D levels than the healthy population and a much higher prevalence of deficiency, which may indicate a strong association between hypovitaminosis D and various underlying diseases. Second, a pronounced seasonal variation was observed in both subsets (ANOVA p<0.001), with lower values in winter and higher in summer. Third, there was an inverse association between age and 25(OH)D: among those >65 years, deficiency was more frequent and sufficiency rare, whereas younger groups—especially <40 years—showed higher levels and a greater probability of sufficiency. Additionally, sex differences were present but of small effect size. Finally, in the general population the decisive role of sun exposure and behavioral factors was highlighted, alongside an inverse relationship with BMI. In summary, this study documents a high burden of hypovitaminosis D among hospitalized patients, especially those with chronic kidney disease, COVID-19, oncological and autoimmune diseases, as well as consistent seasonality of 25(OH)D levels. The conclusions support targeted screening and supplementation in high-risk groups, education for safe yet adequate sun exposure, and the incorporation of 25(OH)D assessment into the management of chronic diseases.

Η βιταμίνη D αποτελεί λιποδιαλυτή προ-ορμόνη με σημαντικό ρόλο στην ομοιόσταση του ασβεστίου και του φωσφόρου και την οστική υγεία. Παράλληλα παρουσιάζει ευρύτερες πλειοτροπικές δράσεις σε πολλά συστήματα του ανθρώπινου οργανισμού. Η σύνθεσή της γίνεται κυρίως στο δέρμα από την 7-δεϋδροχοληστερόλη υπό UVB ακτινοβολία με παραγωγή χοληκαλσιφερόλης (D3). Υδροξυλιώνεται διαδοχικά στο ήπαρ προς 25-υδροξυβιταμίνη D [25(OH)D] και στους νεφρούς προς 1,25-διυδροξυβιταμίνη D [1,25(OH)₂D], τη βιολογικά ενεργό μορφή της βιταμίνης D. Ο πιο αξιόπιστος δείκτης της κατάστασης της βιταμίνης D, είναι η 25(OH)D, με χρόνο ημίσειας ζωής 2–3 εβδομάδες . Σε αντίθεση, η 1,25(OH)₂D δεν αντανακλά τα αποθέματα της βιταμίνης D επαρκώς, λόγω του ότι έχει χρόνο ημίσειας ζωής <4 ώρες, κυκλοφορεί σε πολύ χαμηλότερες συγκεντρώσεις και επηρεάζεται στενά από την PTH και τα επίπεδα ασβεστίου/φωσφόρου. Η ενεργός μορφή δρα μέσω του πυρηνικού υποδοχέα VDR, ο οποίος εκφράζεται όχι μόνο στο έντερο, τα οστά και τους νεφρούς, αλλά και σε κύτταρα του αιμοποιητικού και του ανοσοποιητικού, στον καρδιακό μυ, τον εγκέφαλο, τους γραμμωτούς/λείους μύες, το ήπαρ, τους μαστούς, τον προστάτη, το δέρμα και ενδοκρινείς αδένες, στοιχείο που εξηγεί τις συστηματικές δράσεις της. Πέρα από τις κλασικές επιδράσεις στον σκελετό, η ανεπάρκεια της 25(OH)D έχει συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο λοιμώξεων, αυτοάνοσων και νευρολογικών νοσημάτων, καρδιομεταβολικών διαταραχών και κακοηθειών. Στόχος της παρούσας μελέτης ήταν, η ακριβής εκτίμηση των επιπέδων 25-υδροξυβιταμίνης D σε μεγάλο δείγμα του πληθυσμού της Ανατολικής Μακεδονίας & Θράκης και η διερεύνηση της σχέσης της με συγκεκριμένες παθολογικές καταστάσεις και με παράγοντες τρόπου ζωής. Η μελέτη είχε παρατηρητικό σχεδιασμό και περιέλαβε δύο διακριτά υποσύνολα κατά την περίοδο 2018–2024, τα οποία ήταν 2000 νοσηλευόμενοι ασθενείς από όλες τις κλινικές του ΠΓΝΑ και 600 ενήλικες χωρίς σοβαρό υποκείμενο νόσημα (αιμοδότες, εξωτερικά ιατρεία, προληπτικός έλεγχος), οι οποίοι συμπλήρωσαν και το ερωτηματολόγιο της μελέτης. Η 25(OH)D μετρήθηκε με τυποποιημένη ραδιοανοσολογική μέθοδο RIA, με κιτ της εταιρείας DiaSorin, μετά από εκχύλιση με ακετονιτρίλιο, χρήση βαθμονομητών και δεικτών ελέγχου, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή. Ορίστηκαν ως κατάσταση της βιταμίνης D οι κατηγορίες, έλλειψη <20 ng/mL, ανεπάρκεια 20–29 ng/mL, επάρκεια ≥30 ng/mL, καθώς και ακραίες τιμές ≤10 και ≥50 ng/mL. Εφαρμόστηκαν αυστηρά κριτήρια αποκλεισμού και το πρωτόκολλο ευθυγραμμίστηκε με τη Διακήρυξη του Ελσίνκι και τον GDPR. Τα κύρια ευρήματα της παρούσας μελέτης συνοψίζονται ως εξής. Αρχικά, οι νοσηλευόμενοι εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα 25(OH)D σε σχέση με τον υγιή πληθυσμό και πολύ μεγαλύτερη επικράτηση έλλειψης, στοιχείο που μπορεί να υποδηλώνει ισχυρή σύνδεση της υποβιταμίνωσης D με τα διάφορα υποκείμενα νοσήματα. Επίσης, παρατηρήθηκε έντονη εποχική διακύμανση και στα δύο υποσύνολα (ANOVA p<0,001) με χαμηλότερες τιμές τον χειμώνα και υψηλότερες το καλοκαίρι. Ακόμη, καταγράφηκε αρνητική συσχέτιση μεταξύ ηλικίας και της 25(OH)D. Στους >65 ετών η έλλειψη ήταν συχνότερη και η επάρκεια σπάνια, ενώ οι νεότερες ομάδες, ιδίως οι <40 ετών, παρουσίασαν υψηλότερες τιμές και μεγαλύτερη πιθανότητα επάρκειας. Επιπλέον η διαφοροποίηση κατά φύλο ήταν υπαρκτή αλλά μικρού μεγέθους επίδρασης. Τέλος στον γενικό πληθυσμό αναδείχθηκε ο καθοριστικός ρόλος της ηλιακής έκθεσης και συμπεριφορικών παραγόντων και αντίστροφη σχέση με τον ΔΜΣ. Συνοψίζοντας, η παρούσα μελέτη τεκμηριώνει υψηλή επιβάρυνση υποβιταμίνωσης D στους νοσηλευόμενους, ιδίως σε ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο, COVID-19, ογκολογικές και αυτοάνοσες παθήσεις, καθώς και σταθερή εποχικότητα των επιπέδων 25(OH)D. Τα συμπεράσματα στηρίζουν την ανάγκη στοχευμένου ελέγχου και υποκατάστασης σε ομάδες υψηλού κινδύνου, την εκπαίδευση για ασφαλή αλλά επαρκή έκθεση στον ήλιο και την ενσωμάτωση της 25(OH)D στη διαχείριση χρόνιων νοσημάτων.