Vitamin D Deficiency as a Risk Factor for Cardiovascular and Metabolic Disorders: Current Research and Practice

ORIGINAL PAPERS

Keywords:
vitamin D arterial hypertension endothelial dysfunction renin-angiotensin system VDR receptors prothrombotic factors HERG/Kv11.1-channels chronic heart failure витамин D артериальная гипертензия эндотелиальная дисфункция ренин-ангиотензиновая система VDR-рецепторы протромботические факторы HERG/Kv11.1-каналы хроническая сердечная недостаточность

Abstract

Introduction.According to numerous multicenter studies, 30–40% of the world’spopulation has vitamin D deficiency or insufficiency. Vitamin D insufficiency is defined as a 25(OH)Dlevel of <30 ng/m L (75 nmol/L). It is common in healthy individuals, especially in northern regions, as well as in older adults, pregnant women, and individuals with obesity or limited exposure to sunlight. Vitamin D deficiency is characterized by a 25(OH)D <20 ng/ml (50 nmol/l), often accompanied by hypocalcemia of varying severity, impaired bone mineralization, and various systemic consequences. In Russia, levels of 25(OH)D below 30 ng/ml are detected in 70% of the adult population, with some studies noting seasonal differences. Issues concerning the effect of vitamin D deficiency on calcium-phosphorus metabolism and the condition of the musculoskeletal system are known and widely covered in the literature. To a much lesser extent, the literature presents studies on the effect of vitamin D deficiency on other organs and systems, particularly the cardiovascular system. This article presents the results of our own study, which shows the effect of vitamin D deficiency and insufficiency on the development of cardiovascular and endocrine pathology in middle-aged men.The purpose of this articleis to study the effects of vitamin D deficiency and insufficiency on the development of pathology of the cardiovascular and endocrine systems in middle-aged men.Materials and methods.The article presents the results of a study conducted in various medical institutions in St. Petersburg, which examined the impact of vitamin D deficiency and insufficiency on the development of arterial hypertension, heart failure, hypercoagulation, androgen deficiency, and carbohydrate metabolism disorders in patients with vitamin D deficiency and insufficiency.The resultsof the study demonstrated a correlation between vitamin D deficiency and the development of cardiovascular pathology in middle-aged men.Conclusion.Vitamin D deficiency is associated with a higher frequency of cardiovascular and endocrine system disorders. Unlike vitamin D deficiency, vitamin D insufficiency is not accompanied by pathological consequences in most cases.

Author Biographies

Viktor V. Smirnov, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Hospital Therapy with a Course in Endocrinology

Anna B. Shapovalova, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Hospital Therapy with a Course in Endocrinology

Vladimir S. Vasilenko, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Dr. Sci. (Med.), Professor of the Department of Hospital Therapy with a Coursein Endocrinology

Anastasia A. Barsukova, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

student

Tatyana A. Goloshchapova, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

student

Pavel A. Mochalov, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Hospital Therapy with a Course in Endocrinology

Ekaterina B. Karpovskaya, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Hospital Therapy with a Course in Endocrinology

Renata R. Fayzullina, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Assistant of the Department of Hospital Therapy with a Course in Endocrinology

References

1. Батанина И.А., Воробьева Е.Н., Воробьев Р.И. Витамин D: строение, функции, клиническое значение. Справочник заведующего КДЛ. 2021;(3):52–63. EDN: MGIONZ.

2. Жиленко М.И., Гусакова Д.А., Тюзиков И.А. Распространенность дефицита/недостаточности витамина D в рутинной клинической практике. Вопросы диетологии. 2017;17(1):10–15. https://doi.org/10.20953/2224-5448-2017-1-10-15. EDN: YNLDUD.

3. Буралкина Н.А., Арутюнова Е.У., Власова Г.А. Глобальные проблемы витамин D статуса: причины, патогенетические механизмы, лечение, меры профилактики. Медицинский совет. 2018;12:152–158. https://doi.org/12.21518/2079-701X-2018-12-152-158. EDN: XUBHRR.

4. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Мокрышева Н.Г. и др. Проект федеральных рекомендаций по диагностике, лечению и профилактике дефицита витамина D. Остеопороз и остеопатии. 2021;24(4):4–26. https://doi.org/10.14341/osteo12937. EDN: SHDEX.

5. Суплотова Л.А., Авдеева В.А., Пигарова Е.А. и др. Первое Российское многоцентровое неинтервенционное регистровое исследование дефицита и недостаточности витамина D в Российской Федерации у взрослых. Терапевтический архив. 2021;93(10):1209–1216. https://doi.org/10.26442/00403660.2021.10.201071. EDN: HZJRNP.

6. Zhao S., Qian F., Wan Z. et al. Vitamin D and major chronic diseases. Trends Endocrinol Metab. 2024;35(12):1050–1061. https://doi.org/10.1016/j.tem.2024.04.018.

7. Беляева О.Д., Ду Ц., Ионова Ж.И. и др. Тяжесть поражения коронарных артерий у больных с ишемической болезнью сердца с различными вариантами гена рецептора витамина D и уровнем обеспеченности витамина D. Ученые записки СПб ГМУ им. акад. И.П. Павлова. 2022;29(2):41–51. https://doi.org/10.24884/1607-4181-2022-29-2-41-51. EDN: DSYBHR.

8. Широков Н.Е., Енина Т.Н., Зуева Е.В. Взаимосвязь уровня биомаркеров регуляции коллагена и показателей эхографии при сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса левого желудочка. Кардиология. 2024;64(12):51–58. https://doi.org/10.18087/cardio.2024.12.n2706. EDN: CBTYKO.

9. Василенко В.С., Антонова И.Н., Матвеева Е.В. и др. Связь воспалительных заболеваний пародонта с сердечно-сосудистыми заболеваниями атеросклеротического генеза и артериальной гипертензией (обзор). Медицина: теория и практика. 2023;8(1):3–16. https://doi.org/10.56871/MTP.2023.61.37.001. EDN: XIJGRN.

10. Marmot M., Brunner E. et al. Cohort Profile: The Whitehall II study. Int J Epidemiol. 2005;34(2):251–256. https://doi.org/10.1093/ije/dyh372.

11. Aguib Y., Suwaidi J.A. The Copenhagen City Heart Study (Østerbroundersøgelsen). Global Cardiology Science and Practice. 2015;(3):33. https://doi.org/10.5339/gcsp.2015.33.

12. Смирнов В.В., Семенова Ю.Б, Яворский Е.В. и др. Высокие спортивные результаты и проблема артериальной гипертензии у женщин с синдромом поликистозных яичников. Медицина: теория и практика. 2022;7(1):27–32. https://doi.org/10.56871/2619-2022.90.29.004. EDN: NAISII.

13. Gariballa S., Al-Bluwi G.S.M., Yasin Ya. Frequency of vitamin D receptor gene polimorphisms in a population with a very high prevalence of vitamin D defiency, obesity, diabetes and hypertension. Biomedicines. 2023;11(4):1202. https://doi.org/10.3390/biomedicines11041202. EDN: ICMBNF.

14. Arora J., Cantoma M.T. Redefining the targets of the vitamin D receptor (VDR) utilizing a novel VDR reporter mouse. J Immunol. 2021;206(Suppl 1):24.10. https://doi.org/10.4049/jimmunol.206.Supp.24.10. EDN: ALMJGI.

15. Бондарев С.А., Смирнов В.В. Клинико-инструментальные особенности сердца на фоне хронического физического или психоэмоционального стресса. Терапевт. 2018;(5):28–35. EDN: OULLWV.

16. Громова О.А., Торшин И.Ю., Гилельс А.В. и др. Метаболиты витамина D: роль в диагностике и терапии витамин D зависимых патологий. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2016;(4):9–18. EDN: YGATRD.

17. Zareian J.M., Zaree N., Azapira N. et al. The association of VDR (Fok I and BSM I) and MTHER (C677T) polimorphisms with ischemic stroke. Gene Reports. 2022;27:101564. https://doi.org/10.1016/j.genrer.2022.101564. EDN: QENYGU.

18. Лебедев А.С., Шевляков А.Д., Ильин Н.П. и др. Нейростероидный гормон витамин D: современные горизонты исследований. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2024;110(11-12):1801–1823. https://doi.org/10.31857/S0869813924110018. EDN: VGMTAY.

19. Karonova T.L., Golovatyuk K.A., Kudryavtsev I.V. Effect of cholecalciferol supplementation on the clinical features and inflammatory markers in hospitalized COVID-19 patients: a randomized, open-label, single-center study. Nutrients. 2022;14(13):2602. https://doi.org/10.3390/nu14132602. EDN: NWQVXL.

20. Kozlov A. Distribution of VDR Gene Polymorphism in Northern Eurasia Populations. Medical Researsh Archives. 2024;12(10). https://doi.org/10.18103/mrav12i105897. EDN: TDYLXE.

21. Lampidonis A.D., Stefos G.C., Argyrokastridis A. et al. Cloning and functional characterization of the 5’ regulatory region of ovine Hormone Sensitive Lipase (HSL) gene. Gene. 2008;427(1-2):365–379. https://doi.org/10.1016/j.gene2008.09.001. EDN: XWLGSF.

22. Кабакова А.В., Галявич А.С. Генетический полиморфизм и эффективность гиполипидемиче c кой терапии. Вестник современной клинической медицины. 2016;9(3):75–81. https://doi.org/10.20969/VSKM.2016.9(3).75-81. EDN: VZSZCX.

23. Ионова Ж.И., Сергеева Е.Г., Беркович О.А. и др. Роль активатора пролиферации пероксисом-альфа и гамма-2 в первичной и вторичной профилактике атеросклероза. Ученые записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова. 2016;23(2):15–20. EDN: XBHKVN.

24. Федорец В.Н., Загарских Е.Ю., Прощай Г.А. Изменения липидного обмена у мужчин молодого и среднего возраста характерные для преждевременного старения. Медицина: теория и практика. 2022;7(3):3–8. https://doi.org/10.56871/9225.2022.77.60.001. EDN: JUDNOU.

25. Пигарова Е.А., Дзеранова Л.К. Статус и особенности метаболизма витамина D при ожирении и его лечении. Фарматека. 2025;32(1):222–229. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2025.1.222-229. EDN: RJDDGH.

26. Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О.А., Пилипенко В.В. и др. Влияние витамина D на триглицеридно-глюкозный индекс у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Терапия. 2023;9(3S):454–455. https://doi.org/ 10.18565/therapy.2023.3suppl.454-455. EDN: TCTKOL.

27. Смирнов В.В., Шаповалова А.Б., Василенко В.С. и др. Взаимосвязь дефицита андрогенов и развития вторичной дисгормональной кардиомиопатии: механизмы, клинические аспекты и перспективы исследования. Медицина: теория и практика. 2025;10(3):27–42. https://doi.org/10.56871/MTP.2025.56.67.004.

28. Радугин Ф.М., Иванов Н.В. Комбинированный дефицит 17 а-гидроксилазы и 17,20-лиазы. Принцип Лилит. К вопросу формирования пола у человека. СПб.: Политех-Пресс; 2021: 177–181. EDN: UTELCZ.

29. Смирнов В.В., Шаповалова А.Б., Василенко В.С. и др. Роль агониста рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 семаглутида и метформина в коррекции андрогенного дефицита у пациентов с триадой «ожирение — инсулинорезистентность — сахарный диабет 2-го типа». Медицина: теория и практика. 2025;10(1):49–57. https://doi.org/10.56871/MTP.2025.71.17.005.

30. Плиева Я.З., Короткова E.A., Ермилова В.Д. Содержание ИФР-1 в сыворотке крови и опухоли больных раком яичников. Клиническая лабораторная диагностика. 2021;66(S4):52. EDN: RYSDHU.

31. Хорошинина Л.П., Федорец В.Н., Галенко А.С. Нетрадиционный взгляд на традиционные факторы риска развития кардиологических заболеваний у людей старческого и пожилого возраста. Успехи геронтологии. 2020;33(5):854–860. https://doi.org/10.34922/AE.2020.33.5.004. EDN: NCQSIO. 32. Травина А.О., Ильичева Н.В., Воронин А.П. Структурные и функциональные свойства линкерного участка теломер-связывающего белка TRF2. Гены и клетки. 2019;14(3):118–119. EDN: ZFARHL.

33. Гундарева С.И. Теломеры и их роль в развитии нарушений здоровья. Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Серия Биологические науки. 2023;(2):10. EDN: XASORM.

34. Tagher J., Pichiri I., Lippi G. Vitamin D, Trombosis, and hemostasis: more than skin deep. Semin Thromb Hemost. 2012;38(1):114–124. https://doi.org/10.1055/ s-0031-1300957.

35. Xiang H., Zhou Ch., Gan X. et al. Relationship of serum 25-hydroxivitamin D concentratoins, diabetes, vitamin d receptor gene polymorphisms and incidient venous thromboembolism. Diabetes Metab Res Rev. 2025;41(1):e70014. https://doi.org/10.1002/dmrr.70014. EDN: HROODC.

36. Karonova T.L., Mikhaylova A.A., Golovatyuk К.А. et al. Vitamin D metabolism parameters and cytokine profile in COVID-19 patients with bolus cholecalciferol supplementation. Diagnostics. 2024;14(13). https://doi.org/10.3390/diagnostics14131408. EDN: HCYTBX.

37. Худякова Н.В., Безгубова Т.Г., Пчелин И.Ю. и др. Оценка системы гемостаза и факторов, ассоциированных с гиперкоагуляцией, у мужчин с метаболическим синдромом и начальным снижением скорости клубочковой фильтрации. Нефрология. 2017;21(1):25–33. EDN: XVGWIN.

38. Идрисова Х.С., Сурхаев А.М., Аюбова З.А. и др. Тромбоэмболия легочной артерии: вопросы прогностической ценности методов диагностики. Международный журнал медицины и психологии. 2023;6(5):60–65. EDN: FTBGN.

39. Tao J., Lou F., Liu Yu. The role of vitamin D in the relationship between Gender and deep vein thrombosis among stroke patients. Front Nutr. 2021;8:755883. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.755883. EDN: PGIJBK.

40. Korkmaz U.T., Ersoy., Yuksel A. et al. Association between vitamin D levels and lower-extremiti deep vein thrombosis: a case-control study. Sao Paulo Medical Journal. 2021;139(3):279–284. https://doi.org/10.1590/1516-3180.2020.0457.r1.040022021. EDN: ZCQBHI.

41. Farooqui M.W., Chavis Y., Ghose N. et al. Role of vitamin D levels in venous thrombosis. Blood. 2021;138(3):455. https://doi.org/10.1182/blood-2021-148146. EDN: YMNCSN.

42. Шишкин А.Н., Худякова Н.В., Темная Н.В и др. Влияние ожирения на ремоделирование миокарда у женщин в перименопаузе. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2013;11(4):13–22. EDN: PVWJAY.

43. Иванов В.С., Иванов С.Н., Смирнов В.В. и др. Предикторы развития сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов без структурных изменений сердца при выявлении желудочковых аритмий. Крымский терапевтический журнал. 2023;(4):42–46. EDN: GUOSA.

44. Олесин А.И., Константинова И.В., Тютелева Н.Н., Иванов В.С. Клинико-прогностическое значение определения предикторов дисфункции левого желудочка у пациентов без структурных изменений сердца с вентрикулярной эктопией (клинико-экспериментальное исследование). Фундаментальная и клиническая медицина. 2023;8(3):53–67. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2023-8-3-53-67. EDN: KKIOHM.

45. Achkasov E., Bondarev S., Waskiewicz Z. et al. Atrial fibrillation in athletes-features of development, current approaches to the treatment, and prevention of complications. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(24):4890. https://doi.org/10.3390/ijerph16244890. EDN: QMKKWR.

46. Mirhosseini N., Rainsbury J., Kimball S.M. Vitamin D supplementation, serum 25(OH) D concentrations and cardiovascular disease risk factors: A systematic review and meta-analysis. Front Cardiovasc Med. 2018;5:87. https://doi.org/10.3389/fcvm.2018.00087.

47. Van der Meer M.R. et al. Vitamin D and cardiac arrhythmias: a systematic review and meta-analysis. JACC. 2021;77: 391–395. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2021.03.015.

48. Белая Ж.Е., Пигарова Е.А., Рожинская Л.Я. и др. Резолюция Национального междисциплинарного совета экспертов. Применение высокодозного витамина D, в том числе у коморбидных пациентов, в практике эндокринологов, ревматологов, геронтологов и терапевтов/ВОП. Остеопороз и остеопатии. 2024;27(1):10–20. https://doi.org/10.14341/osteo13171. EDN: CQKBIJ.

Most read articles by the same author(s)