Genome-wide association studies in multifactorial diseases have contributed to our understanding of genetic risk and defined specific disease-associated loci in particular populations. However, risk cannot be fully explained by genetics and evidence points to both genetic and environmental factors being important in causation and pathophysiology. The role of vitamin D in calcium homeostasis is well established. Over the last 30 years it has become clear that vitamin D has a wider role in physiology and disease, notably in autoimmune, cancer and infectious conditions. However, the molecular mechanisms and possible causal role of these associations are poorly understood. Here I propose that the role of vitamin D in immune and inflammatory responses is significant, that genetic variation partly determines the response to vitamin D and that integrative analysis can yield important insights for disease mechanisms. For this I investigate the relationship between vitamin D and genetic risk involving the immune system by focusing on multiple sclerosis and sepsis, conditions classically defined as autoimmune and inflammatory respectively. I describe data resolving genetic variation associated with autoimmune diseases in vitamin D receptor binding sites; the association to multiple sclerosis of a genetic variant lying within a VDR binding site; the correlation of plasma vitamin D with genotype and cell specific transcriptomes in healthy volunteers; and the extent of vitamin D deficiency in severe sepsis and septic shock, its association with survival, correlation with gene expression and use in sub-classification to identify patients at higher risk of death. The limitations of each study and future work are discussed. Integrating epidemiological and clinical observations with genetic and functional genomics techniques has the potential to reveal interactions in population specific disease susceptibility that may lead to an improved understanding of disease mechanisms and clinical translation. The work I present here bridges molecular analysis, candidate and genome- wide, with phenotypic observations that are important in our understanding of disease.

Introdução - O envelhecimento traz consigo alterações da composição corporal que podem ser desencadeadas ou agravadas pelo estilo de vida. A presença simultânea da reduzida massa magra, da osteopenia (reduzida densidade óssea) e da obesidade emerge como possível fator de risco para morbimortalidade de forma mais proeminente do que quando tais parâmetros são considerados separadamente. Objetivo - Investigar a prevalência da presença concomitante da obesidade, da osteopenia e da reduzida massa magra em amostra de indivíduos a partir dos 50 anos; e avaliar se a presença simultânea dessas alterações está associada a menores concentrações de 25- hidroxivitamina D [25(OH)D], a pior perfil glicêmico e lipídico, ao reduzido gasto energético e nível de atividades físicas e à pior aptidão cardiorrespiratória. Métodos - Trata-se de estudo transversal com 218 indivíduos (52% do sexo feminino), de 63 (59 - 69) anos, participantes do ISA-Capital 2015 e ISA Nutrição 2015. A composição corporal foi obtida por DXA. Ajustou-se a massa gorda (kg) pela altura ao quadrado e a obesidade foi estabelecida quando >9kg/m2 para homens e >13kg/m2 para mulheres. A reduzida massa magra (MM) foi definida como MM apendicular/IMC <0,789 e <0,512 para homens e mulheres, respectivamente. T-score <-1,0 na coluna lombar e/ou colo do fêmur determinou a osteopenia. Os indivíduos foram agrupados de acordo com a presença/ausência dessas condições. Considerou-se como desfechos a força de preensão manual, as concentrações de 25(OH)D, os perfis lipídico e glicêmico e hábitos de vida (atividades físicas e ingestão alimentar). Uma subamostra de 43 indivíduos (55% sexo masculino), de 65 (62-71) anos foi selecionada para avaliação da aptidão cardiorrespiratória em esteira rolante, da taxa metabólica de repouso (TMR), por calorimetria indireta, e do gasto energético total (GET), por água duplamente marcada. Resultados - 50 dos 218 indivíduos (23%) apresentavam obesidade associada à reduzida MM e/ou à osteopenia, sendo que 14 (6%) destes apresentavam a combinação dos 3 componentes. A obesidade combinada a 1 ou 2 outras alterações de composição corporal foi associada a concentrações mais reduzidas de 25(OH)D (-3 ng/ml), à pior sensibilidade à insulina, à maior gordura visceral, à menor força muscular, ao maior tempo despendido em atividades sedentárias e à reduzida ingestão proteica por quilo de peso corporal. Adicionalmente, a análise da subamostra (N = 43) revelou haver pior aptidão cardiorrespiratória (-5 ml/kg/min no VO2pico), maior TMR (+300 kcal/dia) e GET (+140 kcal/dia), sem diferença, porém, quanto ao gasto energético em atividades físicas quando presença dessa condição. Esses resultados foram independentes da idade, do sexo e das concentrações de 25(OH)D. Conclusões - A prevalência da obesidade associada à reduzida MM e/ou à osteopenia foi de 23%. Tal condição foi associada à pior perfil de risco para manutenção dessas alterações de composição corporal, para inabilidade física, para doenças cardiovasculares e para mortalidade. Diante de um contexto de envelhecimento populacional atrelado a mudanças comportamentais desfavoráveis, esses resultados emergem a necessidade de estratégias a fim de se prevenir a evolução de um estado de alteração isolada de composição corporal para um estado de coexistência dessas alterações. / Introduction - Aging is related to changes in body composition that can be driven or worsen according to the lifestyle. Given the impact of obesity, osteopenia (low bone density), and reduced lean mass, it is suggested that their concomitant presence would even increase the risk for morbimortality. Objective - To investigate the prevalence of the concomitant obesity, low lean mass and osteopenia in a sample of adults aged from 50 years and evaluate if simultaneous disturbances on body composition are associated with lower 25-hidroxyvitamin D [25(OH)D], worse lipid and glycemic profile, lower total energy expenditure and physical activity level, and poorer cardiorespiratory fitness. Methods: This is a cross-sectional study with 218 individuals (52% female), aged 63 (59 - 69) years recruited from the ISA-Capital 2015 and ISA Nutrição 2015. Appendicular lean mass (ALM), fat mass and bone mineral density (BMD) were measured by DXA. Obesity was defined as fat mass (kg) divided by height squared >9 kg/m2 and >13kg/m2 for men and women, respectively. Low lean mass (LM) was defined as ALM/BMI <0.789 and <0.512 for men and women, respectively. Osteopenia was defined as T-score at lumbar spine and/or femoral neck lower < -1.0. Subjects were then clustered into subgroups according to the presence/absence of body composition disturbances. Outcomes included grip strength, 25(OH)D concentrations, lipid and glycemic profiles, and lifestyle (physical activity and food intake). From the 218 participants we extracted a subsample of 43 (55% male), aged 65 (62-71) years to assess their cardiorespiratory fitness on a treadmill, resting energy expenditure (REE) by indirect calorimetry, and total energy expenditure (TEE) by doubly labeled water. Results - From the 218 individuals, 50 (23%) showed obesity associated with low LM and/or osteopenia, with 14 (6%) showing the concomitant 3 disturbances of body composition. A condition of obesity plus low LM and/or osteopenia was associated with reduced serum VD (-3 ng/ml), lower insulin sensitivity, higher visceral adiposity, lower grip strength, longer time spent in sedentary activities, and reduced protein intake by body weight. The subsample analysis (N = 43) showed worse cardiorespiratory fitness (VO2peak 5 ml/kg/min lower), higher REE (+300 kcal/day) and TEE (+140 kcal/day) than those without body composition disturbances, with no difference in total amount of energy expended in physical activities. Age, sex, and VD concentrations did not change the results. Conclusions - The prevalence of concomitant obesity and low LM and/or osteopenia was 23%. Such condition was associated with risk factors to the maintenance of these body composition disturbances, physical disabilities, cardiovascular diseases, and mortality. Considering these results in a context of population aging and lifestyle changes indicate the need to define strategies to better screening those at higher risk and avoiding that an isolated body composition disturbance state become a concurrent state.

A rabdomiólise é uma causa importante de lesão renal aguda (LRA) e decorre da lise das células musculares esqueléticas, com liberação do conteúdo intracelular para o compartimento extracelular e para a circulação. O extresse oxidativo e o processo inflamatório contribui para as alterações da função e estrutura renal que ocorrem na LRA. Estudos recentes tem evidenciado a participação da Vitamina D (Vit. D) no controle do processo inflamatório e do estresse oxidativo. Este estudo avaliou o efeito do tratamento com calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D3) na evolução das alterações de estrutura e função renal, estresse oxidativo e no processo inflamatório renal provocados pela administração de glicerol. Ratos Wistar Hannover machos foram tratados com calcitriol (6 ng/dia, s.c., osmotic pump) ou veículo (salina 0,9%) por 7 dias, sendo no 3º dia injetados com glicerol (50%; 8ml/kg, i.m.) ou salina (8ml/kg, i.m). Os animais foram divididos em 4 grupos: Controle (n=7): receberam veículo s.c. e no 3º dia, injeção i.m de salina; Controle+Vit. D (n=7): receberam calcitriol s.c. e no 3º dia, injeção i.m de salina; Glicerol (n=13): receberam veículo s.c. e no 3º dia, injeção i.m de glicerol; Glicerol+Vit.D (n=10): receberam calcitriol s.c. e no 3º dia, injeção i.m de glicerol. Quatro dias após as injeções foram coletadas amostras de urina, plasma e tecido renal para estudos de função renal, histologia, imunoistoquímica, ELISA e Western blot. Os animais do grupo Glicerol tiveram aumento dos níveis plasmáticos de creatinina, redução da taxa de filtração glomerular, aumento da fração de excreção de sódio e redução da osmolalidade urinária comparados com os dos grupos controles. A análise histológica evidenciou aumento da área intersticial relativa e do número de túbulos com necrose no córtex renal dos animais tratados com glicerol. A lesão tubular foi também constatada pelo aumento da expressão de vimentina e PCNA nos animais do grupo Glicerol, em relação aos controles e ao grupo Glicerol+ Vit. D. Essas alterações foram menos intensas no grupo Glicerol+ Vit. D. A expressão de mioglobina estava aumentada no tecido renal de ambos os grupos tratados com glicerol. O estresse oxidativo foi observado pela aumento da expressão de 8-isoprostano nos animais do grupo Glicerol, essa alteração não estava presente nos animais controles e nos animais Glicerol+Vit. D. Ambos os grupos tratados com glicerol tiveram aumento do número de macrófagos, da expressão de NF-?B e dos níveis de IL1-? no córtex renal. Essas alterações foram atenuadas pelo tratamento com Vit. D. O grupo Glicerol apresentou também maior excreção urinária de VDBP, proteína transportadora de Vit. D e menor número de túbulos com bordadura em escova marcados com cubulina, receptor de Vit. D, em comparação aos grupos Controles e Glicerol+Vit. D. Portanto, a redução do receptor e a perda do transportador, reduz a captação de Vit. D nesse modelo, comprometendo a ativação renal de Vit. D e a sua ação no processo inflamatório e no estresse oxidativo no tecido renal. Concluindo, nossos resultados mostram que o tratamento com calcitriol reduziu as alterações de função e estrutura renal provocadas pelo glicerol. Esse efeito estava associado com a diminuição do processo inflamatório e do estresse oxidativo no tecido renal dos animais tratados com Glicerol+Vit. D. / Rhabdomyolysis provoked by the lysis of skeletal muscle cells can induce acute kidney injury (AKI) with release of intracellular content to the extracellular compartment and circulation. The oxidative stress and the inflammatory process contribute to the changes in renal function and structure in AKI. Recent studies have show the effect of vitamin D (Vit. D) on inflammatory process control and in the oxidative stress. This study evaluated the effect of calcitriol (1,25- dihydroxyvitamin D3) in the renal function and structure induced by glycerol and its relationship with the inflammatory process and the oxidative stress. Male Wistar Hannover rats were treated with calcitriol (6 ng/day, s.c., administered through an osmotic pump) or vehicle (saline 0.9%) for 7 days, and injected with glycerol (50%; 8ml/kg, i.m.) or saline (8ml/kg, i.m) 3 days after the beginning of this treatment. The animals were divided into 4 groups: Control (n = 7): received vehicle s.c. and on 3rd day after an injection i.m of saline; Control + Vit. D (n = 7): received Calcitriol s.c. and 3rd day after an injection i.m of saline; Glycerol (n = 13): received vehicle s.c and on 3rd day after an injection i.m of glycerol and Glycerol + Vit. D (n = 10): received Calcitriol s.c. and 3rd day after an injection i.m of glycerol. Four days after injections, urine samples, plasma and renal tissue were collected for renal function, histology, immunohistochemistry, ELISA and Western blot studies. Glycerol injected rats presented increase in plasma creatinine levels and sodium fractional excretion, and reduction glomerular filtration rate and urinary osmolality compared to controls groups. Histological analysis showed an increase in the relative interstitial area and in the number of tubules with necrosis in the renal cortex of these animals treated with glycerol. The tubular lesion was also evidenced by increased expression of vimentin and PCNA in the animals of the Glycerol group compared to controls. These changes were less intense in the Glycerol + Vit. D group. The myoglobin expression was increased in the renal tissue of both groups of the animal treated with glycerol. The oxidative stress was observed by the increased expression of 8-isoprostane in the kidneys from Glycerol group. However, this change was not observed in the control and Glycerol + Vit. D treated rats. Both glycerol-treated groups had increased number of macrophages, NF-?B expression and IL1- ? levels in the renal cortex. These changes were less intense in Vit. D treated animals. Glycerol group also presented higher urinary excretion of VDBP and less number of tubules with brush border marked with cubilin (Vit. D receptor) compared to the Control and Glycerol + Vit. D. Therefore, the reduction of the receptor and the loss of the transporter, reduces the uptake of Vit. D in this model, compromising the renal activation of Vit. D and its action in the inflammatory process and oxidative stress in renal tissue. In conclusion, our results show that treatment with calcitriol reduced the changes in renal function and structure caused by glycerol. This effect was associated with decreased inflammatory process and oxidative stress in the renal tissue of animals treated with Glycerol + Vit. D.

Baixos níveis séricos de 25(OH)D3 e 1,25(OH)2D3 (calcitriol) podem estar associados à incidência e prognóstico do câncer de mama. Além disso, vários estudos indicam que a vitamina D tenha um efeito antiproliferativo em linhagens celulares de câncer de mama expostas a concentrações supra-fisiológicas de calcitriol (1,25(OH)2D3, 100nM). A suplementação com vitamina D é indicada a mulheres pós-menopausadas para prevenção de osteoporose e observamos previamente que a suplementação de calcitirol a pacientes pós-menopausadas com câncer de mama causa redução do índice proliferativo tumoral. Entretanto, não há estudos até o momento que avaliam o efeito da vitamina D na expressão gênica global in vivo. Incluímos 31 pacientes pós-menopausadas com câncer de mama. Estas pacientes realizaram suplementação com calcitriol (0,5g/dia, dose indicada para prevenção de osteoporose) por um curto período de tempo (mediana de 32 dias). A amostra tumoral foi coletada por ocasião da biópsia (présuplementação) e da ressecção tumoral (pós-suplementação). Os perfis de expressão gênica de 16 pacientes foram analisados a partir de 100ng de RNA total no gene chip U133 Plus 2.0 Affymetrix. Observamos redução na expressão de Ki-67 após a suplementação. Dentre os genes diferencialmente expressos encontram-se EGR1, FOS, DUSP1, MMP12 e RGS1, os quais foram mais expressos em amostras pós-suplementadas. Genes modulados pela vitamina D estão associados à resposta inflamatória e à membrana. Nossos resultados indicam que a suplementação com vitamina D reduz o índice de proliferação tumoral, sendo a mesma envolvida em vias importantes na regulação da resposta inflamatória / Low 25(OH)2D3 or 1,25(OH)2D3 serum levels may be associated with breast cancer incidence and prognosis. Additionally, the antiproliferative effects of vitamin D are observed in breast cancer cell lines exposed to phamacological doses of calcitriol (1,25(OH)2D3, 100nM). Vitamin D supplementation is indicated for post-menopausal women to prevent osteoporosis and a previous study from our group observed a reduced tumor proliferative index after calcitriol supplementation on post menopausal breast cancer patients. However, there is no study that verifies the effect of vitamin D on gene expression profile in vivo so far. Thirty one post menopausal breast cancer patients were included on our analysis. They were supplemented with calcitriol after tumor biopsy (0.50g/day, indicated dose for osteoporosis prevention) for a short period of time (median 32 days). Tumor samples were collected during biopsy (before supplementation) and breast surgery (after supplementation). Gene expression profile of 16 patients was analyzed using the U133 Plus 2.0 Affymetrix Gene Chips from 100ng of total RNA. After supplementation, a reduced expression of Ki-67 was observed. Among the differentially expressed genes, EGR1, FOS, DUSP1, MMP12 and RGS1 were upregulated after calcitriol supplementation. Differentially expressed genes were involved in inflammatory response or were associated with the membrane. Our results indicate that calcitriol supplementation diminish tumor proliferation index regulating inflammatory pathways .

O estudo investigou a influência do tratamento de 10 semanas com paricalcitol (0,1µg/kg 5x/semana) e calcitriol (0,03µg/kg 5x/semana) em modelo de aterosclerose espontânea utilizando camundongos ApoE -/- sham e uninefrectomizados (UNX). Resultados: a densidade capilar por comprimento no tecido cardíaco foi significativamente mais baixa nos animais UNX Controle quando comparados aos shams, o que não ocorreu nos animais UNX tratados com paricalcitol e calcitriol. Nas aortas, a relação parede/lúmen foi significativamente menor no grupo Sham Controle quando comparada à dos grupos UNX Controle e UNX Calcitriol, sendo que nesses últimos, foram evidenciadas calcificações vasculares acompanhadas por células positivas para Runx-2 (cbfa-1). Além disso, foi evidenciada uma menor expressão de TGFß nas aortas dos animais do grupo UNX Paricalcitol em relação aos grupos UNX Controle e UNX Calcitriol. Conclusões: Ambos os tratamentos preveniram alterações na capilarização cardíaca induzidas pela UNX. O tratamento com calcitriol na dose empregada induziu significativas calcificações vasculares, o que não ocorreu com o paricalcitol. / The study investigated the influence of a 10-week treatment with Paricalcitol (0.1µg/kg, 5x/week) or Calcitriol (0.03µg/kg, 5x/week) on cardiovascular disease in spontaneously atherosclerotic ApoE -/- mice submitted to uninephrectomy (UNX). Results: capillary length density of the heart was significantly lower in UNX Control, but not in UNX Paricalcitol and UNX Calcitriol animals, when compared to shams. In the aortas, a significantly lower wall/lumen ratio was observed in the Sham Control group when compared to UNX Control and UNX Calcitriol groups. In the latter, vascular calcifications accompanied by a significant presence of Runx-2 (cbfa-1) positive cells was observed. TGFß aorta expression was significantly higher in UNX Control and UNX Calciriol groups when compared to UNX Paricalcitol. Conclusions: Both treatments were able to prevent the reduction in heart capillarization induced by the UNX model. Treatment with Calcitriol at the employed dose and duration, though, induced significant vascular calcifications.

O melanoma é uma lesão maligna da pele, com alta taxa de mortalidade cuja incidência vem aumentando nos últimos anos. Os principais fatores de risco são a história familial da doença, presença de nevos benignos múltiplos ou nevos atípicos e melanoma prévio. Imunossupressão, sensibilidade ao sol e exposição intermitente e intensa à radiação UV da luz solar, sem proteção, são fatores de risco adicionais. O objetivo deste estudo caso-controle de base hospitalar foi avaliar a contribuição de polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 e GSTP1/Bsma), de genes de reparo do DNA (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI e XPD/PstI) e do gene do receptor de vitamina D (VDR/FokI e VDR/TaqI) no risco de melanoma. Consentiram em participar 193 pacientes com melanoma (49,7% homens e 50,3% mulheres, média de 52 ± 14,28 anos) e 208 controles (51,4% homens e 48,6% mulheres, média de 48 ± 15,24 anos) que após responderem a um questionário detalhado sobre hábitos e tipos de exposição a fatores de risco cederam amostras biológicas para análsie do DNA por PCR-RFLP. Os principais fatores de risco para o melanoma foram ascendência européia (p<0,001), cor de olhos claros (p<0,001), presença de nevos (p<0,001), histórico de queimadura grave na adolescência (p<0,001), falta de filtro solar (p<0.034) e exposição à lâmpadas fluorescentes (p=0,001). Quanto à análise dos polimorfismos de genes de metabolização de xenobióticos somente o GSTT1 nulo revelou associação inversamente positiva com o risco de melanoma maligno (OR ajustado = 0,60; IC95% = 0,37-0,97). Entretanto, essa associação não se manteve após a análise de regressão múltipla escalonada. Os polimorfismos VDR/FokI e VDR/TaqI não modificaram a susceptibilidade ao melanoma maligno na comparação entre os grupos. Na análise conjunta do fenótipo-genótipo, indivíduos com olhos verdes e genótipo VDR/FokI polimórfico, apresentaram risco praticamente seis vezes maior de melanoma (OR ajustado = 5,93; IC95% = 1,49-23,59). A associação entre os polimorfismos em pelo menos um dos alelos dos genes de reparo do DNA, XRCC3/NcoI e XPD/PstI aumentou praticamente duas vezes o risco de melanoma tanto na análise estatística multivariada (OR ajustado = 1,84; IC95% = 1,08-3,14) quanto na regressão logística múltipla escalonada (OR ajustado = 2,32; IC95% = 1,01-5,36). Na interação genemeio ambiente a falta do uso de filtro solar dobrou o risco de melanoma em indivíduos com polimorfismo XPD/PstI (OR ajustado = 2,17; IC95% = 1,12- 4,17). A identificação de polimorfismos genéticos associados com doenças multifatorias como o caso do melanoma maligno devem ser estimuladas em nosso meio, principalmente por vivermos em um país tropical com alta incidência solar em praticamente todo seu território. A identificação de marcadores genéticos de susceptibilidade pode propiciar medidas precoces e eficazes de prevenção do câncer. / Melanoma is a malignant skin lesion, with high mortalitty rate and its incidence has been rising in the last years. The main risk factors are melanoma family history, presence of multiple benign or atypical nevi and previous melanoma. Immunosuppression, sun sensitivy and intermittent and intense exposure to UV sunlight radiation, without protection, are additional risk factors. The aim of this hospital based case-control study was to evaluate the contribution of genetic polymorphisms of xenobiotic metabolizing enzymes (CYP1A1/MspI, CYP2E1/PstI, GSTM1, GSTT1 and GSTP1/Bsma), DNA repair genes (XRCC1/MspI, XRCC3/NcoI and XPD/PstI) and vitamin D receptor genes (VDR/FokI and VDR/TaqI) to the risk of melanoma. All participants, including 193 melanoma patients (49.7% men and 50.3% women, mean age 52 ± 14.28 years old) and 208 controls (51.4% men and 48.6% women, mean age 48 ± 15.24 years old) gave written informed consent to participate in the study and agreed to donate a sample of bloody to analysis of DNA by PCR-RFLP and answer a questionarie regarding phenotypic characteristics, personal habits and questions regarding sun exposure that could be associated to the disease. The main risk factors to melanoma were European ancestries (p<0.001), light colored eyes (p<0.001), presence of nevi (p<0.001), history of sunburns during the adolescence (p<0.001), no use of sunblock (p<0.034) and exposure of fluorescent lamps (p<0.001). Regarding the genes polymorphisms, only GSTT1 null genotype showed as an inversely positivefactor (OR adjusted = 0.60; 95%CI = 0.37-0.97) to malignant melanoma. However, this association disappeared with multiple regression analysis. The VDR/FokI and VDR/TaqI polymorphisms did not alter the susceptibility to malignant melanoma in the comparison between groups. A joint analysis of phenotype-genotype, individuals with green eyes and polymorphic genotype VDR/FokI, presented almost six times more risk to melanoma (OR adjusted = 5.93, 95% CI = 1.49-23.59). The association between polymorphisms, in at least one polymorphic allele of DNA repair genes XRCC3/NcoI and XPD/PstI increased almost twice the risk of melanoma in the multivariate statistic analysis (OR adjusted = 1.84, 95%CI = 1.08-3.14) and in multiple logistic regression (OR adjusted = 2.32, 95%CI = 1.01-5.36). In the interaction gene-environment the lack of sunscreen doubled the risk of melanoma in individuals with polymorphisms of XPD/PstI (OR adjusted = 2.17, 95%CI = 1.12-4.17). The identification of genetic polymorphisms associated with diseases such as multi factorial case of malignant melanoma should be encouraged in our country, mainly because we live in a tropical country with high solar irradiation in almost all its territory. The identification of genetic markers of susceptibility may provide early and effective prevention of cancer.

Introdução Atualmente a osteoporose é a doença mais freqüente do metabolismo ósseo. Diversos nutrientes estão relacionados com a massa óssea, com destaque para o cálcio e a vitamina D. Apesar de 80 a 90% dos estoques de vitamina D serem provenientes da síntese cutânea, estudos mostram que mesmo em países ensolarados a deficiência de vitamina D é muito comum. Considerando que a dieta da população brasileira tem se mostrado muitas vezes inadequada com relação ao consumo do cálcio e vitamina D, a suplementação desses componentes pode ser necessária em indivíduos que apresentam alterações no metabolismo do cálcio e osso. Objetivo Avaliar o efeito da suplementação de cálcio e vitamina D em marcadores bioquímicos do metabolismo ósseo de mulheres na pós-menopausa com osteoporose. Métodos Esta dissertação é composta por 2 estudos: revisão sobre cálcio dietético e estudo de intervenção. Para revisão foram selecionados artigos publicados no Medline e Scielo nos últimos 10 anos, incluindo estudos realizados no Brasil. O estudo de intervenção foi do tipo ensaio clínico randomizado e controlado, pelo período de 90 dias. Foram avaliadas 64 mulheres com osteoporose na pós-menopausa randomizadas em dois grupos: Grupo 1 - Suplementação de cálcio (1200mg/dia) e vitamina D3 (400UI ou 10g/dia); Grupo 2 Controle. No início do estudo foi realizada a densitometria óssea (DXA) para diagnóstico da osteoporose e avaliação da composição corporal. Dados coletados no início e final do estudo incluiram: registro alimentar de 3 dias para avaliação da ingestão alimentar e soro para realização de exames bioquímicos (cálcio, fósforo, magnésio, PTH, 25(OH)D e BAP). Resultados O estudo de revisão descreveu fatores relacionados ao baixo consumo de cálcio como: hábito alimentar e alto custo dos alimentos. Como estratégias para melhorar o consumo destacam-se: esclarecer a população sobre a importância do nutriete; aumentar a disponibilidade; e o uso de suplementos em situações específicas. No estudo intervenção observou-se reduzido consumo de cálcio e vitamina D em mais de 90% das participantes. Além disso, 91,4% das participantes apresentaram vitamina D sérica consideradas sub-ótimas para saúde óssea. As concentrações séricas da 25(OH)D aumentaram significantemente (p=0,023) após 3 meses de suplementação. Porém, a dose utilizada apresentou efeito limitado uma vez que 86,2% do grupo suplementação não atingiu concentrações ótimas da 25(OH)D. Conclusão Considerando ingestão insuficiente de cálcio, bem como sua importância para a saúde óssea, estratégias nutricionais devem ser implementadas. A suplementação de cálcio e vitamina D elevou os níveis séricos da 25(OHD entretanto, a dose utilizada não foi suficiente para atingir as concentrações ótimas para manter a saúde óssea. / Background Osteoporosis is the most frequent disease of bone metabolism. Several nutrients are related to bone mass; the micronutrients of greatest importance are calcium and vitamin D. Although sunlight exposure is responsible for 80-90% of vitamin D storages, numerous studies conducted in sunny countries have observed a high prevalence of vitamin D insufficiency. Considering that, there is a significant proportion of the Brazilian population failing to achieve the recommended dietary calcium and vitamin D intakes, supplementation can be necessary for individuals with alterations on bone metabolism. Objective Evaluate the effect of calcium and vitamin D supplementation on bone metabolism in postmenopausal women with osteoporosis. Methods The present dissertation is composed of 2 studies: a review focuses on the dietary calcium and a clinical trial. For the review, articles published in Medline and Scielo in the past ten years were selected, including Brazilian studies. For the intervention, a 3-month controlled clinical trial with 64 postmenopausal women with osteoporosis was done. They were randomly assigned to either the supplement group, who received 1200mg of calcium and 400IU (10g) of vitamin D3, or the control group. Dietary intake assessment was performed, bone mineral density and body composition were measured, and blood was analyzed. At baseline, bone mineral density and body composition were measured by DXA, dietary data were collected and blood was analyzed (calcium, phosphorus, magnesium, PTH, 25(OH)D and BAP). At the end of the study, another blood exam and dietary intake assessment was performed. Results The review article aimed to described factors that can influence calcium absorption, the main methods used for evaluating calcium absorption and bioavailability, and strategies to optimize calcium intake. In the clinical trial, considering all participants at baseline, more than 90% of the subjects presented low calcium and vitamin D intakes. Besides, 91.4% of the participants presented sub-optimal vitamin D status (<75nmol/l). The concentration of serum 25(OH)D increased significantly (p=0.023) after 3 months of supplementation. However, the dose given was limited in effect, and 86.2% of the supplement group did not reach optimal levels of 25(OH)D. Conclusion in view of the low calcium intake, and the importance of this nutrient to bone health, nutritional strategies must be implemented. Calcium and vitamin D supplementation increased serum 25(OH)D, however the dose given (400IU/d) was not enough to achieve 25(OH)D concentration consider optimal for bone health.

Introdução - Atualmente, vários estudos epidemiológicos têm se direcionado à população de adolescentes, devido aos seus hábitos alimentares que, quando inadequados, podem favorecer o aparecimento de diversas doenças crônicas não transmissíveis na vida adulta. A vitamina D é um nutriente de fundamental importância durante os diversos ciclos de vida, porém sua determinação é inadequada através dos questionários/recordatórios alimentares. Níveis séricos reduzidos de vitamina D estão relacionados à patogênese de diversas doenças crônicas não transmissíveis. Objetivo - Objetivou-se investigar a ingestão e os níveis séricos de vitamina D em adolescentes saudáveis, assim como quais fatores influenciam a adequação da vitamina D e a associação entre o estado nutricional da vitamina D com a adiposidade e a pressão arterial. Métodos - Trata-se de estudo transversal, onde foram avaliados 205 adolescentes, sendo 106 meninos e 99 meninas, com média de idade de 18,25 (0,07). Avaliou-se a ingestão alimentar (diário alimentar de 3 dias), o estado nutricional (peso, altura, IMC, gordura corporal e massa magra pela bioimpedância elétrica), o nível de atividade física (questionário de atividade física, desenvolvido e validado para adolescentes), pressão arterial (de acordo com as recomendações das V Diretrizes Brasileiras de Hipertensão Arterial) e marcadores bioquímicos (níveis séricos de calcidiol e calcitriol, cálcio sérico total, paratormônio sérico e adiponectina). Resultados - O nível sérico médio de calcidiol foi 29,2(0,8) ng/ml, e 62,1% dos adolescentes apresentaram insuficiência de vitamina D. A média de ingestão de cálcio e vitamina D foi de 682,2 (14,2) mg/dia e 3,1 (0,1) g/dia, respectivamente. Apenas 3,8% dos adolescentes ingeriram o recomendado para cálcio e nenhum adolescente apresentou ingestão próxima ao recomendado para vitamina D. Houve correlação positiva entre o consumo de produtos lácteos com a ingestão de cálcio e vitamina D (r=0,597 e r=0,561, respectivamente; p=0,000). Adolescentes que apresentavam o hábito de realizar o café da manhã apresentaram ingestão significativamente maior de cálcio, vitamina D e produtos lácteos do que aqueles adolescentes que não realizavam esta refeição. Quanto aos níveis de pressão arterial, 12,19% dos adolescentes apresentaram-na elevada. Não foi encontrada correlação significante entre a pressão arterial sistólica e diastólica com o calcidiol e o calcitriol. Tanto a pressão arterial sistólica quanto a diastólica apresentaram correlação positiva com a circunferência da cintura em ambos os sexos. A gordura corporal não apresentou correlação com os níveis séricos de calcidiol. Conclusões - A prevalência de insuficiência de vitamina D foi elevada nesta amostra de adolescentes. Não houve relação entre os níveis séricos de vitamina D e pressão arterial. A maioria dos adolescentes não ingere o recomendado para cálcio e vitamina D. E o hábito de realizar o café da manhã regularmente assim como a ingestão de produtos lácteos são importantes estratégias para aumentar a ingestão destes nutrientes. / Introduction - Several epidemiologic studies have been developed in adolescent population, due to alimentary habits that when inadequate can contribute to development of non-communicable chronic diseases in the adult life. The vitamin D status is of fundamental importance during life cycles. Reduced serum levels of vitamin D have been related to many non-communicable chronic diseases pathogenesis. Purpose - The purpose of this study was to evaluate the vitamin D intake and the serum 25(OH)D concentration in healthy adolescents, as well to investigate factors that could influence the vitamin D status, and the relationships between the nutritional status of vitamin D, adiposity and blood pressure. Methods - This is a cross-sectional study, including two hundred and five adolescents, 106 boys and 99 girls, mean age 18.25 (0.07) years old. Dietary intake (three-day dietary records), nutritional status (weight, height, BMI, fat mass and lean mass by bioelectrical impedance), physical activity (validated physical activity evaluation questionnaire for adolescents), blood pressure (in accordance with V Diretrizes Brasileiras de Hipertensão Arterial recommendations), and biochemical markers (blood levels of calcidiol, calcitriol, serum total calcium, intact parathormone and adiponectin) was evaluated. Results - The mean serum of calcidiol was 29.2 (0.8) ng/ml, and the vitamin D insufficiency was observed in 62.1% of the adolescents. Mean dietary calcium and vitamin D intake was 682.2 (14.2) mg/day and 3.1 (0.1) g/day, respectively. Only 3.8% of adolescents met the daily adequate intake recommendation for calcium, and none of adolescents met the adequate intake recommendation for vitamin D. There was a positive correlation between dairy products and both calcium and vitamin D intake (r=0.597 e r=0.561, respectively; p=0.000). Adolescents who ate breakfast had a significant higher mean calcium, vitamin D and dairy products intake than adolescents who did not eat. Elevated blood pressure was observed in 12.19% of the adolescents. There were no correlations between systolic and diastolic blood pressure with calcidiol and calcitriol. A positive significant correlation was observed between waist circumference with systolic and diastolic blood pressure in both boys and in girls. There was no correlation between fat mass and blood levels of calcidiol. Conclusions - The prevalence of vitamin D insufficiency was elevated in this group of adolescents. No relationships between serum vitamin D levels and blood pressure were observed. The majority of adolescents were not consuming recommended levels of calcium and vitamin D. The regular breakfast habit and consumption of dairy products are important strategies in improving calcium and vitamin D intake in the diet.

Orientador: Luciane Alarcão Dias-Melicio / Resumo: Recentemente, a deficiência de vitamina D vem se tornando um problema de abrangência mundial em virtude de hábitos rotineiros da população, como o trabalho por períodos prolongados em ambientes fechados e diminuição da exposição solar. Trabalhos recentes demonstram que a vitamina D age não somente na homeostase do cálcio, mas também na regulação do sistema imune. Diante da multiplicidade de funções dessa vitamina, sua deficiência tem sido associada ao risco de desenvolvimento de uma série de doenças, entre elas doenças infecciosas como as causadas por S. aureus. As infecções por essa bactéria têm trazido expressiva preocupação para a população humana em decorrência do aumento da prevalência de cepas resistentes aos fármacos antibacterianos, dificultando, dessa maneira, o tratamento e contribuindo para a busca de métodos alternativos para combater esse tipo de infecção. Além disso, o S. aureus conta com um potente arsenal de fatores de virulência que contribuem para a evasão da resposta imune do hospedeiro. Nesse contexto, torna-se importante avaliar se a vitamina D pode modular os efeitos bactericidas de neutrófilos humanos através de mecanismos intra e extracelulares, favorecendo, portanto, o combate a infecções, especialmente aquelas causadas por microrganismos resistentes aos principais tratamentos. Dessa maneira, nós demonstramos que neutrófilos tratados com vitamina D e desafiados com duas cepas de S. aureus tiveram um aumento nas taxas de fagocitose e atividade bacteric... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last years, vitamin D deficiency has become a worldwide problem due to routine population habits, such as prolonged work indoors and increased use of sunscreen/decreased sun exposure in attempt to avoid high rates of skin cancer. Recent studies demonstrated that vitamin D acts not only on calcium homeostasis, but also on the regulation and function of the immune system. Facing the countless functions of vitamin D, its deficiency has been associated with the risk of development of many diseases, including infectious diseases such as those caused by S. aureus. Infections caused by these bacteria have brought significant concern to the human population due to the increased prevalence of strains resistant to antibiotics, thus making it difficult to treat and contributing to the search for alternative methods to combat this type of infection. In addition, S. aureus have a variety of virulence factors, which confer the ability to evade host immune responses. In this context, it is important to evaluate whether vitamin D can modulate the bactericidal effects of human neutrophils through intra- and extracellular mechanisms, such as phagocytosis, bacterial killing and release of Neutrophil Extracellular Traps (NETs), thus contributing to the response against infections, especially those caused by microorganisms resistant to the main treatments. Thus, we demonstrated that neutrophils treated with Vitamin D and challenged with two strains of S. aureus had an increase in phagocyti... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O estudo das funções extra-esqueléticas da vitamina D vem ampliando-se nos últimos anos. Na gestação, a preocupação com os níveis de vitamina D maternos ocorre pela necessidade desta vitamina para a formação do esqueleto fetal e pela associação da hipovitaminose D com desfechos adversos materno-fetais. Para o recém-nascido (RN), as complicações incluem o baixo peso ao nascer, o comprometimento do crescimento longitudinal e as infecções respiratórias. Para a gestante, a deficiência de vitamina D vem sendo associada à alteração na homeostase glicêmica e ao aumento da incidência de diabetes gestacional (DG) , à pré-eclâmpsia e à vaginose bacteriana. Entretanto, a evidência científica atual ainda é controversa e não há definição estabelecida sobre o real benefício da suplementação da vitamina D na gestação. O diabetes gestacional, por sua vez, também está associado a desfechos adversos para a gestante e para a prole. Para o feto, há aumento da incidência de prematuridade, macrossomia, distócia de ombro e hipoglicemia neonatal; enquanto para a mãe, há associação com aumento da taxa de cesariana, pré-eclâmpsia e diabetes pós-gestacional. Desta forma, os desfechos adversos da hipovitaminose D e do DG presentes de forma simultânea na gestação podem ser aditivos. Este artigo propõe-se à revisão das repercussões da deficiência da vitamina D e do DG na gestação, para a mãe e para o RN, e discute a potencial repercussão da associação de ambas situações já que a hipovitaminose D pode estar relacionada com aumento da ocorrência de DG. / Extra-skeletal functions of vitamin D have been studied in the last years. During pregnancy, the concern with vitamin D levels is justified by its importance for the fetal skeleton development and by the association of hypovitaminosis D with adverse maternal and fetal outcomes. For the newborn, adverse outcomes include low birth weight, impaired longitudinal growth and respiratory infections. For the women, vitamin D deficiency has been associated with glucose homeostasis impairment and increased incidence of gestational diabetes (GD), preeclampsia and bacterial vaginosis. However, the available scientific data is still controversial and the real benefit of vitamin D supplementation during pregnancy is not defined. Hyperglycemia during pregnancy is also associated with increased rates of perinatal adverse outcomes. For the fetus and the newborn, GD is associated with an increased incidence of prematurity, macrosomia, shoulder dystocia and neonatal hypoglycemia; for the mother, there are increased rates of cesarean delivery, preeclampsia and type 2 diabetes. Therefore, adverse outcomes of hypovitaminosis D and GD present simultaneously during pregnancy could be additive. This manuscript aims to review the impact of vitamin D deficiency and of GD for the women and the newborn, and to discuss the potential association between these two clinical situations since hypovitaminosis D may increase the risk for GD.