ויטמין D הוא ויטמין מסיס שומן, בעל תפקיד חשוב בשמירה על רמות תקינות של סידן וזרחן בגוף. תפקיד זה חיוני לבניית עצמות חזקות ולשמירה על בריאותן לאורך זמן.
בנוסף, לויטמין D תפקיד מרכזי גם בתפקוד תקין של מערכת החיסון, בוויסות רמות הסוכר בדם (מטבוליזם של גלוקוז), ובשמירה על בריאות הלב וכלי הדם.
לעיתים קרובות מתייחסים לויטמין D כאל "ויטמין השמש", משום שהעור שלנו מייצר אותו כאשר הוא נחשף לקרני UV מהשמש. עם זאת, ניתן למצוא את הוויטמין גם במקורות תזונתיים כמו דגים שמנים, מוצרי חלב ודגנים מועשרים, וכן כתוספי תזונה.
למה ויטמין D חשוב?
ויסות רמות הסידן ושמירה על בריאות העצם
הגוף שלנו שומר בקפדנות על רמות הסידן בדם, משום שסידן חיוני לפעילות תקינה של מערכת העצבים והשרירים, לשמירה על צפיפות העצם ולעידוד צמיחה תקינה של עצמות.
ויטמין D ממלא תפקיד מרכזי בשמירה על רמות תקינות של סידן בדם בשלוש דרכים עיקריות:
עידוד ספיגת סידן מהמזון במעי.
עידוד החזרת הסידן מהכליות למחזור הדם (reabsorption).
שחרור סידן ממאגרי העצם כאשר רמות הסידן בדם נמוכות.
בנוסף, ויטמין D מסייע בשמירה על רמות תקינות של זרחן (פוספט) – מינרל נוסף שחשוב לבריאות העצמות ולפעילות העצבים והשרירים. כמו במקרה של סידן, ויטמין D מסייע בספיגת הפוספט במעי.
באופן זה, ויטמין D תורם לשמירה על שלמות העצמות וחוזקן. לעומת זאת, מחסור בויטמין D עלול להוביל לירידה בצפיפות העצם ולהתפתחות אוסטאופורוזיס – מצב שבו העצמות נחלשות ונעשות שבריריות, מה שמגביר את הסיכון לשברים.
תפקוד מערכת החיסון
ויטמין D ממלא גם תפקיד חיוני בחיזוק מערכת החיסון שלנו.
ויטמין D משפיע על מערכת החיסון המולדת – החלק המהיר והלא-ספציפי של המערכת החיסונית, הכולל מחסומים פיזיים (כמו העור), תגובה דלקתית מיידית, ותאי דם לבנים מסוגים שונים.
ויטמין D מעודד הפעלה של תאי דם לבנים מסוג מקרופאגים (macrophages), שתפקידם לבלוע ולהשמיד פתוגנים (מחוללי מחלות כמו חיידקים, וירוסים ופטריות). בנוסף, הוא גורם למקרופאגים להפריש חומרים אנטי-מיקרוביאליים מיוחדים שנועדו לנטרל את אותם גורמים מזהמים.
בניגוד למערכת החיסון המולדת, ויטמין D עשוי דווקא לעכב את פעילותה של מערכת החיסון הנרכשת – החלק ה"מתוחכם" והאיטי יותר של מערכת החיסון, המגיב באופן ממוקד לפתוגנים מסוימים.
המערכת הנרכשת כוללת:
תאי B, המייצרים נוגדנים ייחודיים נגד פתוגנים מסוימים.
תאי T, אשר מזהים ותוקפים תאים נגועים או מפרישים ציטוקינים (חלבונים מתווכים) לצורך גיוס תאים אחרים ולתיאום התגובה החיסונית.
ויטמין D מעכב את ייצור הנוגדנים על ידי תאי B (המסומנים CD19) וכן מעכב את ההתרבות של תאי T (כגון Th1). למרות שמדובר בהשפעה מדכאת, מחקרים מציעים כי היא עשויה להיות דווקא חיובית, שכן היא מסייעת במניעת מחלות אוטואימוניות – מצבים בהם מערכת החיסון תוקפת תאים בריאים של הגוף עצמו.
מטבוליזם של גלוקוז
אינסולין הוא הורמון חיוני המאפשר לתאים לקלוט גלוקוז מהדם ולנצל אותו לצרכים אנרגטיים.
ויטמין D תורם לויסות רמות הסוכר בדם בשתי דרכים:
הוא משפר את הפרשת האינסולין מהלבלב.
הוא מגביר את רגישות התאים לאינסולין, למשל על ידי כך שגורם לתאי שריר לבטא יותר קולטנים לאינסולין.
רמות נמוכות של ויטמין D מקושרות לרמות סוכר גבוהות בדם ולסיכון מוגבר להתפתחות סוכרת סוג 2.
ויסות לחץ הדם
ויטמין D משפיע על מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון, מערכת הורמונלית שמווסתת את לחץ הדם ואת נפח הדם בגוף.
מחקרים תצפיתיים מצאו קשר בין רמות נמוכות של ויטמין D לבין לחץ דם גבוה, אם כי הקשר המדויק עדיין לא ברור לחלוטין.
נקודות מפתח:
ויטמין D מסייע לשמור על רמות סידן וזרחן תקינות, החיוניות להתפתחות העצם ולשמירה על צפיפות העצם.
הוא מחזק את מערכת החיסון המולדת, ומדכא במידה מסוימת את המערכת הנרכשת – מה שעשוי לעזור במניעת מחלות אוטואימוניות.
ויטמין D תורם לאיזון רמות הסוכר בדם על ידי שיפור הפרשת אינסולין ותגובתיות של התאים לאינסולין.
הוא מסייע גם בוויסות לחץ הדם דרך השפעה על מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון.
אילו סוגים של ויטמין D קיימים?
קיימות שתי צורות עיקריות של ויטמין D:
ויטמין D2 (ארגוקלציפרול – Ergocalciferol)
ויטמין D3 (כולקלציפרול – Cholecalciferol)
ויטמין D2 מצוי בצמחים ובפטריות, וכן במזונות מועשרים (כמו דגני בוקר) ובחלק מהתוספים.
ויטמין D3 הוא הצורה שהגוף שלנו מייצר באופן טבעי בעור בעקבות חשיפה לאור שמש. ניתן למצוא אותו גם במקורות מהחי, כגון דגים שמנים (סלמון, מקרל, סרדינים), שמני דגים (כמו שמן כבד דגים), ביצים, מזונות מועשרים (למשל חלב), ותוספי תזונה מסוימים.
הצורה הפעילה של ויטמין D
לא ויטמין D2 ולא D3 פעילים ביולוגית בגוף. על מנת לפעול, הם חייבים לעבור הפעלה – כלומר, להפוך לצורה הפעילה של ויטמין D:
1,25 dihydroxy-vitamin D המסומנת גם כ־1,25(OH)₂D.
תהליך ההפעלה מתרחש בשני שלבים:
בכבד – ויטמין D2 ו-D3 מומר לצורת ביניים בשם 25-הידרוקסי ויטמין D (Calcidiol), שמסומנת כ־25(OH)D. זוהי הצורה הנפוצה ביותר של ויטמין D במחזור הדם, והיא זו הנמדדת בבדיקות דם.
בכליה – הצורה הביניים (25(OH)D) מומרת לצורה הפעילה – 1,25-דיהידרוקסי ויטמין D (Calcitriol / 1,25(OH)₂D), שגם היא נוכחת במחזור הדם ומשפיעה על תפקודים פיזיולוגיים רבים בגוף.
לאחר שויטמין D מומר לצורתו הפעילה 1,25(OH)₂D בכליות, הוא פועל כהורמון – כלומר, כמולקולה שמעבירה מסרים כימיים לתאים אחרים בגוף.
כמעט כל תאי הגוף מכילים קולטן לויטמין D, הנקרא VDR (Vitamin D Receptor). כאשר 1,25(OH)₂D נקשר לקולטן זה, הוא מפעיל או משתק גנים מסוימים בתא – תהליך המכונה שינוי בביטוי גנים (gene expression). שינויים אלה הם שאחראים לרבים מההשפעות הפיזיולוגיות של ויטמין D.
איזה סוג עדיף – ויטמין D2 או D3?
רמות של 25-הידרוקסי ויטמין D (25(OH)D) בדם נחשבות מדד מהימן לרמות הכוללות של ויטמין D בגוף.
לפי מחקרים, שני הסוגים – גם D2 וגם D3 – מעלים את רמות 25(OH)D, אך ויטמין D3 נחשב ליעיל יותר מבחינת ספיגה והשפעה לאורך זמן.
לכן, אם אתה שוקל ליטול תוספי ויטמין D, ייתכן שעדיף לבחור בתוסף המכיל ויטמין D3.
נקודות מפתח:
קיימות שתי צורות עיקריות של ויטמין D:
D2 (מהצומח) ו־D3 (מהחי והעור שלנו).D3 נוצר בעור כתוצאה מחשיפה לשמש, ונמצא גם בדגים, ביצים, מוצרי חלב ומזונות מועשרים.
D2 מצוי בעיקר בצמחים ובפטריות.
הצורה הפעילה של ויטמין D בגוף היא 1,25-דיהידרוקסי ויטמין D (1,25(OH)₂D).
גם D2 וגם D3 חייבים לעבור המרה כדי להפוך לפעילים:
קודם כל, הם מומרות בכבד ל־25(OH)D – הצורה הנפוצה במחזור הדם.
לאחר מכן, הכליות ממירות את 25(OH)D ל־1,25(OH)₂D – הצורה הפעילה.
רמות של 25(OH)D בדם הן המדד המקובל לבדיקת מצב ויטמין D בגוף.
D3 יעיל יותר מ-D2 בהעלאת רמות ויטמין D בדם.
מהי רמה תקינה של ויטמין D?
המדד הנפוץ ביותר לרמות ויטמין D בגוף הוא ריכוז ויטמין D בדם בצורת 25(OH)D.
מדד זה משקף את כמות ויטמין D שמקורה גם בייצור עצמי דרך העור (כתוצאה מחשיפה לשמש) וגם מהתזונה והתוספים.
אולי תתפלא לשמוע שלא בודקים את הצורה הפעילה – 1,25(OH)₂D – אלא דווקא את הצורה הלא-פעילה 25(OH)D.
הסיבה לכך היא של-25(OH)D יש משך חיים ארוך יותר במחזור הדם, והוא משתנה בצורה עקבית יותר בהתאם לרמות הוויטמין שאנו צורכים או מייצרים.
טווחי רמות תקינות של ויטמין D
על פי ה־Institute of Medicine (IOM), רמות תקינות של ויטמין D בדם הן:
50 עד 125 ננומול לליטר (nmol/L)
או20 עד 50 ננוגרם למיליליטר (ng/ml)
יחד עם זאת, קיימת מחלוקת מסוימת לגבי הגבול התחתון הרצוי.
לדוגמה, האגודה האנדוקרינית (Endocrine Society) ממליצה לשאוף לרמות מעל 75 nmol/L (30 ng/ml) על מנת למקסם את בריאות העצמות ותפקוד השרירים.
רמות נמוכות של ויטמין D
לפי הקריטריונים של ה-IOM:
חוסר חלקי (Insufficiency) – רמות של 25(OH)D בין
30–50 nmol/L (12–20 ng/ml)חסר מלא (Deficiency) – רמות של 25(OH)D נמוכות מ־
30 nmol/L (12 ng/ml)
נקודות מפתח:
המדד המקובל לבדיקת ויטמין D הוא רמות של 25(OH)D בדם.
רמה תקינה נחשבת בין 50–125 nmol/L (20–50 ng/ml).
מומחים מסוימים ממליצים על רמה מינימלית גבוהה יותר – 75 nmol/L (30 ng/ml) – לצורך שמירה מיטבית על עצמות ושרירים.
איך ויטמין D מועבר במחזור הדם?
כפי שהוסבר קודם, ויטמין D שמקורו במזון או מיוצר בעור עובר תהליך הפעלה דו-שלבי:
הוא מומר תחילה ל־25-הידרוקסי ויטמין D (25(OH)D)
לאחר מכן מומר ל־1,25-דיהידרוקסי ויטמין D (1,25(OH)₂D) – הצורה הפעילה.
מרבית ויטמין D בצורותיו השונות אינו נישא בדם כצורה חופשית, אלא קשור לחלבוני נשא מיוחדים:
כ־85% מ־25(OH)D ו־1,25(OH)₂D קשורים לחלבון נשא עיקרי הנקרא:
Vitamin D Binding Protein (DBP) – חלבון קושר ויטמין D.רקמות מסוימות, כמו הכליה, מכילות קולטנים ייחודיים ל־DBP, המאפשרים לויטמין D להיכנס לתאים כשהוא קשור לחלבון זה.
כ־15% נוספים מהויטמין D קשורים ל־אלבומין – חלבון נשא אחר הנמצא גם הוא בדם.
פחות מ־0.03% של 25(OH)D ו־0.4% של 1,25(OH)₂D נמצאים בצורה חופשית ולא קשורה.
ברוב הרקמות, מקובל להניח שרק הצורה החופשית של ויטמין D היא זו שיכולה לחדור לתאים ולהשפיע ביולוגית.
רוב בדיקות הדם לרמות ויטמין D מודדות את הרמה הכוללת של 25(OH)D,
כלומר – כוללות גם את הויטמין הקשור ל־DBP ולאלבומין, וגם את החלק החופשי הלא-קשור.
נקודות מפתח
ויטמין D (כולל D2, D3, 25(OH)D ו־1,25(OH)₂D) מועבר במחזור הדם כשהוא קשור לחלבון נשא הנקרא Vitamin D Binding Protein (DBP).
מרבית 25(OH)D ו־1,25(OH)₂D בדם קשורים ל־DBP.
ההנחה היא שבמרבית הרקמות, רק הצורה החופשית והלא-קשורה של 25(OH)D ו־1,25(OH)₂D יכולה לחדור לתאים ולהשפיע עליהם.
בדיקות דם לרמות ויטמין D בדרך כלל מודדות את הרמה הכוללת של 25(OH)D, הכוללת:
25(OH)D הקשור ל־DBP
25(OH)D הקשור לאלבומין
ו־25(OH)D החופשי והלא-קשור.
מהו גן GC?
הגן GC אחראי לקידוד של חלבון קושר ויטמין D (Vitamin D Binding Protein – DBP).
מחקרים מראים כי שינויים גנטיים (וריאנטים) בגן GC עשויים להשפיע על:
היכולת של DBP להיקשר לויטמין D בצורותיו – 25(OH)D ו־1,25(OH)₂D.
כמות החלבון DBP שהגוף מייצר בפועל.
בשל השפעות אלה, וריאציות שונות בגן GC נקשרו לרמות שונות של ויטמין D בקרב אנשים.
נקודות מפתח
חלבון קושר ויטמין D (DBP) מקודד על ידי הגן GC.
וריאנטים של גן GC עשויים להשפיע על רמות ויטמין D בגוף.
אילו סוגים של וריאנטים קיימים בגן GC?
המקור הנפוץ ביותר לשונות גנטית בבני אדם הוא SNPs – Single Nucleotide Polymorphisms – כלומר,
שינויים של אות אחת בקוד הגנטי שלנו (DNA). שינויים זעירים אלה יוצרים גרסאות שונות של גנים, המכונות "אללים".
שני ה-SNPs העיקריים בגן GC הם:
rs7041 – שינוי באות מה־T ל־G
rs4588 – שינוי באות מה־C ל־A
שני ה-SNPs הללו יוצרים שלושה וריאנטים עיקריים (אללים) של גן GC:
GC1f – כולל את האותיות T (מ־rs7041) ו־C (מ־rs4588)
GC1s – כולל את האותיות G (מ־rs7041) ו־C (מ־rs4588)
GC2 – כולל את האותיות G (מ־rs7041) ו־A (מ־rs4588)
איך זה משפיע על חלבון קושר ויטמין D (DBP)?
כל אחד מהאללים מקודד לגרסה מעט שונה של החלבון DBP –
ובמיוחד, השונות בין הגרסאות משפיעה על "זיקת הקשירה" של DBP – כלומר, החוזק שבו הוא נקשר ל־25(OH)D ו־1,25(OH)₂D.
למשל, גרסאות מסוימות עשויות להיקשר חזק יותר לוויטמין D ולהובילו ביעילות גבוהה יותר,
בעוד אחרות עלולות לקשור את הוויטמין בצורה חלשה יותר, מה שעשוי להשפיע על זמינותו לתאים בגוף.
השפעת הווריאנטים של גן GC על זיקת הקשירה וייצור DBP
למרות שהממצאים במחקרים אינם אחידים, יש עדויות לכך ש־הווריאנט GC1f מקודד לגרסה של חלבון DBP בעלת זיקת הקשירה הגבוהה ביותר ל־25(OH)D ול־1,25(OH)₂D.
לעומתו, הווריאנט GC2 מקושר לרמת זיקת קשירה נמוכה יותר – כלומר, DBP פחות "אוחז" בוויטמין D בצורותיו השונות.
השפעה על כמות DBP במחזור הדם
מלבד השוני בזיקת הקשירה, נמצא גם כי האללים השונים משפיעים על כמות חלבון DBP שמיוצרת ומסתובבת בדם.
בפרט, מספר מחקרים מצאו ש־האלל GC2 מקושר לרמות נמוכות יותר של DBP בזרם הדם.
השפעה על רמות ויטמין D בגוף
משום שהחלבון DBP נושא את ויטמין D במחזור הדם ומשפיע על זמינותו לתאים, הווריאנט הגנטי שאתה יורש בגן GC עשוי להשפיע על רמות ויטמין D שלך, כפי שהן נמדדות בבדיקת דם (total 25(OH)D).
נקודות מפתח:
קיימים שלושה וריאנטים עיקריים של גן GC: 1f, 1s, ו־2
כל אחד מהווריאנטים מקודד לגרסה שונה במעט של חלבון קושר ויטמין D (DBP)
השונות בין האללים משפיעה הן על עוצמת הקשירה של DBP לוויטמין D, והן על רמות DBP במחזור הדם
לכן, רמות ויטמין D שלך תלויות בחלקן בווריאנטים של גן GC שירשת.
מהם הגנוטיפים האפשריים של גן GC?
את הגנים שלנו אנחנו יורשים בזוגות – אחד מהאם ואחד מהאב.
מכיוון שקיימים שלושה וריאנטים (אללים) עיקריים של גן GC – 1f, 1s, ו־2 –
יש שש אפשרויות שונות לשילוב ביניהם, כלומר שישה גנוטיפים אפשריים:
1f / 1f
1f / 1s (יכול להופיע גם כ־1s / 1f)
1f / 2
1s / 1s
1s / 2
2 / 2
השפעה על חלבון DBP ורמות ויטמין D
כל אחד מהשילובים הגנטיים האלו משפיע על הגרסה של חלבון קושר ויטמין D (DBP) שאתה מייצר בגוף.
מחקרים מצביעים על כך שגם רמות ויטמין D (25(OH)D) משתנות מעט בהתאם לסוג הגנוטיפ.
הבדיקה הגנטית שלך לתכונת "רמות ויטמין D (GC)" תוכל לגלות לך מהו הגנוטיפ שלך ולספק הערכה צפויה של רמות ויטמין D בגופך.
נקודות מפתח:
קיימים שישה גנוטיפים אפשריים של גן GC:
1f/1f, 1f/1s, 1f/2, 1s/1s, 1s/2, ו־2/2שילובים גנטיים שונים משפיעים על צורת החלבון DBP שמיוצר בגוף
לכל גנוטיפ יש קשר לרמות שונות (גם אם קלות) של ויטמין D בדם (25(OH)D).
כיצד משפיעים גנוטיפים שונים של GC על רמות ויטמין D?
כפי שהוסבר קודם, המדד הנפוץ ביותר לרמות ויטמין D בגוף הוא
ריכוז 25-הידרוקסי ויטמין D בדם (25(OH)D).
מספר מחקרים מצאו הבדלים ברמות 25(OH)D בין ששת הגנוטיפים של גן GC.
למרות שקיימת שונות בין המחקרים, עולה דפוס עקבי:
אנשים עם הגנוטיפ GC 2/2 נוטים לרמות ויטמין D נמוכות יותר בהשוואה לשאר השילובים.
מחקר נורבגי – מחקר טרומסו (Tromsø Study)
במחקר רחב היקף שכלל 11,704 משתתפים בנורבגיה, נמצא:
אנשים עם הגנוטיפ 2/2 היו בעלי רמת ויטמין D ממוצעת של 46.9 nmol/L
לעומתם, בעלי גנוטיפים אחרים הציגו רמות ממוצעות של 50.3 עד 55.4 nmol/L
כדי להבין את משמעות הנתונים: טווח תקין של ויטמין D (25(OH)D) הוא 50–125 nmol/L. כך שממוצע של 46.9 נמצא מתחת לרמה המומלצת.
מגמה דומה נצפתה גם בקרב אוכלוסיות אחרות:
בכולם נצפה כי בעלי גנוטיפ 2/2 הציגו רמות ויטמין D נמוכות באופן מובהק בהשוואה לאחרים.
נתונים מהמחקר הגרמני MARIE ממחישים את הקשר בין גנוטיפ לרמות ויטמין D – ומחזקים את המגמה הכללית.
הממצאים מהמחקרים מצביעים על כך שאנשים בעלי גנוטיפ 2/2 נמצאים בסיכון גבוה יותר למחסור בוויטמין D –
כלומר, גם ל־חוסר חלקי (insufficiency) וגם ל־חסר מלא (deficiency).
החדשות הטובות הן, שלמרות הסיכון לרמות נמוכות – אנשים עם גנוטיפ 2/2 נוטים להגיב טוב יותר לתוספי ויטמין D בטווח הארוך.
לדוגמה, באחד המחקרים נמצא כי לאחר נטילה יומית של 600IU או 4000IU של ויטמין D3 במשך שנה,
העלייה ברמות ויטמין D (25(OH)D) אצל בעלי גנוטיפ 2/2 הייתה משמעותית גבוהה יותר לעומת בעלי גנוטיפים אחרים.
נקודות מפתח:
מחקרים מראים כי בעלי גנוטיפ GC 2/2 נוטים לרמות ויטמין D נמוכות יותר מאחרים.
המשמעות היא שהם נמצאים בסיכון מוגבר למחסור בוויטמין D.
עם זאת, תגובתם לתוספים ארוכי טווח של ויטמין D חיובית במיוחד – עם עלייה ניכרת ברמות הוויטמין בדם לאחר שימוש קבוע.
מדוע גנוטיפ GC 2/2 מקושר לרמות נמוכות של ויטמין D?
למרות שמנגנון ההשפעה עדיין אינו ברור לגמרי, קיימות כמה השערות מבוססות מחקר:
ידוע כי האלל Gc2 מקודד לחלבון DBP בעל זיקת קשירה נמוכה יותר ל־25(OH)D.
לכאורה, אם החלבון קושר פחות ויטמין D, היינו מצפים לראות יותר 25(OH)D חופשי (לא-קשור) – שהוא גם החלק הפעיל בגוף.
בפועל, מחקרים מראים את ההפך:
אנשים עם גנוטיפ 2/2 מציגים רמות נמוכות יותר של 25(OH)D חופשי,
ולא גבוהות יותר, כפי שייתכן והיינו מצפים מההיגיון הביוכימי.
הסבר אפשרי לכך הוא שאנשים עם גנוטיפ 2/2 מייצרים פחות חלבון DBP באופן כללי.
מחקרים שבדקו ישירות את רמות DBP בדם מצאו כי בקרב אנשים עם גנוטיפ 2/2, רמות החלבון במחזור הדם נמוכות יותר.
כיוון ש־רוב 25(OH)D בדם קשור ל־DBP, ייתכן שרמות DBP נמוכות הן שמובילות לרמות כוללות נמוכות יותר של ויטמין D (total 25(OH)D) אצל בעלי גנוטיפ 2/2.
נקודות מפתח:
מחקרים מצביעים על כך שבעלי גנוטיפ GC 2/2 מציגים רמות נמוכות יותר של 25(OH)D חופשי (החלק הפעיל בגוף).
בנוסף, נמצא כי גנוטיפ זה קשור לירידה בכמות חלבון DBP במחזור הדם, מה שעשוי להסביר את הרמות הכוללות הנמוכות של ויטמין D.
