Vitamin D har en viktig funksjon i kalkomsetningen og er også blitt mye omtalt i forbindelse med en rekke sykdommer. Det er omdiskutert hvilket nivå av vitamin D som er optimalt og når og hos hvem det bør måles. Vi gir her en oversikt over vitamin D-metabolismen, drøfter hvilket serumnivå som er optimalt og gir en innføring i de forskjellige målemetodene og hva som skiller dem.
D-vitaminene er en gruppe steroidliknende hormoner. Deres hovedfunksjon er medregulering av kalkstoffskiftet. I de senere år er det blitt avdekket at vitamin D muligens kan påvirke en rekke andre kroppsfunksjoner og tilstander. Effekten på muskelstyrke er godt etablert (1) , men effekter på hjerte- og karsykdom, infeksjoner, autoimmune sykdommer, metabolsk syndrom, type 2-diabetes og kreft har vært diskutert (2) -(4) .
Vitamin D forekommer i to former: vitamin D₂ (ergokalsiferol) og vitamin D₃ (kolekalsiferol). Begge finnes i maten. Mens vitamin D₂ forekommer i små mengder i blant annet sopp, er det større mengder vitamin D₃ i fet fisk (5) . Den viktigste kilden er imidlertid egenproduksjonen av vitamin D₃, som finner sted når huden utsettes for ultrafiolette stråler (290 – 315 nm) (6, 7) .
Alle former av vitaminet transporteres i blodet bundet til vitamin D-bindende protein (DBP). Den videre metabolisme av vitamin D₃ i kroppen er vist i figur 1. Det antas at vitamin D₂ omsettes på samme måte.
Figur 1 Vitamin D-metabolismen i kroppen. Vitamin D fra kosten eller fra endogen produksjon aktiveres i to trinn, ved hydroksylering i lever i 25-posisjon og hydroksylering i 1-posisjon i nyrer. Hydroksylering i 24-posisjon eller epimerisering i 3-posisjon gir inaktive metabolitter
Vitamin D₃ hydroksyleres til 25-hydroksy-vitamin D₃ (25-OH-D₃, kalsidiol) i leveren. Denne metabolitten blir omdannet til 1,25-dihydroksy-vitamin D₃ (1,25-(OH)₂-D₃, kalsitriol) i nyrene av 1α-hydroksylasen. 1,25-(OH)₂-vitamin D₃ er den formen for vitaminet som har hormonaktivitet (2, 7) . Konsentrasjonsforskjellen i blodet mellom 25-OH-vitamin D₃ og 1,25-(OH)₂-vitamin D₃ er 1 000 ganger (nmol/l versus pmol/l).
Det skjer også en stor grad av hydroksylering, omdanning til aktivt vitamin D (1,25-(OH)₂-D₃), intracellulært i øvrige vev, for eksempel bein, tarmepitel, prostataceller og immunceller (5) . 1,25-(OH)₂-vitamin D₃ induserer hydroksylering av 25-OH-vitamin D til 24,25-(OH)₂-vitamin D, som antakelig er biologisk inaktiv (fig 1). En annen metabolitt av 25-OH-D₃ er 3-epi-25-OH-vitamin D₃, som dannes ved epimerisering i C3-posisjon (8) . Denne metabolitten forekommer i høy konsentrasjon hos barn som er under ett år (9) , men det er nylig blitt vist at den også forekommer hos voksne (10) . Den biologiske betydningen av 3-epi-25-OH-vitamin D₃ er uklar.
Kliniske indikasjoner for vitamin D-måling
Kliniske indikasjoner for vitamin D-måling
Vi har etablert et referanseområde for nivået av 25-OH-vitamin D (37 – 131 nmol/l) på bakgrunn av prøver fra et representativt utvalg av den norske befolkning (11) . Hva som er optimale nivåer av vitamin D, er imidlertid mye diskutert. Den amerikanske endokrinologiske foreningen publiserte i 2011 retningslinjer for inntak av kalsium og vitamin D i kosten. I disse ble også normalområdet for 25-OH-vitamin D₃ diskutert. Konklusjonen var at 25-OH-vitamin D-nivået bør ligge mellom 75 nmol/l og 250 nmol/l (12) . Det ser ut til at det er ønskelig med serum-25-OH-vitamin D-verdier på > 50 nmol/l for å hindre rakitt og osteomalasi.
En rekke vev produserer det aktive 1,25-(OH)₂-vitamin D fra sirkulerende 25-OH-vitamin D. Effektiv lokal produksjon av 1,25-(OH)₂-vitamin D krever et høyere nivå av 25-OH-vitamin D enn det som er nødvendig for den klassiske beinhelsevirkningen av vitaminet (12) . Det kan derfor være gunstig med serum-25-OH-vitamin D-verdier på > 75 nmol/l for å maksimere effekten av vitaminet på kalsium-, bein- og muskelmetabolismen, i tillegg til at det muligens gir redusert risiko for andre sykdommer (12) . Dette er omdiskutert (13) .
Det er mange årsaker til vitamin D-mangel. De viktigste er lavt inntak, malabsorpsjon av vitaminet, lite soleksponering, økt tap av vitaminet (nefrotisk syndrom), økt metabolisering (antiepileptika) eller perifer resistens. Vitamin D-mangel kan gi hypokalsemi, men dette er sjeldent, selv ved alvorlig mangel (< 20 nmol/l) (1) . Det er særlig hos innvandrere fra Sørøst-Asia og Nord-Afrika og hos eldre som er lite ute at vi finner vitamin D-mangel i Norge i dag (11) .
Store doser vitamin D (over 10 000 IE/dag eller 250 μg/dag) kan gi hyperkalsemi eller utløse dette ved for eksempel uoppdaget primær hyperparatyreoidisme. Muligens bør man måle nivået av parathyreoideahormon (PTH) og følge kalsiumnivået nøye ved doser over 4 000 IE – dag/100 μg/dag (12, 14) .
Hva bør måles og når?
Hva bør måles og når?
Bestemmelse av den totale 25-OH-vitamin D-konsentrasjonen i serum (summen av 25-OH-vitamin D₂ og 25-OH-vitamin D₃) er et mål på organismens vitamin D-lager og er for de fleste formål tilstrekkelig for å vurdere en persons vitamin D-status. Har man klinisk mistanke om vitamin D-mangel, for eksempel hvis pasienten tilhører en av de nevnte risikogruppene, mener vi at man av praktiske og samfunnsøkonomiske årsaker bør starte behandling med 10 – 20 μg (400 – 800 IE) vitamin D daglig (15) , for så å ta prøver etter 3 – 6 måneder for å kontrollere statusen.
Bestemmelse av 1,25-(OH)₂-vitamin D-konsentrasjonen i serum reflekterer kalsiumbalansen og er mest relevant der man mistenker nedsatt produksjon, som ved nyresvikt, eller økt produksjon, som ved sarkoidose og lymfom (16) .
Måling av PTH-nivå kan si noe indirekte om betydningen av eventuelle lave vitamin D-nivåer, men har antakelig liten klinisk relevans i vurdering av vitamin D-status. Selv ved lave nivåer av vitamin D (< 37 nmol/l) har kun omtrent halvparten av pasientene tegn på sekundær hyperparatyreoidisme i form av høye PTH-nivåer, og kun ca. 25 % har tegn på osteomalasi i form av forhøyet nivå av alkalisk fosfatase (1) . Disse kan derfor ikke brukes som surrogatmarkører for D-vitaminmangel.
Hvilken metode måler hva?
Hvilken metode måler hva?
Ved flere av de største norske laboratoriene der man analyserer vitamin D bestemmes konsentrasjonen av 25-OH-vitamin D₂ og 25-OH-vitamin D₃ i pasientens serum med en LC-MS/MS-metode (væskekromatografi-tandemmassespektrometri). Alternative metoder er immunoassay eller HPLC-UV. Av disse er immunoassay mest brukt. Vi har derfor valgt å sammenlikne LC-MS/MS-metoden og immunoassay.
Analyseprinsippene for LC-MS/MS og immunoassay er fundamentalt forskjellige. Immunoassaymetoden er basert på en immunologisk reaksjon mellom antigen (analytt) og et antistoff. Denne teknikken kan gi kryssreaksjoner mellom antistoffet og andre komponenter i prøven, noe som er den vanligste interferensen med teknikken.
LC-MS/MS-analysen er en direkte kjemisk måling av analyttkonsentrasjonen på bakgrunn av ladning og masse. Metoden er basert på en separasjon av analyttene på en kolonne, etterfulgt av deteksjon ved hjelp av massespektrometri (måling av molekylvekt). Kun analytter som både har en definert retensjonstid på separasjonskolonnen og danner ioner med en definert molekylvekt blir detektert i massespektrometeret. Slik oppnås høy sensitivitet og spesifisitet. Vanligste form for interferenser er andre komponenter med samme masse som analytten.
Konsekvenser av analysemetode
Konsekvenser av analysemetode
Ved sammenlikning av metodene for måling av vitamin D-metabolittene må det tas noen hensyn som følge av metodeforskjellene.
Ved begge analysemetodene måler man i utgangspunktet både 25-OH-vitamin D₃ og 25-OH-vitamin D₂. Noen av immunoassaymetodene gjenfinner imidlertid ikke all 25-OH-vitamin D₂ i prøven, noe som kan gi et falskt lavt svar (17) . Ved LC-MS/MS-analyse kan det gis separate svar for 25OH-vitamin D₃ og 25-OH-vitamin D₂ eller laboratoriedatasystemet kan settes opp til å rapportere summen av disse. Forskjellen mellom de to målemetodene blir tydelig ved (med)bestemmelse av andre metabolitter (3-epi-OH-vitamin D₃, 24,25-(OH)₂- vitamin D₃) (fig 1). Dette er vist i tabell 1.
Tabell 1
Forskjellen mellom analyseteknikker for bestemmelse av vitamin D-metabolitter i serum
Metabolitt
LC-MS/MS
Immunoassay
25-OH-vitamin D₃
Måles
Måles
25-OH-vitamin D₂
Måles
Måles, kan ha nedsatt gjenfinning
3-epi-25-OH-vitamin D₃
Måles, kan interferere i analysen
Måles ikke
24,25-(OH)₂-vitamin D₃
Måles ikke
Måles, interferer i analysen
Metabolitten 3-epi-25-OH-vitamin D₃ gjenkjennes ikke av antistoffet i immunoassayanalysene og gir derfor ikke noen kryssreaksjon. I LC-MS/MS-analysen vil 3-epi-25-OH-vitamin D₃ kunne medbestemmes som 25-OH-vitamin D₃. Metabolitten har samme molekylvekt som 25-OH-vitamin D₃ og må separeres på kolonnen før deteksjon med massespektrometri. En LC-MS/MS-analyse kan gi for høyt svar dersom det hos en pasient er høy konsentrasjon av denne metabolitten og den ikke blir separert fra 25-OH-vitamin D₃ på kolonnen.
Metabolitten 24,25-(OH)₂-vitamin D₃ har ofte 100 % kryssreaktivitet med antistoffet som er brukt i immunoassayanalysen. Denne metabolitten vil ikke interferere i LC-MS/MS, fordi den både har en annen molekylvekt og forskjellig retensjonstid fra 25-OH-vitamin D₃. Immunoassayanalysen kan gi for høye svar dersom det hos en pasient er høy konsentrasjon av denne metabolitten.
Konklusjon
Konklusjon
For de fleste formål er det tilstrekkelig å vurdere en persons vitamin D-status ved å bestemme den totale 25-OH-D-konsentrasjonen i serum (summen av 25-OH-vitamin D₂ og 25-OH-vitamin D₃). Der det er mistanke om vitamin D-mangel – hos eldre og hos innvandrere fra Sørøst-Asia og Nord-Afrika – mener vi man bør vurdere å starte med daglig vitamin D-tilskudd. Måling er først nødvendig etter 3 – 6 måneder for å kontrollere behandlingen og vurdere dose.
De to analytiske metodene som er mest brukt, LC-MS/MS og immunoassay, bestemmer den totale serumkonsentrasjonen, men ut fra forskjellige prinsipper. Kryssreaksjon mellom metabolittene, særlig 3-epi-25-OH-vitamin D3 og 24,25-(OH)₂-vitamin D₃, utgjør den største forskjellen mellom metodene. Den biologiske betydningen av metabolittene er imidlertid fortsatt uklar.
Forfatterne har bidratt likt til artikkelen. Vi takker Erik Fink Eriksen for verdifulle kommentarer til manuskriptet.