Role of Vitamin D in Vascular Complications and Vascular Access Outcome in Patients with Chronic Kidney Disease

Abstract

Vitamin D has been known for a long time as a major factor involved in the calcium- phosphate balance and homeostasis, along with parathyroid hormone (PTH). While vitamin D effects on calcium and phosphate are fully known, recent studies attempted to link vitamin D status and cardiovascular diseases. The involvement of vitamin D on vascular remodeling is mediated by several mechanisms such as activation of renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS), cell proliferation and anti-apoptotic cell pathways. This correlation is highlighted by the fact that the activated form of vitamin D (1,25 (OH)2 D3) can be synthesized by the same endothelial cells, due to the constitutive presence of endothelial 1α-hydroxylase. Vitamin D reduces the expression of angiotensin 2 receptor (AT2R) on the endothelial cell surface (AT2R), leading to a cascade of events that result in the synthesis of vasodilators, such as nitric oxide. The activation of vitamin D receptors (VDRs) on endothelial cells induces changes in the metabolic activity of the endothelium and is responsible for cell survival, proliferation and neoangiogenesis. Moreover, altered signaling of VDR due to gene polymorphisms has been demonstrated in patients with cardiac disorders and chronic kidney disease (CKD). Recently, vascular access outcome has been associated with vitamin D status. Future studies will help to better define the need of vitamin D supplementation for a better cardiovascular as well as vascular access outcome in patients with CKD.

Vitamin D Attenuates Endothelial Dysfunction in Uremic Rats and Maintains Human Endothelial Stability

“…Although the underlying mechanistic pathway that might explain the loss of endothelial barrier function in CKD has been unclear so far, it was suggested that vitamin D deficiency might participate in this uremia‐induced phenomenon 6, 32. Here, we found that vitamin D deficiency induced in our recently developed rat model25 did not aggravate the injury on the aortic endothelial layer caused by CKD.…”

“…As kidney function declines, there is a progressive decline of both plasma 25 hydroxyvitamin D (25(OH)D) and 1,25‐dihydroxyvitamin D (1,25(OH) 2 D) concentrations, and of the kidney‐derived protein α‐Klotho, accompanied by secondary hyperparathyroidism and increased fibroblast growth factor‐23 levels 4, 5. These hormonal disturbances occur already in early‐stage CKD and are proposed to a make a notable contribution to the initiation and progression of cardiovascular disease 6, 7. Remarkably, there is limited evidence directly pointing to structural abnormalities and a mechanistic role for the endothelial layer in CKD.…”

Рекомендації Зі Споживання Вітаміну D Для Здорового Населення Польщі Й Груп Ризику Дефіциту Вітаміну D

“…Результати досліджень свідчать про те, що кальци тріол бере участь у численних фізіологічних процесах, активує проліферацію й диференціацію імунних клітин [52,53]. Він також індукує апоптоз неопластичних клітин, пригнічуючи їх поділ [52,53], посилює виділення кателіцидіну й бетадефенсину [51,[54][55][56], модулює діяльність лімфоцитів [51], співвідношення лімфоцитів Th-1 і -2 [51,57], зменшує концентрацію прозапальних цитокінів (IL-1, TNF-α), одночасно збільшуючи кількість протизапальних цитокінів (IL-4, -5 і -10) [51,58], зменшує секрецію реніну, таким чином послаблюючи ренін-ангіотензин-альдостеронову систему [59,60], пригнічує ангіогенез [61][62][63] й позитивно впливає на процеси кальцифікації кровоносних судин [64][65][66][67], стимулює синтез нейротрофічних факторів [68,69] і пригнічує фіброз нирок [70,71]. Дефіцит вітаміну призводить до зменшень секреції інсуліну [72].…”

Vitamin D supplementation guidelines for Poland – a 2018 update

“…Wykazano, że kalcytriol uczestniczy w licznych procesach fizjologicznych, między innymi wspomaga proliferację i różnicowanie komórek należących do układu immunologicznego [50], indukuje apoptozę komórek nowotworowych i spowalnia ich namnażanie [51,52], nasila produkcję katelicydyny i beta-defensyny [50,[53][54][55], moduluje aktywność limfocytów [50], stosunek limfocytów Th1 do Th2 [50,56], zmniejsza stężenie prozapalnych cytokin (IL-1, TNFα) przy jednoczesnym zwiększeniu stężenia cytokin przeciwzapalnych (IL-4, IL-5, IL-10) [50,57], zmniejsza wydzielanie reniny i w ten sposób redukuje aktywność układu renina-angiotensyna-aldosteron [58,59], hamuje angiogenezę [60][61][62] i korzystnie wpływa na procesy zwapnienia w naczyniach krwionośnych [63][64][65][66], stymuluje syntezę czynników neurotroficznych [67,68], hamuje procesy zwłóknienia w nerkach [69,70], a niedobór witaminy D zmniejsza sekrecję insuliny [71]. Witamina D wykazuje silne działanie immunomodulacyjne [57,72].…”