Potentielt gunstige effekter af klimaforandringer

I Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC's) Fjerde Hovedrapport (2007) anses det for sandsynligt, at resultatet af menneskelig aktivitet siden 1750 har resulteret i en global opvarmning. Uden tiltag estimeres opvarmningen at ville fortsætte og medføre en temperaturstigning på op til 4 °C.

Smeltende sne og is, stigende havniveau, tørke og oversvømmelse er følger, og mange dyrearter anses for at være truede på baggrund af denne opvarmning.

Drivgas og CO2 -udledning er andre konsekvenser af menneskelig aktivitet, der resulterer i en reduktion af ozonlaget. Reduceres ozonlaget, øges andelen af UVB-stråler (280-315 nm) fra solens ultraviolette lys, hvorved syntesen af vitamin D i huden potentielt øges.

Der er ingen tvivl om, at ovennævnte klimaforandringer har en lang række ugunstige konsekvenser for menneskets sundhed, men det er formålet med denne statusartikel at skitsere mulige gunstige effekter af klimaforandringer [1].

Hovedvægten lægges på den gunstige effekt af en øgning i vitamin D-niveauet, også refleksioner over forekomsten af kuldedød, kardiovaskulær død og motionsvaner nævnes.

Kuldedød

Kuldedød i vintersæsonen er en velkendt problematik i store dele af verden. Stigningen i kuldedød i vinterhalvåret varierer fra 5-30%. Variationen skyldes både forskellige i helbredsstatus, sociale og økonomiske forskelle, men også forskelle i de lokale vintertemperaturer [2].

En øgning i middeltemperaturen vil kunne mindske forekomsten af disse dødsfald [3].

Fysisk aktivitet

Studier har vist, at motionsaktiviteten er højere om sommeren end om vinteren [4].

En øgning i middeltemperaturen kan potentielt medføre en øget motionsaktivitet i befolkningen med den deraf følgende gunstige effekt på forekomsten af adipositas, metabolisk syndrom, hypertension og iskæmisk hjertesygdom [5, 6].

Kardiovaskulær død

Incidensen af kardiovaskulær død har i epidemiologiske studier vist sig at være faldende med stigende middeltemperaturer, og det skyldes muligvis mindre temperaturudsving [7].

Vitamin D

Organismens vitamin D stammer hovedsagligt fra den kutane syntese eller fra supplement i kosten.

Bestråles huden med en større andel af UVB-stråler, vil det stimulere til en øget omdannelse af 7-dehydrocholesterol (7-DHC) til cholecalciferol (Figur 1 ).

Cholecalciferol bliver metabolisk aktivt efter hydroksylering i henholdsvis lever (25-hydroxy-cholecalciferol (25-OH-D )) og nyre (1,25-dihydroxycholecalciferol (1,25-OH2 -D )).

Ved mangel på vitamin D mindskes evnen til at absorbere calcium, med risiko for udvikling af sekundær hyperparathyroidisme og demineralisering af knoglerne til følge. Ved længerevarende vitamin D-mangel udvikles rachitis hos børn og osteomalaci hos voksne. I mindre udtalte tilfælde ses en forværring af en eksisterende osteoporose med øget risiko for knoglebrud ved beskedent traume [8].

I muskelvæv findes vitamin D-receptorer (VDR). Transporten af calcium til og fra musklens sarkoplasmatiske retikulum er afhængig af tilstedeværelsen af vitamin D og dermed vigtig for den normale muskelkontraktion. Vitamin D har desuden betydning for musklens proteinsyntese og adenosintrifosfat (ATP)-dannelse.

Patienter med osteomalaci er kendetegnet ved en reversibel myopati, der især involverer de proksimale ekstremitetsmuskler.

I randomiserede kliniske studier har man vist bedre muskelstyrke, balance og faldtendens ved vitamin D-substitution [9].

Den udbredte tilstedeværelse af VDR i organismen, det faktum at enzymet 1-α-hydroxylase forekommer ekstrarenalt til lokal aktivering af 25-OH-D samt at vitamin D har betydning for regulering af gener, som ikke er involveret i calciummetabolismen har været med til at øge interessen for vitamin Ds noncalcæmiske effekter.

Der er på nuværende tidspunkt stort fokus på, at koncentrationen af vitamin D er en potentielt vigtig risikofaktor for cancerincidens og -mortalitet, der har betydning for udvikling af autoimmune sygdomme og for bekæmpelse af både bakterielle og virale infektioner samt indflydelse på kardiovaskulær sygdom.

I talrige studier har man påvist antineoplastisk effekt af 1,25-OH2 -D, via inhibering af celleproliferation, angiogenese og tumorinvasivitet, samt differentiering af celler og induktion af apoptose [10].

I epidemiologiske studier har man demonstreret en stigende forekomst af cancer ved stigende breddegrad som udtryk for mindre soleksponering og en beskyttende effekt over for cancer ved soleksponering [11].

I et multicenterstudie (2008) viste man en reduceret forekomst af solide tumorer hos patienter med hudcancer som udtryk for en beskyttende effekt af vitamin D ved hyppig soleksponering [12].

Ud fra den eksisterende viden om vitamin D og cancer har man undersøgt sammenhængen mellem plasmaniveauet af 25-OH-D og cancerincidens. Resultaterne er varierende og er til dels forårsaget af, at man har forsøgt at korrelere enkelte serumværdier af 25-OH-D med risikoen for cancerudvikling årtier senere.

For patienter med cancer har man påvist en gunstig effekt på overlevelsen ved supplement med vitamin D.

Aktive vitamin D-analoger anvendes både i dyreforsøg og i kliniske studier til behandling af cancerpatienter. Der er dokumenteret bedre overlevelse og mindre vækst af tumor [13].

De fleste celler i immunforsvaret udtrykker både VDR samt 1-α-hydroxylase-aktivitet. For immunforsvarets celler reguleres aktiviteten af hydroxylasen ikke af calcium, parathyroideahormon (PTH) og 1,25-OH2 -D, men stimuleres af immunsignaler, ligesom aktiviteten af 1-α-hydroxylasen til dels afhænger af den lokale koncentration af 25-OH-vitamin D. Der er også påvist VDR bindingsdomæner på mange af immunsystemets signalmolekyler. Ud over at have en regulerende effekt på dna-transskriptionen, menes 1,25-OH2 D/VDR-komplekset at have betydning for reguleringen af immunmodulerende gener ved at interferere med lokale signalmolekyler.

Mange undersøgelser har dokumenteret en effekt af vitamin D på immunsystemets funktion. I flere dyre- såvel som humane studier med vitamin D er der påvist en beskyttende effekt af vitamin D over for autoimmune sygdomme såsom multipel sklerose, reumatoid artritis, inflammatorisk tarmsygdom samt overfor infektion med Mycobacterium tuberculosis, influenza- og Epstein-Barr-virus [10].

Vitamin D-mangel inducerer glukoseintolerance samt nedsat insulinsekretion både in vitro og in vivo, og 1,25-OH2 -D øger in vitro-insulinsekretionen og hæmmer den cytokininducerede β-celledysfunktion, men modvirker ikke β-celle død.

I observationelle studier er der ligeledes observeret nedsat glukosetolerance hos individer med vitamin D-mangel samt en øgning i insulinsekretion ved vitamin D-intervention.

Derimod er der ikke entydigt vist effekt af behandling med høje doser af 25-OH-D eller 1,25-OH2 -D hos individer med vitamin D-mangel og glukoseintolerance.

Epidemiologisk er det vist, at serum-25-OH-D > 98 nmol/l nedsætter risikoen for metabolisk syndrom [14].

Observationelle studier har vist en gunstig sammenhæng imellem vitamin D-koncentration og risiko for kardiovaskulær sygdom og mortalitet. Der er påvist VDR i både endotelceller, myokardiemuskulaturen samt i de glatte muskelceller i karvæggen, og 1,25-OH2 -D er in vitro vist at hæmme sekretionen af renin [15].

Enkelte interventionsstudier har vist en blodtrykssænkende effekt af vitamin D, og epidemiologisk er der vist øget risiko for hypertension, adipositas, type 2-diabetes samt metabolisk syndrom ved mangel på vitamin D. Intervention har dog ikke kunne påvise en reduktion i forekomsten af kardiovaskulær sygdom.

En mindskning af ozonlaget vil medføre, at solens lys indeholder en større mængde UVB-stråler, og det vil betyde, at befolkningen som helhed kan opnå et højere vitamin D-niveau. Ændringer i ozonlaget vil dog ikke ændre på antallet af måneder i året, hvor solens stråler giver anledning til kutan vitamin D-syntese. På samme måde vil individer, der vælger en livsstil, hvor de opholder sig mere inden døre, ikke opnå et øget vitamin D-niveau ved nævnte klimaforandringer.

De globale klimaforandringer kan ligeledes resultere i en øget mængde luftforurening såvel som i et øget skydække. Begge vil minimere mængden af UVB-stråler og dermed den kutane vitamin D-syntese.

Hvad er et sufficient niveau af vitamin D?

Calciumabsorptionen i tarmen øges med stigende serum-25-OH-D op til 80 nmol/l. Ved serum-25-OH-D under 50 nmol/l øges PTH og serummarkører for knogleomsætningen som udtryk for en øget knogleomsætning. Disse data indikerer, at knoglemæssigt set er et niveau af vitamin D på omkring 50-80 nmol/l sufficient.

Til forebyggelse af cancer og autoimmunsygdom foreligger der ikke samme data. Ser man på niveauet af serum-25-OH-D i de lande, hvor der er rigeligt med soleksposition, ligger koncentrationen betydelig højere, 150-220 nmol/l.

Der er vist en reduktion i cancer mammae-incidensen ved serum-25-OH-D >125 nmol/l og for cancer coli > 80 nmol/l og i andre studier ved lavere koncentrationer [16, 17].

Niveauet af vitamin D i den danske befolkning er insufficient, kutan syntese opnås kun fra april til oktober. Et anbefalet niveau af 25-OH-D på > 75 nmol/l vil derfor ikke kunne opretholdes uden tilskud [18].

En eksponering med sollys svarende til en minimal erytemal dosis (MED) vil medføre, at vitamin D-niveauet stiger svarende til et peroralt indtag på 10.000-20.000 internationale enheder (IE) vitamin D, og halveringstiden efter soleksponering er ca. 3-4 uger.

Der er ikke beskrevet vitamin D-intoksikation efter soleksponering, idet der findes et maksimum for vitamin D-syntese i huden, hvorefter cholecalciferolet omdannes til inaktive nedbrydningsprodukter.

Den vigtigste toksiske effekt af et højt vitamin D-niveau er hypercalcæmi. Niveauet af serum 25-OH-D, der udløser hypercalcæmi, varierer afhængigt af, om der er tale om et længerevarende indtag af høje doser vitamin D, eller om der er tale om en enkelt meget høj dosis af vitamin D. Men forgiftninger er ikke beskrevet for indtag af vitamin D < 250 mikrogram dagligt for i øvrigt raske individer [19].

De potentielle ugunstige effekter af en øget mængde UVB-lys diskuteres ikke i denne artikel.

Det er i en ny rapport estimeret, at en øgning af vitamin D-status i befolkningen i den vestlige verden vil kunne medføre en 30%-reduktion i cancerincidensen samt en betydelig forbedring i den generelle sundhed [20].

Det er endvidere estimeret, at man i Europa vil kunne spare op til 16% af de samlede sundhedsudgifter, hvis koncentrationen af vitamin D blev optimeret.

En klimaændring, der medfører stigende temperatur og øget vitamin D-syntese, vil derfor have en potentielt gunstig indflydelse på en lang række organsystemer og vil kunne nedsætte såvel morbiditeten som mortaliteten.

Mette Friberg Hitz , Endokrinologisk Klinik 2132, Abdominalcentret, Rigshospitalet, DK-2100 København Ø. E-mail: mettehitz@hotmail.com

Antaget: 10. september 2009

Interessekonflikter: Ingen

1. IPCC. Hovedresultater af IPCC's Fjerde Hovedrapport - Synteserapporten. Valencia: IPCC, 2007.
2. Aylin P, Morris S, Wakefield J et al. Temperature, housing, deprivation and their relationship to excess winter mortality in Great Britain, 1986-1996. Int J Epi 2001:30:1100-8.
3. Langford IH, Bentham G. The potential effects of climate change on winter mortality in England and Wales. Int J Biometerol 1995;38:141-7.
4. Matthews CE, Freedson PS, Hebert JR et al. Seasonal variation in household, occupational, and leisure time physical activity: longitudinal analyses from the seasonal variation of blood cholesterol study. Am J Epidemiol 2001;153:172-83.
5. Thomas D, Elliott EJ, Naughton GA et al.. Exercise for type 2 diabetes mellitus. Cochrane Database Syst. Rev 2009;(3):CD002968.Cochrane Library 2009, Issue 2.
6. Von Huth Smith L, Ladelund S, Borch-Johnsen K et al. A randomized multifactorial intervention study for prevention of ischaemic heart disease (Inter9): the long-term effect on physical activity. Scand J Public Health 2008;36:380-8.
7. Mercer JB. Cold- an underrated risk factor for health. Envir Res 2003;92:8-13.
8. Holick MF. Sunlight and vitamin D for bone health and prevention of autoimmune diseases, cancers, and cardiovascular disease. Am J Clin Nutr 2004;80:1678S-88S.
9. Wolff AE, Jones AN, Hansen KE. Nat Clin Pract 2008;4:580-88.
10. Bouillon R., Carmeliet G, Verlinden L. et al. Vitamin D and human health: lessons from the vitamin D receptor null mice. Endo Rev 2008;29:726-76.
11. Garland FC, Garland CF, Gorham ED et al. Geographic variation in breast cancer mortality in the United states: a hypothesis involving exposure to solar radiation. Prev Med 1990;19:614-22.
12. Ruohimaa P et al. Does solar exposure, as indicated by the non-melaonoma skin cancers, protect from solid cancers: Vitamin D as a possible explanation. Eur J Can 2007;43:1701-12.
13. Nagpal S, Na S, Rathnachalam R. Noncalcemic actions of vitamin D receptor ligands. Endo Rev 2005;26:662-87.
14. Pittas AG, Lau J, Hu FB. The role of vitamin D and calcium in type 2 diabetes JCEM 2007;92:2017-29.
15. Li YC. J Steroid biochemistry and Molecular biology 2004;89-90:387-92.
16. Garland CF, Gorham ED, Mohr SB et al. Vitamin D and prevention of breast cancer: Pooled analysis. J Steroid Biochem Mol Biol 2007;103:708-11.
17. Gorham ED, Garland CF, Garland FC et al. Vitamin D and prevention of colorectal cancer. J Steroid Biochem Mol Biol 2005;97:179-94.
18. Mosekilde L, Abrahamsen B, Brixen K et al. Calcium og vitamin D. Vejledning i behandling. www.lmk.dk. (6. maj 2009).
19. Vieth R. Vitamin D supplementation, 25-hydroxy-vitamin D concentrations and safety. Am J Clin Nutr 1999;69:842-56.
20. Grant WB, Cross HS, Garland CF et al. Estimated benefit of increased vitamin D status in reducing the economic burden of disease in Western Europe. Prog Biophys Molec Bio 2009 (i trykken).