Sezónna variabilita deficitu vitamínu D u detí s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva a inými chronickými ochoreniami

Seasonal variability of vitamin D deficiency in patients with inflammatory bowel disease and other chronic diseases

Background:
Bone remodelling is regulated by hormones and paracrine factors. Vitamin D deficiency is often present in patients with chronic disease, but also among healthy children.

Aims:
To investigate vitamin D deficiency and other markers of bone metabolism among Slovak out-patients and hospitalized children.

Methods:
In this prospective single center study serum levels of vitamin 25-OH-D3 and bone markers were investigated in spring (march-may) and/or in autumn (september – november) in children aged 6–18 years.

Results:
We enrolled 199 children, in 70 we performed two examinations in spring and in autumn. Serum level of vitamin D in the entire cohort was 22.5±9.3 ng/ml with a significant seasonal variability (20.4±9.1 ng/ml in spring vs. 25.7±8.9 ng/ml in autumn, p<0.0001) that was present in both the control group (n=84) and in children with chronic disease (n=72), except children with inflammatory bowel disease (n=43). Overall, vitamin D deficiency was present in 20.0% of cases, in spring in 27.3% and in autumn in 9.3%. Parathyroid hormone was elevated in 57.1% of patients with vitamin D deficiency and correlated negatively with vitamin D levels (r=-0.541, p=0.001). In adolescent children, vitamin D level correlated positively with osteoprotegerin level (r=0.362, p=0.036) and the OPG/RANKL ratio (r=0.524, p=0.001) and negatively with RANKL level (r=-0.524, p=0.001).

Conclusion:
We found a high prevalence of insufficient vitamin D levels that was associated with increased parathyroid hormone and in adolescents with increased RANKL level with potentially negative impact on bone health. It is important to draw parents´attention to the importance of vitamin D supplementation, particularly in winter, in both, children with chronic diseases as well as healthy ones.

Key words:
children, bone metabolism, chronic diseases, Crohn’s disease, ulcerative colitis, inflammatory bowel disease, vitamin D, parathyroid hormone, osteoprotegerin, RANKL

Autoři: P. Horváthová ^1*; K. Frivolt ^1*; K. Prochotská ¹; E. Vitáriušová ¹; T. Kyselová ²; J. Šemberová ²; Z. Pribilincová ¹; I. Čierna ¹; T. Dallos ¹; L. Kovács ¹
Působiště autorů: Detská klinika Lekárskej fakulty Univerzity Komenského a Detskej fakultnej nemocnice s poliklinikou, Bratislava ¹; Pracovisko klinickej imunológie a alergológie Detskej fakultnej nemocnice s poliklinikou, Bratislava ²
Vyšlo v časopise: Čes-slov Pediat 2017; 72 (4): 232-238.
Kategorie: Původní práce

*Autori prispeli k tejto práci rovnakým dielom

Souhrn

Úvod:
Kostnú remodeláciu regulujú hormóny a lokálne rastové faktory. Nedostatok vitamínu D sa často vyskytuje u pacientov s chronickým ochorením, ale aj v zdravej detskej populácii.

Ciele:
Zistiť výskyt deficitu vitamínu D a zmien niektorých regulačných faktorov kostného metabolizmu u slovenských detí.

Metódy:
V prospektívnej monocentrickej štúdii sme na jar (marec – máj) a/alebo na jeseň (september – november) stanovili sérovú koncentráciu vitamínu 25-OH-D3 a parametrov kostného metabolizmu u reprezentatívnej vzorky 6–18-ročných detí.

Výsledky:
Do štúdie sme zaradili 199 detí, u 70 sme uskutočnili párový odber na jar aj na jeseň. Koncentrácia vitamínu D bola v celom súbore 22,5 ± 9,3 ng/ml so štatisticky významnou sezónnou variabilitou (20,4 ± 9,1 ng/ml na jar vs. 25,7 ± 8,9 ng/ml na jeseň, p <0,0001), ktorá sa potvrdila v kontrolnej skupine zdravých detí (n = 84) ako aj u detí s chronickým ochorením (n = 72), okrem detí so zápalovým ochorením čreva (n = 43). Deficit vitamínu D bol prítomný celkovo vo 20,0 % prípadov, na jar u 27,3 % a na jeseň u 9,3 %. Koncentrácia parathormónu bola u detí s deficitom vitamínu D zvýšená v 57,1 % a negatívne korelovala s koncentráciou vitamínu D (r = -0,541, p = 0,001). U adolescentných detí koncentrácia vitamínu D pozitívne korelovala s koncentráciou osteoprotegerínu (r = 0,362, p = 0,036) a pomerom OPG/RANKL (r = 0,524, p = 0,001) a negatívne s koncentráciou RANKL (r = -0,524, p = 0,001).

Záver:
Zistili sme vysokú prevalenciu nedostatku vitamínu D, ktorý bol asociovaný so zvýšeným parathormónom a u adolescentných detí so zvýšenou koncentráciou RANKL s možným nepriaznivým vplyvom na kostný metabolizmus. Je potrebné zvýšenie povedomia rodičov o potrebe suplementácie vitamínu D v zimných mesiacoch u chronicky chorých ako aj zdravých detí.

KĽÚČOVÉ SLOVÁ:
deti, kostný metabolizmus, chronické ochorenia, Crohnova choroba, ulcerózna kolitída, nešpecifické zápalové ochorenia čreva, vitamín D, parathormón, osteoprotegerín, RANKL

ÚVOD

Kosti sú tvorené dynamickým tkanivom, v ktorom neustále prebieha proces remodelácie. Remodeláciu zabezpečujú osteoblasty produkujúce kostnú matrix a resorbujúce osteoklasty. Ich funkciu ovplyvňujú lokálne faktory a hormóny (medzi inými vitamín D, parathormón, kalcitonín, ligand receptor aktivátora nukleárneho faktora κB – RANKL a osteoprotegerín – OPG).

Kostný metabolizmus, hlavne nedostatok vitamínu D je toho času v centre pozornosti klinických skúmaní. Viaceré štúdie poukázali na nedostatočnú koncentráciu vitamínu D v dospelej aj v detskej populácii, niektorí autori dokonca hovoria o pandémii nedostatku vitamínu D [1]. Jeho významu pridáva aj skutočnosť, že má aj imunomodulačné účinky. Jeho nedostatok bol asociovaný so zvýšeným rizikom pre vznik autoimunných ochorení ako je roztrúsená skleróza, diabetes mellitus 1. typu alebo reumatoidná artritída, ako aj rizikom pre vývoj malígnych ochorení (karcinóm prostaty, prsníkov a čreva) [2]. Prítomnosť hypovitaminózy D bola tiež spojená s rozvojom a horším priebehom nešpecifických zápalových ochorení čreva [3].

Našim cieľom bolo zistiť prevalenciu deficitu a insuficiencie vitamínu D ako aj prípadných odchýlok v niektorých ďalších parametroch kostného metabolizmu, pričom sme hodnotili aj sezónnu variabilitu koncentrácie vitamínu D, OPG a RANKL.

PACIENTI A METÓDY

Prospektívna štúdia sa uskutočnila v rokoch 2011–2014, projekt bol schválený Etickou komisiou Detskej fakultnej nemocnice s poliklinikou v Bratislave. Rodičia podpísali informovaný súhlas.

Do štúdie boli zaradené deti vo veku 6–18 rokov hospitalizované alebo ambulatne sledované v gastroenterologickej alebo imunoalergologickej ambulancii kliniky. Vylučovacím kritériom bola akútna infekcia v období posledných 4 týždňov. Odbery krvi sa uskutočnili na jar (v mesiacoch marec – máj) a/alebo na jeseň (v mesiacoch september – november). Rodičia boli o výsledkoch vyšetrení informovaní telefonicky aj písomne. U detí s hypovitaminózou D sme odporúčali kontrolné vyšetrenie, prirodzenú suplementáciu vitamínu D stravou najmä v zimných mesiacoch a zvýšenie pohybovej aktivity a pobytu na slnku.

Zber dát a hodnotenie pacientov

Pacienti boli podľa klinických charakteristík rozdelení do troch skupín. Prvú skupinu tvorili jedinci s histologicky potvrdeným nešpecifickým zápalovým ochorením čreva (inflammatory bowel disease, IBD). Do druhej skupiny detí s chronickým ochorením sme zaradili pacientov hospitalizovaných pre iné chronické stavy (obezita, arteriálna hypertenzia, celiakia, alergická astma alebo rinitída, hepatopatia alebo nefropatia). Do kontrolnej skupiny boli zaradené deti, u ktorých nebolo diagnostikované žiadne chronické ani akútne zápalové ochorenie a neboli prítomné klinické príznaky ani laboratórne parametre svedčiace pre systémové zápalové ochorenie (pacienti vyšetrovaní pre bolesti brucha, gastroezofágovú refluxovú chorobu a znížený rast).

Hodnotenie pacientov sa uskutočnilo pri vstupnom a kontrolnom vyšetrení. Zaznamenali sme diagnózu, vek, výšku, hmotnosť, medikamentóznu liečbu v čase vyšetrenia. Antropometrické parametre sa hodnotili pomocou z-skóre špecifického pre vek a pohlavie [4, 5]. U pacientov s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva sa hodnotila aktivita ochorenia pomocou validovaných nástrojov (wPCDAI a PUCAI) [6, 7].

Laboratórne parametre

U pacientov sme vyšetrili zápalové parametre (sedimentácia erytrocytov, C-reaktívny proteín), koncentráciu albumínu a kreatinínu. Ďalšie biochemické laboratórne vyšetrenia sa uskutočnili za účelom hodnotenia kostného metabolizmu: vitamín 25-OH-D3 (stanovený elektrochemiluminiscenčnou imunoanalýzou firmy Roche, Bazilej, Švajčiarsko; variabilita metodiky 5,3–5,6 %), alkalická fosfatáza, vápnik, fosfor, horčík. Koncentráciu 25-OH-D3 sme hodnotili jednak u všetkých pacientov (s odberom na jar alebo/aj jeseň) podľa ročného obdobia a veku (do 10 rokov, od 10 do 14 rokov a nad 14 rokov) a osobitne v podskupine pacientov s párovým odberom (s odberom na jar aj jeseň). Súčasne bol vykonaný odber a zamrazené sérum za účelom neskoršieho vyšetrenia osteoprotegerínu, RANKL a parathormónu metódou ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). Séra pacientov boli skladované pri teplote -20 °C. U 54 pacientov, u ktorých bol uskutočnený párový odber, sme vyšetrili koncentráciu RANKL (sRANKL (total) ELISA, Demeditec Diagnostics GmbH, Kiel, Germany) a osteoprotegerínu (Osteoprotegerin ELISA, Biomedica Medizinprodukte GmbH & Co KG, Wien). U pacientov s hypovitaminózou D a dostupným sérom sme dodatočne vyšetrili koncentráciu parathormónu (DRG® PTH Intact, DRG International, Inc., USA). Všetky uvedené vyšetrenia boli uskutočnené podľa inštrukcií výrobcov uvedených diagnostických súprav.

Štatistická analýza

Štatistická analýza bola vykonaná pomocou počítačového programu GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA). Hodnoty sú uvedené ako priemer ± smerodajná odchýlka alebo medián (rozmedzie min – max). Na vyhodnotenie odlišností medzi skupinami (IBD, ulcerózna kolitída, Crohnova choroba, deti s iným chronickým ochorením, kontrolná skupina, podľa veku) sme použili Mannov-Whitneyho U test. Analýza hodnôt z párového odberu bola hodnotená pomocou Wilcoxonovho testu. Normálne rozloženie dát v súboroch sme skúmali pomocou D'Agostinovho-Pearsonovho omnibusového testu. Korelácie sme vypočítali nonparametrickou Spearmanovou koreláciou a vyjadrili pomocou korelačného koeficientu (r) a hodnoty p. Hodnoty p <0,05 sme hodnotili ako štatisticky signifikantné.

VÝSLEDKY

Do štúdie bolo zaradených celkovo 199 detí, ktoré boli rozdelené do troch skupín:

Nešpecifické zápalové ochorenie čreva malo 43 detí (21 chlapcov, priemerný vek 14,6 ± 3,4 rokov, výška 160,2 ± 17,0 cm, výška Z-skóre +0,25, BMI 19,5 ± 2,9 kg/m², BMI Z-skóre -0,16). Pre Crohnovu chorobu bolo liečených 25 detí, pre ulceróznu kolitídu 18 detí. U 21 pacientov sa uskutočnil párový odber krvi na jar aj na jeseň. Väčšina pacientov 31/43 (72 %) bola v štádiu remisie. Sedem z 18 pacientov (38,9 %) s ulceróznou kolitídou malo ľahkú aktivitu ochorenia a 11 bolo v remisii. Traja pacienti z 25 s Crohnovou chorobou mali ľahkú aktivitu, jeden stredne zvýšenú a jeden vysokú aktivitu ochorenia. 88 % pacientov oboch skupín užívalo mesalazín a 21 % kortikosteroidy. Celkovo 23/43 (53,5 %) pacientov užívalo imunosupresívnu liečbu azatioprinom a dvaja boli na biologickej liečbe (anti-TNF preparát). 37,2 % pacientov s IBD užívalo súčasne vitamín D3 v liekovej forme v dávke 400–1000 IU/deň (41 % v zime, 28 % v lete), v skupine pacientov liečených kortikosteroidmi to bolo 100 %.
Skupinu pacientov s chronickým ochorením tvorilo 72 detí (44 chlapcov, priemerný vek 11,3 ± 4,5 rokov, výška 147,0 ± 23,7 cm, výška z-skóre 0,50, BMI 20,5 ± 6,3 kg/m², BMI z-skóre 0,38) s diagnózami: obezita (n = 12), hypertenzia (n = 3), celiakia (n = 38), bronchiálna astma (n = 9), iné (n = 10). Na párový odber prišlo 19 pacientov.
Do kontrolnej skupiny bolo zaradených 84 detí (37 chlapcov, priemerný vek 12,2 ± 3,5 rokov, výška 146,4 ± 20,2 cm, výška Z-skóre 0,06, BMI 19,0 ± 4,1 kg/m², BMI Z-skóre 0,07), ktoré boli vyšetrované pre bolesti brucha (n = 23), gastroezofagovú refluxovú chorobu (n = 22), znížený rast (n = 26), enurézu (n = 3), iné (n = 10). Párový odber bol uskutočnený u 30 z nich.

Pacienti s chronickým ochorením a pacienti v kontrolnej skupine užívali vitamín D3 v dávke 400–1000 IU/deň v 15,4 % resp. v 8,2 %.

Zápalové parametre

Hodnoty CRP u pacientov s Crohnovou chorobou boli zvýšené nad 10 mg/l u 9/25 (36 %) pacientov a boli v porovnaní s pacientami s ulceróznou kolitídou významne vyššie (medián 6,25 mg/l vs. 0,04 mg/l, p = 0,016). Zvýšenú hodnotu CRP mali 3/18 (16,6 %) pacienti s ulceróznou kolitídou. Hodnota CRP bola vyšetrená u 21/84 (25 %) pacientov v kontrolnej skupine, pričom ani jeden z nich nemal zvýšenú zápalovú aktivitu. Nezistili sme koreláciu medzi zápalovými markermi a sérovými koncentráciami vitamínu D (sedimentácia erytrocytov: r = 0,123, p = 0,297; CRP: r = -0,179, p = 0,054).

Vitamín D u všetkých pacientov

Koncentrácia vitamínu D v celom súbore bola na jar 20,4 ± 9,1 ng/ml (n = 161), na jeseň 25,7 ± 8,9 ng/ml (n = 108) (p <0,0001) a celkovo bez ohľadu na ročné obdobie 22,5 ± 9,3 ng/ml (n = 269 meraní). Porovnanie jarných a jesenných hodnôt poukázalo na významne nižšie koncentrácie vitamínu D na jar u detí s chronickým ochorením (19,3 ± 8,8 ng/ml vs. 26,2 ± 9,2 ng/ml, p=0,049) a u detí kontrolnej skupiny (21,1 ± 8,4 ng/ml vs. 27,2 ± 8,7 mg/ml, p <0,0001), pričom pacienti kontrolnej skupiny mali na jeseň významne vyššiu koncentráciu vitamínu D ako pacienti s IBD (p = 0,0257) (graf 1). U pacientov s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva sme nezistili sezónnu variabilitu v koncentrácii vitamínu D (21,3 ± 10,3 ng/ml na jar vs. 21,7 ± 8,1 ng/ml na jeseň, p = 0,8565) ani významný rozdiel v koncentrácii vitamínu D medzi pacientami s Crohnovou chorobou (celkovo 20,5 ± 8,3 ng//ml; na jar 20,5 ± 8,4 ng/ml vs. na jeseň 20,6 ± 8,4 ng/ml, p = 0,8682) a ulceróznou kolitídou (celkovo 22,9 ± 11,1 ng//ml, p = 0,4216; na jar 22,4 ± 12,6 ng/ml vs. na jeseň 23,9 ± 7,4 ng/ml, p = 0,7504).

**Graf 1. Koncentrácia vitamínu D u pacientov s chronickým zápalovým ochorením čreva, s inými chronickými ochoreniami a kontrolnej skupiny.**
IBD – nešpecifické zápalové ochorenie čreva (Inflammatory Bowel Disease), CHO – chronické ochorenia. Hodnota p bola vypočítaná pomocou Mannovho-Whitneyho U testu.

Pacienti kontrolnej skupiny nad 14 rokov mali na jar signifikantne vyššiu koncentráciu vitamínu D oproti menším deťom vo veku od 10 do 14 rokov (24,7 ± 8,7 ng/ml vs. 18,8 ± 8,65 ng/ml, p = 0,0117) aj oproti rovesníkom s IBD, u ktorých sme zaznamenali práve u adolescentov najnižšie koncentrácie (17,5 ± 8,7 ng/ml, p = 0,0254). Deti s IBD do 10 rokov mali najvyššiu koncentráciu vitamínu D v porovnaní s adolescentami s IBD (30,8 ± 8,2 ng/ml vs. 17,5 ± 8,7 ng/ml, p = 0,0083) aj oproti rovesníkom v kontrolnej skupine (19,7 ± 7,0 ng/ml, p = 0,0142) a rovesníkom s chronickým ochorením (19,1 ± 8,4 ng/ml, p = 0,0161). Na jeseň sa tieto asociácie nepotvrdili a celkovo u pacientov nad 14 rokov bola koncentrácia vitamínu D najvyššia u malých detí do 10 rokov a najnižšia u adolescentov (28,7 ± 9,1 ng/ml vs. 22,9 ± 9,5 ng/ml, p = 0,0081).

Bez ohľadu na diagnózu a ročné obdobie sme optimálnu koncentráciu (nad 32 ng/ml) zaznamenali v 36/269 (13,4 %) prípadoch, v 162/269 (60,2 %) prípadoch dostatočnú koncentráciu vitamínu D (nad 20 ng/ml), v 53/269 (19,7 %) prípadoch bola prítomná insuficiencia a v 54/269 (20,1 %) deficit vitamínu D a z nich v 25/269 (9,3 %) prípadoch ťažký deficit vitamínu D. Graf 2 znázorňuje percentuálne zastúpenie pacientov s dostatočnou sérovou koncentráciou vitamínu D, s insuficienciou a deficitom v jednotlivých skupinách. Optimálnu koncentráciu malo v skupine detí so zápalovým ochorením čreva 15,4 % na jar a 12 % na jeseň. Deväť percent detí v súbore s chronickým ochorením a v kontrolnom súbore na jar a 21,7 % resp. 18,3 % na jeseň malo optimálnu koncentráciu vitamínu D. Osem z 39 pacientov (20,5 %) so zápalovým ochorením čreva malo ťažký deficit vitamínu D pod 10 ng/ml na jar (traja mali Crohnovu chorobu a piati ulceróznu kolitídu). Na jeseň mal jeden pacient so zápalovým ochorením čreva koncentráciu vitamínu D poukazujúcu na ťažký nedostatok. Kým na jar malo ťažký deficit 17,9 % a 7,3 % detí s chronickým ochorením resp. kontrolného súboru, na jeseň sa ťažký deficit nevyskytol u žiadnych z nich.

**Graf 2. Percentuálne rozdelenie pacientov jednotlivých skupín podľa sérovej koncentrácie vitamínu D na jar a na jeseň.**

Vitamín D u pacientov s párovým odberom

Koncentrácia vitamínu D u pacientov (n = 70) s dostupným párovým odberom na jar bola významne nižšia ako na jeseň (21,3 ± 9,1 ng/ml vs. 24,8 ± 8,7 ng/ml, p = 0,002) a celkovo bola 23,1 ± 9,0 ng/ml. U pacientov s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva (n = 21) bola koncentrácia vitamínu D na jar aj na jeseň podobná (23,1 ± 10,7 ng/ml vs. 22,4 ± 8,4 ng/ml, p = 0,9457). U pacientov v kontrolnej skupine (n = 30) a pacientov s chronickým ochorením (n = 19) bola prítomná sezónna variabilita (22,0 ± 8,2 ng/ml vs. 26,1 ± 8,3 ng/ml, p = 0,025 resp. 18,3 ± 8,0 vs. 25,4 ± 9,4 ng/ml, p = 0,013). Bez ohľadu na diagnózu a ročné obdobie, dostatočnú koncentráciu sme zaznamenali v 85/140 (60,7 %) prípadoch, insuficienciu v 30/140 (21,4 %) a deficit v 25/140 (17,9 %) prípadoch, pričom ťažký deficit v 6/140 (4,3 %) z nich. Výsledky z jarných odberov poukázali na dostatočnú koncentráciu u 51,4 %, insuficienciu a deficit u 24,3 % a ťažký deficit u 14,9 %. Na jeseň malo celkovo 70,0 % dostatočnú koncentráciu, 18,6 % a 11,4 % insuficienciu resp. deficit a u jedného pacienta pretrvával ťažký deficit.

PTH u pacientov s hypovitaminózou D

Sérum na vyšetrenie parathormónu bolo dostupné u 21/25 (84 %) detí s ťažkou hypovitaminózou D (pod 10 ng//ml), u 35/54 (64,8 %) s deficitom (pod 15 ng/ml) a u 27/53 (52,8 %) detí s insuficienciou vitamínu D (≤20 a >15 ng//ml). Medián sérovej koncentrácie parathormónu (norma 15–65 pg/ml) bol 67,2 pg/ml (rozmedzie 17,4–243,9). Zvýšený parathormón malo celkovo 33/62 (53,2 %) detí: 12/15 (80,0 %) pacientov s IBD, 13/26 (50,0 %) detí s chronickým ochorením a 8/21 (38,1 %) pacientov kontrolnej skupiny. Pacienti s IBD mali štatisticky významne vyššiu koncentráciu parathormónu (92,4 pg/ml, rozmedzie 36,7–170,4) v porovnaní s pacientami s iným chronickým ochorením (62,3 pg/ml, rozmedzie 20,1–243,9, p = 0,0488) a kontrolnou skupinou (58,2 pg/ml, rozmedzie 17,4–128,6, p = 0,0047). Šestnásť z 21 (76,2 %) pacientov s ťažkým deficitom vitamínu D malo zároveň zvýšenú koncentráciu parathormónu. U pacientov s deficitom vitamínu D (n = 35) parathormón bol zvýšený v 20/35 (57,1 %) prípadoch a významne negatívne koreloval s koncentráciou vitamínu D (r = -0,541, p = 0,001) (graf 3).

**Graf 3. Korelácia vitamínu D a parathormónu u pacientov s deficitom vitamínu D.**
Hodnoty p a r boli vypočítané pomocou pearmanovej korelácie.

RANKL a OPG

RANKL a osteoprotegerín sme vyšetrili u 54 pacientov s párovým odberom na jar a jeseň (IBD n = 16, chronické ochorenie n = 15, kontrolná skupina n = 23). Medián sérovej koncentrácie RANKL a OPG bol na jar 304,7 pmol/l (rozmedzie 19,5–1456) resp. 4,32 pmol/l (0,01–29,57) a na jeseň 271,8 pmol/l (41,8–1622), p = 0,405 resp. 4,43 pmol/l (0,01–11,69), p = 0,622. Koncentrácia RANKL, OPG a ich pomer OPG/RANKL boli podobné vo všetkých troch skupinách podľa diagnózy a nebola u nich dokázaná štatisticky významná sezónna variabilita. Chlapci mali vyššiu koncentráciu OPG, vyšší pomer OPG/RANKL a nižší RANKL ako dievčatá (4,82 vs. 3,88 pmol/l, p = 0,0223 resp. 0,019 vs. 0,008, p = 0,0014 resp. 220,8 vs. 362,1 pmol/l, p = 0,0018). Vek koreloval negatívne s koncentráciou RANKL (r = -0,271, p = 0,005) a pozitívne s pomerom OPG//RANKL (r = 0,208, p = 0,030), kým vek nebol asociovaný s koncentráciou OPG (r = -0,021, p = 0,828) ani vitamínu D (r = -0,065, p = 0,502). V podskupine pacientov nad 14 rokov (n = 34) koncentrácia D vitamínu pozitívne korelovala s koncentráciou OPG (r = 0,362, p = 0,036) a pomerom OPG/RANKL (r = 0,524, p = 0,001) a negatívne s koncentráciou RANKL (r = -0,524, p = 0,001). Uvedené asociácie koncentrácie vitamínu D s markermi kostného metabolizmu neboli prítomné vo vekových skupinách detí 6–10 a 10–14 rokov.

Ďalšie kostné markery u všetkých pacientov

Hodnotu alkalickej fosfatázy na dolnej hranici (norma 0,85–6,8 μkat/l) mali dve adolescentné dievčatá, jedno s gastroezofágovou refluxovou chorobou a jedno s celiakiou, ktoré však nemali iné príznaky vrodenej hypofosfatazémie. Zvýšená hodnota alkalickej fosfatázy bola zistená u jedného dieťaťa s chronickým ochorením. Hypokalcémia (<2,25 mmol/l) bola prítomná u štyroch detí so zápalovým ochorením čreva, dvaja z nich mali súčasne hypoalbuminémiu.

DISKUSIA

Viaceré súčasné štúdie poukazujú na nedostatočné hodnoty vitamínu D v rôznych detských populáciách [8–13]. V celom súbore sme zistili dostatočnú koncentráciu vitamínu D (nad 20 ng/ml) u 60 % detí, kým u 20 % sa vyskytla insuficiencia (≤20 a >15 ng/ml) a v ďalších 20 % deficit vitamínu D (pod 15 ng/ml) [2, 14, 15]. V súbore kontrolných detí sme zistili deficit u 22 % pacientov na jar, pričom štyri (7,3 %) deti mali ťažký deficit (pod 10 ng/ml). Po letnom slnení sa deficit vyskytol iba u dvoch detí. Pri hodnotení dostatočnej koncentrácie (nad 20 ng//ml) malo 54,5 % kontrolných detí na jar a až 80,0 % detí na jeseň vyhovujúce hodnoty. Tieto výsledky potvrdzujú priaznivý vplyv expozície slnečnému žiareniu na koncentráciu vitamínu D. Súčasne poukazujú na potrebu profylaktických opatrení v zdravej populácii v zimnom období, kedy v našej zemepisnej šírke množstvo UV-B fotónov dosahujúcich zemskú atmosféru je výrazne znížené a preto nedostačujúce pre tvorbu vitamínu D v koži ani pri prolongovanom slnení [2].

Podobne aj v skupine pacientov s chronickým ochorením bola prevalencia insuficiencie vitamínu D bez ohľadu na ročné obdobie dokázaná v 44,4 %. U 217 obéznych adolescentov z Brooklynu sa insuficiencia vitamínu D zistila v 55,2 % [16]. Vyššia prevalencia v danom súbore sa dá vysvetliť prítomnosťou Afroameričanov v skúmanej populácii a nižším zastúpením obéznych detí v našom súbore (19,4 % na základe BMI Z-skóre >2 SD).

Nešpecifické zápalové ochorenia čreva patria medzi ochorenia so stúpajúcou incidenciou v detskej populácii [17, 18] a vystavujú postihnutých jedincov zvýšenému riziku pre hypovitaminózu D [19–21]. Výskyt deficitu a insuficiencie vitamínu D u detských pacientov s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva nebol u nás doteraz opísaný, sú však známe údaje u dospelých. Z 220 dospelých pacientov s IBD (Crohnova choroba n = 141, ulcerózna kolitída n = 79) malo nedostatočnú koncentráciu (pod 20 ng/ml) vitamínu D v zime/na jar 42 % (48,7 % v našom súbore) a 28 % v lete/na jeseň (44 % v našom súbore). Autori navyše dospeli k záveru, že koncentrácia vitamínu D v zime/na jar významne korelovala s kvalitou života pacientov a suplementácia nízkymi dávkami vitamínu D u časti pacientov nemala signifikantný vplyv na koncentráciu vitamínu D [22]. Nami zistený výskyt insuficiencie vitamínu D je porovnateľný so spomínanou štúdiou na jar, ale je vyšší na jeseň a je o niečo vyšší aj v porovnaní so zistením americkej (34,6 %) a austrálskej štúdie u detí s IBD (38 %) [19, 21].

Na základe posledných odporúčaní českej Pracovnej skupiny detskej gastroenterológie a výživy Českej pediatrickej spoločnosti pre diagnostiku a liečbu IBD u detí je substitučná liečba vitamínom D indikovaná u pacientov liečených kortikoidmi, u pacientov s malnutríciou a v období rastového špurtu [23]. V našom súbore užívala vitamín D tretina pacientov s IBD v obvyklej dávke (1000 IU/deň), pričom Hlavatý a spol. predpokladajú, že v závislosti od východzej koncentrácie, prítomnosti ileálneho postihnutia a body mass indexu môže byť u pacientov s IBD potrebná vyššia dávka vitamínu D (1800 až 10 000 IU/deň) [3]. Oproti predošlým štúdiam [19, 24, 25] a nášmu predpokladu variabilita sérovej koncentrácie vitamínu D v závislosti od ročného obdobia u pacientov s IBD v súčasnej štúdii nebola dokázaná. Keďže hlavným zdrojom vitamínu D v letných mesiacoch je slnečné žiarenie, predpokladáme, že nedostatočný vzostup koncentrácie vitamínu D na jeseň bol ovplyvnený používaním opaľovacích krémov s vysokým faktorom odporúčaným pri imunomodulačnej liečbe a zníženou pohybovou aktivitou a pobytom na slnku, ktoré sú známe u detských pacientov s IBD nielen pri aktívnom ochorení, ale aj u tých v remisii [26]. Nezistili sme štatisticky významné rozdiely v sérových koncentráciách D vitamínu u detí s ulceróznou kolitídou ani Crohnovou chorobou, ktoré však boli prítomné v štúdii Kuwabara a spol. [27]. Porovnaním koncentrácie vitamínu D u IBD pacientov s kontrolnou skupinou sme zistili významne vyššie koncentrácie vitamínu D u kontrolných detí na jeseň, čo je v súlade s výsledkami Lamba a spol. [28]. Naopak, niektorí autori publikovali podobný výskyt hypovitaminózy D u pacientov s IBD a kontrolným súborom (75 % vs. 62 % alebo 37 % vs. 30 %) [24, 29].

Hodnotenie a porovnávanie výsledkov rôznych štúdií sťažuje nejednotná klasifikácia deficitu vitamínu D ako aj koncentrácie vitamínu D potrebné k supresii parathormónu a používanie rôznych jednotiek vitamínu D v publikáciách (2,49 nmol/l = 1 μg/l = 1 ng/ml). Pragmatické rozlíšenie pacientov s dostatočnou koncentráciou vitamínu D (>50 nmol/L = 20 ng/ml) a ťažkým deficitom (<25 nmol/L = 10 ng/ml) odporúča Európska spoločnosť pre detskú gastroenterológiu, hepatológiu a výživu [15]. Definícia optimálnej koncentrácie, ktorá sa odporúča u dospelých,pochádza zo zistenia, že pri koncentrácii vitamínu D nad 32 ng/ml bola koncentrácia parathormónu stabilná a k jeho zvýšeniu došlo pri poklese vitamínu D pod túto “optimálnu” koncentráciu [30]. Naopak v štúdii autorov Outila a spol. u adolescentných dievčat sa koncentrácia parathormónu zvýšila pri koncentrácii D vitamínu pod 16 ng/ml [31].

Koncentrácia parathormónu u pacientov s deficitom D vitamínu bola v našom súbore zvýšená v 57,1 % prípadov a korelovala negatívne s koncentráciou vitamínu D. Navyše sekundárna hyperparatyreóza bola prítomná u 76,2 % pacientov s ťažkým deficitom. Napriek tomu, že podľa medzinárodných odporúčaní je definovaná dostatočná koncentrácia vitamínu D u detí nad 20 ng/ml, mala v našom súbore vyše polovica pacientov s koncentráciou vitamínu D pod 20 ng/ml a s meranými koncentráciami PTH súčasne zvýšený parathormón a takmer štvrtina mala hodnoty nad 100 pg/mL. Na základe týchto údajov preto predpokladáme, že pre dostatočnú supresiu parathormónu je v našich podmienkach pravdepodobne potrebná vyššia koncentrácia vitamínu D ako 20 ng/ml.

Parathormón reguluje kalcémiu a sérovú koncentráciu fosforu. Účinok parathormónu na osteoklasty je nepriamy, a to prostredníctvom parakrinne pôsobiacich faktorov, ako sú RANKL a OPG. RANKL sa po stimulácii parathormónom exprimuje na povrchu osteoblastov, následne sa viaže na receptor RANK na povrchu osteoklastov a stimuluje ich k resorpcii kosti. Väzba RANKL na RANK môže byť blokovaná osteoprotegerínom z osteoblastov. Koncentrácia OPG a RANKL nevykazovala v našom súbore štatisticky signifikantnú sezónnu variabilitu a bola podobná vo všetkých troch skupinách. Moschen a spol. naopak poukázali na signifikantne vyššie koncentrácie osteoprotegerínu u pacientov s Crohnovou chorobou aj ulceróznou kolitídou v porovnaní s kontrolnou skupinou pri vyšetrení 112 pacientov s IBD [32]. V našom súbore RANKL bol vyšší u dievčat a negatívne koreloval s vekom. Wasilewska a spol. oproti tomu opísali vyššiu koncentráciu RANKL u zdravých chlapcov a adolescentov v porovnaní s menšími deťmi, kým osteoprotegerín bol podobný u oboch pohlaví aj podľa veku [33]. Dôležité je zistenie, že u adolescentov nad 14 rokov bola nižšia koncentrácia vitamínu D asociovaná so zvýšenou kostnou resorpciou. Na základe našich výsledkov boli v tejto vekovej kategórii najrizikovejší pre hypovitaminózu D pacienti s IBD, ktorí mali významne nižšie koncentrácie vitamínu D na jar oproti deťom do 10 rokov s IBD aj oproti svojim rovesníkom v kontrolnej skupine.

Limitáciami našej štúdie sú malý počet pacientov, nehomogénne zloženie súboru a vykonanie vyšetrení v jednom centre. Koncentráciu vitamínu D sme síce vyšetrovali u hospitalizovaných detí, avšak vzhľadom na minimálnu interindividuálnu variabilitu predpokladáme, že výsledky pacientov zaradených do kontrolnej skupiny sú porovnateľné s hodnotami v zdravej detskej populácii a ich chorobné stavy len ťažko môžu mať vplyv na kostný metabolizmus a koncentráciu vitamínu D. Vhodné by bolo rozšírenie štúdie na viaceré centrá na území Slovenska, zaradenie aj nehospitalizovaných zdravých detí, systematicky hodnotiť vplyv dávkovania vitamínu D na jeho koncentráciu ako aj ostatné parametre kostného metabolizmu a k doteraz skúmaným parametrom pridať hodnotenie kostnej denzity za účelom odhalenia dopadu nedostatku vitamínu D na tvorbu kostnej hmoty.

ZÁVER

Zistili sme vysokú prevalenciu nedostatku vitamínu D v súbore hospitalizovaných a ambulantne sledovaných detí. U polovice týchto detí s dostupnou koncentráciou parathormónu bola zároveň prítomná sekundárna hyperparatyreóza. Sezónna variabilita sa potvrdila v kontrolnej skupine a v skupine detí s chronickým ochorením, nie však u detí s nešpecifickým zápalovým ochorením čreva. Koncentrácia osteoprotegerínu a markeru kostnej resorpcie RANKL bola podobná v týchto troch skupinách a nezávisela od ročného obdobia. U adolescentných detí bola nižšia koncentrácia vitamínu D asociovaná so zvýšenou kostnou resorpciou.

Za dôležité považujeme systematické zvyšovanie povedomia rodičov o možnostiach prirodzenej suplementácie vitamínu D stravou bohatou na vitamín D (rybia hlavne treščia pečeň, rybí olej, mäso stredne tučných a tučných morských rýb ako sleď, losos, makrela a sardinka, vaječný žĺtok), alebo potravinami fortifikovanými vitamínom D (niektoré mliečne nápoje, margaríny, cereálie) predovšetkým v zimných mesiacoch a zvyšovanie pohybovej aktivity a pobytu na slnku s primeranou ochranou. Chronicky chorí pacienti by mali mať pravidelné kontroly koncentrácie vitamínu D, alkalickej fosfatázy, pomeru Ca/kreatinín v moči a prípadne parathormónu na jar a jeseň, a podľa výsledkov upravenú sezónnu substitučnú dávku vitamínom D3, pri nedostatku pravdepodobne aj vo vyšších dávkach (2000 až 5000 IU/deň po dobu 1–3 mesiacov), aby bola dosiahnutá sérová koncentrácia aspoň 20 ng/ml, optimálne nad 30 ng/ml.

Poďakovanie

Autori by sa radi poďakovali pacientom a ich rodičom za výbornú spoluprácu. Poďakovanie patrí aj kolegom MUDr. Lenke Vojtasovej, MUDr. Eszter Hegyi, PhD., MUDr. Marianne Biathovej, MUDr. Daniele Dorňákovej, MUDr. Gabrielle Nagyovej, Mgr. Slávke Požgayovej a kolektívu 2. detskej kliniky LFUK a DFNsP, ktorí sa podielali na zaradení pacientov do tejto štúdie, na zbere dát a biologického materiálu.

Projekt bol podporený grantom VEGA 1/1267/12, KF bola podporovaná štipendiom od Collegium Talentum.

Došlo: 29. 7. 2016

Přijato: 2. 3. 2017

Korešpondujúci autor:

MUDr. Klára Frivolt

Detská klinika LFUK a DFNsP

Limbová 1

833 40 Bratislava

Slovenská republika

e-mail: dk@dfnsp.sk

Zdroje

1. Šašinka MA, Furková K. Slnečný vitamín – Pandémia nedostatku vitamínu D. Bratislava: Herba, 2012.

2. Misra M, Pacaud D, Petryk A, et al. Vitamin D deficiency in children and its management: review of current knowledge and recommendations. Pediatrics 2008; 122 (2): 398–417.

3. Hlavaty T, Krajcovicova A, Payer J. Vitamin D therapy in inflammatory bowel diseases: who, in what form, and how much? J Crohns Colitis 2015; 9 (2): 198–209.

4. WHO Child Growth Standards based on length/height, weight and age. Acta Paediatr Suppl 2006; 450: 76–85.

5. Butte NE, Garza C, de Onis M. Evaluation of the feasibility of international growth standards for schoolaged children and adolescents. Food Nutr Bull 2006; 27 (4 Suppl): S169–174.

6. Turner D, Griffiths AM, Walters TD, et al. Mathematical weighting of the Pediatric Crohn´s Disease Activity Index (CDAI) and comparison with its other short versions. Inflamm Bowel Dis 2012;18(55-62.

7. Turner D, Otley AR, Mack D, et al. Development, validation, and evaluation of Pediatric Ulcerative Colitis Activity Index: A prospective multicenter study. Gastroenterology 2007;133: 423–432.

8. Looker AC, Johnson CL, Lacher DA, et al. Vitamin D status: United States, 2001–2006. NCHS Data Brief 2011; 59: 1–8.

9. Andersen R, Molgaard C, Skovgaard LT, et al. Teenage girls and elderly women living in northern Europe have low winter vitamin D status. Eur J Clin Nutr 2005; 59 (4): 533–541.

10. Guillemant J, Le HT, Maria A, et al. Wintertime vitamin D deficiency in male adolescents: effect on parathyroid function and response to vitamin D3 supplements. Osteoporos Int 2001; 12 (10): 875–879.

11. Furková K, Hrachová J, Najdeková I, et al. Koncentrácie vitamínu D u detí a adolescentov sledovaných v nefrologickej ambulancii. Lek Obz 2010; 59 (6): 216–220.

12. Košturiak R, Jeseňák M. Vitamín D a jeho vzťah k vybraným imunologickým parametrom. Pediatria (Bratisl) 2016; 11 (1): 11–16.

13. Janíková K, Vojarová L, Michnová Z, et al. Hladiny vitamínu D u zdravých detí. Pediatria (Bratisl) 2013; 8 (1): 29–33.

14. Pappa HM, Langereis EJ, Grand RJ, et al. Prevalence and risk factors for hypovitaminosis D in young patients with inflammatory bowel disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2011; 53 (4): 361–364.

15. Braegger C, Campoy C, Colomb V, et al. Vitamin D in the healthy European paediatric population. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2013; 56 (6): 692–701.

16. Smotkin-Tangorra M, Purushothaman R, Gupta A, et al. Prevalence of vitamin D insufficiency in obese children and adolescents. J Pediatr Endocrinol Metab 2007; 20 (7): 817–823.

17. Schwarz J. S Incidence idiopatických střevních zánětů u dětí a dospívajících v Plzeňském kraji v letech 2001–2011: Prospektivní studie. Čes-slov Pediat 2013; 68 (3): 149–156.

18. Pozler O, Malý J, Bónová O, et al. Idiopatické střevní záněty u dětí a dospívajících v ČR v letech 1990–2001. Čes-slov Pediat 2004; 59 (2): 63–69.

19. Pappa HM, Gordon CM, Saslowsky TM, et al. Vitamin D status in children and young adults with inflammatory bowel disease. Pediatrics 2006; 118 (5): 1950–1961.

20. Sentongo TA, Semaeo EJ, Stettler N, et al. Vitamin D status in children, adolescents, and young adults with Crohn disease. Am J Clin Nutr 2002; 76 (5): 1077–1081.

21. Levin AD, Wadhera V, Leach ST, et al. Vitamin D deficiency in children with inflammatory bowel disease. Dig Dis Sci 2011; 56 (3): 830–836.

22. Hlavaty T, Krajcovicova A, Koller T, et al. Higher vitamin D serum concentration increases health related quality of life in patients with inflammatory bowel diseases. World J Gastroenterol 2014; 20 (42): 15787–15796.

23. Adamcová M, Bajer M, Bajerová K, et al. Doporučení Pracovní skupiny dětské gastroenterologie a výživy ČPS pro diagnostiku a léčbu nespecifických střevních zánětů u dětí. Čes-slov Pediat 2012; 67 (Suppl 2): 3–48.

24. Alkhouri RH, Hashmi H, Baker RD, et al. Vitamin and mineral status in patients with inflammatory bowel disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2013; 56 (1): 89–92.

25. Tajika M, Matsuura A, Nakamura T, et al. Risk factors for vitamin D deficiency in patients with Crohn's disease. J Gastroenterol 2004; 39 (6): 527–533.

26. Werkstetter KJ, Ullrich J, Schatz SB, et al. Lean body mass, physical activity and quality of life in paediatric patients with inflammatory bowel disease and in healthy controls. J Crohns Colitis 2012; 6 (6): 665–673.

27. Kuwabara A, Tanaka K, Tsugawa N, et al. High prevalence of vitamin K and D deficiency and decreased BMD in inflammatory bowel disease. Osteoporos Int 2009; 20 (6): 935–942.

28. Lamb EJ, Wong T, Smith DJ, et al. Metabolic bone disease is present at diagnosis in patients with inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther 2002; 16 (11): 1895–1902.

29. Laakso S, Valta H, Verkasalo M, et al. Impaired bone health in inflammatory bowel disease: a case-control study in 80 pediatric patients. Calcif Tissue Int 2012; 91 (2): 121–130.

30. Chapuy MC, Preziosi P, Maamer M, et al. Prevalence of vitamin D insufficiency in an adult normal population. Osteoporos Int 1997; 7 (5): 439–443.

31. Outila TA, Karkkainen MU, Lamberg-Allardt CJ. Vitamin D status affects serum parathyroid hormone concentrations during winter in female adolescents: associations with forearm bone mineral density. Am J Clin Nutr 2001; 74 (2): 206–210.

32. Moschen AR, Kaser A, Enrich B, et al. The RANKL/OPG system is activated in inflammatory bowel disease and relates to the state of bone loss. Gut 2005; 54 (4): 479–487.

33. Wasilewska A, Rybi-Szuminska AA, Zoch-Zwierz W. Serum osteoprotegrin (OPG) and receptor activator of nuclear factor kappaB (RANKL) in healthy children and adolescents. J Pediatr Endocrinol Metab 2009; 22 (12): 1099–1104.