Vitamina D en atletas (Parte II)

Fernando Mata

Laura Sánchez Guillén

Raúl Domínguez

ISSN-Spain

Durante la anterior entrada del blog (ver) destacamos los aspectos biológicos que envuelven a la vitamina D. En esta segunda parte destacaremos algunas de las funciones extra-esqueléticas de esta vitamina y los estudios sobre suplementación de vitamina D en deportistas.

FUNCIONES DE LA VITAMINA D

Son muchas, y cada vez más, las funciones de la vitamina D sobre los diferentes tejidos y la salud. Vamos a repasar algunas de estas y como pueden afectar al rendimiento/salud del deportista.

La vitamina D interviene en la regulación de numerosos procesos celulares esqueléticos y extra-esqueléticos que pueden apoyar el rendimiento deportivo.

Vitamina D y Función Pulmonar

Se ha observado que la vitamina D puede tener impacto en la función pulmonar. En concreto, concentraciones por encima de los 87,5 nmol/L de 25 (OH)D aumentan el volumen espiratorio forzado en 1 s (FEV1) 100 mL y la capacidad vital forzada (FCV) 142 mL, ambos superiores que cuando las concentraciones de 25 (OH)D eran < 40,4 nmol.l-1. (Todd J. et al., 2014). El mecanismo de acción observado en estudios in-vitro muestra que dichas mejoras pueden estar mediadas por una mayor síntesis de fosfolípido surfactante (Rehan et al., 2002).

Vitamina D y sistema inmune

Aunque sin duda el ejercicio es un buen efector de salud, también presenta un reto fisiológico significativo al sistema inmunológico humano, lo que resulta en un aumento del riesgo de infección y un cambio en el equilibrio de citoquinas pro y anti-inflamatorias; adaptaciones que se ven influidas por la intensidad y duración del ejercicio.

Se ha observado como la vitamina D influye tanto en la respuesta inmune innata como adaptativa (Toods, 2014).

El receptor de vitamina D (VDR) se encuentra en la membrana de la superficie celular y en el núcleo de las células presentadoras de antígeno de origen mieloide, incluyendo células dendríticas, monocitos, y células cebadas, lo que permite a la vitamina D influir en la inmunidad innata [Khoo et al., 2011]. La vitamina D se une a su receptor en estas células regulando su actividad y, por lo tanto, la respuesta inmune innata. Además, las células dendríticas y los macrófagos son ambos capaces de secretar 1 alfa-hidroxilasa, responsable de la activación local de la 25 (OH) D (Toods, 2014).

Estudios de suplementación con vitamina D proveen una fuerte evidencia de su acción como inmunoregulador, aunque existen poco estudios en atletas (Todds., 2014).

Mientras que la mayoría de los efectos inmunomoduladores se exhiben en el sistema inmune innato, hay cada vez más pruebas del papel de la vitamina D en la inmunidad adaptativa.

La vitamina D regula al alza la expresión de aquellos genes que dan lugar a péptidos antimicrobianos (AMPs), muy importantes en la defensa inmune como por ejemplo la catelecitina producida por macrófagos, monocitos, NK y celular epiteliales del tracto respiratorio (Gombart et al.,2005), y, por otra parte, regula a la baja la expresión de citoquinas inflamatorias (Cannel., et al.,2008; Willis KS.,et al 2012). Los datos han demostrado que las personas deficientes en vitamina D presentan menores concentraciones de AMPs como catelicidina (Jeng et al., 2009) y el bajo nivel de esta hormona se asocia a una mayor frecuencia de infecciones de las vías respiratorias superiores (Ginde et al., 2009; Laaksi et al, 2007).

Las infecciones del tracto respiratorio superior (ITRS) son la dolencia más común reportada por los atletas de élite, lo que a menudo afecta negativamente al rendimiento, probablemente a las altas tasas ventilatorias exhibidas durante el ejercicio prolongado, que se traducen en un aumento de la exposición a bacterias y virus patógenos del ambiente externo (Spence L.,2007)

He et al. (2013) demostraron que los atletas con concentraciones de 25 (OH) D < 30 nmol.l-1 presentan concentraciones plasmáticas significativamente menores de catelicidina y una mayor incidencia de ITRS que aquellos con una concentración de 25 (OH) D > 120 nmol.l-1. Las ITRS se asoció con una reducción del 24% en la carga de entrenamiento, lo que sugiere que la producción de catelicidina mediada por la vitamina D puede estar implicada en el rendimiento atlético al afectar la capacidad de entrenamiento de los atletas. El grupo encontró que en una cohorte de 267 atletas (He et al., 2013) había significativamente más participantes que presentaban deficiencia de vitamina D (<30 nmol.L-1) y experimentaban síntomas ITRS en comparación con los participantes con concentraciones >120 nmol.L-1, y los marcadores de la función inmune también mostraron una mejoría en las personas físicas en las concentraciones de vitamina D más altos. Los hallazgos discutidos proporcionan pruebas sólidas para apoyar el mantenimiento de las concentraciones adecuadas de vitamina D, especialmente durante los meses de invierno cuando la exposición al sol es baja y la frecuencia de infección es alta (Owens D. et al., 2014).

Vitamina D y función muscular

Diferentes estudios ponen de manifiesto la importancia de la suplementación con vitamina D sobre la función muscular, la salud y el rendimiento. La función del metabolito activo de la vitamina D, la 1,25 (OH) D3 se lleva a cabo a través de su unión al receptor de vitamina D (VDR), lo que da lugar a la transcripción de genes y a un aumento de la síntesis de proteínas y crecimiento celular (Cannell al., 2009). En adultos se ha observado que el dolor y la debilidad muscular pueden ser síntomas de deficiencia de vitamina D, lo que puede dar lugar a déficits más específicos en músculos proximales, incluyendo la incapacidad para subir escaleras, levantar objetos o levantarse de una posición sentada/squat (Girgis et al., 2013) .

Aunque concentraciones de 25 (OH) D de 80 nmol.l-1 o superiores se han sugerido como óptimas por algunas investigaciones para promover la función muscular en los adultos mayores, los hallazgos a partir de estudios observacionales han sugerido que concentraciones en suero de 25 (OH) D de menos de 50 nmol/L parece afectar la función muscular y la fuerza (McCarthy .,2014).

Hay dos mecanismos propuestos por el cual el estado de vitamina D puede influir en la fuerza muscular. Una posible explicación involucra la participación directa del 1,25-hidroxivitamina D en VDR dentro de las células musculares (Ceglia L. 2013). Una segunda explicación sugiere que la vitamina D modifica el transporte de calcio en el retículo sarcoplásmico mediante el aumento de la eficiencia o el número de sitios de unión al calcio que participan en la contracción muscular.

Close et al. (2013) han observado como la ingesta de 5000 UI/día en un grupo de jóvenes atletas deficientes en vitamina D, mejoraba el tiempo en un sprint de 10 m así como la altura de salto vertical. Otros estudios muestran como en individuos con deficiencia severa de vitamina D (< 15 nmol.l-1) suplementados con 20.000 UI de vitamina D3 en días alternos durante 10-12 semanas eleva la concentración sérica de 25 (OH) D (> 100 nmol.l-1) resultando en una mejora significativa en el tiempo medio de recuperación de la fosfocreatina en el soleo, lo que es indicativo de una mejora en la función oxidativa mitocondrial (Sinha et al., 2013).

A pesar de diferentes argumentos en conflicto, un mayor número de meta-análisis han sugerido que la suplementación diaria de vitamina D y calcio pueden mejorar la fuerza muscular y reducir el riesgo de caídas en adultos mayores, especialmente en aquellos con una concentración de 25 (OH) D <25 nmol.l-1 (McCarthy., 2014). Son necesarios más estudios que confirmen estos resultados.

Efectos sobre el control intracelular de calcio (Vazquez et al., 1997), potenciador del efecto estimulador de la leucina (Salles et al.,2013), estimula las protein kinasas activadas por mitógenos (Buitrago et al., 2013; Buitrago et al., 2006) y promueve factores de crecimiento promiogénicos y angiogénicos (García et al., 2013; García et al., 2011).

Investigaciones recientes de Ward et al. (2009) encontraron una relación directa entre los niveles de 25 (OH) D3 y los niveles de fuerza muscular, velocidad y salto de altura en niñas de 12 a 14 años. A este respecto, un reciente meta-análisis (Tomlinson, 2014) muestra como los suplementos de vitamina D3 mejoran la fuerza muscular del miembro superior e inferior en adultos sanos, practicantes o no de deporte, entre las edades de 18 y 40. No obstante, la evidencia se basa en un número total restringido de estudios, lo que sugiere que más estudios ECA deben realizarse para establecer régimen de dosificación óptimo, control de las diferencias de género y considerar los efectos en las poblaciones más grandes de atletismo. Hay una necesidad de una mayor investigación sobre la energía y la resistencia muscular con suplementos de vitamina D.

Aunque es necesario continuar investigando cuál es el papel de la la vitamina D en la recuperación muscular en el ser humano, las observaciones preliminares son prometedores sugiriendo que la concentración de vitamina D basal predice debilidad muscular inmediata y persistente después del daño post ejercicio. En particular, los datos sugieren que las concentraciones séricas > 75 nmol.L-1 pueden ser necesarias para la recuperación óptima de la fuerza después del daño (Barker et al., 2013; Owens D., et al., 2014).

Estos hallazgos, en relación con el tejido muscular y la función, sugieren que los niveles de vitamina D puede tener un efecto significativo sobre el rendimiento muscular y la prevención de lesiones, por lo tanto, posiblemente influyen en el rendimiento atlético. Sin embargo, es necesaria mayor investigación para determinar la magnitud del efecto de la vitamina D en la fuerza y el rendimiento muscular.

Vitamina D y hueso

El papel de la vitamina D en la mineralización del hueso esquelético y la homeostasis del calcio es bien conocida. Se sabe requieren niveles adecuados de calcio y 25 (OH) D para mantener una buena salud ósea. La deficiencia de 25 (OH) D resulta en una menor absorción del calcio de la dieta (85 al 90%) a través del intestino delgado. Así su deficiencia clásicamente se ha relacionado con la aparición de osteomalacia en adultos y raquitismo en niños. En su forma activa, por tanto, 1,25 (OH) D3 es un factor importante en la activación de la absorción intestinal de calcio y el aumento de las concentraciones de calcio sérico. Muchos estudios han identificado una relación directa entre los niveles de vitamina D en suero y la densidad mineral ósea en los adultos de todas las razas (Angeline et al., 2013).

Cuando los niveles séricos de vitamina D caen por debajo de 30 ng.ml-1 los niveles de PTH se incrementan, lo que provoca un aumento de la actividad osteoclástica en el hueso y estimula directamente los osteoblastos para producir receptor activador nuclear Factor-kB (RANKL), que a su vez mejora la osteoclastogénesis y la movilización de calcio desde el hueso (Holick MF 2007).

Diferentes meta-análisis de ensayos controlados aleatorios (ECA) que investigaron el efecto del suplemento de vitamina D sobre las fracturas indicando que el calcio combinado con la administración de suplementos de vitamina D reducen modestamente el riesgo de fracturas de cadera y otras no vertebrales, mientras que solo administrar vitamina D es ineficaz (DipartGroup, 2010; Hathcock, Shao, Vieth, y Heaney, 2007)

Esto puede afectar potencialmente a los atletas que están en un mayor riesgo de fracturas por estrés en base a los niveles de actividad o deporte. En poblaciones activas, suficiente vitamina D es importante para la prevención de fracturas de estrés (Larson-Meyer, 2013). En un gran ensayo de suplementos de vitamina D (n = 3700) mediante reclutas de la marina de sexo femenino, los sujetos que recibieron 800 UI/día de vitamina D durante ocho semanas tuvieron un 20% menos de incidencias de fracturas por estrés que en el grupo placebo (Lappe et al., 2008)

La relación entre la vitamina D, la densidad mineral ósea y la osteoporosis es controvertida (Christodoulou et al., 2013). Un reciente estudio de Allison et al (2014) llevado a cabo con 950 atletas muestra como no hay ninguna asociación entre la concentración de 25 (OH) D, la densidad mineral ósea y T-score en los atletas masculinos después de ajustarlo por edad, etnia y participación deportiva. El estudio muestra que a pesar de que el 57% de los atletas masculinos de estudio tenían deficiencia o falta grave en vitamina D, ello no se correlacionaba con una menor DMO o T-Score, no mostrándose en los atletas de estudio valores de osteopenia u osteoporosis en el cuello de fémur, cadera o vertebras. Los resultados podrían deberse a los ejercicios de impacto y su estimulo osteogénico sobre el hueso de estos deportistas. Por último, los atletas africanos y caucásicos presentaron significativamente mayor DMO y T-score (p <0,05) en todos los sitios (columna vertebral, el cuello y la cadera) que los de Asia, GCC, Oriente Medio y la etnia persa. Los diferentes profesionales que trabajan con atletas masculinos con 25 (OH) D deficientes debe tener en cuenta el origen étnico, junto con otros factores, como la exposición de la dieta y UVB, en la decisión de complementar ese atleta. (Allison et al.,2014)

Sistema cardiovascular

Un reciente estudio de Allison et al (2014) investigó la asociación entre la concentración de 25 (OH) D y la estructura cardiaca y función en los atletas jóvenes sanos. El estudio se llevo a cabo en 506 atletas y 244 controles, 23 y 12.3% demostró una concentración 25 (OH) D suficiente (> 30 ng.ml-1), el 30 y el 23,4% insuficiencia (20-30ng / ml), el 37,2 y el 48,8% la deficiencia (10-20 ng.ml-1) y el 11 y 15,6% deficiencia severa (<10 ng.ml-1). Los atletas con deficiencia severa presentan de forma significativa (p <0,05) un tamaño menor de la raíz aórtica, del diámetro de la aurícula izquierda, del tabique intraventricular (IVSD), del diámetro del ventrículo izquierdo durante la diástole (DDVI), de la masa ventricular izquierda (MVI), del volumen ventricular izquierdo durante la diástole (LVvolD) y del área de la aurícula derecha (RA) que los atletas insuficientes y suficientes. Por otra parte, después de la transformación logarítmica de ajuste de 25 (OH) D por edad, superficie corporal, raza y participación atlética, se observaron asociaciones positivas entre el 25 (OH) D y diámetro del volumen ventricular izquierdo, diámetro del ventrículo izquierdo durante la diástole, grosor de la pared posterior en diástole en atletas, pero no en los participantes del grupo control.

Los atletas con deficiencia severa de 25 (OH)-D (< 10 ng/mL) presentan parámetros cardiacos estructurales significativamente más pequeños que los atletas insuficientes y suficientes. (Allison R., et al., 2014)

SUPLEMENTACIÓN CON VITAMINA D EN ATLETAS

El tratamiento de un atleta debe comenzar con una apropiada evaluación del nivel de vitamina D (Angeline et al., 2013), debiendo ser incorporada dentro del denominado control bioquímico del entrenamiento, que generalmente se ha limitado al estudio de parámetros hematológicos relacionados con el metabolismo del hierro o parámetros hormonales, como el ratio testosterona:cortisol o algunas enzimas como la creatinkinasa.

Son varios los factores a considerar en cuanto a la efectividad y respuesta de la suplementación con vitamina D. Por ejemplo, y como se indicó en la primera parte del blog, la vitamina D3 es un 87% más potente en su efecto que la vitamina D2 y entre dos y tres veces mayor su acumulación (Owen et al., 2014). Otro factor importante a considerar es el estado basal de vitamina D, existiendo grandes diferencias interindividuales, lo que influye notablemente en la respuesta a la suplementación. (Owen et al., 2014). Igualmente individuos con concentraciones similares de 25-OH-D pueden responder de forma diferente debido a la variación genética del gen de la vitamina DBP (gen que codifica para la proteína de unión a la vitamina D (Nimithong et al., 2013).

Cada vez es más aceptado que la salud de muchos sistemas y procesos biológicos, incluyendo el sistema inmunológico, sistema cardiovascular, el sistema nervioso y ciclo celular dependen de las concentraciones en suero de 25 [OH] D > 75 nmol.L-1 (Heaney, 2013). Recientemente un estudio transversal en el que se ha valorado a más de 400 deportistas de diferentes modalidades deportivas ha encontrado que el 82% de la muestra presentaba unos valores inferiores al analizar las concentraciones en suero (Valtueña et al., 2014).

El grupo de Close et al., (2013) ha demostrado que para lograr concentraciones séricas > 75 nmol.l-1 es necesario la suplementación de vitamina D3 oral a una dosis de 5000 UI al día durante 8 semanas. Otros autores citados por Owen et al. (2014) indican que para obtener dichos beneficios en la salud, las concentraciones de vitamina DE 25 (OH) D deben estar > 100 ng.ml-1, lo que daría unos requerimientos de 9600 UI día (Garland et al., 2011).

Gran parte de la población deportista intenta evitar el consumo de ácidos grasos esenciales, ingiriendo en ocasiones dietas en las que los lípidos únicamente suponen un 20% de la ingesta energética. La prevalencia de esa conducta alimentaria, así como los datos que informan de bajos niveles séricos de 25 [OH] D (Valtueña et al., 2014), debemos considerar la posible suplementación con vitamina D en el deportista, especialmente en aquellas modalidades deportivas que tienen lugar en espacios cerrados y sin luz solar directa, veteranos o aquellos que se encuentran recuperándose de una lesión.

¿Cuánta vitamina D en atletas?

Teniendo en cuenta diferentes estudios y factores, muchos atletas, especialmente los atletas de interior y los que no tienen niveles suficientes, se requieren hasta 5000 UI de vitamina D/día durante ocho semanas, para llegar a 40 ng/ml, luego desde 1000 hasta 2000 UI/día para mantenimiento (Ogan, 2013). Son necesarios más estudios para concretar las dosis necesarias en relación con la salud y rendimiento del atleta.

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