Vitamina D & Insulino Resistenza

Review scientifica sull’analisi dell’associazione tra carenza di vitamina D e resistenza all’insulina

https://www.mdpi.com/2072-6643/11/4/794

ABSTRACT

Studi recenti hanno rivelato che la carenza di vitamina D è molto comune e può essere associata alla patogenesi di malattie legate all’insulino-resistenza, incluse obesità e diabete. Questa revisione mira a fornire meccanismi molecolari che mostrano come la carenza di vitamina D possa essere coinvolta nella formazione di resistenza all’insulina. Il database PubMed e gli elenchi di riferimento pubblicati sono stati raggruppati per trovare studi pubblicati tra il 1980 e il 2019. È stato identificato che l’azione molecolare della vitamina D è coinvolta nel mantenimento dei normali livelli a riposo di ROS e Ca2 +, non solo nelle cellule beta pancreatiche, ma anche nei tessuti che rispondono all’insulina. L’azione sia genomica che non genomica della vitamina D è diretta verso la segnalazione dell’insulina. In tal modo, la vitamina D riduce l’entità delle patologie associate all’insulino-resistenza come lo stress ossidativo e l’infiammazione. Più recentemente, è stato anche dimostrato che la vitamina D previene le alterazioni epigenetiche associate all’insulino-resistenza e al diabete. In conclusione, la carenza di vitamina D è uno dei fattori che accelerano la formazione di insulino-resistenza. I risultati della ricerca di base e clinica supportano l’azione benefica della vitamina D nella riduzione dell’insulino-resistenza e delle patologie correlate.

INSULINO RESISTENZA

L’insulina è un ormone prodotto dalle cellule beta del nostro pancreas e ha un ruolo fondamentale nella regolazione del metabolismo di carboidrati, proteine e grassi. L’insulina riduce i livelli di glucosio, aminoacidi e acidi grassi presenti nel circolo sanguigno, ne promuove la conversione rispettivamente in glicogeno, proteine e trigliceridi e ne favorisce il deposito negli organi di stoccaggio (fegato, muscoli e tessuto adiposo).

Tutti noi abbiamo sentito parlare del ruolo fondamentale dell’insulina nella regolazione della nostra glicemia (cioè dei livelli di glucosio nel sangue). Tutti abbiamo dato colpa all’insulina almeno una volta nella vita! Ma non è mai colpa sua se ingrassiamo.

L’insulina è l’unico ormone del nostro corpo in grado di ridurre i livelli ematici di glucosio, permettendone l’ingresso all’interno delle cellule di muscoli, fegato e tessuto adiposo. È proprio questo zucchero nel sangue che, in base ai suoi livelli, stimola la secrezione di insulina nei soggetti sani.

L’insulina è un ormone proteico che non può entrare all’interno delle cellule e può agire solamente a livello del loro rivestimento esterno (membrana cellulare) dove sono presenti i suoi “recettori”, piccole proteine con la funzione di “porte”: l’insulina è una “chiave”, in grado di aprire queste porte recettoriali e di consentire l’ingresso del glucosio all’interno delle cellule attraverso dei canali di membrana. Così le cellule sono rifornite di glucosio e lo possono utilizzare per produrre energia e per il loro normale metabolismo.

L’insulina quindi viene definita come ormone di deposito perché agisce favorendo il passaggio del glucosio dal sangue all’interno delle cellule dei tessuti.

A livello epatico, l’insulina inibisce la liberazione del glucosio dal fegato e stimola il deposito sotto forma di glicogeno (una scorta di energia prontamente disponibile per l’organismo e per mantenere sempre stabile la glicemia).

Però se già il fegato è saturo di glicogeno, quello in eccesso verrà convertito in grassi, principalmente trigliceridi, che verranno riversati a scorrazzare liberi nel torrente ematico dove potrebbero andare a rilassarsi nelle pareti arteriose (aumentando il rischio di patologie cardiovascolari) o andranno a “prendere il sole” direttamente nel tessuto adiposo aumentandone il volume della singola cellula o creandone nuove bastardissime. Da ricordare che la vitamina D si accumula nel tessuto adiposo, da recenti studi sembra che anche al grasso piace abbronzarsi.

Il rilascio di insulina da parte del pancreas inoltre inibisce la lipolisi, le cellule adipose smettono di rilasciare acidi grassi e invece vengono promosse al loro deposito.

Possiamo dire che l’insulina normalizza la glicemia sia permettendo l’utilizzo del glucosio da parte delle cellule sia, in caso di eccesso, facendolo depositare come grasso nel tessuto adiposo.

In alcuni casi il nostro pancreas produce insulina senza che questa possa esercitare la sua azione di “chiave” nelle cellule. Cosa succede?

Le cellule bersaglio dell’insulina (principalmente del fegato, del muscolo e del tessuto adiposo) possono diventare “sorde” e resistenti alla sua azione: innanzitutto non ricevono più il glucosio, che resta nel sangue, con la possibilità di causare iperglicemia. A livello del tessuto adiposo, poi, le cellule perdono la loro funzione di deposito di acidi grassi e li rilasciano nel circolo sanguigno.

L’insulina, da parte sua, non si dà per vinta e per farsi sentire dalle cellule ormai sorde prova a fare la “voce grossa”.

Il risultato è che nel sangue aumenta notevolmente la concentrazione di questo ormone, per cui si può andare incontro a iperinsulinemia.

Questo stato così delineato, in cui le cellule dell’organismo presentano una ridotta sensibilità all’insulina, prende il nome di “resistenza insulinica o insulino-resistenza”.

Nella maggior parte dei casi, l’origine dell’insulino-resistenza rimane sconosciuta e si pensa sia frutto della combinazione di due fattori:

1. Fattori genetici o ereditari, per esempio in alcuni casi si può osservare un difetto qualitativo nella struttura dell’insulina, che la rende inattiva o parzialmente efficace, in altri si ha una sintesi eccessiva degli ormoni antagonisti dell’insulina (es. glucagone, cortisolo), che possono neutralizzarne l’effetto.

2. Fattori ambientali e stile di vita, come un’eccessiva sedentarietà e diete ricche di acidi grassi saturi, zuccheri semplici e pasti ad alto carico glicemico contribuiscono all’insorgenza della resistenza insulinica.

Esistono, inoltre, delle condizioni che predispongono alla comparsa della tolleranza insulinica, prime tra tutte sovrappeso e obesità, soprattutto se l’accumulo di grasso si concentra a livello addominale.

SINTOMI

L’insulino-resistenza si può manifestare con sintomi anche piuttosto comuni, come: sonnolenza e stanchezza non giustificate, difficoltà di concentrazione, maggiore appetito e aumento di grasso (soprattutto a livello addominale).

Le conseguenze invisibili ad occhio nudo saranno di un’alterazione della funzionalità metabolica cellulare. Alla base di queste manifestazioni che la persona può riconoscere con facilità, vi è un’alterazione della funzionalità metabolica delle cellule, con:

  • Liberazione di acidi grassi dal tessuto adiposo e aumento dei loro livelli nel circolo sanguigno.
  • Diminuzione dell’ingresso di glucosio a livello muscolare, con conseguente riduzione delle riserve di glicogeno.
  • Maggiore rilascio di glucosio da parte del fegato, con aumento della glicemia a digiuno.

Si può infatti osservare un incremento delle concentrazioni di insulina e/o di glucosio nel nostro sangue, per i motivi spiegati sopra. È frequente anche un incremento dei livelli circolanti di acidi grassi che, nel fegato, determinano un aumento della produzione dei trigliceridi, del colesterolo LDL (colesterolo “cattivo”) e la riduzione del colesterolo HDL (colesterolo “buono”).

ESAMI

È quindi chiaro che per verificare uno stato di insulino-resistenza si possono fare analisi del sangue specifiche consultando il proprio medico curante:

  • La glicemia, che a digiuno dovrebbe stare in un range tra i 60 e 90mg/dL. Nelle persone con una normale tolleranza al glucosio, inoltre, non dovrebbe aumentare oltre i 140 mg/dL in risposta ai pasti e comunque dovrebbe tornare ai livelli pre-prandiali entro due o tre ore.
  • L’insulinemia, cioè la quantità di insulina che si trova nel sangue e i cui valori devono rimanere in un range che può variare a seconda del sesso, dell’età e del tipo di esame effettuato nel laboratorio di analisi.
  • L’emoglobina glicata, che permette di valutare lo storico di quantità di emoglobina che si lega al glucosio in circolo: tanto più è elevata la glicemia, tanti più zuccheri saranno liberi di circolare nel sangue, per cui si avrà emoglobina glicata in abbondanza. Nei soggetti sani non supera il 5%.
  • Il peptide-C: questo esame è un pò più tecnico ed usato soprattutto per i pazienti che soffrono di diabete di tipo 1 o 2. Il peptide-C è costituito da una catena di 31 aminoacidi ed ha origine nelle cellule beta del pancreas come sottoprodotto della scissione enzimatica da proinsulina a insulina; la conseguenza di questo processo fa immettere in circolo l’insulina e il peptide-C in uguale concentrazione. La quantità di peptide-C e di insulina prodotta è quindi esattamente la stessa, ma le due sostanze lasciano l’organismo in modo diverso: l’insulina è trattata ed eliminata per lo più dal fegato, mentre il peptide-C è eliminato dai reni in tempi più lunghi. I livelli di peptide-C possono servire come indice di secrezione dell’insulina. Un livello alto di peptide-C a digiuno in generale indica un’eccessiva produzione di insulina da parte del pancreas, probabilmente dovuta all’iperglicemia causata dall’insulino-resistenza, tipica anticamera del diabete di tipo 2. I valori normali a digiuno sono solitamente compresi in un range di 1.1-4.4 ng/mL

Una volta condotti gli esami principali è possibile avere una visione più accurata calcolando l’indice HOMA (Homeostasis Model Assessment), un modello omeostatico matematico che considera le concentrazioni ematiche di glucosio e insulina a digiuno e si ottiene attraverso questa formula:

Glicemia a digiuno (mg/dL) x Insulinemia a digiuno (mUI/mL) / 405

I valori compresi tra 0,23 e 2,5 (per gli adulti) o 0,25 e 3,6 (per i bambini) sono ritenuti normali. Se invece si dovessero ottenere valori superiori, questi sarebbero indicativi di una resistenza insulinica. È importante riconoscere questa condizione perché, se trascurata o non diagnosticata, può essere un fattore di rischio per l’insorgenza della sindrome metabolica e del diabete mellito tipo 2.

I risultati di ogni esame devono sempre essere interpretati dal medico curante o dallo specialista che conosce la storia del paziente: è necessario il suo riscontro per avere una visione molto più precisa del proprio stato metabolico, perchè ogni valore non deve essere visto da solo come un allarme se non in relazione a tutti gli altri. L’esperienza e la conoscenza del medico specialista sorpassa questo gap senza che ci siano grossi allarmismi ingiustificati, anche perchè molte condizioni prese in tempo sono assolutamente reversibili solo modificando dieta, integrazione, movimento ed esercizio fisico.

CORRELAZIONE CON LA VITAMINA D

I risultati dimostrano che i livelli circolanti di vitamina D risultano correlati sia agli indici di insulino-resistenza che di funzionalità delle beta-cellule.

Gli effetti della vitamina D sono numerosi e non si limitano al metabolismo dell’osso; infatti è stato osservato che bassi livelli di vitamina D sono associati ad alterata glicemia a digiuno, ridotta tolleranza al glucosio e diabete mellito di tipo 2. Tuttavia non è nota la dose ottimale di vitamina D, per prevenire il diabete di tipo 2. Gli studi clinici condotti finora non hanno dato risultati incoraggianti ma questo potrebbe essere legato al fatto che il colecalciferolo si disperde facilmente nel tessuto adiposo, più rappresentato nei soggetti pre-diabetici, che sono tendenzialmente sovrappeso o obesi.

La vitamina D può avere un impatto positivo sulla secrezione di insulina in diversi modi: entra nella cellula beta e interagisce con diversi tipi di recettori aumentando la sintesi di insulina. La sensibilità all’insulina migliora attraverso l’espressione degli stessi recettori attivati dalla vitamina D sulla secrezione di insulina. Attraverso un complesso processo fisiologico, l’interazione e il legame con questi recettori ne fa aumentare l’espressione degli stessi, sia attivando quelli inattivi sia aumentandone effettivamente il numero totale. Avendo più recettori attivi all’insulina su tutti gli organi bersaglio avremo anche livelli di glicemia più stabili migliori nel tempo, e tutti gli organi insulino-dipendenti saranno molto più efficienti nell’utilizzo del glucosio.

Si ritiene inoltre che la vitamina D aiuti le cellule beta a sopravvivere in una persona con diabete, il cui corpo sta altrimenti cercando di distruggerle gradualmente, interferendo con gli effetti delle citochine che sono prodotte dal sistema immunitario.

La vitamina D svolge anche un ruolo fondamentale nella regolazione dell’uso del calcio da parte del corpo, che è implicato nella funzionalità delle cellule beta pancreatiche. Il calcio funziona da messaggero intracellulare inducendo la fusione delle vescicole contenenti insulina con la membrana plasmatica e il conseguente riversamento all’esterno di insulina. Quando la glicemia diminuisce le cellule beta ritornano allo stato di riposo. Se una quantità insufficiente di vitamina D compromette la capacità del corpo di gestire i livelli di calcio, inevitabilmente altera la capacità del corpo di produrre insulina.

La presenza di calcio è essenziale per la contrazione dei muscoli e per il metabolismo dei grassi. Il calcio è in grado di aumentare la quantità di calore prodotto all’interno del corpo agendo direttamente sugli adipociti esercitando un’azione lipolitica. Senza calcio, questo non può accadere. E senza vitamina D, non c’è calcio biodisponibile.

CONCLUSIONE

In conclusione la vitamina D agisce su tantissimi meccanismi diretti e indiretti che migliorano la sensibilità all’insulina.

Se mantengo livelli adeguati in circolo può darmi solo dei benefici e migliorare la mia sensibilità all’insulina.

E’ alquanto ovvio che se mangio schifezze tutto il giorno e faccio una vita da comodino ma poi mi sparo 10000ui di vitamina d3 e mi prendo il sole sulla panza sicuramente non migliorerò la mia situazione, al massimo sarò solamente più abbronzato e rincoglionito.

Se invece ho uno stile di vita accettabile ma purtroppo non mi espongo al sole frequentemente, fare un’integrazione mirata in relazione al mio livello di vitamina D analizzato dagli esami ematici, potrà migliorare la mia condizione generale e dare anche sostegno a un mio inquilino, il pancreas.

Livelli adeguati? per me sono tra i 50 e i 90 ng/mL

Le persone più a rischio di carenza? Tutti, ma in particolar modo gli anziani e le persone in sovrappeso.

Bibliografia

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Insulina Resistenza – Metodo ACPG “Alimentazione Consapevole del Picco Glicemico”