Vitamina D en sangre de cordón y bronquiolitis por virus sincicial respiratorio

Relación de vitamina D en sangre de cordón y riesgo de infección por virus sincicial respiratorio
  El virus sincicial respiratorio (VSR) es la patógeno respiratorio más importante en niños pequeños, en quienes causa una morbilidad significativa. A pesar de que más del 90% de los niños tienen contacto con el VSR antes de cumplir los 2 años, sólo el 10% desarrolla una infección respiratoria aguda baja (IRAB). Se han descripto varios factores de riesgo para IRAB por VSR, pero la mayoría de las infecciones ocurren en lactantes sin factores de riesgo conocidos. La comprensión de los factores que predisponen a los niños a padecer IRAB por VSR puede resultar en nuevas estrategias para prevenir la infección.
La vitamina D es un nutriente esencial, con funciones que se extienden más allá de su clásico papel en el metabolismo óseo. La vitamina D regula > 1.000 genes humanos, con receptores presentes en la mayoría de las células en todo el cuerpo. En los países occidentalizados, el 40% de las mujeres embarazadas y el 50% de los recién nacidos y lactantes tienen concentraciones insuficientes de vitamina D. Las concentraciones de vitamina D en el feto y en el recién nacido dependen de la correlación con las concentraciones maternas séricas de 25 – hidroxivitamina D (25-OHD). En consecuencia, la insuficiencia de vitamina D materna se ha relacionado con muchas enfermedades en la descendencia, incluyendo diabetes tipo 1, esclerosis múltiple,  esquizofrenia, sibilancias infantiles,  e  infección respiratoria aguda.
La evidencia basal y epidemiológica sugiere que la vitamina D puede proteger contra IRAB graves por VSR. In vitro, la vitamina D disminuye la respuesta inflamatoria de las células epiteliales de la vía aérea a la infección por VSR, sin poner en peligro el clearance viral. En los seres humanos, este virus se presenta con un patrón estacional, con picos en invierno, cuando las concentraciones séricas de vitamina D son más bajas. Los polimorfismos genéticos en el receptor de la vitamina D se asocian con hospitalización por IRAB, sobre todo por bronquiolitis por VSR, en la infancia. Por otra parte, varios estudios han demostrado que las concentraciones plasmáticas de 25-OHD son más bajas en lactantes hospitalizados por IRAB en comparación con los controles sanos. Sin embargo, estos estudios fueron transversales e incluyeron un número limitado de sujetos.
En este estudio de cohorte de nacimiento de niños sanos, el objetivo fue determinar la asociación entre el estado de la vitamina D en sangre de cordón umbilical y el consiguiente riesgo de IRAB por VSR en el primer año de vida.
MétodosDiseño del estudio y criterios de reclutamiento
Este estudio fue parte de un estudio de cohorte de nacimiento prospectivo sobre determinantes tempranos de IRAB por VSR llevado a cabo en dos centros médicos en Utrecht, en los Países Bajos. El diseño del estudio y los criterios de reclutamiento se publicaron previamente. Los participantes elegibles para el estudio fueron recién nacidos sanos, nacidos después de una gestación de ≥ 37 semanas sin complicaciones. Para evitar un amplio asesoramiento de los padres justo después del parto, se utilizó un esquema de dos pasos. La primera entrevista para el consentimiento tuvo lugar poco después del parto. Durante esta entrevista, se les informó a los padres de que se había recogido sangre del cordón umbilical y se les proporcionó información oral y escrita del estudio. Se programó una segunda entrevista cuando el niño tenía 1 a 3 semanas de vida, durante la cual se brindó información adicional y se obtuvo el consentimiento informado. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Centro Médico Universitario de Utrecht y del Utrecht Diakonessen Hospital, y los padres de todos los participantes firmaron un consentimiento por escrito para la participación en el estudio.
Características clínicas
Se recogieron datos sobre características basales y uso de suplementos de vitamina D a partir de las historias clínicas y de cuestionarios estandarizados administrados a los padres. La etnia materna se definió como caucásica o de otro tipo en base al país de nacimiento. Se designó la época de nacimiento como: invierno (diciembre, enero, febrero), primavera (marzo, abril, mayo), verano (junio, julio, agosto), y otoño (septiembre, octubre, noviembre). Para evaluar la relación entre los niveles de 25-OHD en sangre de cordón y la exposición al sol, se obtuvieron las horas mensuales de sol en los Países Bajos durante el período de estudio del Instituto Metereológico Holandés.
Medición plasmática de vitamina D
La sangre del cordón umbilical se recogió inmediatamente después del parto y se anticoaguló con heparina sódica. El plasma se separó por centrifugación (10 minutos a 500 x g), y se almacenó a - 80°C. Las concentraciones plasmáticas de 25-OHD (nmol/L, convertidas a ng/mL al dividir por 2.496) se midieron con el analizador modular E170 (Roche, Basilea, Suiza). La variabilidad interensayo para los análisis séricos agrupados fue del 19% a 33 nmol /L de 25-OHD, 12% a 62 nmol/L, y 10% a 99 nmol/L. Las concentraciones plasmáticas de 25-OHD se analizaron como variables continuas y divididas en cuartiles (< 25 nmol/L, 25 a 49 nmol/L, 50 a 74 nmol/L, y ≥ 75 nmol/L).  Debido al bajo número de recién nacidos en el grupo de 25-OHD de 25 nmol/L (n=7), para el análisis de los resultados se agruparon los cuartiles más bajos (< 25 y 25-49 nmol/L).
Resultados primarios y secundarios
El resultado primario se definió como IRAB por VSR informada por los padres, incluyendo (1) síntomas de IRAB, y (2) presencia simultánea de ARN del VSR en una  muestra de hisopado nasofaríngeo. Los padres fueron instruidos para registrar en un diario la presencia y gravedad de los síntomas respiratorios durante el primer año de vida. Los síntomas de IRAB fueron definidos por dos investigadores independientes que utilizaron criterios estrictos: tos moderada o grave o sibilancias de cualquier intensidad con duración de por lo menos 2 días. En el segundo día de cada episodio respiratorio, los padres obtuvieron una muestra por hisopado nasofaríngeo. Las muestras fueron enviadas a los investigadores en un medio de transporte viral y se congelaron a 80 º C. La presencia de ARN del VSR se determinó por reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real.
El resultado secundario, "IRAB por VSR atendida por un médico" se definió como (1) enfermedad respiratoria que requirió consulta con un médico generalista o pediatra, y (2) presencia simultánea de ARN del VSR en un el hisopado nasofaríngeo.
Análisis estadístico Las concentraciones plasmáticas de 25-OHD en sangre de cordón se distribuyeron normalmente, y se compararon las medias mediante el uso de la Prueba t de Student. Se utilizó el análisis x2 para probar la asociación entre las variables categóricas. La estacionalidad de la 25-OHD se evaluó ajustando los datos a una función seno con un período de 12 meses en un modelo de regresión no lineal. La significancia estadística de la distribución estacional se determinó mediante la comparación del modelo sinusoidal resultante con el mejor modelo de ajuste lineal, utilizando  prueba F. Se llevó a cabo un análisis de regresión logística para determinar el efecto de la concentración de 25-OHD de sangre de cordón en el riesgo de IRAB por VSR con el posterior ajuste de posibles factores de confusión. Dado el bajo número de casos, sólo un número limitado de factores de confusión potenciales pudieron ser analizados. Las variables mes de nacimiento, peso al nacer, y etnia materna mostraron la mayor asociación tanto con las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón como con el riesgo de enfermedad por VSR en el análisis de una sola variable, y por tanto se incluyeron en los modelos de regresión. Para el ajuste del mes de nacimiento, se aplicaron dos métodos. En la primera aproximación, los autores utilizaron el término "desestacionalización" de las concentraciones de 25-OHD. En este enfoque, la predicción de las concentraciones de 25-OHD basada en el mes de nacimiento para cada sujeto, derivado del modelo sinusoidal, se restó del valor actual observado. Posteriormente, se agregó la media general y las concentraciones de 25-OHD desestacionalizadas resultantes se evaluaron mediante análisis de regresión logística, también con ajuste por etnia materna y peso al nacer. En el segundo enfoque, se utilizó análisis de regresión con ajuste para el nacimiento con +/- 10 semanas desde el inicio de la temporada del VSR (si vs. no), cercano a la etnia materna y al peso de nacimiento.
Resultados1. Características de la población
Desde noviembre de 2006 a diciembre del 2009, 1007 neonatos fueron elegibles para participar en el estudio. De estos, se obtuvo sangre del cordón umbilical de 481 (48%), y los padres de 161 (33%) de estos niños accedieron a su participación en el seguimiento. Debido a razones técnicas, no se midieron las concentraciones plasmáticas de 25-OHD en 5 (3%) de los neonatos participantes, lo que se tradujo en una cohorte final de 156 recién nacidos. Las características basales no difirieron entre los sujetos participantes y no participantes. De los recién nacidos participantes, 18 (12%) desarrollaron IRAB por VSR en su primer año de vida, de los cuales 10 tuvieron IRAB por VSR atendida por un médico. Los recién nacidos que posteriormente desarrollaron IRAB por VSR tuvieron un mayor peso de nacimiento (3903 vs 3523 g; p = 0.001), y una tendencia hacia el aumento de la edad gestacional (40.4 vs 39.9 semanas; p = 0.06) en comparación con los que no la desarrollaron. No se observaron diferencias en la época del nacimiento, el número de hermanos, la etnia materna, modo de alimentación, y uso de suplementos de vitamina D entre los recién nacidos que desarrollaron y que no desarrollaron IRAB por VSR.
2. Alta prevalencia de déficit de Vitamina D  en recién nacidos sanos
La concentración media de 25-OHD en sangre de cordón de los recién nacidos sanos fue de 82 nmol/L (SE: 3.5 nmol/L). En general, el 4% de los recién nacidos tenían niveles de 25-OHD < a 25 nmol/L, el 23% niveles < 50 nmol/L; 27% tuvieron niveles de 25-OHD de 50 a 74 nmol/L, y sólo el 46% tuvieron niveles de 75 nmol/L o más.
3. El uso de suplementos de vitamina D durante el embarazo aumenta las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón
De las mujeres participantes, 46% reportaron que utilizaron suplementos que contenían vitamina D durante el embarazo. La mayoría de estos suplementos (97%) fueron preparados multivitamínicos que contenían una dosis diaria de 400 UI (10 µg) de vitamina D₃. De estas mujeres, 74% utilizaron suplementos durante el 1º trimestre, 86% durante el 2º trimestre, y 81% durante el 3º trimestre. En total, el 54% de las mujeres participantes utilizaron suplementos de vitamina D durante todo el embarazo. El uso materno de suplementos de vitamina D durante el embarazo se asoció con un aumento de la concentración de 25-OHD en sangre de cordón umbilical (73 vs. 96 nmol/L; p= 0.003). Después del nacimiento, el 75% de todos los recién nacidos recibieron suplementos de vitamina D (dosis diaria recomendada de 400 UI de vitamina D₃) durante el primer mes de vida.
4. Las concentraciones de 25-OHD muestran un patrón estacional
Para explorar la variación estacional de las concentraciones de 25-OHD, las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón y el mes del parto se ajustaron en un modelo sinusoidal. Las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón mostraron una distribución estacional con un nivel básico de 84 nmol/L y una amplitud de 15 nmol/L (p = 0.001). Las concentraciones máximas ajustadas de 25-OHD en sangre de cordón se observaron en los niños nacidos en julio, y las concentraciones llegaron a su punto más bajo en enero. De los niños nacidos en invierno, el 33% tenía concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón < 50% nmol/L y 70 % tenían concentraciones < 75 nmol/L, en comparación con el 10% y el 28% de los neonatos nacidos en verano (x2 p = 0.012). La estacionalidad de las concentraciones de 25-OHD estuvo presente para todos los años en esta cohorte de nacimiento. Los autores también relacionaron los niveles de 25-OHD en sangre de cordón con las horas mensuales de sol durante el período de estudio, de acuerdo a los datos del Instituto de Meteorología Royal de los Países Bajos, y encontraron una fuerte correlación entre los niveles de 25-OHD y las horas mensuales de sol (R = 0.196; P = 0.01).
5. las concentraciones de vitamina D en sangre de cordón están asociadas con IRAB por VSR en el primer año de vida
Las concentraciones plasmáticas de 25-OHD al nacimiento se relacionaron con el riesgo de IRAB por VSR en el primer año de vida. Los recién nacidos que posteriormente desarrollaron IRAB por VSR tuvieron concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón 1.3 veces menores en comparación con los que no la desarrollaron (65 +/- 7 vs 84 +/- 11 nmol/L, p = 0.009). El análisis de regresión logística, con la corrección para el mes de nacimiento, peso al nacer y etnia materna como posibles factores de confusión, demostró que las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón se asociaron de forma independiente con el consiguiente riesgo de IRAB por VSR (B = 0.978 [IC 95%: 0.959-0.997], p = 0.024). El análisis de sensibilidad, corregido por nacimiento a +/- 10 semanas del inicio de la temporada de VSR, etnia materna y peso del recién nacido, también reveló un efecto negativo significativo en la asociación entre la 25-OHD de sangre de cordón y el riesgo de IRAB por VSR (B = 0.976 [IC 95%: 0.957 – 0.996], p = 0.018). Con el uso del resultado secundario “IRAB por VSR atendido por un médico”, se observó una tendencia similar (63 vs 83 nmol/L; B = 0.983 [IC 95%: 0.962-1.004], p = 0.117).
También se analizó el riesgo de IRAB por VSR en neonatos que nacieron con niveles de 25-ODH en sangre de cordón < 50 nmol/L, 50 a 75 nmol/L, y ≥ 75 nmol/L. Comparado con los recién nacidos con niveles de 25-ODH en sangre de cordón ≥ 75 nmol/L, el riesgo relativo ajustado de IRAB por VSR fue de 6.2 (IC 95%: 1.6 -24.9, p = 0.01) en los recién nacidos con niveles de 25-OHD de < 50 nmol/L.
DiscusiónEn este estudio de cohorte prospectivo, los autores demostraron que el 54% de los recién nacidos sanos en los Países Bajos nacen con concentraciones de 25-OHD insuficientes para la necesidad de máxima salud, y que las bajas concentraciones plasmáticas de 25-OHD al nacer se asocian con un aumento del riesgo de IRAB por VSR en el primer año de vida.
El VSR es el patógeno más importante de las vías respiratorias en la infancia; sin embargo, los mecanismos responsables de la enfermedad grave por VSR no se conocen por completo. Aunque se recomienda la terapia con anticuerpos para lactantes con alto riesgo de infección grave, la mayoría de las infecciones ocurren en niños sin ningún tipo de factores de riesgo conocidos, para los que no están disponibles estrategias preventivas actualmente. La suplementación con micronutrientes a las mujeres embarazadas y sus recién nacidos podría ser una estrategia fácil y accesible para prevenir la IRAB por VSR.
La prevalencia de la deficiencia de vitamina D en esta cohorte fue comparable a las prevalencias reportadas en otros países occidentalizados. Las concentraciones de vitamina D en sangre de cordón mostraron un patrón estacional, con concentraciones máximas en los niños nacidos en julio y concentraciones más bajas en los niños nacidos en diciembre. Este pico de concentración de  vitamina D, que fue relativamente temprano en comparación con los picos observados en estudios de cohorte anteriores, pudo deberse a una exposición extremadamente alta al sol de las madres embarazadas en los meses de primavera durante el período de estudio. Además, la asociación parcial entre horas de sol y niveles de 25-OHD en sangre de cordón indica que otros factores, incluyendo el tiempo pasado al aire libre, el uso de protección solar, y la ingesta nutricional de vitamina D por la madre podrían contribuir al nivel de vitamina D en sangre de cordón.
Para el conocimiento de los autores, este es el primer estudio longitudinal que demuestra una relación de las concentraciones de 25-OHD en plasma al nacer con el riesgo subsiguiente de IRAB por VSR.  Estudios transversales previos han relacionado las bajas concentraciones plasmáticas de 25-OHD con un aumento de la severidad de las infecciones del tracto respiratorio. En Turquía y Bangladesh rural, se observó que las concentraciones de 25-0HD en plasma durante la infección eran menores en los niños hospitalizados con IRAB en comparación con los controles sanos, y la deficiencia subclínica de vitamina D se asoció con predisposición a infección aguda del tracto respiratorio en niños indios. Además, un estudio de cohorte reciente en 284 niños finlandeses hospitalizados por sibilancias agudas demostró una asociación significativa entre los niveles plasmáticos de vitamina D y el riesgo de coinfección viral, específicamente coinfecciones con VSR, rinovirus, o ambos. Por el contrario, estudios realizados en Canadá no mostraron una diferencia en la 25-OHD en plasma entre niños con y sin infecciones del tracto respiratorio.
Varias explicaciones pueden justificar el efecto protector de la vitamina D al nacimiento contra la posterior IRAB por VSR, como se observó en este estudio. La infección grave por VSR se piensa que puede presentarse por una interacción entre la respuesta inmune del huésped, la anatomía de las vías respiratorias, y la carga viral de VSR. Todos estos factores pueden ser afectados por la vitamina D.
La vitamina D tiene propiedades moduladoras inmunológicas que pueden influir en el desarrollo del sistema fetal y neonatal. La baja ingesta de vitamina D durante el embarazo se asocia con un aumento en la incidencia de enfermedades relacionadas con disfunción inmune en la descendencia, incluyendo diabetes tipo 1, asma y rinitis alérgica. In vitro, la vitamina D tiene varias funciones de modulador inmune, que incluyen la inducción de células dendríticas tolerogénicas, el desarrollo de células T reguladoras CD4+ CD25+ Foxp3+, activación de células T de señalización, y la elaboración de citoquinas antiinflamatorias, como la interleuquina 10.
Por otra parte, los resultados de un estudio reciente demuestran que la ingesta materna de vitamina D durante el embarazo aumenta la expresión de genes tolerogénicos en sangre de cordón, lo que sugiere que la función moduladora inmunológica de la vitamina D puede estar ocurriendo ya antes de nacer.
Además, la vitamina D puede modular el desarrollo pulmonar temprano. En modelos animales, la vitamina D se ha demostrado que promueve el desarrollo pulmonar y la producción de surfactante. En los seres humanos, la 1,25 (OH) 2D, forma biológicamente activa de la vitamina D, promueve la producción de surfactante,  y se han detectado otros efectores de la vitamina D en pulmones fetales ya en la semana 14 de gestación. La vitamina D por lo tanto podría acelerar el desarrollo del pulmón fetal, lo que podría proteger potencialmente contra la enfermedad por VSR.
La vitamina D también tiene muchas propiedades antimicrobianas que pueden resultar en una disminución de la carga viral durante la infección. Los niños que nacen con deficiencia de vitamina D también pueden tener bajas concentraciones plasmáticas durante el periodo neonatal y la infancia, lo que puede influir en la demostración de una asociación entre la vitamina D de sangre de cordón y la IRAB por VSR durante la infancia. Los autores no midieron las concentraciones de vitamina D durante la infección por VSR. Sin embargo, el 75% de los neonatos y lactantes en esta cohorte recibió suplementos de vitamina D después del nacimiento (400 IU/día), y no hubo asociación entre el uso postnatal de suplementos de vitamina D y sus niveles en sangre de cordón umbilical (datos no mostrados) con el riesgo de IRAB por VSR.
Los resultados de los autores sugieren que las estrategias encaminadas a mejorar el nivel materno de vitamina D durante el embarazo podría disminuir el riesgo de enfermedad por VSR en la descendencia. Coincidiendo con las recomendaciones de la Asociación Americana de Pediatría y la Organización Mundial de la Salud, el Consejo de Salud holandés recomienda la suplementación diaria con 400 UI (10 µg) de vitamina D a todos los mujeres embarazadas y los recién nacidos alimentados a pecho. Sin embargo, la dosis óptima de suplementación con vitamina D está todavía en debate. Especialmente durante el embarazo, dosis de hasta 4.000 UI por día pueden ser necesarias para obtener condiciones de salud óptimas para la madre y el neonato. Además, el cumplimiento de las directrices actuales por lo general es pobre. En la cohorte de los autores, sólo el 46% de las mujeres reportaron el uso de suplementos que contienen vitamina D durante el embarazo. Aunque la suplementación con vitamina D durante el embarazo resultó en el aumento de las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón, no se halló una asociación significativa con el riesgo de IRAB por VSR. Sin embargo, el estudio tuvo potencia insuficiente  para responder a esta cuestión. La asociación entre las concentraciones de 25-OHD en sangre del cordón y la posterior IRAB por VSR sugiere que ensayos clínicos más grandes deben llevarse a cabo para investigar el efecto de la suplementación con vitamina D durante el embarazo en la susceptibilidad a la IRAB por VSR en la descendencia.
Las posibles limitaciones de este estudio merecen discusión. El tamaño de la muestra fue relativamente bajo y el número de casos en esta cohorte fue relativamente pequeño. El poder estadístico limitado afectó particularmente el análisis que utiliza cuartiles de 25-OHD de sangre de cordón, lo que resultó en intervalos de confianza amplios. Sin embargo, a pesar del bajo número de casos, los autores han sido capaces de demostrar importantes diferencias en el riesgo de VSR. Además, la falta de cumplimiento de los padres puede haber causado la clasificación errónea de los niños que experimentaron IRAB por VSR y cuyos padres olvidaron tomar el hisopado nasofaríngeo o llenar el diario. Sin embargo, debido a la baja incidencia de IRAB por VSR, los autores no creen que esta limitación tuviera un efecto significativo en las conclusiones. Otra limitación fue que la información detallada sobre exposición solar y hábitos alimentarios no estaba disponible para su análisis. Como un marcador sustituto de la exposición solar, el mes de nacimiento se incluyó en el análisis. Se hallaron resultados similares, lo que indica que la 25-OHD de sangre de cordón es un predictor independiente de IRAB por VSR.
En conclusión, la deficiencia de vitamina D fue muy frecuente en los recién nacidos holandeses, y las concentraciones de 25-OHD en sangre de cordón se asociaron con la susceptibilidad posterior a IRAB por VSR. El aumento de la conciencia sobre el nivel de vitamina D en mujeres embarazadas y la intensificación de la suplementación rutinaria con vitamina D pueden ayudar a prevenir la IRAB por VSR durante la infancia. Se necesitan estudios aleatorios para hacer frente a esta cuestión.
Comentario
En el estudio presentado previamente, los autores observaron una relación entre los niveles de vitamina D en sangre de cordón y la posibilidad de que estos niños desarrollen un cuadro respiratorio grave por virus sincicial respiratorio. Dadas las funciones de modulación inmune de la vitamina D y su posible papel en el desarrollo pulmonar, la deficiencia en su concentración en embarazadas y neonatos podría favorecer el desarrollo de la infección viral.
Hasta tanto no se desarrollen nuevos estudios para evaluar esta asociación, la utilización de suplementos de vitamina D en mujeres embarazadas y en recién nacidos puede colaborar en la prevención de esta posible relación.
Dres. Mirjam E. Belderbos, Michiel L. Houben, Berry Wilbrink, Eef Lentjes, Eltje M. Bloemen, Jan L. L. Kimpen, Maroeska Rovers y Louis Bont
Pediatrics 2011; 127; e1513