Ce travail de thèse s’articule en deux parties. Dans une première partie (aspects descriptifs, cohortes SU.VI.MAX et NutriNet-Santé), nous avons mis en évidence différents facteurs influençant le statut en vitamine D, parmi lesquels certains sont modifiables et pourraient ainsi faire l’objet de recommandations de santé publique (exposition solaire modérée, activité physique, maintenance d’un poids normal). Sur la base de ces déterminants, nous avons développé le score VDIP permettant d’identifier de manière simple en pratique clinique des adultes à risque d’insuffisance en vitamine D. Enfin, l’étude des connaissances liées à la vitamine D dans un large groupe d’adultes issus de la population générale a mis en évidence une certaine confusion par rapport aux sources de vitamine D et à ses effets santé établis ou non.Dans une seconde partie (aspects étiologiques, étude cas-témoin nichée dans la cohorte SU.VI.MAX), nous avons mis en évidence qu’un statut plus élevé en vitamine D (parmi des concentrations plasmatiques en 25(OH)D faibles à modérées telles qu’observées dans cette étude) pourrait être associé à une diminution de risque de cancer du sein, de cancer de la prostate et de cancers liés au tabac. Ces associations seraient toutefois modifiées par différents facteurs individuels comme le statut pondéral ou la consommation d’alcool (cancer du sein en particulier). L’étude des différents polymorphismes génétiques a permis de confirmer les résultats observés avec le statut en vitamine D.Dans un contexte où la vitamine D suscite une attention grandissante, les résultats de cette thèse contribuent à mieux connaître les facteurs influençant le statut en vitamine D, à fournir un aperçu détaillé des connaissances/croyances concernant la vitamine D en population générale et fournissent de nouveaux éléments pour une meilleure compréhension du rôle de la vitamine D dans l’étiologie des cancers. Ces travaux pourraient ainsi participer, à terme, à l’optimisation des recommandations de santé publique pour l’amélioration du statut en vitamine D de la population et pour la prévention primaire des cancers. / Two main parts structured this PhD thesis. In the first part (descriptive work, SU.VI.MAX and NutriNet-Santé cohorts), we identified factors that influenced vitamin D status, some of which being modifiable (e.g. moderate sun exposure, physical activity, normal weight) and as such constitute interesting targets for public health policies. Using these determinants, we developed the VDIP score in order to simply identify adults at risk of vitamin d insufficiency. Finally, the study dealing with vitamin D-related knowledge showed that the primary sources of vitamin D-related information were the physicians and the media and that some confusion existed regarding the sources and the proven/unproven health effects of vitamin D.In a second part (etiological work, nested case-control study, SU.VI.MAX cohort), we showed that a higher vitamin D status (within the low-to-moderate range of plasma 25(OH)D concentrations observed in this study) may be associated with a decreased risk of breast, prostate and tobacco-related cancers. These associations were modified by individual factors such as weight status and alcohol intake (in particular breast cancer). The studied genetic polymorphisms confirmed the associations observed with vitamin D status.In a context where vitamin D arouses considerable interest, these results may contribute to a better understanding of the factors that influence vitamin D status, to a better insight of what people know and believe regarding vitamin D and to a better understanding of the role of vitamin D in the etiology of cancer. These PhD findings could eventually contribute to the optimization of public health nutritional recommendations for the improvement of vitamin D status in the population and for cancer primary prevention.

A literatura tem demonstrado a importância dos minerais traço na manutenção da qualidade óssea, através de seu papel no metabolismo de metaloenzimas, na síntese de colágeno e de outras proteínas que formam a estrutura dos ossos. Dentre estes minerais, destaca-se o zinco. Sabendo que indivíduos idosos apresentam um estado nutricional deficiente em relação a este mineral; que a expectativa de vida geral da população está aumentando, contribuindo para uma elevada incidência de fraturas, principalmente devido à osteoporose; e que cada vez mais é recomendado suplementação com cálcio e vitamina D para esses pacientes, foi realizado um estudo longitudinal, aleatório, que teve como objetivo avaliar se essa suplementação altera o estado nutricional dos idosos em relação ao zinco. Para tanto, foram selecionados 28 idosos, com fratura do quadril, com idade de 60 anos ou mais, distribuídos em dois grupos: um recebendo suplementação com cálcio e vitamina D, e outro sem suplementação. Não houveram diferenças estatisticamente significativas em relação ao gênero, à média da idade e do IMC entre os dois grupos. A avaliação do consumo alimentar foi realizada por meio do software Nutwin. O zinco foi analisado pelo método de espectrofotometria de absorção atômica por chama. A determinação da 25(OH)D foi realizada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). A maioria dos participantes apresentou IMC de acordo com os valores de referência considerados normais para idosos e adequação energética inferior ao recomendado. A porcentagem dos macronutrientes da dieta analisada estava dentro dos limites de normalidade. O consumo de zinco e cálcio alimentares foi inferior ao recomendado segundo as DRIs para a maioria dos idosos dos dois grupos avaliados. A média das concentrações de zinco plasmático foi menor que o valor de referência nos dois grupos, sem diferença estatística significativa entre estes (p>0,05). Em relação ao zinco eritrocitário, embora o grupo suplementado tenha apresentado a média das concentrações dentro da normalidade, o grupo não suplementado apresentou concentrações superiores ao valor de referência, sendo esta diferença estatisticamente significativa (p<0,05). Foi observado que todos os idosos com fratura do quadril encontravam-se em hipovitaminose D. Portanto, os resultados nos permitem concluir que a suplementação não teve influência no estado nutricional relativo ao zinco nos pacientes estudados. / The literature has demonstrated the importance of trace minerals in maintaining bone quality through its role in the metabolism of metaloenzyme, the synthesis of collagen and other proteins that form the structure of bones. Among these minerals is zinc. Knowing that the elderly have a poor nutritional status in relation to this mineral, that the life expectancy of the general population is increasing, contributing to a high incidence of fractures mainly due to osteoporosis, and that is increasingly recommended supplementation with calcium and vitamin D for these patients, a study was conducted longitudinal, randomized, which aimed to assess whether this supplementation alters the nutritional status of elderly in relation to zinc. Thus, we selected 28 elderly patients with hip fracture aged 60 years or more, divided into two groups: one receiving calcium and vitamin D supplementation and the other one without supplementation. There were no statistically meaningful differences in relation to gender, the average age and BMI between the two groups. The assessment of food consumption was done using the software Nutwin. Zinc was analyzed by the method of flame atomic absorption spectrophotometry. The determination of 25(OH)D was performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Most participants showed BMI according to the reference values considered normal for the aged and lower energy adequacy than recommended. The percentage of macronutrients of the analyzed diet was considered within the normal range. The consumption of dietary zinc and calcium was lower than recommended by the DRIs for most elderly of the two groups evaluated. The average concentrations of plasma zinc was lower than the reference value in both groups without important statistical difference between them (p>0,05). Regarding erythrocyte zinc, whereas the supplemented group has presented the average concentrations within the normal range, the non-supplemented group showed concentrations above the reference value, the difference being statistically significant (p<0,05). It was observed that all elderly patients with hip fracture were in hypovitaminosis D. Therefore, the results allow us to conclude that supplementation had no influence on nutritional status for zinc in tested patients.

Introdução: O tecido adiposo e o osso dialogam entre si e influenciam a homeostase da glicose por meio da ação de seus produtos (leptina, adiponectina e osteocalcina). A insuficiência de vitamina D (VD) pode levar a alterações metabólicas em ambos tecidos. Objetivos: Investigar as relações entre concentrações séricas de 25 hidroxivitamina D [25(OH)D], osteocalcina, adipocinas, marcadores do metabolismo da glicose e estado nutricional em crianças e adolescentes. Métodos: Estudo transversal com 198 indivíduos brasileiros (14 a 18 anos) e 318 norte-americanos (8 a 13 anos). Coleta de sangue (após jejum de 12h) foi realizada para mensurar 25(OH)D, paratormônio (PTH), osteocalcina carboxilada (cOC), adiponectina (A), colesterol total, triglicérides, HDL-c, LDL-c e VLDL-c (amostra brasileira); osteocalcina total (tOC) (amostra norte-americana); glicose, insulina, osteocalcina não-carboxilada (ucOC) e leptina (L) (em ambas as amostras). Marcadores do metabolismo da glicose (HOMA-IR, HOMA- e QUICKI) foram calculados. Nos indivíduos brasileiros, o nível de atividade física foi determinado, e a ingestão alimentar foi mensurada por um Recordatório de 24 horas, repetido em 62,6 por cento da amostra. Resultados: População brasileira Indivíduos com excesso de peso (42,6 por cento ) apresentaram menores concentrações de 25(OH)D, adiponectina, cOC, ucOC, HDL-c e QUICKI, e maiores PTH, leptina, LDL-c, VLDL-c, colesterol total, triglicérides, insulina, HOMA-IR e HOMA-, comparados aos eutróficos (p<0,05). A 25(OH)D se correlacionou positivamente com ucOC (r=0,326; p<0,0001), adiponectina (r=0,151; p=0,034) e HDL-c (r=0,323; p<0,0001), e negativamente com IMC (r= -0,294; p<0,0001). A associação entre 25(OH)D e ucOC permaneceu após ajustes para idade, IMC e estação do ano (R² parcial=0,071, p<0,0001), porém ambas não se correlacionaram a marcadores do metabolismo da glicose. Fortes correlações foram observadas, porém, entre leptina e insulina (r=0,746; p<0,0001), HOMA-IR (r=0,720; p<0,0001), HOMA- (r=0,703; p<0,0001) e QUICKI (r= -0,749; p<0,0001). A razão A/L foi menor nos sedentários/insuficientemente ativos (2,2, DP=4,0 vs 5,6, DP=12,3; p=0,01), comparados aos ativos/muito ativos. A 25(OH)D foi positivamente associada à ingestão de VD, após ajustes para sexo, exposição solar e estação do ano (R2 15 parcial=0,026; p=0,02). População norte-americana Comparados aos eutróficos, indivíduos com excesso de peso (43,1 por cento ) apresentaram maior leptina, insulina, HOMA-IR e HOMA-, e menor QUICKI (p<0,0001 para todos). Concentrações de ucOC se correlacionaram negativamente com leptina (r= -0,162; p=0,04) e glicose (r= -0,159; p=0,04), porém somente a associação com leptina foi mantida após ajuste para idade, sexo e porcentagem de massa gorda corporal (R² parcial =0,03; p=0,0275). Concentrações de leptina se relacionaram com todos os marcadores do metabolismo da glicose, mesmo após ajustes para idade, sexo e porcentagem de massa gorda (insulina: R² parcial=0,23; glicose: R² parcial=0,04; HOMA-IR: R² parcial=0,23; HOMA-: R² parcial=0,09; QUICKI: R² parcial=0,23, p<0,001 para todos) Conclusões: Os resultados confirmam as relações entre excesso de peso, leptina e marcadores do metabolismo da glicose em crianças e adolescentes brasileiros e norte-americanos. Concentrações de 25(OH)D se correlacionaram negativamente ao IMC e leptina e positivamente à ucOC. A relação entre osteocalcina e a homeostase da glicose, contudo, não foi diretamente observada. Estes achados reforçam a importância do combate à obesidade, principalmente durante a infância e adolescência, período marcado por importantes mudanças corporais e fisiológicas. / Introduction: Bone and adipose tissue interact and influence glucose homeostasis through the action of their products (leptin, adiponectin and osteocalcin). Vitamin D insufficiency can lead to metabolic alterations in both tissues. Objectives: To investigate the relationships between serum 25 hidroxivitamin D [25(OH)D], osteocalcin, adipokines, markers of glucose metabolism and nutritional status among children and adolescents. Methods: Cross-sectional study with 198 Brazilian (14 to 18 years old) and 318 American (8 to 13 years old) individuals. Blood was collected after 12-hour fasting to measure 25(OH)D, parathyroid hormone (PTH), carboxylated osteocalcin (cOC), adiponectin (A), total cholesterol, triglycerides, HDL-c, LDL-c and VLDL-c (Brazilian sample); total osteocalcin (tOC) (American sample); glucose, insulin, undercarboxylated osteocalcin (ucOC) and leptin (L) (both samples). Markers of glucose metabolism were calculated (HOMA-IR, HOMA- and QUICKI). Among Brazilian individuals, physical activity level was determined and food intake was assessed by a 24-hour food record, repeated in 62.6 per cent of the sample. Results: Brazilian population Individuals with weight excess (42.6 per cent from the total) presented lower serum 25(OH)D, adiponectin, cOC, ucOC, HDL-c and QUICKI, and higher PTH, leptin, LDL-c, VLDL-c, total cholesterol, triglycerides, insulin, HOMA-IR and HOMA-, compared to normal weight individuals (p<0.05). Serum 25(OH)D positively correlated with ucOC (r=0.326; p<0.0001), adiponectin (r=0.151; p=0.034) and HDL-c (r=0.323; p<0.0001), and negatively correlated with BMI (r = -0.294; p<0.0001). The association between 25(OH)D and ucOC persisted after adjusting for age, BMI and season of the year (partial R² = 0.071, p<0.0001), but none of them were related to markers of glucose metabolism. Strong correlations were observed between leptin and insulin (r = 0.746; p<0.0001), HOMA-IR (r = 0.720; p<0.0001), HOMA- (r = 0.703; p<0.0001) and QUICKI (r = -0.749; p<0.0001). A/L ratio was lower among sedentary/insufficiently active subjects (2.2, SD=4.0 vs 5.6, SD=12.3; p=0.01), compared to active/very active subjects. Serum 25(OH)D positively associated with vitamin D intake, after adjusting for sex, sun exposure and season of the year in regression analysis (partial R2=0.026; p=0.02). American population Compared to normal weight individuals, those with weight 17 excess (43.1 per cent ) presented higher leptin, insulin, HOMA-IR and HOMA-, and lower QUICKI (p<0.0001 for all). Serum ucOC negatively correlated with leptin (r = -0.162; p=0.04) and glucose (r = -0.159; p=0.04), but only the association with leptin persisted after adjusting for age, sex and body fat mass percentage (partial R² = 0.03; p=0.0275). Leptin concentrations were related with all markers of glucose metabolism, even after adjusting for age, sex and fat mass (insulin: partial R² = 0.23; glucose: partial R² = 0.04; HOMA-IR: partial R² = 0.23; HOMA-: partial R² = 0.09; partial QUICKI: R² = 0.23, p<0.001 for all). Conclusions: Results confirm the relationship between weight excess, leptin and markers of glucose metabolism among Brazilian and American children and adolescents. Serum 25(OH)D negatively correlated with BMI and leptin and positively correlated with ucOC. However, the relationship between osteocalcin and glucose homeostasis was not directly observed. Findings reinforce the importance if fighting obesity, especially during childhood and adolescence, ages in which important physiological alterations and body changes occur.

Introdução: Bactérias intestinais influenciam a resposta imune e conhecendo-se as ações imunomoduladoras da vitamina D passou-se a investigar sua relação com a microbiota. O status adequado desta vitamina está associado a uma composição mais saudável da microbiota, enquanto sua deficiência pode acarretar disbiose intestinal, endotoxemia, inflamação e resistência à insulina. O conhecimento de interações do status de vitamina D com a microbiota pode melhorar a compreensão da gênese de doenças crônicas mediadas pela inflamação. Objetivo: Examinou-se a associação da ingestão e concentração de vitamina D com a composição da microbiota fecal, marcadores inflamatórios e perfil bioquímico de participantes do Nutritionists Health Study. Métodos: Nesta análise transversal, 150 adultos jovens foram estratificados em tercis de consumo e de concentração de 25(OH)D e comparados quanto ao perfil clínico e inflamatório. A associação de 25(OH)D com a microbiota (sequenciamento do 16S rRNA, região V4, Illumina® MiSeq) foi testada por regressão linear múltipla. Resultados: A ingestão de vitamina D se associou aos níveis séricos (p < 0,05). Não foram observadas diferenças significantes de variáveis clínicas e inflamatórias entre os tercis de ingestão, exceto tendência de aumento do LPS com a redução da 25(OH)D (p-trend < 0,05). Prevotella foi mais abundante (log2FC 1,67; p < 0,01), e Haemophilus and Veillonella menos abundantes (log2FC -2,92 e -1,46; p < 0,01, respectivamente) no subgrupo com maior ingestão de vitamina D (referência) comparado aos outros grupos (primeiro e segundo tercis). PCR (r = -0,170; p = 0,039), selectina-E (r = -0,220; p = 0,007) e abundância de Coprococcus (r = -0,215; p = 0,008) e de Bifdobacterium (r = -0,269; p = 0,001) foram inversamente correlacionados com 25(OH)D. Após ajustes por idade, sexo, estação do ano e IMC, a 25(OH)D manteve associação inversa com Coprococcus ( = -9,414; p = 0,045) e Bifdobacterium ( = -1,881; p = 0,051), mas a significância desapareceu com a adição de marcadores inflamatórios aos modelos. Conclusão: Associações de ingestão e concentração de vitamina D com abundância de certos gêneros da microbiota sugerem que sua ação imunomoduladora poderia influenciar a composição bacteriana. Abundância relativamente maior de gram-negativos (Haemophilus e Veillonella) pode ter sido facilitada pela baixa ingestão e/ou concentração da vitamina. Menor proporção de bactérias benéficas (Coprococcus e Bifidobacterium) poderia estimular a resposta imune e inflamação. Concluímos que a participação da vitamina D na manutenção da homeostase imune deve ocorrer em parte pelas interações com a microbiota intestinal, embora o delineamento transversal impeça assegurar relações tipo causa-efeito. / Introduction: Gut bacteria influence the immune response and due the immunomodulatory actions of vitamin D, it has been investigated its relationship with the microbiota. Adequate status of this vitamin is associated with adequate composition of the microbiota, while its deficiency can cause gut dysbiosis, endotoxemia, inflammation and insulin resistance. The knowledge of interactions of vitamin D status with the microbiota may improve the understanding of the genesis of inflammation-mediated chronic diseases. Objective: We examined the association of vitamin D intake and concentration with the composition of fecal microbiota, inflammatory markers and biochemical profile of participants from the Nutritionists\' Health Study. Methods: In this cross-sectional analysis, 150 healthy young adults were stratified into tertiles of intake and concentrations of vitamin D and their clinical and inflammatory profiles were compared. The association between 25(OH)D and fecal microbiota (16S rRNA sequencing, V4 region, Illumina® MiSeq) was tested by multiple linear regression.) Results: Vitamin D intake was associated with its concentration (p<0.05). There were no significant differences in clinical and inflammatory variables across tertiles of intake, except for a trend of LPS increases with reduction of 25(OH)D (p-trend <0.05). Prevotella was more abundant (log2FC 1.67; p <0.01), and Haemophilus and Veillonella less abundant (log2FC -2,92 e -1.46; p <0.01, respectively) in subset with the highest vitamin D intake (reference) than that observed in the other subset (first plus second tertiles). CRP (r=-0.170, p=0.039), E-selectin (r=-0.220, p=0.007) and abundances of Coprococcus (r=-0.215, p=0.008) and Bifdobacterium (r=-0.269, p=0.001) were inversely correlated with 25(OH)D. After adjusting for age, sex, season and BMI, the 25(OH)D maintained inversely associated with Coprococcus (=-9.414, p=0.045) and Bifdobacterium (=-1.881, p=0.051), but significance disappeared following the addition of inflammatory markers in the regression models. Conclusion: Association of vitamin D intake and concentration with abundance of certain genera of microbiota suggests that its immunomodulatory action could influence the bacterial composition. Relatively higher abundance of gram-negative (Haemophilus and Veillonella) may have been facilitated by the low intake and/or concentration of the vitamin. Lower proportion of beneficial bacteria (Coprococcus and Bifidobacterium) could stimulate the immune response and inflammation. We conclude that the role of vitamin D in maintaining immune homeostasis should occur in part by interactions with the gut microbiota, although the cross-sectional design does not allow ensuring cause-effect relationships.

Introdução: Baixas concentrações séricas de hidroxivitamina D (25[OH]D) e o excesso de peso atingiram níveis epidêmicos em todo o mundo. Estudos relatam que concentrações séricas de vitamina D estão associadas às alterações lipídicas, glicolíticas e inflamatórias; e estas alterações são conhecidamente mediadas pela adiposidade. Dessa forma, a vitamina D pode atuar de forma benéfica sobre o perfil metabólico em adolescentes, adultos e idosos. Objetivo: Investigar e descrever as associações entre as concentrações séricas de 25(OH)D e o perfil metabólico, mediadas pela adiposidade em adolescentes, adultos e idosos. Metodologia: Inicialmente, foi utilizada subamostra do Inquérito de Saúde de São Paulo (ISA-Capital), estudo transversal, de base populacional (n=281), para investigar a associação entre as concentrações séricas de vitamina D e marcadores inflamatórios em adultos brasileiros. Posteriormente, foram utilizados dados do estudo Healthy Lifestyle in Europe by Nutrition in Adolescents-(HELENA), estudo multicêntrico transversal da população de adolescentes européia, com o intuito de avaliar as alterações nos marcadores lipídicos e de homeostase da glicose mediados pela deficiência de vitamina D e obesidade. Finalmente, foi analisada a amostra do estudo PHYSMED, um estudo transversal com idosos não institucionalizados para verificar associações entre concentrações séricas de vitamina D, perfil lipídico e composição corporal em idosos espanhóis aparentemente saudáveis. Resultados: Nos adultos, observou-se uma associação negativa entre as concentrações de TNF-alfa e de IL-6 e as concentrações séricas de 25(OH)D em indivíduos com peso normal. Nos adolescentes, as concentrações de 25(OH)D foram associadas de forma independente e positiva com o Quantitative Insulin Sensitivity Check Index-QUICKI (p <0.001) e negativamente associada com o IMC (p <0.05). Também foi observado que o aumento do IMC esteve associado com um aumento de 1.93 vezes maior chance de deficiência de vitamina D (IC de 95 por cento = 1.03 - 3.62; p = 0.040). Em idosos, verificou-se que as concentrações séricas de 25(OH)D foram associadas com o IMC (p = 0.04), a circunferência da cintura (p = 0.004), CT/HDL-c (p = 0.026) e o HDL-c (p = 0.001). Adicionalmente, foi observado que idosos com concentrações de HDL-c <40mg/dl possuíam 1.7 vezes maior chance de apresentarem deficiência de vitamina D em comparação com aqueles que possuíam concentrações de HDL-c >40 mg/dl (95 por cento IC = 1.10 a 2.85; p = 0.017) e o aumento na circunferência da cintura também foi associado com um maior risco de deficiência de vitamina D (95 por cento IC =0.96-1.00; p = 0.04). Conclusão: A composição corporal interage com as concentrações de 25(OH)D modulando a resposta inflamatória, à homeostase da glicose e também o perfil lipídico. Indivíduos sem deficiência de vitamina D apresentam melhor perfil metabólico e também melhor composição, sugerindo que a suficiência de vitamina D pode ter um papel importante nas condições metabólicas mediadas pela adiposidade. / Introduction: Low serum of hydroxyvitamin D (25 [OH] D) and excess weight reached epidemic levels in worldwide. Studies have reported that vitamin D serum concentrations are associated with lipid, glycolytic and inflammatory alterations; and these alterations are known to be mediated by adiposity. Thus, vitamin D may have a benefic action on the metabolic profile in adolescents, adults and elderly. Objective: To investigate and describe the associations between 25(OH)D concentrations and the metabolic profile mediated by adiposity in adolescents, adults and elderly. Methods: Initially, was used a subsample from the Health Survey of São Paulo (HS-SP), cross-sectional, population-based study (n = 281), to investigate the association between vitamin D concentrations and inflammatory biomarkers in Brazilian adults. Later, was used data from Healthy Lifestyle in Europe by Nutrition in Adolescents study - (HELENA), cross-sectional and multicenter study of the European adolescents, in order to evaluate the alterations in lipid markers and glucose homeostasis mediated by vitamin D deficiency and obesity. Finally, was analyzed the sample from PHYSMED study, a cross-sectional study with non-institutionalized elderly, to examine associations between vitamin D concentration, lipid profile and body composition in apparently healthy elderly Spanish. Results: In adults, a negative association was observed between the concentrations of TNF-alpha and IL-6 and serum 25(OH) D in normal weight subjects. In adolescents, the 25(OH) D concentration was associated positive and independently with QUICKI (p <0.001) and negatively associated with BMI (p <0.05). It was also observed that increasing BMI was associated with an increase of 1.93 times odds of vitamin D deficiency (95 per cent CI = 1.3 - 3.62; p = 0.040). In the elderly, it was found that serum of 25(OH) D was associated with the BMI (p = 00:04), waist circumference (p = 0.004), TC/HDL-c ratio (p = 0.026) and HDL -c (p = 0.001). Additionally, it was observed that elderly patients with HDL-c <40mg/dl had 1.7 times odds to develop vitamin D deficiency compared to those had concentrations of HDL-c> 40 mg / dl (95 per cent CI = 1.10 to 2.85 ; p = 0.017) and increases in waist circumference was also associated with an increased risk of vitamin D deficiency (95 per cent CI = 0.96-1.00; P = 0.04). Conclusion: Body composition interacts with 25(OH) D concentrations modulating the inflammatory response, glucose homeostasis and also the lipid profile. Individuals without vitamin D deficiency have better metabolic profile and better body composition, suggesting that vitamin D sufficiency may have an important role in the metabolic conditions mediated by adiposity.

Vitamin D deficiency in patients with chronic kidney disease, measured by reduced serum concentrations of 25 hydroxy vitamin D, is highly prevalent and associated with both endothelial dysfunction and an increased risk of cardiovascular disease. Observational studies in chronic kidney disease have demonstrated that vitamin D therapy reduces the risk of cardiovascular disease. In patients with chronic kidney disease and concomitant vitamin D deficiency, the effect of vitamin D therapy on endothelial function, which is associated with cardiovascular disease, is poorly understood. The mechanism by which vitamin D affects endothelial function is unclear. Methods Presented in this thesis, two studies have addressed these issues: 1. A double blind, randomized controlled trial evaluating the effect of ergocalciferol compared to placebo on microcirculatory endothelial function in patients with non-dialysis chronic kidney disease and concomitant vitamin D deficiency 2. In vitro and in vivo experiments to determine the mechanistic effect of ergocalciferol on endothelial function in an experimental model of uraemia. Results In the clinical study, ergocalciferol increased vitamin D serum concentrations and improved microcirculatory endothelial function measured by laser Doppler flowmetry after iontophoresis of acetylcholine. Oxidative stress measured by skin autofluorescence for advanced glycation end products did not change in the ergocalciferol group but increased significantly in the placebo group. Ergocalciferol increased endothelial nitric oxide synthase expression and activity in cultured human endothelial cells and improved endothelial function in an in vivo model of mild uraemia. The findings from the in vivo and clinical studies occurred independently of changes in blood pressure, conduit artery function, serum calcium, phosphate and parathyroid hormone supporting in vitro findings that ergocalciferol acts directly on the endothelium. Conclusion Ergocalciferol improved endothelial function in both rodent and human subjects with chronic kidney disease. Experimental evidence suggests this effect occurs through an endothelium dependent mechanism involving changes in the upregulation and function of endothelial nitric oxide synthase.

Sufficient vitamin D is important for overall health. However, cutaneous production of vitamin D is limited by season and little vitamin D naturally occurs in food. Therefore, vitamin D supplementation is necessary. Vitamin D is available in pharmacies as vitamin D2 and vitamin D3, and can also be obtained by irradiating mushrooms to produce vitamin D2. Types of vitamin D supplementation were tested to compare their ability to increase vitamin D status and their effect on broad gene expression in human white blood cells. 2000 IU of vitamin D2, vitamin D3 or vitamin D2 in irradiated mushroom powder were given to subjects daily for twelve weeks. A placebo mushroom powder group was included in the second half of the study. To determine the effect of different supplementation on vitamin D status, whole blood was obtained weekly and serum was assayed for 25(OH)D2 and 25(OH)D3. Change in total 25(OH)D was determined from baseline to twelve weeks; 25(OH)D levels in the placebo mushroom powder group did not change significantly at 1.8 ± 1.8 ng/ml (9.6 ± 9.6%), the mushroom D2 group increased by 10.9 ± 10.2 ng/ml (53.2 ± 49.8%), the supplemental D2 group increased by 11.8 ± 7.4 ng/ml (60.2 ± 37.8%) and the supplemental D3 group increased by 21.7 ± 8.9 ng/ml (114.2 ± 46.8%). As expected, the total active form of vitamin D (1,25-dihydroxyvitamin D) showed no change in all groups because of its tight regulation. To determine the potential influence of vitamin D supplementation on differential gene expression in the immune system, white blood cells were isolated from whole blood samples taken before and after supplementation. RNA was extracted, and microarray assays were performed. Gene Set Enrichment Analysis was completed to determine strongly influenced pathways. However, due to the numerous variables between halves of the study, gene expression data was treated as separate studies. Even so, pathways involving RNA activation and degradation were significant between mushroom powder and mushroom D2 supplementation in both halves of the study, indicating the influence of compounds in mushrooms on RNA metabolism pathways. Supplemental vitamin D2 affected gene expression, though only two pathways showed significant change. Supplemental vitamin D3 was found to influence pathways involved in replication, transcription, and translation in both halves of the study. In conclusion, mushrooms powder, mushroom vitamin D2, supplemental vitamin D2, and supplemental vitamin D3 all influence differential gene expression in human white blood cells.

Introdução A baixa concentração sérica de vitamina D tem sido associadas com a hipertensão no mundo todo. A hipovitaminose D tem sido observada mesmo na nossa população. Objetivo Investigar as concentrações séricas de vitamina D e sua associação com a pressão arterial (PA) em indivíduos adultos residentes na cidade de São Paulo. Métodos Para esta dissertação foram desenvolvidos dois artigos. Na revisão (artigo 1), foram selecionados artigos indexados nas bases de dados Pubmed, Lilacs e Medline, incluindo estudos realizados no Brasil. O artigo original (artigo 2) descreve o estudo transversal realizado com 332 adultos, 65 por cento mulheres, onde foi avaliada a associação entre vitamina D, paratormônio intacto (PTHi) e PA. Foram feitas: aferição da PA e coleta de medidas antropométricas e amostras sanguíneas. A concentração sérica de 25(OH)D3 foi mensurada pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). O valor médio de 2 medidas de PA foi considerado para as análises. Os participantes foram divididos em 3 grupos: (1) PA normal; (2) PA elevada; (3) PA normal pelo uso de medicação. A insuficiência de vitamina D foi considerada quando 25(OH)D3 75 nmol/L e o PTHi elevado quando > 65 pg/mL. A relação entre vitamina D, PTHi e PA foi ajustada pelo índice de massa corpórea (IMC), circunferência da cintura (CC) e perfil lipídico. Resultados Na revisão foi enfatizada a relação da vitamina D com doenças cardiovasculares, considerando, inclusive, os diferentes mecanismos fisiológicos propostos. No artigo original, observou-se idade média e desvio padrão de 50 (15) anos, IMC 29 (6) kg/m² e CC 97 (13) cm. Entre os indivíduos avaliados, 75 por cento tinham sobrepeso ou obesidade. PA média foi 129/80 (18/11) mmHg. A concentração média de cálcio sérico foi 9,3 (0,5) mg/dL, PTHi 40,8 (18,7) pg/mL e vitamina D 55,8 (17,1) nmol/L. O PTHi elevado e a insuficiência de vitamina D estiveram presentes em 12 por cento e 86 por cento da amostra, respectivamente. Não foram observadas diferenças nas prevalências de insuficiência de vitamina D e PTHi elevado entre os grupos de PA. Não foram observadas associações entre vitamina D e PA. Entretanto, uma correlação positiva foi observada entre PTHi e PA sistólica (r=0,168; p=0,002) e diastólica (r=0,168; p=0,002), IMC (r=0,125; p=0,023), CC (r=0,172; p=0,002) e por cento de massa gorda (r=0,158; p=0,004). O PTHi manteve-se correlacionado com a PA mesmo após realização dos ajustes. Conclusão A associação entre PTH e pressão arterial, observada por este estudo, acrescenta novas informações com relação ao envolvimento do metabolismo da vitamina D na regulação da pressão arterial. Mais estudos são necessários para esclarecer as vias metabólicas existentes entre metabolismo do PTH, da vitamina D e da pressão arterial / Background Low vitamin D has been associated with hypertension worldwide. Hypovitaminosis D has also been observed in our population. Objective To evaluate whether vitamin D status are related to blood pressure (BP) in adults living at Sao Paulo city. Methods For this dissertation, two articles were developed. In review (article 1), articles indexed in database Pubmed, Lilacs and Medline were selected, including Brazilian studies. Original article (article 2) describe cross-sectional study performed with 332 adults, 65 per cent women, that evaluate the association between vitamin D, intact parathyroid hormone (iPTH) and BP. Anthropometric measurements, BP and a fasting blood sample were obtained. Serum concentration of 25(OH)D3 was measured by highperformance liquid chromatography (HPLC) technique. Mean value of two measures of BP was considered to analysis. Participants were divided in three categories of blood pressure: (1) normal blood pressure; (2) high blood pressure; (3) normal blood pressure by medication. Vitamin D insufficiency was defined by 25(OH)D3 75 nmol/L, high iPTH > 65 pg/mL. The relationship between vitamin D, iPTH and BP were adjusted for body mass index (BMI), waist circumference (WC), blood lipids. Results In review, the relationship of vitamin D with cardiovascular disease was emphasized considering the different physiological mechanisms proposed. In the original article, mean age and standard deviation was 50 (15) years, BMI 29 (6) kg/m², WC 97 (13) cm. Overweight and obesity was present in 75 per cent of individuals. Mean BP was 129/80 (18/11) mmHg. Mean serum calcium concentration was 9.3 (0.5) mg/dL, iPTH 40.8(18.7) pg/mL and vitamin D 55.8 (17.1) nmol/L. Elevated iPTH and vitamin D insufficiency was present in 12 per cent and 86 per cent of the sample, respectively. No differences were observed on prevalence of vitamin D insufficiency and high iPTH among blood pressure groups. No significant association was observed between BP and vitamin D. However, a positive correlation was observed between iPTH and systolic (r=0.168; p=0.002) and diastolic BP (r=0.168; p=0.002), BMI (r=0.125; p=0.023), WC (r=0.172; p=0.002) and per cent FM (r=0.158; p=0.004). The iPTH remained correlated with BP even with adjustments. Conclusion The association between PTH and blood pressure observed in this study adds a new piece of information in literature regarding the involvement of the vitamin D metabolism with blood pressure. More studies are necessary to clarifying the metabolic pathways existing between PTH, vitamin D and blood pressure

Orientador: Alexandrina Sartori / Resumo: A esclerose múltipla (EM) é uma doença crônica e desmielinizante do sistema nervoso central (SNC). A imunopatogênese da doença e do modelo, a encefalomielite autoimune experimental (EAE), envolve a ativação de diferentes populações de linfócitos, macrófagos e da microglia que liberam uma infinidade de mediadores pró-inflamatórios e radicais livres. A vitamina D3 (VitD) e seu análogo Paricalcitol (Pari) são dotados de atividade imunomoduladora e são utilizados em doenças autoinflamatórias e autoimunes. Recentemente, observamos que a VitD quando administrada logo após a indução da EAE controlava a doença com eficácia. Portanto, o objetivo deste trabalho foi comparar o potencial terapêutico da VitD e do Pari no desenvolvimento da EAE e avaliar se seriam eficazes em momentos mais avançados da doença. Camundongos C57BL/6 foram imunizados com glicoproteína do oligodendrócito da mielina (MOG) emulsionada com adjuvante completo de Freund e foram tratados com VitD ou Pari (0,1g/animal, 15 dias alternados, i.p.). A terapia foi iniciada sete dias após a indução, quando a resposta autoimune já estava estabelecida ou dez dias após a indução, quando os primeiros sintomas eram evidentes. A terapia com VitD ou Pari não determinou proteção contra a EAE quando iniciada dez dias após a indução. Terapias iniciadas no sétimo dia após a indução geraram resultados distintos e inesperados. A VitD determinou redução do escore clínico e da expressão de MHCII, NLRP3 e CX3CR1 no SNC e aumento de neutróf... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Multiple sclerosis (MS) is a chronic and demyelinating disease of the central nervous system (CNS). MS and experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) immunopathogenesis involve T lymphocytes, macrophages and microglial cells whose activation will release a plethora of pro-inflammatory mediators and free radicals. Vitamin D3 (VitD) and its analog Paricalcitol (Pari) are endowed with immunomodulatory activity and are used in autoinflammatory and autoimmune diseases. Recently, we demonstrated that VitD was able to control EAE development when administered soon after disease induction. Therefore, the aim of this work was to compare the therapeutic potential of VitD and Pari to control EAE development and also to evaluate if this therapeutic approach is efficient to control ongoing disease. C57BL/6 mice immunized with myelin oligodendrocyte glycoprotein emulsified with complete Freund’s adjuvant were intraperitoneally treated with VitD or Pari (0,1ug/animal, 15 every other day). Therapy was initiated 7 days post induction when the autoimmune response was already established or 10 days post induction when the first symptoms appeared. VitD or Pari therapy started ten days after induction did not determine protection. Therapy started seven days after disease induction brought forth unexpected results. VitD reduced disease severity, decreased MHCII, NLRP3 and CX3CR1 expression at the CNS, increased the percentage of neutrophils in the lungs and increased the permeability of the i... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Introdução - A vitamina D desempenha funções na regulação da homeostase do cálcio e fósforo, diferenciação celular, metabolismo de hormônios e regulação do sistema imune. Sua deficiência em crianças pode ocasionar raquitismo, convulsões e insuficiência respiratória. Objetivo - Determinar a relação entre adiposidade materna e do recém-nascido com as concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical. Metodologia - Foram envolvidas 101 mães e seus respectivos recém-nascidos selecionados no Hospital Maternidade Vila Nova Cachoeirinha, São Paulo. A concentração de vitamina D foi determinada por cromatografia líquida. A composição corporal materna foi determinada por bioimpedância segmentada (InBody®, Coréia do Sul) e a dos recém-nascidos obtida por pletismografia por deslocamento de ar (PEA POD®, USA). Para análise estatística, utilizou-se análise de regressão linear múltipla e coeficiente de correlação de Spearman. Valores de p <0,05 foram considerados significantes. Resultados - As médias das concentrações de vitamina D da mãe e do cordão umbilical foram de 30,16 (DP=21,16) ng/mL e 9,56 (DP=7,25) ng/mL, respectivamente. As médias das porcentagens de massa gorda das mães e dos recém-nascidos foram de 32,32 (DP=7,74) por cento e 8,55 (DP=4,37) por cento , respectivamente. Foi observada relação positiva entre concentração de vitamina D materna e do cordão umbilical (r=0,210; p<0,04). Não foi observada associação entre adiposidade do recém-nascido e concentração de vitamina D do cordão umbilical, nem entre adiposidade materna e concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical. Conclusão Neste estudo, original na literatura internacional, foi utilizado método de referência, validado, de alta precisão e imparcial na estimativa do percentual de gordura neonatal, nem sempre utilizado em outros estudos. Foi observada relação positiva entre concentração de vitamina D materna e do cordão umbilical. A ausência de associação entre as variáveis analisadas pode ser devido à alta prevalência de sobrepeso e obesidade entre as gestantes, baixas concentrações de vitamina D nas gestantes e recém-nascidos, alteração do metabolismo da vitamina D e da composição corporal no período da gestação e imaturidade do processo de sequestro da vitamina D pelo tecido adiposo 1 neonatal. Torna-se relevante o desenvolvimento de estudos prospectivos do tipo coorte para avaliar desde o início da gestação a influência da adiposidaidade materna nas concentrações de vitamina D materna e do cordão umbilical. / Introduction - Vitamin D plays a role in the regulation of mineral homeostasis, cell differentiation, hormone metabolism, and regulation of the immune system. Its deficiency can cause rickets in children, convulsions and difficulty breathing. Objective - To determine the relationship between maternal adiposity and the newborn with concentrations of vitamin D maternal and umbilical cord. Methodology- 101 mothers and their newborns were involved. The prevalence of insufficiency (21-29 ng/ml) and deficiency (<20 ng/ml) of vitamin D were determined. The 25(OH)D concentration was analyzed by liquid chromatography, and the umbilical cord blood was collected for up to 10 minutes after childbirth. The maternal nutritional status was assessed by body mass index before pregnancy. Maternal body composition was determined by bioimpedance segmented. Body composition of newborns was obtained by technology plethysmography air displacement. For statistical analysis, multiple linear regression analysis and Pearsons correlation coefficient were used. P values <0.05 were considered significant. Results - The mean concentration of vitamin D from the mother and the umbilical cord were 30.16 (SD = 21.16) ng/mL and 9.56 (SD = 7.25) ng/mL, respectively. The observed prevalence of maternal vitamin D insufficiency and deficiency were 56.44 per cent and 41.58 per cent . Ninety-five percent (95.92 per cent ) and 89.80 per cent of the newborns had vitamin D insufficiency and deficiency, respectively. The mean maternal prepregnancy BMI was 27.79 (SD = 5.61) kg/m2. The mean percentages of fat mass of mothers and newborns were 32.32 (SD= 7.74) and 8.55 per cent (SD= 4.37) per cent , respectively. Positive relationship between concentration of vitamin D maternal and cord blood (r=0,248; p<0,013) was observed. No relationship between adiposity newborn and concentration of vitamin D in the umbilical cord, or relationship between maternal adiposity and concentrations of vitamin D maternal and umbilical cord was observed. Conclusion - Despite it is an original study, no relationship between maternal adiposity and concentrations of vitamin D maternal and umbilical cord was observed. It is significant further research to investigate the influence of maternal fat in neonatal body composition and vitamin D concentrations in maternal and cord blood.