Manusia membutuhkan asupan mikronutrien (vitamin dan mineral) di samping makronutrien (karbohidrat, protein, dan lemak) untuk keberlangsungnya hidupnya. Mikronutrien adalah zat gizi yang diperlukan tubuh dalam jumlah sedikit, tetapi berperan penting dalam pembentukkan hormon, aktivitas enzim, serta pengaturan fungsi sistem imun dan reproduksi. Vitamin D merupakan salah satu mikronutrien yang diperlukan tubuh. Vitamin D bertanggung jawab terhadap metabolisme kalsium dan fosfat serta mineralisasi tulang yang sehat. Vitamin D juga dikenal sebagai hormon imunomodulator, yaitu hormon yang mengatur sistem kekebalan tubuh.
Manusia memperoleh vitamin D dari sinar matahari, makanan, dan suplemen. Sinar matahari, khususnya radiasi ultraviolet B (UVB) (290--320 nm), merupakan sumber utama vitamin D, sedangkan makanan dan suplemen berperan sebagai pendukung ketika paparan sinar matahari terbatas atau tidak efektif untuk produksi vitamin D. Perlu dicatat bahwa sinar matahari tidak secara langsung menghasilkan vitamin D, melainkan sinar matahari berperan aktif dalam mengubah provitamin D (7-dehidrokolesterol) di kulit menjadi vitamin D. Vitamin D memiliki dua bentuk utama, yaitu vitamin D2 dan vitamin D3. Vitamin D2 disintesis dari ergosterol dan ditemukan dalam ragi, jamur kering, dan tanaman. Vitamin D3 disintesis secara endogen dari 7-dehidrokolesterol dalam kulit dan ditemukan secara alami dalam minyak ikan dan ikan berlemak.
Vitamin D dimetabolisme oleh vitamin D-25-hidroksilase (CYP2R1) di hati menjadi 25-hidroksivitamin D [25(OH)D], kemudian 25(OH)D dimetabolisme lebih lanjut di ginjal oleh enzim 25-hidroksivitamin D-1-hidroksilase (CYP27B1) menjadi bentuk aktif 1,25-dihidroksivitamin D [1,25(OH)2D]. 1,25(OH)2D ini memberikan aktivitas imunologis pada berbagai komponen sistem imun serta mengatur homeostasis kalsium dan fosfat dengan bekerja pada usus halus, ginjal, dan tulang. Jalur metabolisme vitamin D dapat dilihat pada Gambar 1.
Konsentrasi serum 25-hidroksivitamin D (25(OH)D) menjadi penanda status vitamin D. Kadar serum 25-hidroksivitamin D yang optimal masih diperdebatkan, tetapi telah disarankan untuk mempertahankan serum 25-hidroksivitamin D setidaknya 30 ng/mL (75 nmol/L) dan sebaiknya 40-60 ng/mL (100-150 nmol/L) agar memperoleh manfaat kesehatan yang optimal dari vitamin D. Seseorang membutuhkan konsumsi vitamin D 4000-6000 IU setiap hari untuk mempertahankan kadar serum vitamin D dalam kisaran 20-40 ng/mL (50-100 nmol/L) dan kadar serum 25(OH)D dalam kisaran 40-60 ng/mL (50-100 nmol/L).
Ketika konsentrasi serum 25(OH)D kurang dari 30 nmol/L, maka dikatakan sebagai kondisi kekurangan vitamin D atau defisiensi vitamin D. Defisiensi vitamin D dapat disebabkan oleh kurangnya paparan sinar matahari (UVB), sebagai stimulan sintesis vitamin D endogen, akibat lokasi geografis dan/atau musim serta faktor sosial seperti kebiasaan pembatasan paparan sinar matahari. Defisiensi vitamin D menyebabkan penyakit tulang, termasuk rakhitis pada anak-anak dan osteoprosis pada orang dewasa, serta dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit pernapasan dan risiko kondisi kehamilan.
Rakhitis
Rakhitis merupakan salah satu penyakit akibat kurangnya asupan vitamin D dan atau kalsium pada anak-anak. Penyakit rakhitis ditunjukkan dengan pertumbuhan yang terganggu, patah tulang, nyeri tulang, kelainan bentuk kaki, dan keterlambatan perkembangan kemampuan motorik. Apabila dibiarkan terus-menerus dapat menyebabkan kejang dan serangan jantung. Diagnosis rakhitis aktif dapat diperoleh dari radiografi pergelangan lutut untuk menilai tingkat keparahan dan mengukur perbaikan atau respons terhadap pengobatan secara objektif.
Gambar 2. Radiografi lutut normal (kiri) dan lutut rakhitis (kanan). Panah menunjukkan daerah dengan pelebaran lempeng pertumbuhan (Gambar dok. pribadi)
Osteoporosis
Osteoporosis adalah penyakit tulang pada orang dewasa akibat kekurangan vitamin D yang parah. Osteoporosis dapat diatasi dengan suplementasi vitamin D. Salah satu penelitian menemukan bahwa efek suplementasi vitamin D terhadap kekuatan otot dirasakan oleh orang yang berusia di atas 65 tahun, meskipun ukuran efek keseluruhannya kecil. Penelitian lain menyatakan bahwa suplementasi vitamin D tidak konsisten dalam pencegahan patah tulang pada orang dewasa yang lebih tua.