Introducción

La Vitamina D (VitD), que incluye las formas D2 y D3, es uno de los principales factores que estimula la absorción de calcio a nivel intestinal y mantiene el ba lance entre calcio y fosfato. Al déficit de VitD se le han adjudicado roles en enfermedades tanto agudas como crónicas, por ejemplo, pre-eclampsia, trastornos autoinmunes, enfermedades infecciosas, enfermedades car diovasculares, cánceres y diabetes tipo 2, entre otras¹.

La Vitamina D3 o colecalciferol es sintetizada en la piel en respuesta a la exposición a la luz ultravioleta (UV), y es la fuente más importante de VitD, es pecialmente en los meses de verano. También puede tener origen animal, principalmente en peces con alto contenido de grasas. Por otro lado, principal fuente de Vitamina D2 o ergocalciferol es vegetal².

El metabolismo óseo está altamente regulado por varios factores, tales como VitD, hormona paratiroidea (PTH), fosfatasa alcalina (FA), calcio y fosfato. La infancia y adolescencia son períodos críticos para el es tablecimiento de la salud ósea para toda la vida. El dé ficit de VitD está asociada con una mayor secreción de PTH debido a una baja concentración de calcio sérico y 1,25-(OH)₂-Vitamina D3, resultando en aumento de la resorción ósea y, en consecuencia, en una disminución de la masa ósea. La deficiencia severa de VitD causa ra quitismo en niños y osteomalacia en adultos. Se estima que alrededor de un billón de personas en el mundo presentan deficiencia e insuficiencia de VitD³.

La síntesis de VitD3 en la piel se ve afectada por diferentes factores como la edad, la pigmentación de la piel, el uso de protector solar y la vestimenta. Como factores de riesgo de deficiencia de VitD se ha descri to obesidad, enfermedad hepática, enfermedad renal crónica o la malabsorción, insuficiencia dietética, pig mentación más oscura de la piel, nutrición parenteral a largo plazo, institucionalización, tratamiento con anti epilépticos y baja exposición solar^2,4.

En los niveles de VitD también influyen variables geográficas y climáticas como latitud, altitud, estación del año y hora del día, que influyen en la síntesis de VitD⁵. El aumento en la prevalencia de deficiencia e insuficiencia de VitD durante el inverno se relaciona a diferentes factores, siendo la disminución de la radia ción UV el más importante⁶. Santiago de Chile, ubica do entre los paralelos 32°55' y 34°19' sur, tiene cuatro estaciones marcadas durante el año, con una reducción de la radiación solar durante el otoño e invierno. Du rante este período del año, el ángulo de zenit es más oblicuo, por lo que la absorción de radiación UV por el ozono aumenta y disminuye la que alcanza la superfi cie de la Tierra⁷. Otro factor relevante relacionado con la síntesis de la VitD es la contaminación ambiental, ya que dificulta que la radiación UV alcance la superficie de la Tierra, asociándose a una reducción de la síntesis de VitD en la piel⁸. En relación a esto, existen varios reportes que muestran una mayor incidencia de defi ciencia de VitD en áreas con mayor contaminación^8,9.

El objetivo de este estudio es determinar si existen diferencias en la concentración de 25OHVitD3 duran te las estaciones del año en escolares de Santiago de Chile, y asociarlas con concentraciones séricas de PTH, FA, y calcio, así como también con la radiación UV y contaminantes ambientales.

Sujetos y Método

Resultados

Se reclutó un total de 147 niños, de los cuales 14 fueron excluidos. Participaron 133 niños en edad es colar (65 niñas, 48.9%), 89 fueron muy prematuros (menor o igual a 32 semanas de edad gestacional) y 44 de término. Entre ellos no se observaron diferen cias estadísticamente significativas en distribución por sexo (p = 0,231), edad (p = 0,264), puntaje-Z del IMC (p = 0,568) y 25OHVitD3 (p = 0,165), por lo que el análisis se realizó considerando el grupo total. Las concentraciones de 25OHVitD3 medidas durante distintas épocas del año no se correlacionaron con el sexo (p = 0,643), edad cronológica (p = 0,158), edad gestacional (p = 0,165), circunferencia abdominal (p = 0,294) o puntaje-Z de IMC (p = 0,545).

Variación estacional

Al separar los datos de acuerdo con las estaciones del año, se observaron variaciones significativas para los promedios de concentraciones de 25OHVitD3 (p < 0,0001), FA (p = 0,001) y PTH (p < 0,0001), no así en las concentraciones de calcio (p = 0,356) (Tabla 1 y Figura 1). En la (Tabla 2) se presentas las diferencias en tre el verano y las otras estaciones del año para 25OH- VitD3, FA y PTH.

Tabla 1 Características del período de recién nacidos, clínicas y bioquímicas agrupadas por estación al momento del estudio. 

Figura 1 Concentración en las distintas estaciones y diferencias de media de concentración entre las estaciones de 25-OH-Vitamina D3 (A), PTH (B), Fosfatasa Alcalina (C) y Calcemia (D). Los resultados están expresados como mediana y rangos intercuartiles. La línea segmentada en (A) indican el estado de Vitamina D: suficiente sobre 20 ng/mL e insuficiente/deficiente bajo 20 ng/mL. FA, fosfatasa alcalina; PTH, paratohormona 25OHVitD3: ng/mL * 2.496 = nmol/L; PTH: pg/mL * 0.1060 = pmol/L. 

Tabla 2 Diferencias en las concentraciones de la 25OHVitD3, fosfatasas alcalinas y PTH entre el verano y las otras estaciones. 

Asociación entre concentraciones de 25OHVitD3 y PTH, FA y calcio

La concentración de 25OHVitD3 presentó una co rrelación inversa con la de PTH (r = -0,383, R² = 0,15, p < 0,0001, Figura 2A), y ésta a su vez, se correlacionó directamente con FA (r = 0,240, R² = 0,06, p = 0,0054, Figura 2B). En este estudio no observamos una aso ciación estadísticamente significativa entre calcio y 25OHVitD3 (p = 0,113) o PTH (p = 0,32).

Figura 2 Asociación entre paratohormona, 25OHVitD3, fosfatasa alcalina e índice UV. FA: fosfatasa alcalina; PTH: paratohormona; índice UV: índice ultravioleta. 25OHVitD3: ng/mL * 2.496 = nmol/L; PTH: pg/mL * 0.1060 = pmol/L. 

Discusión

La concentración de 25OHVitD3 mostró una va riación significativa entre las distintas estaciones del año en niños prepuberales en edad escolar en Santiago de Chile y un aumento importante del porcentaje de sujetos con deficiencia en el invierno y otoño. Cabe destacar que esto se asoció a un incremento significa tivo en las concentraciones de PTH y FA. Estos resul tados proveen evidencia para promover la discusión sobre la necesidad de suplementación de VitD durante el inverno en Chile.

En nuestro estudio no encontramos asociación en tre 25OHVitD3 y edad, sexo o IMC, probablemente debido a que el grupo de estudio es muy homogéneo, ya que todos los sujetos eran prepuberales y se encon traban dentro de un intervalo estrecho de edad, pero también podría ser explicado por el tamaño muestral. Otros estudios han mostrado diferencias en la prevalencia de deficiencia de VitD en relación a la edad, pero fueron realizados en poblaciones con un intervalo etario más amplio, incluyendo tanto niños prepuberales, adolescentes y/o adultos mayores^14-16. Diferencias por sexo y estado nutricional también han sido descritas, lo que se explica por variables como la composición corporal que varía con la edad y el desarrollo puberal (en la grasa corporal se “secuestra” la VitD), caracte rísticas socioculturales y estilo de vida (ej. consumo de pescados, actividades al aire libre)^14-25.

En Chile hay pocos estudios de la prevalencia de deficiencia de VitD, y sólo dos de ellos se han realiza do en población pediátrica^26,27. Sin embargo, es difícil compararlos con nuestros resultados porque se utili zaron distintas definiciones para el estatus de VitD y otros ensayos de laboratorio. En el estudio realizado en 60 niños de la ciudad de Coyhaique (45° 35’S), el 16,4% tenía una concentración normal de VitD (me dida por radioinmunoanálisis) durante el otoño (30 a 75 ng/mL), 20% estatus insuficiente (20 a 29 ng/mL) y un 63,6% estatus deficiente (< 20 ng/mL) (26)24 males. El otro estudio realizado en Punta Arenas (53° 10’S), en que la concentración de VitD y PTH se midió por ELISA, mostró que de los 108 niños estudiados, el 96,3% tenía deficiencia (< 20 ng/ml) y 3,7% insuficien cia (20 a 29 ng/ml)²⁷. Las variaciones estacionales en la concentración de VitD no sólo se observan en regiones alejadas de la línea ecuatorial, sino que también en paí ses como Grecia, donde los niveles de VitD en niños de edad escolar fueron significativamente menores en primavera y mayores en otoño¹⁴. Resultados similares fueron observados en Dinamarca, donde también se observó mayor prevalencia de insuficiencia de VitD en primavera²⁸.

En base a la definición de estatus de VitD del “Con senso Global para la Prevención y Tratamiento del Ra quitismo Nutricional”, nuestros resultados muestran que en Santiago de Chile la mayoría de los sujetos pre sentan estatus de VitD suficiente (> 20 ng/mL) durante el verano (97,6%). Esto se explica probablemente por la mayor exposición solar y radiación UV que existe en este período del año en esta zona. En el invierno, sin embargo, se produce una caída importante en el porcentaje de sujetos con suficiencia (54,3%), lo cual se debería a una disminución del índice UV y a un au mento de los contaminantes del aire en Santiago^12,13. Nosotros observamos una correlación inversa entre las concentraciones de 25OHVitD3 con las de CO (no así con el MP10), pero la asociación no persiste después de controlar por la radiación UV. En consecuencia, los contaminantes del aire actuarían como un bloqueador de la radiación UV, tal como se ha descrito previamente¹².

La disminución de la concentración de 25OH- VitD3 que observamos durante los meses oscuros, se asoció a una respuesta fisiológica en marcadores del metabolismo óseo, tal y como se evidencia con el au mento de la PTH y consecuentemente el de las FA, con el fin de mantener una homeostasis en el calcio y fosfa to. El comportamiento inversamente proporcional en tre las concentraciones de 25OHVitD3 y PTH ha sido reportado, tanto en población adulta como pediátrica. En adultos se ha descrito que existe un plateau en la concentración de PTH con concentraciones de VitD mayores a 30 ng/mL (75 nmol/L)^22,29,30. Sin embargo, la concentración de VitD a partir de la cual se observa el plateau de PTH es altamente variable en población pediátrica, probablemente debido a las diferencias en sexo, color de piel y, principalmente, en la ingesta de calcio en los estudios realizados^31,32. Nosotros no ob servamos un plateu en la asociación de 25OHVitD3 y PTH, lo que puede explicarse por la ausencia de valores extremos de VitD y por el número de sujetos de este estudio.

El costo de mantener la homeostasis del calcio por aumento de la resorción ósea podría provocar hiperparatiroidismo secundario y raquitismo hipocalcémico en niños con deficiencia importante de VitD. Si bien ningún sujeto de nuestro estudio presentó estas pato logías, observamos una disminución en las concentra ciones de 25OHVitD3 en invierno de casi 10 ng/mL, 10 que se vio acompañado de un aumento de PTH de 11 pg/mL y de 47,5 IU/L de FA, lo que sugiere un au mento de la remodelación ósea. En otras regiones del hemisferio norte se han observado incluso disminucio nes aún mayores, con diferencias de media en invierno de VitD de -12,3 ng/mL en el norte de Suecia³³ y de -15 ng/mL en Canadá³⁴, como ejemplos. No podemos descartar que los cambios en estos marcadores del me tabolismo óseo tengan un efecto negativo sobre la sa lud ósea, en al menos algunos niños, tal como otros autores han descrito previamente^33,35-37.

Hasta la fecha no existe un consenso sobre el valor de corte para definir el estatus de VitD. Por lo tanto, la comparación entre estudios es difícil. Por ejemplo, al clasificar el estatus de deficiencia acuerdo a las defini ciones del “Consenso Global para la Prevención y Tra tamiento del Raquitismo Nutricional” (< 12 ng/mL)¹¹, de la American Academy of Pediatrics (< 15 ng/mL)³⁸ y de la Endocrine Society (< 20 ng/mL)²⁵, la frecuencia global de deficiencia de VitD en nuestra muestra sería de 1,5%, 5,3% y 21,8%, respectivamente. Tomando en cuenta que las dos primeras recomendaciones son para población pediátrica, en nuestro estudio consideramos < 20 ng/mL como valor de corte para definir estatus de insuficiencia. Otro aspecto para la interpretación de resultados a considerar es la variedad de ensayos dis ponibles para medir VitD que no siempre son com parables, a pesar de los esfuerzos que se han realizado para estandarizarlos. En una comparación de distintos métodos para medir una muestra de Control de Cali dad Externo con una concentración de 19 ng/mL, el promedio varió entre 15 y 22 ng/mL, diferencias que pueden ser aún mayores cuando se analizan muestras de pacientes³⁹. En nuestro estudio las muestras fueron analizadas por espectrometría de masa, que es conside rado el método de referencia. Sin embargo, para el uso rutinario se utilizan distintos inmunoensayos.

Dentro de las alternativas para optimizar los niveles de VitD en los meses oscuros se ha descrito la utili dad de la exposición solar. En un estudio en el Reino Unido se demostró que la exposición de cara, cuello y manos al medio día por una hora, antes de la aparición de eritemas en la piel, sería suficiente para mantener niveles normales de VitD, y sería equivalente a la suplementación con 400 UI de vitamina D3⁴⁰. Sin embargo, la exposición solar sin una adecuada protección de la piel tiene riesgos inmediatos y a largo plazo, tales como quemaduras y cáncer de piel.

La falta de exposición a luz UV también puede ser compensada con la suplementación de VitD, tan to de alimentos como a través de fármacos. Su suplementación universal es una práctica común en niños menores de un año de edad, pero por sobre esta edad no existe consenso. En Estados Unidos, la American Academy of Pediatrics ha recomendado desde el año 2003 la suplementación en niños y adolescentes que no consumen productos lácteos fortificados o multivitamínicos, así como en otros grupos de riesgos⁴¹ similar a lo recomendado por la European Academy of Paediatrics⁴ y la Endocrine Society en Estados Unidos²⁵. Otras sociedades científicas, como el Comité de Nutrición de la European Society for Paediatric Gastroenterolo gy, Hepatology and Nutrition (ESPGHAN) y la North American Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (NASPGHAN), no recomien dan esta suplementación como protocolo por la falta de evidencia de su beneficio⁴².

En algunas regiones, como por ejemplo en Ushuaia, Argentina (55°S) y en Paris, Francia (48.8°N), que se encuentran en latitudes más extremas que Santiago de Chile, los niños son suplementados con 100.000 UI de Vitamina D al comienzo del inverno y 3 meses después^43,44. En el caso argentino, los 18 sujetos evaluados presentaron un nivel suficiente de VitD antes y después de la suplementación, sin presentar niveles de intoxi cación. La Endocrine Society en Estados Unidos reco mienda una ingesta diaria de VitD de 400 UI, 600 UI y 600 a 800 UI diarias para niños menores de un año, niños de 1 a 18 años y todos los adultos con factores de riesgo, respectivamente, de manera de prevenir la deficiencia de VitD²⁵. En Chile no hay una normativa que rija la suplementación con VitD en niños mayores de un año. Sin embargo, de acuerdo a nuestros resul tados en niños de 5 a 8 años, la suplementación podría ser necesaria durante los meses de otoño e invierno, al menos en Santiago de Chile, así como en regiones de latitudes similares o más australes, sobre todo en niños con factores de riesgo de déficit de esta vitamina.

Nuestro trabajo representa evidencia inicial a ni vel local sobre la disminución de 25OHVitD3 (medida por espectrometría de masa) y su efecto sobre los marcadores de remodelación ósea en los meses de in vierno. Para poder realizar recomendaciones locales de suplementación de VitD consideramos necesario rea lizar estudios longitudinales con un mayor número de sujetos de distintos grupos etarios.

Conclusión

En los niños prepuberales de este estudio no encon tramos diferencias en las concentraciones de 25OH- VitD3 según sexo, edad y estado nutricional. Durante los meses con menor índice de radiación UV hay me nor concentración de 25OHVitD3 y una respuesta fi siológica con aumento de PTH y FA sugerente de una mayor resorción ósea para mantener la homeostasis del calcio. En invierno la proporción de sujetos con niveles suficientes de VitD disminuyen aproximadamente a la mitad. La disminución de VitD se asoció a un menor índice de radiación UV, y los contaminantes ambien tales solo se relacionaron de forma indirecta con los niveles de VitD a través de la radiación UV.

Figura Suplementaria 1. Asociación entre el índice UV y 25OHVitD3 dis tribuidos por el antecedente de haber nacido muy prematuro o de término. Los niños nacidos muy prematuros son representados por círculos cerrados y su relación lineal por una línea continua. Los niños nacidos de témino están representados por círculos abiertos y su regresión lineal por una línea segmentada. 

Responsabilidades Éticas

Protección de personas y animales: Los autores decla ran que los procedimientos seguidos se conformaron a las normas éticas del comité de experimentación hu mana responsable y de acuerdo con la Asociación Mé dica Mundial y la Declaración de Helsinki.

Confidencialidad de los datos: Los autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes.

Derecho a la privacidad y consentimiento informa do: Los autores han obtenido el consentimiento informado de los pacientes y/o sujetos referidos en el artículo. Este documento obra en poder del autor de correspondencia.

Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener conflicto de intereses.