Targeted ablation of the 25-hydroxyvitamin D 1α-hydroxylase enzyme: Evidence for skeletal, reproductive, and immune dysfunction

The active form of vitamin D, 1α,25-dihydroxyvitamin D [1α,25(OH)2D], is synthesized from its precursor 25 hydroxyvitamin D [25(OH)D] via the catalytic action of the 25(OH)D-1α-hydroxylase [1α(OH)ase] enzyme. Many roles in cell growth and differentiation have been attributed to 1,25(OH)2D, including a central role in calcium homeostasis and skeletal metabolism. To investigate the in vivo functions of 1,25(OH)2D and the molecular basis of its actions, we developed a mouse model deficient in 1α(OH)ase by targeted ablation of the hormone-binding and heme-binding domains of the 1α(OH)ase gene. After weaning, mice developed hypocalcemia, secondary hyperparathyroidism, retarded growth, and the skeletal abnormalities characteristic of rickets. These abnormalities are similar to those described in humans with the genetic disorder vitamin D dependent rickets type I [VDDR-I; also known as pseudovitamin D-deficiency rickets (PDDR)]. Altered non-collagenous matrix protein expression and reduced numbers of osteoclasts were also observed in bone. Female mutant mice were infertile and exhibited uterine hypoplasia and absent corpora lutea. Furthermore, histologically enlarged lymph nodes in the vicinity of the thyroid gland and a reduction in CD4- and CD8-positive peripheral T lymphocytes were observed. Alopecia, reported in vitamin D receptor (VDR)-deficient mice and in humans with VDDR-II, was not seen. The findings establish a critical role for the 1α(OH)ase enzyme in mineral and skeletal homeostasis as well as in female reproduction and also point to an important role in regulating immune function.

Evolutionary importance for the membrane enhancement of the production of vitamin D3 in the skin of poikilothermic animals.

The photoproduction of vitamin D in the skin was essential for the evolutionary development of terrestrial vertebrates. During exposure to sunlight, previtamin D3 formed in the skin is isomerized to vitamin D3 (calciol) by a temperature-dependent process. Since early land vertebrates were poikilothermic, the relatively slow conversion of previtamin D3 to vitamin D3 at ambient temperature put them at serious risk for developing vitamin D deficiency, thus leading to a poorly mineralized skeleton that could have ultimately halted further evolutionary development of vertebrates on land. We evaluated the rate of isomerization of previtamin D3 to vitamin D3 in the skin of iguanas and found the isomerization rate was enhanced by 1100% and 1700% at 25 degrees C and 5 degrees C, respectively. It is likely that the membrane entrapment of previtamin D3 in its s-cis,s-cis conformation is responsible for the markedly enhanced conversion of previtamin D3 to vitamin D3. The membrane-enhanced production of vitamin D3 ensures the critical supply of vitamin D3 to poikilothermic animals such as iguanas.

Relação entre adiposidade materna e do recém-nascido com concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical

Introdução - A vitamina D desempenha funções na regulação da homeostase do cálcio e fósforo, diferenciação celular, metabolismo de hormônios e regulação do sistema imune. Sua deficiência em crianças pode ocasionar raquitismo, convulsões e insuficiência respiratória. Objetivo - Determinar a relação entre adiposidade materna e do recém-nascido com as concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical. Metodologia - Foram envolvidas 101 mães e seus respectivos recém-nascidos selecionados no Hospital Maternidade Vila Nova Cachoeirinha, São Paulo. A concentração de vitamina D foi determinada por cromatografia líquida. A composição corporal materna foi determinada por bioimpedância segmentada (InBody®, Coréia do Sul) e a dos recém-nascidos obtida por pletismografia por deslocamento de ar (PEA POD®, USA). Para análise estatística, utilizou-se análise de regressão linear múltipla e coeficiente de correlação de Spearman. Valores de p <0,05 foram considerados significantes. Resultados - As médias das concentrações de vitamina D da mãe e do cordão umbilical foram de 30,16 (DP=21,16) ng/mL e 9,56 (DP=7,25) ng/mL, respectivamente. As médias das porcentagens de massa gorda das mães e dos recém-nascidos foram de 32,32 (DP=7,74) por cento e 8,55 (DP=4,37) por cento , respectivamente. Foi observada relação positiva entre concentração de vitamina D materna e do cordão umbilical (r=0,210; p<0,04). Não foi observada associação entre adiposidade do recém-nascido e concentração de vitamina D do cordão umbilical, nem entre adiposidade materna e concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical. Conclusão Neste estudo, original na literatura internacional, foi utilizado método de referência, validado, de alta precisão e imparcial na estimativa do percentual de gordura neonatal, nem sempre utilizado em outros estudos. Foi observada relação positiva entre concentração de vitamina D materna e do cordão umbilical. A ausência de associação entre as variáveis analisadas pode ser devido à alta prevalência de sobrepeso e obesidade entre as gestantes, baixas concentrações de vitamina D nas gestantes e recém-nascidos, alteração do metabolismo da vitamina D e da composição corporal no período da gestação e imaturidade do processo de sequestro da vitamina D pelo tecido adiposo 1 neonatal. Torna-se relevante o desenvolvimento de estudos prospectivos do tipo coorte para avaliar desde o início da gestação a influência da adiposidaidade materna nas concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical.

Cumplimiento de las recomendaciones de aportes de vitamina D y calcio en pacientes con osteoporosis

Objetivos: - Conocer los aportes diarios de vitamina D y calcio (suplementos farmacológicos y dieta) en mujeres mayores de 65 años. - Conocer si existe relación entre el consumo diario de vitamina D y las variables clínicas y sociodemográficas.

IL28B e vitamina D : preditadores da resposta terapêutica na hepatite C crónica

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

A vitamina D na diabetes mellitus tipo 2 : uma forma terapêutica a explorar

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Suivi longitudinal de la densité osseuse et du statut en vitamine D chez des enfants prépubères avec une allergie au lait de vache non résolue

Problématique : L'allergie au lait de vache (ALV) est reconnue comme une condition transitoire qui disparaît chez la majorité des enfants avant l’âge de 3-5 ans, mais des données récentes révèlent une persistance de l’ALV. Les enfants souffrant d’une ALV sont à risque d’apports insuffisants en calcium et en vitamine D, deux nutriments impliqués dans la santé osseuse. Une première étude transversale portant sur la santé osseuse d’enfants prépubères ALV a observé que la densité osseuse (DMO) lombaire était significativement inférieure à celle d’enfants sans allergie au lait de vache (SALV). Objectifs : Sur la base de ces résultats, nous désirons documenter l’évolution longitudinale de la santé osseuse, du statut en vitamine D, des apports en calcium et en vitamine D et de l’adhérence à la supplémentation des enfants ALV (n=36) et de comparer ces données aux enfants SALV (n=19). Résultats : Le gain annualisé de la DMO lombaire est similaire entre les enfants ALV et SALV. Bien qu’il n’y ait pas de différence significative entre les deux groupes, la DMO lombaire des enfants ALV demeure cependant inférieure à celle des témoins. Qui plus est, le score-Z de la DMO du corps entier tend à être inférieur chez les enfants-cas comparé aux témoins. Au suivi, la concentration de 25OHD et le taux d’insuffisance en vitamine D sont similaires entre les deux groupes tout comme les apports en calcium et en vitamine D. Davantage d’enfants ALV prennent un supplément de calcium au suivi comparativement au temps initial (42% vs. 49%, p<0,05), mais le taux d’adhérence à la supplémentation a diminué à 4 jours/semaine. Conclusion : Une évaluation plus précoce ainsi qu’une prise en charge de la santé osseuse des enfants ALV pourraient être indiquées afin de modifier l’évolution naturelle de leur santé osseuse. Les résultats justifient aussi le suivi étroit des apports en calcium et vitamine D par une nutritionniste et la nécessité d'intégrer la supplémentation dans le plan de traitement de ces enfants et d’assurer une surveillance de l’adhérence à la supplémentation.

Method Development and Validation of Vitamin D2 and Vitamin D3 using Mass Spectrometry

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Vitamin D3 and brain development

Evidence for the presence of the vitamin D receptor in brain implies this vitamin may have some function in this organ. This study investigates whether vitamin D-3 acts during brain development. We demonstrate that rats born to vitamin D-3-deficient mothers had profound alterations in the brain at birth. The cortex was longer but not wider, the lateral ventricles were enlarged, the cortex was proportionally thinner and there was more cell proliferation throughout the brain. There were reductions in brain content of nerve growth factor and glial cell line-derived neurotrophic factor and reduced expression of p75(NTR), the low-affinity neurotrophin receptor. Our findings would suggest that low maternal vitamin D3 has important ramifications for the developing brain. (C) 2003 IBRO. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Vitamin A is associated with the inflammatory marker CRP in cystic fibrosis

We have observed that vitamin A levels, deficient in patients with severe disease, returned to normal post lungtransplant independent of oral supplementation or pancreatic sufficiency. We hypothesised that vitamin A is associated with disease severity and the inflammatory marker C-related peptide (CRP). Data from RCH paediatric and TPCH adult CF clinic subjects (ns138 CF, 138 control, aged 5–56 yr), who had participated in a study of bone mineral density (BMD) in which vitamins A, E, D, and CRP, height, weight and lung function had been measured was used. Groups were compared using t- or Wilcoxon-tests, and predictors of vitamin A examined usingmultiple regression. Vitamin A was lower in CF subjects (1.23"0.5 vs. 1.80"0.6 mmolyl, P-0.0001), increasingwith age in paediatric subjects but to a lesser extent in the CF group (Ps0.0007). CRP was correlated with age (rs0.6, P-0.0001). FEV1% predicted (FEV) (57.93"23.0 vs. 70.63"21.8, Ps0.0014), weight z-score (WTZ) (y0.76"0.9 vs. y0.12"1.0, Ps0.0002), lumbar spine BMD z-score (y1.08"1.3 vs. y0.50"1.2, Ps0.009) were lower, and CRP higher (median 7.0, IQR 2–4 vs. median 1.0, IQR 1–3 mgy l, P-0.0001) in vitamin A insufficient CF subjects (61 insufficient vs. 71 sufficient). In all subjects, control status (P-0.0001), WTZ (Ps0.02), vitamin E (Ps 0.0003), CRP (Ps0.001), 1,25 dihydroxy vitamin D (1,25 vit. D) (Ps0.0007), and child, adolescent or adult grouping (all P-0.0001) were predictive of vitamin A. In the CF group, CRP (Ps0.01), Vitamin E (P-0.0001) and 1.25 vit. D (Ps 0.006), but not FEV, were predictive. The normal increase in vitamin A with age was not observed in CF subjects, who had lower levels at any age. This failure of normal increase in vitamin A had a consistent association with increasingCRP , supportingthe hypothesis that increased inflammation may result in increased vitamin A consumption.

The association between vitamin K2 intake and glucose homeostasis in individuals with and without chronic kidney disease

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Ingesta dietética de referencia de las vitaminas A, B y D en niños de 1 a 5 años del Ministerio de Salud Pública en el año 2015

ANTECEDENTES: Las Ingestas Dietéticas de Referencia (IDR) son 4 valores que sirven de guía para la ingesta adecuada de un nutriente específico, de acuerdo con la edad, género y condición fisiológica concreta, con el fin de mantener un buen estado de salud. OBJETIVO: Determinar los valores de IDR para las vitaminas A, B y D en niños de 1 a 5 años de edad los subcentros del Ministerio de Salud Pública, del área urbana, de la ciudad de Cuenca, en el año 2015. MATERIALES Y MÉTODO: Es un estudio descriptivo transversal realizado en todos los niños que acudieron a los subcentros de salud urbanos del Ministerio de Salud Pública de Cuenca, durante el período de 6 meses. Mediante el software en línea de nutrición “Nutrimind” 2012, se aplicó el Recordatorio de 24 horas. En el programa estadístico SPSS 19, se tabularon los datos, se calculó el promedio de la ingesta de las vitaminas A, B y D por grupo etario y por sexo. Se compararon estos resultados con las IDR internacionales. RESULTADOS: De los 580 niños estudiados el 64.7% fueron lactantes y el 35.3% escolares, el 49.8% fueron de sexo masculino y el 50.2% femenino. El promedio de ingesta de las vitaminas A, B1, B2 y B3 sobrepasa las ingestas recomendadas. Para las vitaminas B6, B9 y D está por debajo de las recomendaciones. El promedio de ingesta para la vitamina B12 cubre las necesidades diarias recomendadas

Vitamine D et prévention du cancer colorectal associé à la colite ulcéreuse : modèles murins

Les patients atteints de maladies inflammatoires de l'intestin (MII) ont un risque accru de développer un cancer colorectal dû aux lésions épithéliales secondaires à l’inflammation chronique. La vitamine D (vD) régule NOD2, gène impliqué dans la réponse inflammatoire et dans la susceptibilité aux MII, et induit son expression dans les monocytes et dans l’épithélium intestinal. Dans ce projet, nous avons d’abord induit le cancer colorectal associé à la colite ulcéreuse (CAC) en administrant un traitement combiné d’azoxyméthane (AOM) et de dextran de sulfate de sodium (DSS) aux souris C57BL/6J. Par la suite, nous avons étudié l'effet d’une carence en vD3 sur le développement du CAC et évalué la capacité préventive d’une supplémentation en vD3 sur la tumorigenèse, et vérifié si cet effet est médié par NOD2, en utilisant les souris Nod2-/-. Les C57BL/6J et les Nod2-/-, ayant reçu une diète déficiente en vD3, étaient moins résistantes au CAC par rapport aux souris supplémentées. Le pourcentage de perte de poids, l’indice d’activation de la maladie (DAI), le taux de mortalité et le poids relatif du côlon (mg/cm) chez les souris déficientes en vD3 étaient plus élevés en comparaison avec celles supplémentées en vD3. Une augmentation du score d'inflammation et de la multiplicité tumorale corrélait avec une expression accentuée de l’Il6 dans les colonocytes des souris déficientes en vD3. La vD3 régulait l’expression génétique de Cyp24, Vdr et de gènes pro-inflammatoires chez les C57BL/6, comme chez les Nod2-/-. En conclusion, la supplémentation en vD3 peut prévenir le développement du CAC indépendamment de NOD2.

Vitamine D et prévention du cancer colorectal associé à la colite ulcéreuse : modèles murins

Les patients atteints de maladies inflammatoires de l'intestin (MII) ont un risque accru de développer un cancer colorectal dû aux lésions épithéliales secondaires à l’inflammation chronique. La vitamine D (vD) régule NOD2, gène impliqué dans la réponse inflammatoire et dans la susceptibilité aux MII, et induit son expression dans les monocytes et dans l’épithélium intestinal. Dans ce projet, nous avons d’abord induit le cancer colorectal associé à la colite ulcéreuse (CAC) en administrant un traitement combiné d’azoxyméthane (AOM) et de dextran de sulfate de sodium (DSS) aux souris C57BL/6J. Par la suite, nous avons étudié l'effet d’une carence en vD3 sur le développement du CAC et évalué la capacité préventive d’une supplémentation en vD3 sur la tumorigenèse, et vérifié si cet effet est médié par NOD2, en utilisant les souris Nod2-/-. Les C57BL/6J et les Nod2-/-, ayant reçu une diète déficiente en vD3, étaient moins résistantes au CAC par rapport aux souris supplémentées. Le pourcentage de perte de poids, l’indice d’activation de la maladie (DAI), le taux de mortalité et le poids relatif du côlon (mg/cm) chez les souris déficientes en vD3 étaient plus élevés en comparaison avec celles supplémentées en vD3. Une augmentation du score d'inflammation et de la multiplicité tumorale corrélait avec une expression accentuée de l’Il6 dans les colonocytes des souris déficientes en vD3. La vD3 régulait l’expression génétique de Cyp24, Vdr et de gènes pro-inflammatoires chez les C57BL/6, comme chez les Nod2-/-. En conclusion, la supplémentation en vD3 peut prévenir le développement du CAC indépendamment de NOD2.