Vitamin D is an important immunomodulator. Epidemiological studies have shown that vitamin D deficiency impairs the immune functions and participates in the pathogenesis of infectious and autoimmune diseases. Vitamin D supplementation has shown significant changes on circulating concentrations of inflammatory markers in different clinical conditions. However, the effect of single large-dose of vitamin D3 in immune system in elderly people remains unclear. We carried out a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial to evaluate the possible benefic effect of single oral dose of 300.000 IU of vitamin D3 on inflammatory markers in elderly post-menopausal women. A total of 40 women aged over 60 years were selected to receive 300.000 IU of cholecalciferol (n = 20) or placebo (n = 20) at baseline. Serum 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] were similar in both group at baseline [16.4 ng/ml (± 3.8) in vitamin D group and 15 ng/ml (± 3.7) in placebo groups, p = 0.23]. Serum levels of IL-6, TNF-α and IL-10 were measured by ELISA at baseline, and 30, 60 and 90 days after intervention. In the vitamin D group, we found a significant median percent decline in levels of IL-6 (30.8%, p = 0.006) and TNF-α (48.6%, p < 0.0001), associated with a significant median percent increase in levels of IL-10 (68.4%, p < 0.0001) after 90 days. We concluded that a single oral dose of 300.000 IU of cholecalciferol, in the short time, is able to improve the cytokines profile in elderly women with vitamin D deficiency. / A vitamina D é um importante imunomodulador. Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a deficiência de vitamina D prejudica as funções imunológicas e participa na patogênese de doenças infecciosas e autoimunes. A suplementação de vitamina D tem demonstrado significativas alterações nas concentrações circulantes de marcadores inflamatórios em diferentes condições clínicas. No entanto, o efeito de dose única e elevada de vitamina D3 no sistema imune de pessoas idosas, permanece obscuro. Nós realizamos um ensaio clínico, randomizado, duplo-cego, controlado por placebo para avaliar o possível efeito benéfico de uma dose oral única de 300.000 UI de vitamina D3 em marcadores inflamatórios em mulheres idosas na pós-menopausa. Um total de 40 mulheres com idade superior a 60 anos foram selecionados para receber 300.000 UI de colecalciferol (n = 20) ou placebo (n = 20) no início do estudo. As dosagens de 25-hidroxivitamina D séricas [25(OH)D] foram semelhantes em ambos os grupos no início do estudo [16,4 ng/ml (± 3,8) no grupo vitamina D e 15 ng/ml (± 3,7) no grupo placebo, p = 0,23]. Os níveis séricos de IL-6, TNF-α e IL-10 foram medidos por ELISA no início do estudo e 30, 60 e 90 dias após a intervenção. No grupo da vitamina D, verificou-se uma diminuição significativa na percentagem média dos níveis de IL-6 (30.8 %, p = 0.006) e TNF-α (48.6 %, p < 0.0001), associada com um aumento percentual médio significativo nos níveis de IL-10 (68.4 %, p < 0.0001) após 90 dias. Concluímos que uma dose oral única de 300.000 UI de colecalciferol, em um curto espaço de tempo, é capaz de melhorar o perfil das citocinas em mulheres idosas com deficiência de vitamina D.