Association between vitamin D deficiency and sarcopenia in the context of preventive medicine: a review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In recent decades, active longevity and increased average lifespan have received particular attention in the Russian Federation. One of the major achievements of modern medicine has been the extension of life expectancy. However, this accomplishment has been accompanied by a growing number of individuals with limited mobility, and sarcopenia is considered one of its causes. Therefore, timely identification and diagnosis of potential contributors to sarcopenia represent an important task for preventive medicine. This review summarizes data demonstrating the association between sarcopenia and vitamin D. Analysis of scientific publications indicates that vitamin D deficiency is one of the significant factors contributing to the development of sarcopenia in older adults. Recently, vitamin D has been considered a potential determinant of muscle biology that affects physical performance and plays a fundamental role in sarcopenia prevention. Evidence suggests that decreased serum vitamin D concentration may lead to destruction of muscle fibers. This condition manifests as reduced muscle strength, decreased muscle mass, and impaired skeletal muscle function, up to complete muscle atrophy. Nutritional support is essential in sarcopenia prevention and includes adequate levels of high-quality protein, leucine, creatine, and omega-3 polyunsaturated fatty acids in the daily diet.

About the authors

Svetlana A. Veshneva

Medical Rehabilitation Center «Barvikha»

Email: veshneva@barvihamed.ru
ORCID iD: 0009-0001-9149-8857
SPIN-code: 6247-1566

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Barvikha

Darya V. Kaznacheeva

Medical Rehabilitation Center «Barvikha»

Email: kliuewa.dasha2012@yandex.com
ORCID iD: 0009-0007-5394-8590
Russian Federation, Barvikha

Anna A. Fedorova

Medical Rehabilitation Center «Barvikha»; Central State Medical Academy; Clinical Hospital №1, Moscow

Email: fedorova@barvihamed.ru
ORCID iD: 0000-0002-4556-8375
SPIN-code: 9950-4903

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Barvikha; Moscow; Moscow

Larisa I. Potseluiko

Medical Rehabilitation Center «Barvikha»

Author for correspondence.
Email: poceluyko@barvihamed.ru
ORCID iD: 0009-0009-9066-660X
Russian Federation, Barvikha

Igor N. Pasechnik

Central State Medical Academy

Email: pasigor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8121-4160
SPIN-code: 4433-1418

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Seryapina YuV, Fedyaev DV, Musina NZ. Incidence of proximal femur fractures in patients aged 60 years and older in the Russian Federation. Medical Technologies. Assessment and Choice. 2020;(2):59-66. doi: 10.17116/medtech20204002159 EDN: UJSYDX
  2. Rosenberg IH. Sarcopenia: origins and clinical relevance. J Nutr. 1997;127(5):990S-991S. doi: 10.1093/jn/127.5.990S
  3. Pasechnik IN, Burns SA, Boyarintsev VV, editors. Myopathies in the clinician’s practice: a guide for doctors. Moscow: GEOTAR-Media, 2023. (In Russ.) ISBN: 978-5-9704-7648-2 doi: 10.33029/9704-7648-2-МРК-2023-1-448 EDN: CWHXLT
  4. Patel HP, Syddall HE, Jameson K, et al. Prevalence of sarcopenia in community-dwelling older people in the UK using the European Working Group on Sarcopenia in Older People (EWGSOP) definition: findings from the Hertfordshire Cohort Study (HCS). Age Ageing. 2013; 42(3):378-384. doi: 10.1093/ageing/afs197
  5. Arthur ST, Cooley ID. The effect of physiological stimuli on sarcopenia; impact of notch and Wnt signaling on impaired aged skeletal muscle repair. Int J Biol Sci. 2012;8(5):731-760. doi: 10.7150/ijbs.4262
  6. Fedorova AA, Pasechnik IN, Kutepov DE, Krylov SV. Sarcopenia in everyday clinical practice: diagnosis and treatment: a study guide. Moscow: Central State Medical Academy; 2024. 57 p. (In Russ.) ISBN: 978-5-907826-08-3 EDN: FRQTXD
  7. Cruz-Jentoft AJ, Baeyens JP, Bauer JM, et al. European Working Group on Sarcopenia in Older People. Sarcopenia: European consensus on definition and diagnosis: Report of the European Working Group on Sarcopenia in Older People. Age Ageing. 2010;39(4):412-23. doi: 10.1093/ageing/afq034 EDN: NZQOZL
  8. Morley JE, Argiles JM, Evans WJ. Nutritional recommendations for the management of sarcopenia J Am Med Dir Assoc. 2010;11:391-396. doi: 10.1016/j.jamda.2010.04.014
  9. Olsson K, Saini A, Strömberg A, et al. Evidence for vitamin D receptor expression and direct effects of 1α,25(OH)2D3 in human skeletal muscle precursor cells. Endocrinology. 2016;157(1):98-111. doi: 10.1210/en.2015-1685
  10. Talbot J, Maves L. Skeletal muscle fiber type: using insights from muscle developmental biology to dissect targets for susceptibility and resistance to muscle disease. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2016;5(4):518-534. doi: 10.1002/wdev.230
  11. Girgis CM, Cha KM, So B, et al. Mice with myocyte deletion of vitamin D receptor have sarcopenia and impaired muscle function. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2019;10(6):1228-1240. doi: 10.1002/jcsm.12460
  12. Bischoff-Ferrari HA, Orav EJ, Abderhalden L, et al. Vitamin D supplementation and musculoskeletal health. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019;7(2):85. doi: 10.1016/S2213- 8587(18)30347-4
  13. Safonova YA. Risk factors for vitamin D deficiency and association with sarcopenia in people 65 years and older. Osteoporosis and bone diseases. 2024;27(2):15-23. doi: 10.14341/osteo13165 EDN: OJTJMX
  14. Campbell WW, Leidy HJ. Dietary protein and resistance training effects on muscle and body composition in older persons. J Am Coll Nutr. 2007;26(6):696-703. doi: 10.1080/07315724.2007.10719650
  15. Ross AC, Manson JE, Abrams SA, et al. The 2011 report on dietary reference intakes for calcium and vitamin D from the Institute of Medicine: what clinicians need to know. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(1):53-58. doi: 10.1210/jc.2010-2704 EDN: OAGIJH
  16. Cashman KD, Fitzgerald AP, Kiely M, Seamans KM. A systematic review and meta-regression analysis of the vitamin D intake-serum 25-hydroxyvitamin D relationship to inform European recommendations. Br J Nutr. 2011;106(11):1638-1648. doi: 10.1017/S0007114511005058
  17. Bruyère O, Cavalier E, Souberbielle JC, et al. Effects of vitamin D in the elderly population: current status and perspectives. Arch Public Health. 2014;72(1):32. doi: 10.1186/2049-3258-72-32
  18. Al-Shoha A, Qiu S, Palnitkar S, et al. Osteomalacia with bone marrow fibrosis due to severe vitamin D deficiency after a gastrointestinal bypass operation for severe obesity. Endocr Pract. 2009;15(6):528-533. doi: 10.4158/EP09050.ORR
  19. Schott GD, Wills MR. Muscle weakness in osteomalacia. Lancet. 1976;1(7960):626-629. doi: 10.1016/s0140-6736(76)90428-1
  20. Girgis CM, Clifton-Bligh RJ, Hamrick MW, et al. The roles of vitamin D in skeletal muscle: form, function, and metabolism. Endocr Rev. 2013;34(1):33-83. doi: 10.1210/er.2012-1012 EDN: KQZHAL
  21. Wicherts IS, van Schoor NM, Boeke AJ, et al. Vitamin D status predicts physical performance and its decline in older persons. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(6):2058-2065. doi: 10.1210/jc.2006-1525
  22. LeBoff MS, Hawkes WG, Glowacki J, et al. Vitamin D-deficiency and post-fracture changes in lower extremity function and falls in women with hip fractures. Osteoporos Int. 2008;19(9):1283-1290. doi: 10.1007/s00198-008-0582-6 EDN: VRHPOU
  23. Visser M, Deeg DJ, Puts MT, et al. Low serum concentrations of 25-hydroxyvitamin D in older persons and the risk of nursing home admission. Am J Clin Nutr. 2006;84(3):616-622. doi: 10.1093/ajcn/84.3.616
  24. Pfeifer M, Begerow B, Minne HW, et al. Effects of a long-term vitamin D and calcium supplementation on falls and parameters of muscle function in community-dwelling older individuals. Osteoporos Int. 2009;20(2):315-22. doi: 10.1007/s00198-008-0662-7 EDN: MJRJIT
  25. Pfeifer M, Begerow B, Minne HW, et al. Effects of a short-term vitamin D and calcium supplementation on body sway and secondary hyperparathyroidism in elderly women. J Bone Miner Res. 2000;15(6):1113-1118. doi: 10.1359/jbmr.2000.15.6.1113
  26. Bischoff HA, Stahelin HB, Dick W, et al. Effects of vitamin D and calcium supplementation on falls: a randomized controlled trial. J Bone Miner Res. 2003;18(2):343-351. doi: 10.1359/jbmr.2003.18.2.343
  27. Bauer JM, Verlaan S, Bautmans I, et al. Effects of a vitamin D and leucine-enriched whey protein nutritional supplement on measures of sarcopenia in older adults, the PROVIDE study: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Am Med Dir Assoc. 2015;16(9):740-7. doi: 10.1016/j.jamda.2015.05.021
  28. Bischoff-Ferrari HA, Dietrich T, Orav EJ, et al. Positive association between 25-hydroxy vitamin D levels and bone mineral density: a population-based study of younger and older adults. Am J Med. 2004;116(9):634-639. doi: 10.1016/j.amjmed.2003.12.029
  29. Rizzoli R, Boonen S, Brandi ML, et al. Vitamin D supplementation in elderly or postmenopausal women: a 2013 update of the 2008 recommendations from the European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis and Osteoarthritis (ESCEO). Curr Med Res Opin. 2013;29(4):305-313. doi: 10.1185/03007995.2013.766162
  30. Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Staehelin HB, et al. Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: a meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ. 2009;339:b3692. doi: 10.1136/bmj.b3692
  31. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB, et al. Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med. 2009;169(6):551-561. doi: 10.1001/archinternmed.2008.600
  32. Nikitin IG, Brutskaya LA, Gultiaeva NA, Podkhvatilina AS. Issues of diagnostics and treatment of vitamin D deficiency in older patients. Clinical nutrition and metabolism. 2022;3(4):230-245. doi: 10/17816/clinutr115028 EDN: WMSODK

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».