Agora está claro que a vitamina D tem papéis importantes, além de seus efeitos clássicos sobre o cálcio e a homeostase óssea. Como o receptor da vitamina D é expresso nas células imunológicas (células B e T) e essas células imunológicas são todas capazes de sintetizar o metabólito ativo da vitamina D, a vitamina D tem a capacidade de atuar no sistema imunológico, modulando as respostas imunes inatas e adaptativas.
Os efeitos benéficos da vitamina D na imunidade protetora são devidos em parte aos seus efeitos no sistema imunológico inato. Sabe-se que os macrófagos reconhecem o lipopolissacarídeo LPS, um substituto para a infecção bacteriana, por meio de receptores Toll Like. O envolvimento desses receptores leva a uma cascata de eventos que produzem peptídeos com potente atividade antimicrobiana.
Os primeiros estudos que investigaram os efeitos da vitamina D nas células imunes adaptativas humanas demonstraram que o outro tipo principal de células imunes adaptativas, as células T, também são consideradas um alvo importante para os efeitos imunomoduladores de diferentes formas de vitamina D.
Em princípio, a exposição à vitamina D leva a uma mudança de um estado imunológico pró-inflamatório para um estado com mais tolerância, incluindo efeitos muito diversos nas células T: A vitamina D suprime a proliferação, diferenciação das células T e modula sua produção de citocinas pró-inflamatórias. Ainda, a vitamina D estimula a produção de citocinas anti-inflamatórias e interleucinas.
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