Los niveles bajos de vitamina D se han asociado con una gama de condiciones clínicas como obesidad, resistencia a la insulina y diabetes mellitus. Existen pocos estudios donde se hayan realizado mediciones de la forma activa de la vitamina D (1,25 (OH)2 vitamina D) en niños con obesidad. Sin embargo, los datos publicados no son concluyentes. El objetivo de este estudio fue determinar los niveles de la forma activa de la vitamina D en niños con obesidad y sobrepeso y determinar la asociación entre los niveles bajos de esta vitamina, la obesidad y las alteraciones del metabolismo de la glucosa.
MétodosEstudio transversal analítico en niños de 6 a 12 años de edad con exceso de adiposidad determinado por el índice cintura-estatura y el índice Z de masa corporal. Se midieron niveles de glucosa, insulina, perfil de lípidos completo, modelo homeostático para evaluar la resistencia a la insulina y la forma activa de la vitamina D. Se consideraron como niveles bajos de vitamina D aquellos menores a 30 pg/ml.
ResultadosLa prevalencia de niveles bajos de la forma activa de la vitamina D fue del 36%. La asociación entre niveles bajos de la forma activa de la vitamina D y niveles altos de insulina resultó estadísticamente significativa. No se encontró asociación significativa entre los niveles de la vitamina y las medidas de adiposidad.
ConclusionesSe encontraron niveles bajos de la forma activa de la vitamina D en el 36% de la población estudiada, y se demostró su asociación con la resistencia a insulina e hiperinsulinemia.
Low levels of vitamin D have been associated with a range of clinical conditions such as obesity, insulin resistance, and diabetes mellitus, among others. There are few studies that measure the active form of vitamin D (1,25 (OH)2 vitamin D) in obese children. However, published data are inconclusive. The aim of this study was to determine the active levels of vitamin D in obese and overweight children and to find an association between low levels of vitamin D, obesity and impaired glucose metabolism.
MethodsA cross-sectional, analytical study was conducted in 6 to 12-year-old children with excess adiposity determined by waist-stature index and body mass index. Levels of glucose, insulin, complete lipid profile, homeostatic model assessment and the active form of vitamin D were measured in each patient. Levels < 30 pg/ml were considered as low levels of vitamin D.
ResultsThe prevalence of low levels of active vitamin D was 36%. A significant association between low levels of active vitamin D and high levels of insulin was found. No significant association was found between vitamin levels and adiposity measures.
ConclusionsLow levels of active vitamin D were found in 36% of the population studied. A significant association with insulin resistance and hyperinsulinemia was demonstrated.
Las principales funciones de la vitamina D están relacionadas con la regulación calcio-fósforo en el organismo1,2. Al identificarse receptores para la vitamina D fuera del sistema esquelético, se documentó la participación de esta sustancia en procesos inmunitarios, síntesis y secreción de insulina, entre muchas otras funciones3,4.
La medición de esta vitamina se realiza en plasma, a través de la determinación de 25-OH vitamina D (forma inactiva) y 1,25 (OH)2 vitamina D (forma activa)5. Internacionalmente, se utiliza la medición de 25-OH-vitamina D para cuantificar el estado de la vitamina D; los niveles en sangre que determinan deficiencia son aquellos inferiores a 20 ng/ml (50 nmol/l)6,7. Según las series publicadas, los valores normales de 1,25 (OH)2 vitamina D varían entre 18 y 72 pg/ml8.
La concentración de 1-25 (OH)2 vitamina D en el organismo está influenciada por varios factores: aumenta en respuesta a la paratohormona (PTH), estradiol, testosterona, prostaglandinas y bifosfonatos, y disminuye en respuesta a corticoides y algunos fármacos, como el ketoconazol y heparina, y diuréticos tipo tiazida9.
La deficiencia de 25-OH vitamina D en pacientes pediátricos con obesidad se ha descrito ampliamente a nivel mundial. En países europeos se han publicado series con resultados que oscilan entre 60 y 70%; en los Estados Unidos, entre 60 y 78%. En Latinoamérica, El Caribe y México se reportan altas prevalencias cuando se ha estudiado en población obesa adulta; sin embargo, a nivel nacional, hay pocos reportes en pacientes pediátricos. Según resultados de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2012, en el centro del país se ha estimado deficiencia del 24% e insuficiencia en el 30% en pacientes de edad preescolar. En escolares se estima una deficiencia del 10% e insuficiencia del 18%10–12.
Existen pocos reportes sobre las concentraciones de la forma activa de la vitamina D en sujetos con obesidad; la información reportada hasta el momento es variable. En algunas series publicadas, se reportaron niveles altos de esta vitamina en adultos con obesidad13,14. Konradsen y colaboradores15 reportaron niveles bajos de 25-OH vitamina D y de 1,25(OH)2 vitamina D en sujetos con obesidad, mientras que Bilge y colaboradores8 reportaron niveles significativamente más bajos de esta vitamina en pacientes adultos con obesidad comparados con sujetos con peso normal. Karhapää y colaboradores16 encontraron una asociación entre niveles bajos de este metabolito y niveles bajos de colesterol de alta densidad (HDL) en pacientes adultos.
Dadas las altas prevalencias de obesidad y sus comorbilidades en la población pediátrica y la poca información publicada acerca del comportamiento de la forma activa de la vitamina D en este grupo poblacional, el objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia de niveles bajos de 1,25(OH)2 vitamina D y determinar si existe asociación entre estos niveles, la obesidad y las alteraciones metabólicas en los pacientes de edad escolar del noroeste de México.
2MétodosPrevia autorización del Comité Local de Investigación y Ética de la Investigación en Salud del Hospital General Regional Número 1, Instituto Mexicano del Seguro Social, en Ciudad Obregón, Sonora, se realizó un estudio transversal analítico en niños de 6 a 12 años de edad con exceso de adiposidad (sobrepeso y obesidad), adscritos a la consulta externa de pediatría de un hospital de segundo nivel de atención en el sur de Sonora.
El tamaño de la muestra se calculó para un poder estadístico de 95%; el muestreo fue no probabilístico. Se excluyeron pacientes con enfermedad endocrinológica, metabólica, genética, renal o cardiaca, y a aquellos bajo tratamiento con fármacos esteroideos, diuréticos y anticonvulsivantes. Se otorgó el consentimiento informado de ambos padres por escrito y el asentimiento de todos los participantes. Inicialmente, se aplicó una breve encuesta a cada participante, donde se recabaron datos como edad, sexo y lugar de residencia.
Para cada paciente, se tomaron las siguientes mediciones antropométricas: peso, talla y perímetro de la cintura. Esto se realizó de acuerdo con los lineamientos plasmados en el Manual de antropometría del Departamento de Nutrición del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán17. Estas mediciones fueron realizadas por un solo investigador, con una confiabilidad inter-mediciones de 0.81. Con estas medidas se estimó el índice de masa corporal (IMC) utilizando la fórmula de Quetelet. También se calculó la puntuación Z de IMC y se clasificó utilizando tablas específicas para edad y sexo de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud: se consideró como peso normal una puntuación Z ≥ -1 y ≤+1; sobrepeso, Z > +1 y < +2; obesidad, Z > +2 desviaciones estándar (DE)18. Se identificó el índice cintura-estatura (ICE) dividiendo el perímetro de cintura entre la estatura; se clasificó como obesidad abdominal a los pacientes con índice > 0.519.
Las muestras sanguíneas fueron extraídas previo ayuno de 12 horas. Se midieron niveles de glucosa, insulina, colesterol total, HDL, colesterol de baja densidad (LDL) y colesterol de muy baja densidad (VLDL), triglicéridos y 1,25(OH)2 vitamina D. La determinación de 1,25(OH)2 vitamina D se realizó por espectrometría de masas en tándem; la insulina se determinó por método de quimioluminiscencia; la glucosa y el perfil de lípidos se determinaron a través del análisis automatizado del equipo UnicelDxC 800® por técnica espectrofotométrica. Los niveles de glucosa >100mg/dl se consideraron como hiperglucemia; colesterol alto > 170mg/dl; niveles de HDL bajos < 40mg/dl; niveles LDL altos > 130mg/dl; niveles VLDL altos > 45mg/dl; hipertrigliceridemia, > P95% para edad y sexo20. Los resultados >15.2 unidades se consideraron como hiperinsulinemia21. Los valores de 1,25 (OH)2 vitamina D entre 30 y 83pg/ml se consideraron como normales. Se calculó el índice de resistencia a la insulina mediante modelo homeostático (HOMA, por sus siglas en inglés homeostatic model assessment) y se consideró como resistencia a insulina aquellos resultados con valores > 3.221.
Los resultados se registraron en una base de datos en el programa Excel, y fueron procesados mediante el software SPSS, versión 18.0 para Windows. Se realizó el análisis estadístico descriptivo para variables cuantitativas; se calcularon la media, la desviación estándar, el valor mínimo y máximo. Las variables cualitativas se midieron según su frecuencia en porcentajes. Se cuantificó la asociación entre variables utilizando prueba de χ2 y el coeficiente de correlación de Spearman.
3ResultadosSe estudiaron 44 pacientes entre 6 y 12 años de edad, de los cuales el 46% (n = 20) pertenecía al sexo femenino y 54% (n = 24) al masculino. En relación con el estado de nutrición y de acuerdo con el puntaje Z de IMC, el 18% (n = 8) tenía sobrepeso y el 82% (n = 36), obesidad. De los parámetros bioquímicos, el 36% (n = 16) de la población presentó niveles bajos de la forma activa de la vitamina D. Además, se encontraron niveles elevados de insulina y glucosa en el 23% (n = 10) y en el 5% (n = 2), respectivamente (tabla 1).
Descripción de pacientes pediátricos con sobrepeso y obesidad del noroeste de México (N = 44)
| Variable | N (%) | |
|---|---|---|
| Sexo | Femenino | 20 (45) |
| Masculino | 24 (55) | |
| Puntaje Z de IMC | Sobrepeso | 8 (18) |
| Obesidad | 36 (82) | |
| Glucosa | Normal | 42 (95) |
| Alta | 02 (5) | |
| Insulina | Normal | 37 (84) |
| Alta | 07 (16) | |
| Colesterol total | Normal | 36 (82) |
| Alto | 08(18) | |
| Triglicéridos | Normal | 27 (61) |
| Altos | 17 (39) | |
| Resistencia a insulina (HOMA > 3.16) | Sí | 15 (34) |
| No | 29 (66) | |
| ICE | Normal | 01 (2) |
| Obesidad abdominal | 43 (98) | |
| HDL | Normal | 25 (57) |
| Bajo | 19 (43) | |
| LDL | Normal | 41 (93) |
| Alto | 03 (7) | |
| VLDL | Normal | 35 (80) |
| Alto | 09 (20) | |
HOMA: modelo homeostático para evaluar la resistencia a la insulina; IMC: índice de masa corporal; ICE: índice cintura-estatura; HDL: colesterol de alta densidad; LDL: colesterol de baja densidad; VLDL: colesterol de muy baja densidad.
La media de edad fue de 9.6 años con una desviación estándar de 1.72. La media de la concentración de 1,25 (OH)2 vitamina D en la población fue de 36.2 pg/ml con una desviación estándar de 8; el resto de las variables cuantitativas se describen en la tabla 2.
Descripción de variables antropométricas y bioquímicas de pacientes pediátricos con sobrepeso y obesidad (N = 44)
| Variable | Media | DE |
|---|---|---|
| Edad (años) | 9.6 | 1.72 |
| Peso (kg) | 55.5 | 16.4 |
| Talla (cm) | 144.7 | 13.1 |
| Perímetro cintura (cm) | 85.9 | 11 |
| Puntaje Z de IMC | 2.69 | 0.73 |
| ICE | 0.58 | 0.05 |
| Glucosa (mg/dl) | 85 | 7.2 |
| Insulina (μU/ml) | 14.7 | 10.9 |
| HOMA | 3.1 | 2.2 |
| 1,25 (OH)2 vitamina D (pg/ml) | 36.2 | 8.0 |
| Colesterol total (mg/dl) | 157 | 27 |
| HDL (mg/dl) | 38.6 | 9.2 |
| LDL (mg/dl) | 94 | 22 |
| VLDL (mg/dl) | 24.5 | 10.8 |
| Triglicéridos (mg/dl) | 121 | 54 |
IMC: índice de masa corporal; ICE: índice cintura-estatura; HDL: colesterol de alta densidad; LDL: colesterol de baja densidad; VLDL: colesterol de muy baja densidad; DE: desviación estándar.
Al asociar las variables con niveles bajos de la forma activa de la vitamina D, se encontró un valor de p = 0.12 (calculada por prueba exacta de Fisher) para hiperglucemia y niveles bajos de vitamina D; p = 0.03 calculada por prueba de χ2 para hiperinsulinemia y niveles bajos de vitamina D; p = 0.09 para resistencia a insulina (HOMA > 3.16) y niveles bajos de vitamina D; el resto de las asociaciones se describen en la tabla 3.
Asociación entre niveles de 1,25 (OH)2 vitamina D y diversas variables de los pacientes con sobrepeso y obesidad (N = 44)
| Niveles de vitamina D | p | |||
|---|---|---|---|---|
| Variable | Bajo (< de 30 pg/ml) n (%) | Normal (30-83 pg/ml) n (%) | ||
| Sexo | Femenino | 9(45) | 11(55) | 0.27 |
| Masculino | 7(29) | 17(71) | ||
| Puntaje Z de IMC | Sobrepeso | 3(38) | 5(62) | 0.94 |
| Obesidad | 13(36) | 23(64) | ||
| Glucosa | Alta | 2 (100) | 0 | 0.12# |
| Normal | 14 (33) | 28 (67) | ||
| Insulina | Alta | 5 (71) | 2 (29) | 0.03* |
| Normal | 11 (30) | 26 (70) | ||
| Colesterol total | Normal | 13(36) | 23(64) | 0.73 |
| Alto | 3(43) | 5(57) | ||
| Triglicéridos | Normal | 11(42) | 15(58) | 0.39 |
| Alto | 5(30) | 12(70) | ||
| HOMA | Normal | 8(28) | 21(72) | 0.09 |
| RI | 8(53) | 7(47) | ||
| ICE | ≤ 0.5 | 0 | 1(100) | 0.44 |
| > 0.5 | 16(37) | 27(63) | ||
| HDL | Normal | 9 (38) | 15 (62) | 0.73 |
| Bajo | 8 (40) | 12 (60) | ||
| LDL | Normal | 16 (38) | 26 (62) | 0.70 |
| Alto | 1(50) | 1(50) | ||
| VLDL | Normal | 11 (42) | 15 (58) | 0.39 |
| Alto | 6 (33) | 12 (67) | ||
Niveles insuficientes: niveles séricos entre 20-75 ng/dl de 1,25 (OH)2 vitamina D; niveles normales: niveles séricos mayores a 75 ng/dl de 1,25 (OH)2 vitamina D.
IMC: índice masa de corporal; ICE: índice cintura-estatura; HOMA: modelo homeostático para evaluar la resistencia a la insulina; RI: resistencia a la insulina; HDL: colesterol de alta densidad; LDL: colesterol de baja densidad; VLDL: colesterol de muy baja densidad.
p calculada por χ2 de Pearson
Se encontró una correlación negativa de 0.310 (p = 0.04) para la asociación entre insulina y 1,25 (OH)2 vitamina D, y una correlación negativa de 0.355 (p = 0.02) entre HOMA y los valores séricos de la vitamina D (tabla 4).
Correlación de niveles séricos de 1,25 (OH)2 vitamina D con índices somáticos de adiposidad y variables metabólicas
| Coeficiente de correlación | p | |
|---|---|---|
| Insulina (μU/ml) | -0.310 | 0.04* |
| Glucosa (mg/dl) | -0.021 | 0.89 |
| HOMA | -0.355 | 0.02* |
| Puntaje Z de IMC | 0.177 | 0.25 |
| ICE | 0.073 | 0.63 |
| Triglicéridos (mg/dl) | -0.145 | 0.35 |
ICE: índice cintura-estatura; HOMA: modelo homeostático para evaluar la resistencia a la insulina; IMC: índice de masa corporal.
p con el coeficiente de correlación de Spearman
En este estudio, la prevalencia de niveles bajos de la forma activa de la vitamina D fue del 36% (n = 16). La comparación de estos resultados con otros reportes es difícil, ya que en la mayoría de los estudios que se han realizado se midió la forma inactiva de la hormona (25-OH vitamina D). Aunque los valores sanguíneos de estos dos metabolitos pueden ser similares, existe una diferencia de biodisponibilidad en los tejidos que puede hacer que las concentraciones séricas varíen22. Estos resultados concuerdan con los descritos por Konradsen y colaboladores15, Bilge y colaboradores8 y Parikh y colaboradores23, pero difieren de los publicados por Bell y colaboradores13 y Zamboni y colaboradores14, quienes reportaron niveles altos de la vitamina en sujetos con obesidad.
Los estudios que reportaron valores altos de 1,25 (OH)2 vitamina D en personas con obesidad fueron realizados en la década de los 80. El tamaño de muestra en esos estudios era pequeño y las técnicas utilizadas distintas. Los estudios que han reportado niveles bajos son más recientes, con muestras más grandes y técnicas de medición más sofisticadas. Esta puede ser la razón por la cual se presenta la variación en los resultados.
En este estudio no se asociaron los niveles bajos de 1,25 (OH)2 vitamina D con una mayor adiposidad, medida por IMC o por ICE, por lo que se puede afirmar que, en la población estudiada, el grado de adiposidad no es el primer determinante en los niveles séricos bajos de la forma activa de esta vitamina.
A pesar de que aún no está bien demostrada la relación entre los niveles bajos de vitamina D y ciertas alteraciones metabólicas, y de que se han postulado múltiples hipótesis donde se han determinado ciertos polimorfismos genéticos que pueden afectar la secreción y acción de la insulina, en este estudio se observó significación estadística al asociar concentraciones altas de insulina con niveles bajos de la forma activa de la vitamina D.
A pesar de la baja prevalencia de hiperglucemia (n = 2), el 100% de los pacientes presentó niveles insuficientes de esta vitamina. El valor de p determinado por prueba exacta de Fisher no resultó estadísticamente significativo, probablemente por el número de sujetos con hiperglucemia tan pequeño. Sería bastante interesante estudiar un mayor número de sujetos con hiperglucemia y demostrar la asociación, ya que está estrechamente relacionada con los niveles de insulina y la resistencia a la misma, en los cuales sí se observó una asociación significativa.
En cuanto a alteraciones en el perfil de lípidos, no se encontró una asociación entre los niveles bajos de LDL con los niveles bajos de vitamina D, resultado que difiere al publicado por Karhapää y colaboradores, quienes sí encontraron una asociación significativa entre estas dos variables, independientemente del grado de adiposidad estimado por el IMC16.
Existe una compleja red de mecanismos fisiopatológicos aún no del todo claros con respecto al comportamiento de forma activa de la vitamina D en sujetos con obesidad. La función endocrina del paciente con obesidad se encuentra alterada; dentro de estas alteraciones existe una hiperactividad del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal, con una producción exagerada de cortisol. Se ha documentado que los glucocorticoides pueden disminuir los niveles de 1,25 (OH)2 vitamina D al acelerar su degradación; esto podría explicar, en parte, los resultados observados en esta investigación24.
Por otro lado, el trabajo presenta limitantes, como su naturaleza transversal, la falta de comparación con niños no obesos, la ausencia de una encuesta nutricional, las horas de ejercicio y de exposición al sol. Sin embargo, este estudio abre las puertas al conocimiento de los niveles de la forma activa de la vitamina D en niños escolares con obesidad del estado de Sonora, y su asociación con las alteraciones del metabolismo de la glucosa. Es importante el estudio de esta relación debido a la alta prevalencia de diabetes mellitus y la posibilidad de prevenir esta alteración metabólica y otras de tipo cardiovascular al mejorar los niveles de esta vitamina25,26.
Con base en los resultados de este trabajo, se concluye que los niveles de la forma activa de la vitamina D se ven afectados en sujetos con obesidad y en aquellos pacientes con alteraciones en el metabolismo de la glucosa. En consecuencia, estos pacientes se podrían beneficiar con el aumento en el consumo dietario o con la administración de suplementos de esta vitamina.
Responsabilidades éticasProtección de personas y animalesLos autores declaran que para esta investigación no se han realizado experimentos en seres humanos ni en animales.
Confidencialidad de los datosLos autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes.
Derecho a la privacidad y consentimiento informadoLos autores declaran que en este artículo no aparecen datos de pacientes.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Al personal del departamento de pediatría y del laboratorio clínico del Hospital general Regional Número 1 del Instituto Mexicano del Seguro Social, en Ciudad Obregón, Sonora, y al personal del laboratorio clínico de Unidad Médica de Alta Especialidad 167, por su valiosa colaboración en la realización de este estudio.