מחקרים מלמדים ששורה של זיהומים סביבתיים - זיהום אוויר, חשיפה לכימיקלים ולעשן סיגריות - עלולים לשבש את יכולת הגוף לקלוט ולאגור ויטמין D מהשמש ומהמזון. אז מה עושים?

הקדמה

פעם היה קשה להאמין שהביטוי "מחסור בויטמין D" יכול להיות נפוץ בארץ שטופת שמש כמו ישראל. והנה, למרות שמחקרים מדעיים רבים מלמדים על חשיבותו של ויטמין זה לבריאות האדם ובעלי החיים במגוון תחומים, יותר ויותר אנשים מגלים שבדיקות הדם שלהם מסגירות רמות נמוכות של הויטמין החשוב זה. למי שתהה כיצד במדינות שטופות שמש חסר לכל כך הרבה אנשים ויטמין D נראה שהתשובה טמונה יותר בסביבה ופחות בשמש [1].

ויטמין D הוא שם כולל לקבוצה של תרכובות שמהן מתפתחים הורמונים החיוניים לתפקוד גופם של בני אדם ויצורים אחרים. למדע קיים ידע נרחב יחסית לגבי שתי תרכובות ויטמין זה: D3 ו- D2. ויטמין D3 מיוצר בעיקר בעורם של בעלי חיים באמצעות חשיפה לקרני השמש האולטרה סגולות מסוג UVB ובאופן תיאורטי יכול לספק מעל 80% מהדרישה היומית המוערכת עבור רוב אוכלוסיית בני האדם. ויטמין D2, לעומת זאת, מיוצר באופן דומה בשמרים, בפטריות ובצמחים [2]. במילים אחרות, ניתן לקבל ויטמין D באופן טבעי מהשמש (ויטמין D3) ומהתזונה (ויטמין D2). מקורות תזונתיים משמעותיים לויטמין D יכולים להיות מזון מן החי (דגים, ביצים, כבד בקר או עוף), מזון מועשר בוויטמין D (חלב, תחלפי חלב ודגני בוקר מסוימים), תוספי תזונה וגם פטריות לא משומרות ("חיות") שנחשפו לשמש בתנאים מסוימים.

לויטמין D השפעה נרחבת על מגוון מצבים פיזיולוגיים בגוף האדם ותרומה ידועה לשמירה על בריאות העצם. קיימת תשתית מדעית ארוכת שנים לכך שויטמין זה חיוני ביותר ליציבות מאזן המינרלים בעצמות הגוף ולשמירה על מאזן סידן וזרחן תקין בדם [3]. לאחרונה הוצע שלויטמין D יש תועלות בריאותיות נוספות, ביניהן יכולות הגנה על סיבי עצב היקפיים, עיכוב או מניעה של התפתחות אי-סבילות לגלוקוז ועיכוב הפרעות עצביות בלב ובכלי דם כתוצאה מסוכרת סוג 2 [4]. מחסור בויטמין D גורם לרככת (בילדים) ולהתרככות העצמות (Osteomalacia) במבוגרים. בשילוב עם מחסור בסידן, מחסור בוויטמין D עלול לגרום גם לצפיפות עצם נמוכה (Osteopenia) ולדלדול עצמות בקבוצות גיל שונות [2-4].

מגוון חוקרים גורסים כי מחסור בויטמין D קשור גם בסיבוכי הריון שונים. בעשור החולף התפרסמו מספר מאמרים המצביעים על קשר בין חסר ויטמין D וסיכון מוגבר לרעלת הריון, לסוכרת הריון, להאטה בגדילה התוך-רחמית וללידה מוקדמת [5]. ראוי לציין שהקשר המדאיג הזה טעון בדיקות מתקדמות יותר והמשך של מחקר, הואיל והמחקרים שעליהם התבססו החוקרים נעדרים הוכחה סיבתית של ויטמין D כגורם לתוצאי ההריון הבלתי רצויים.

זיהום האוויר חוסם את קרני השמש

אוכלוסיות רבות בעולם המערבי מבלות את רובו המוחלט של זמנן בתוך מבנים. על כן, אין פלא שהן נחשפות פחות לקרני השמש ולוויטמין D שהן יכולות לספק. אך מתברר שאין זו הסיבה היחידה שמונעת מאנשים בעולם המודרני מלקבל את הוויטמין החיוני: סקירה מדעית בינלאומית שהתפרסה לאחרונה מדגימה כיצד מזהמים סביבתיים מסוגים שונים – זיהום אוויר, חשיפה לחומרים כימיים ועשן סיגריות – עלולים לשבש מסלולים ביוכימיים בגוף ולגרום למחסור בויטמין D.

על פי הסקירה, זיהומים סביבתיים משבשים כמה מנגנונים שאחראים לקליטת ויטמין D בגוף [6]. בראש ובראשונה, זיהום אוויר עלול לגרום להפחתת ייצור ויטמין D בעור. הפחתה זו נגרמת על ידי חסימה ישירה של קרינת שמש מסוג UVB או בעקיפין דרך הפחתת פעילות במקומות פתוחים. חסימת חלק מקרני השמש מסוג UVB מתרחשת בין היתר על ידי ספיגתם במולקולות של מזהמים המצויים באוויר כגון אוזון, חמצן חד-פחמי (CO) וכן חומר חלקיקי עדין מרחף שקוטר חלקיקיו קטן מ-2.5 מיקרומטר (PM2.5) .במצב זה, פחות קרני שמש מגיעות לפני הקרקע, והאפשרות של בני אדם ובעלי חיים באזורים עם זיהום אוויר לייצר ויטמין D3 פוחתת.

גם חשיפה למתכות כבדות עשויה להפחית את רמות ויטמין D בדם על ידי פגיעה בתפקוד הכלייתי ושיבוש חילוף החומרים של ויטמין D בגוף [7]. חשיפה לקדמיום (הנפלט לאוויר כתוצאה משריפת דלקים כמו פחם ומזוט, משריפת פסולת ביתית ומשריפת סוללות ומצברים) ולעופרת (העלולה להיגרם כתוצאה משתיית מים מזוהמים בעופרת או חשיפה לאוויר מזוהם בעופרת, בעיקר באזורי תעשיית מתכת) עלולה לפגוע ביכולת הכליות ל"שמור" על רמות ויטמין D נאותות בגוף. ככל הנראה, מתכות אלו חודרות דרך הריאות למחזור הדם ופוגעות בתפקוד הכליות. השפעה שלילית זו מקשה על הכליות לסנן ממחזור הדם ויטמין D, וכך חלק ניכר ממנו עלול להיות מופרש בשתן שלא לצורך. בנוסף, נמצא כי מתכות אלו פוגעות בייצור אנזימים שמעורבים בתהליכי חילוף חומרים חשובים בגוף, לרבות הופעת ויטמין די במחזור הדם.

אם לא די בחשיפה ל-PM2.5 ומתכות כבדות עקב זיהום, במחקרים נוספים נמצא שכימיקלים משבשי פעילות הורמונלית עלולים לדכא את תפקודן של בלוטות הורמונליות בגוף ובעקיפין לגרום למחסור בוויטמין D. כך למשל, נמצא שחשיפה של כלבי ים ל-DDT (חומר ששימש בעבר להדברת מזיקים בחקלאות הנוטה להתפרק באיטיות, לזהם את הסביבה ולהצטבר במעלה שרשרת המזון), ככל הנראה דרך שרשרת המזון, נמצאה קשורה לרמות ויטמין D מוּפחתוֹת בגוף לצד שיבוש פעילות בלוטת התריס [8]. קשר דומה התגלה גם בחולדות ודגים שנחשפו ל-PCB (קבוצת תרכובות אשר שימשה בעבר בתעשיית קבלים ושנאים הנוטות להתפרק באיטיות, לזהם את הסביבה ולחדור אף הן לשרשרת המזון) [9,10]. שיבוש הורמוני בלוטת התריס ושינויים חריגים בהפרשת הורמון בלוטת יותרת התריס גורמים בין היתר לעלייה במשקל ולשיבוש מאזן הסידן הגוף. שינויים אלה מגדילים את הצורך של הגוף בוויטמין די, שעלול להוביל לחסר ויטמין D.

בנוסף, עישון פעיל או סביל נמצא כמקטין את רמות ויטמין D בדם, את ספיגת ויטמין D בתזונה ואת קליטתו בעור (על ידי האצת הזדקנות תאי העור) [6].

לסיכום הממצאים העולמיים, נראה שלזיהום הסביבתי יש מחיר נוסף, בנוסף למיליוני מתים ברחבי העולם מדי שנה [11]: סיכון ברור למחסור בוויטמין D דרך מגוון מנגנונים ביוכימיים. זוהי זווית חדשה ומוחשית לחשיבות הפחתת הזיהום הסביבתי לטובת הבריאות.

מחסור חוצה גילאים, מגזרים ועונות

צריכה מייצגת של ויטמין D לא נמדדה ולא תועדה בישראל. עם זאת, נראה שצריכת ויטמין D בקרב האוכלוסיה הישראלית אינה מספקת נכון לשנות האלפיים. מדד מקובל למצב ויטמין D בגוף האדם הינו הויטמין D(OH)25.

בשני סקרים שבוצעו בקרב עשרות אלפי בוגרים ישראלים, מתוך מבוטחי "מכבי שירותי בריאות" שביצעו בדיקות דם בשנים 1996 ועד 2012, התגלו רמות D(OH)25 בדם הנמוכות מהטווח התקין בקרב מרבית המשתתפים: כ-78% בסקר הראשון ו-87% בסקר השני [12,13]. במחקר דומה שכלל עשרות משתתפים מהמגזר הערבי באזור הגליל התחתון בקיץ 2011 נצפו רמות D(OH)25 נמוכות בדמם של 91% מעובדי בית חולים בנצרת וכ-73% בשחקני קבוצת כדורגל [14], על אף שהאחרונים הם בעלי הערכת חשיפה גבוהה לשמש ביחס לכלל האוכלוסיה.

בסקר נוסף מלפני כעשור, שכלל כ-200 מתנדבים בריאים מכל שכבות הגיל והמגזרים בארץ, נאספו דגימות דם בחלוקה מאוזנת בין עונות השנה והתגלות רמות D(OH)25 נמוכות בדמם של כ-52% מהתינוקות, כ-79% מהילדים, כ-80% מהבוגרים וכ-87% מהבוגרים מעל גיל 50 שנים [15]. צוות חוקרים שבחן בדיקות דם של 247 ילדים בריאים מאזור ירושלים (בגילאי 1.5-6 שנים, כאשר מרביתם השתייכו למגזר היהודי חרדי), הציג רמות D(OH)25  נמוכות בכ-70% מדגימות הדמים שלהם מהם [16].

הצטברות הממצאים מישראל מלמדת שקיים בארץ מחסור ויטמין D החוצה שכבות גיל, מגזרים ועונות, על אף שמרבית האוכלוסיה מתגוררת ועובדת באזור עם אקלים ים תיכוני שמשי.

הקשר בין זיהום אוויר לוויטמין D טרם נבדק בישראל, אך לאור המגמה המסתמנת של מחסור בוויטמין D, משרד הבריאות נקט במספר פעולות מאז תחילת המילניום: עדכון, פרסום והפצה של המלצות למתן ויטמין D לתינוקות [17]; פרסום של המלצות לצריכת ויטמין D ומקורותיו בתזונה לגילאי 65 ומעלה [18]; וכן עדכון, פרסום והפצה של המלצות לצריכת ויטמין D למשך כל תקופת ההריון וההנקה [19].

לסיכום, נראה שבמקביל להמשך ניטור זיהום האוויר בארץ ובחינת הקשר לויטמין D, יש לעשות מאמץ לבחינת העלאת הצריכה של ויטמין D בקבוצות גיל שונות. ההמלצות של משרד הבריאות מבורכות, בעיקר לאור חוסר המודעות לנושא בקרב חלקים נרחבים בציבור, אך כנראה שלא די בהן על מנת להבטיח צריכה נאותה של ויטמין D בכלל האוכלוסיה. לאור השינויים באורח החיים והעובדה שבארץ קיים זיהום אוויר, מוצע לבחון את ההמלצות בתדירות גבוה יותר ולהרחיבן לילדים מעל גיל שנה.

מסתבר שלא ניתן לסמוך על השמש כמקור בלעדי, הן בגלל זיהום האוויר והן בגלל הסכנה לבריאות העור עקב חשיפה ממושכת לשמש. לכן, תפקידה של התזונה בשמירה על מאזן ויטמין D בגוף מתעצם. מומלץ להבטיח שצורכים מספיק ויטמין D בתזונה ולזכור שעודף ויטמין די או הרעלת ויטמין די הם נדירים.

 המאמר הוכן במקור עבור זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה.

ספרות:

  1. Haimi M, Kremer R. Vitamin D deficiency/insufficiency from childhood to adulthood: Insights from a sunny country. World J Clin Pediatr. 2017;6(1):1–9. doi:10.5409/wjcp.v6.i1.1
  2. Bouillon R. Comparative analysis of nutritional guidelines for vitamin D. Nat Rev Endocrinol. 2017;13(8):466-479. doi: 10.1038/nrendo.2017.31.
  3. Reid IR, Bolland MJ, Grey A. Effects of vitamin D supplements on bone mineral density: a systematic review and meta-analysis. Lancet. 2014;383(9912):146-55. doi: 10.1016/S0140-6736(13)61647-5.
  4. Dimova R, Tankova T, Chakarova N. Vitamin D in the Spectrum of Prediabetes and Cardiovascular Autonomic Dysfunction. J Nutr. 2017;147(9):1607-1615. doi: 10.3945/jn.117.250209.
  5. Dovnik A, Mujezinović F. The Association of Vitamin D Levels with Common Pregnancy Complications. Nutrients. 2018;10(7):867. doi:10.3390/nu10070867.
  6. Mousavi SE, Amini H, Heydarpour P, Amini Chermahini F, Godderis L. Air pollution, environmental chemicals, and smoking may trigger vitamin D deficiency: Evidence and potential mechanisms Environ Int. 2019;122:67-90. doi: 10.1016/j.envint.2018.11.052.
  7. Dyer CA. Heavy Metals as Endocrine-Disrupting Chemicals. In: Gore A.C. (eds) Endocrine-Disrupting Chemicals. Contemporary Endocrinology. Humana Press. 2017 doi: https://doi.org/10.1007/1-59745-107-X_5
  8. Routti H, Nyman M, Jenssen BM, Bäckman C, Koistinen J, Gabrielsen GW. Bone-related effects of contaminants in seals may be associated with vitamin D and thyroid hormones. Environ Toxicol Chem. 2008;27(4):873-80. doi: 10.1897/07-139.1.
  9. Lilienthal H, Fastabend A, Hany J, Kaya H, Roth-Härer A, Dunemann L, Winneke G. Reduced levels of 1,25-dihydroxyvitamin D(3) in rat dams and offspring after exposure to a reconstituted PCB mixture. Toxicol Sci. 2000;57(2):292-301.
  10. Ju L, Tang K, Guo X, Yang Y, Zhu G, Lou Y. Effects of embryonic exposure to polychlorinated biphenyls on zebrafish skeletal development. Molecular Medicine Reports. 2012; 5:1227-1231. Doi: https://doi.org/10.3892/mmr.2012.823
  11. Public Health, Social and Environmental Determinants of Health Department, World Health Organization. Burden of disease from the joint effects of Household and Ambient Air Pollution for 2012. 2016. Geneva, Switzerland. link: https://www.who.int/airpollution/data/AP_jointeffect_BoD_results_Nov2016.pdf?ua=1
  12. Steinvil A, Leshem-Rubinow E, Berliner S, Justo D, Finn T, Ish-shalom M, Birati EY, Shalev V, Sheinberg B, Rogowski O. Vitamin D deficiency prevalence and cardiovascular risk in Israel. Eur J Clin Invest. 2011;41(3):263-8. doi: 10.1111/j.1365-2362.2010.02403.x.
  13. Ann Hepatol. 2019;18(4):578-584. doi: 10.1016/j.aohep.2019.03.006. Zelber-Sagi S, Zur R, Thurm T, Goldstein A, Ben-Assuli O, Chodick G, Shibolet O. Low serum vitamin D is independently associated with unexplained elevated ALT only among non-obese men in the general population.
  14. Armaly Z, Jabbour A, Abd El Qader A, Alhaj M, Bisharat B, Abassi Z, Zaher M, Bowirrat A. Vitamin D Deficiency among Arab Community in North Israel: A Cross Sectional Study. J Nutr Disorders Ther 2011; 1:2 DOI: 10.4172/2161-0509.1000105
  15. Oren Y, Shapira Y, Agmon-Levin N, Kivity S, Zafrir Y, Altman A, Lerner A, Shoenfeld Y. Vitamin D insufficiency in a sunny environment: a demographic and seasonal analysis. Isr Med Assoc J. 2010;12(12):751-6.
  16. Korchia G, Amitai Y, Moshe G, Korchia L, Tenenbaum A, Rosenblum J, Schechter A. Vitamin D deficiency in children in Jerusalem: the need for updating the recommendation for supplementation. Isr Med Assoc J. 2013;15(7):333-8.
  17. Israeli Ministry of health. Vitamin D for offspring. 2019. link: https://www.health.gov.il/Subjects/infants/care/Pages/VitaminD.aspx.
  18. Israeli Ministry of health. Nutrition in older age. 2019. link: https://www.health.gov.il/English/Topics/SeniorHealth/HealthPromo/Pages/nutrition-elderly.aspx
  19. Israeli Ministry of health. Proper Nutrition during Pregnancy. 2019. link: https://www.health.gov.il/Subjects/pregnancy/during/Pages/proper_nutrition_during_pregnancy.aspx