Vitamin D & Muscle Strength

งานนำเสนอเรื่อง: "Vitamin D & Muscle Strength"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Vitamin D & Muscle Strength

2 วิตามินดี เป็นวิตามินที่ละลายได้ในไขมัน

3 ชนิดของวิตามินดี ในธรรมชาติวิตามินดีมี 2 ชนิดคือ
vitamin D2– เป็นวิตามินดีที่ได้จากพืช vitamin D3 – เป็นวิตามินดีที่ได้จากสัตว์ หรือสังเคราะห์ขึ้นเองโดยอาศัยแสงอาทิตย์

4 Inactive form of vitamin D Active form of vitamin D
Vit. D จะอยู่ในกระแสเลือดประมาณ 24 ชั่วโมง D2&D3 Vitamin D binding protein (DBP) Inactive form of vitamin D calcidiol Active form of vitamin D + FGF23 CYP27B1 + PTH Ca, FGF23 -

5 สภาวะของวิตามินดีในประเทศไทย
คนไทยขาดวิตามินดี เป็นไปได้หรือ ?

6 Soontrapa Sp. Srinagarind Med J 2002; 17(4)
ความชุกและระดับของ 25(OH)D ในสตรีสูงอายุที่ขาดวิตามินดี ซึ่งอาศัยอยู่ในเขตเทศบาลเมือง จ.ขอนแก่น Soontrapa Sp. Srinagarind Med J 2002; 17(4) 6

7 ความชุก 65.35% Vitamin D insufficiency วิตามินดี < 35 ng/ml ระดับของวิตามินดีไม่เพียงพอ คือระดับของ calcidiol ที่ทำให้ระดับของ PTH เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (McKenna MJ Osteoporos Int 1998) 7

8 วิตามินดีไม่เพียงพอและความเสี่ยงต่อการเกิดโรคกระดูกพรุนในสตรีสูงอายุ
Soontrapa Sp. Srinagarind Med J 2002; 17(3):p

9 Results Lumbar spine (l2-4) Femoral neck Wards triangle Trochanter
Site Odds ratio (95%CI) Chi-square (p-value) Lumbar spine (l2-4) Femoral neck Wards triangle Trochanter Total femur Radius UD Distal 1/3 of radius 1.38( ) 2.87( ) 1.15( ) 2.03 ( ) 0.75( ) 0.42( ) 1.32( ) 0.58 (p=0.44) 5.10 (p<0.03) 0.09 (p=0.76) 1.37 (p=0.24) 0.31 (p=0.58) 1.69 (p=0.19) 0.36 (p=0.55) กลุ่มที่มีวิตามินดีไม่เพียงพอมีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคกระดูกพรุนของคอกระดูกต้นขาสูงกว่ากลุ่มที่มีระดับวิตามินดีปกติสูงถึงเกือบสามเท่าและมีนัยสำคัญทางสถิติ

10 ระดับของวิตามินดีในสตรีก่อนหมดประจำเดือน สตรีวัยทอง ผู้สูงอายุในเมืองและชนบท

11 ระดับของวิตามินดีของสตรีก่อนหมดประจำเดือน สตรีวัยทอง ผู้สูงอายุในเมือง และผู้สูงอายุในชนบท
44.89 (1.9) ระดับวิตามินดีปกติ 29.17(0.82) 33.22(1.4) 32.65 (1.74) ระดับพร่องวิตามินดี สตรีวัยทอง ผู้สูงอายุในชนบท ผู้สูงอายุในเมือง สตรีก่อนหมดประจำเดือน 11 11

12 Rural elderly Pre-men. women Urbanized elderly Early post-men 65.4%
77.98% 65.4% 60% Rural elderly Pre-men. women Urbanized elderly Early post-men 15.4% 12 12

13 ผลการศึกษาวิตามินดีของต่างประเทศ

14 According to a recent study,
A High Prevalence of Vitamin D Inadequacy* Was Seen Across All Geographic Regions In a cross-sectional, international study in postmenopausal women with osteoporosis (N=2589) 90 81.8% 80 71.4% 63.9% 70 60.3% 57.7% 60 53.4% 50 The findings of an international epidemiologic study indicate that vitamin D inadequacy is highly prevalent among postmenopausal women with osteoporosis throughout the world, even in regions with ample sunlight.1 This cross-sectional, single-visit study enrolled 2589 postmenopausal women with osteoporosis between May 2004 and March 2005 in 18 countries in Europe, Latin America, the Middle East, Asia, and Australia. Vitamin D inadequacy was defined by a serum 25(OH)D level <30 ng/mL.1 The mean 25(OH)D concentration among the study population as a whole was 26.8 ng/mL. Nearly 64% of the study population demonstrated a serum 25(OH)D concentration <30 ng/mL and approximately 31% had a concentration <20 ng/mL. The prevalence of vitamin D inadequacy (<30 ng/mL) was at least 53% in all 5 regions involved in the study and was highest in the Middle East (81.8%) and Asia (71.4%).1 In the study population, risk factors for vitamin D inadequacy included body mass index >30 kg/m2 (odds ratio, 2.4 [95% confidence interval: 1.83, 3.14]), living in a nonequatorial climate (1.91 [1.58, 2.32]), possessing fair to poor health (1.86 [1.49, 2.33]), no recent travel to sunny areas (1.86 [1.54, 2.25]), vitamin D supplementation <400 IU/day (1.78 [1.41, 2.24]), and no vitamin D supplementation (2.36 [1.97, 2.82]).2 Nearly 59.8% of the study participants used a medication approved for the treatment of osteoporosis, such as bisphosphonates, selective estrogen-receptor modulators, calcitonin, or parathyroid hormone, and approximately 54.2% used vitamin D supplements.1 Prevalence, % 40 30 20 10 All Latin America Europe Middle East Asia Australia Regions *Vitamin D inadequacy was defined as serum 25(OH)D <30 ng/mL. Study Design: Cross-sectional, international study of 2589 women with osteoporosis from 18 countries to evaluate serum 25(OH)D distribution Adapted from Lips P, et al. J Intern Med. 2006;260:245–254. References Lips P, Hosking D, Lippuner K, et al. The prevalence of vitamin D inadequacy amongst women with osteoporosis: an international epidemiological investigation. J Intern Med. 2006;260:245–254. Rizzoli R, Eisman JA, Norquist J, et al. Risk factors for vitamin D inadequacy among women with osteoporosis: an international epidemiological study. Int J Clin Pract. 2006;60:1013–1019. 14 14

15 หน้าที่ของวิตามินดี 1. ส่งเสริมให้มีการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด (โดยเพิ่ม active absorption of calcium ที่ duodenum and upper jejunum)

16 หน้าที่ของวิตามินดี 2. ส่งเสริมให้มีการสะสมแคลเซียมเข้าในกระดูก ช่วยให้กระดูกมีการเจริญเติบโต และเกิด mineralization - Osteoblast มี receptor ต่อวิตามินดี วิตามินดีจะกระตุ้นให้ osteoblast สร้าง osteocalcin ซึ่งเชื่อว่าเป็นโปรตีนที่ช่วยให้เกิด mineralization ของแคลเซียมต่อกระดูก

17 หน้าที่ของวิตามินดี 3. รักษาระดับแคลเซียมในกระแสเลือดไม่ให้ต่ำกว่าปกติ
เมื่อแคลเซียมในกระแสเลือดลดลงจะกระตุ้นให้ active vitamin D เพิ่มขึ้น และเพิ่ม active absorption of calcium ใน GI tract 4. ยับยั้งการหลั่งของ PTH พบว่า ต่อม parathyroid มี receptor ต่อวิตามินดี เมื่อ จับกันแล้วจะยับยั้งการหลั่งของ PTH 5. ทำให้กล้ามเนื้อมีความแข็งแรงขึ้น

18 Vitamin D & Muscle Strength

19 p.54-58

20 patients 319 cases Female 103 cases, mean age 74.2 yrs

21 Results Muscle strength was lower in older subjects
12% of women and 18% of men had 25(OH)D values below < 12ng/mL Muscle strength was lower in older subjects Correlation between muscle strength vs. age female: r = -0.35; p = .0005 male: r = ; p < .OOO1 women had lower muscle strength than men (p < .OOO1). In men both 25(OH)D and 1,25(OH)2D was significantly correlated with LEP (r = 0.24; p = .0004/r = .14; p = .045). In women, only 1,25(OH)2D was significantly correlated with LEP (r = 0.22; p = .034)

22

23 A population-based survey of the ambulatory US population aged 60 to 90 yr. (n= 4100).

24 Reference range 22.5 94 regression plots of lower-extremity function on the 8-foot (ie, 2.4 m) walk test by 25-hydroxyvitamin D concentrations. Plots are adjusted for sex, age, race or ethnicity, BMI, calcium intake, poverty-income ratio, number of medical comorbidities, self-reported arthritis, use of a walking device, month of assessment, activity level (inactive or active), and metabolic equivalents in active elderly.

25 regression plots of lower-extremity function sit to stand test by 25-hydroxyvitamin D concentrations. Plots are adjusted for sex, age, race or ethnicity, BMI, calcium intake, poverty-income ratio, number of medical comorbidities, self-reported arthritis, use of a walking device, month of assessment, activity level (inactive or active), and metabolic equivalents in active elderly.

26 Conclusion In both active and inactive ambulatory persons aged > 60 yr. 25(OH)D concentrations between 40 and 94 nmol/L are associated with better musculoskeletal function in the lower extremities than are concentrations <40 nmol/L.

27

28 Objective To examine the different levels of CrCl in relation to falls.

29 Results The elderly with CrCl <60 ml/min had higher risk of falls than the elderly with CrCl>60 ml/min (OR=1.6, 95% CI:1.1–2.2, p=0.012)

30 Results In women with CrCl<60 ml/min,
calcitriol treatment significantly reduced the cumulative number of falls by 50 percent (p<0.01) calcitriol + estrogen reduced falls by 40 percent (p<0.01) estrogen was not effective. The effect of calcitriol treatment was evident by 12 months of treatment and statistically significant at 36 months of treatment

31 Discussion & Conclusion
there is decreased conversion of 25OHD to 1,25(OH)2D by the aging kidney It is postulated that the decrease in falls on calcitriol therapy is related to an increase in serum 1,25 (OH)2D, and improvement in muscle strength

32 Dukas L et al. Osteoporos Int 2005;16:198-203

33 Reduction of falls by treatment with Calcitriol
Risk of Falls and Reduction of Falls by Calcitriol in Elderly Women (CrCl of < 60 ml/min vs CrCl ≥ 60 ml/min) Subanalysis of the STOPIT-Study Falls OR 1.6 (95% CI 1.1 – 2.3) Reduction of falls by treatment with Calcitriol OR 0.5 (95% CI 0.3 – 0.9) p = 0.01 Gallagher JC et al. J Clin Endocrin Metab 2007;92:51-58

34

35 Many observational studies, mainly in older populations, indicate that vitamin D status is positively associated with muscle strength The underlying mechanisms are probably both indirect via calcium and phosphate and direct via activation of the vitamin D receptor (VDR) on muscle cells by 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)2D] VDR activation at the genomic level regulates transcription of genes involved in calcium handling and muscle cell differentiation and proliferation.

36 Additional evidence comes from VDR knockout mouse models with abnormal muscle morphology and physical function Recent identification of CYP27B1 (1-a hydroxylase enzyme) bioactivity in skeletal muscle cells support to the direct action of both 25-hydroxyvitamin D and 1,25(OH)2D in muscle

37 (Endocrinology 152: 354–363, 2011)

38 It is well known that vitamin D deficiency causes rachitic/osteomalacic myopathy and cardiac disorder and the provision of vitamin D can reverse the symptoms However the underlying mechanisms remain unclear. The question of whether the vitamin D receptor is found in muscle has been debated but not settled The results from this investigation show that the vitamin D receptor is undetectable in skeletal, cardiac, and smooth muscle, suggesting that the function of vitamin D on muscle is either of an indirect nature or does not involve the known receptor

39

40 Results Of 52 identified studies, 17 RCTs involving 5,072 participants met the inclusion criteria. Inclusion criteria included randomised controlled trials (RCTs) involving adult human participants. All forms and doses of vitamin D supplementation with or without calcium supplementation were included compared with placebo or standard care.

41 Results Meta-analysis showed no significant effect of vitamin D supplementation on grip strength (SMD −0.02, 95%CI −0.15,0.11) proximal lower limb strength (SMD 0.1, 95%CI −0.01,0.22) in adults with 25(OH)D levels >25 nmol/L (10 ng/mL) Pooled data from two studies in vitamin D deficient participants (25(OH)D <25 nmol/L) demonstrated a large effect of vitamin D supplementation on hip muscle strength (SMD 3.52, 95%CI 2.18, 4.85)

42 Grip Strength

43 Proximal Lower Limb Strength
25(OH)D > 10 ng/mL

44 Conclusion Based on studies included in this systematic review, vitamin D supplementation does not have a significant effect on muscle strength in adults with baseline 25(OH)D >25 nmol/L (10 ng/mL). However, a limited number of studies demonstrate an increase in proximal muscle strength in adults with vitamin D deficiency

45 Conclusion Vitamin D had positive effect on muscle function especially in vitamin D deficiency patients (25(OH)D < 10 ng/mL) further research is needed to fully characterize the exact underlying mechanisms of vitamin D action on muscle tissue