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Objetivo: Investigar a associação entre as concentrações plasmáticas de 25-hidroxivitamina D [25(OH)D] e 1,25-dihidroxivitamina D [1,25(OH)2D] no início da gestação e a ocorrência de sintomas depressivos ao longo do período pré-natal. Métodos: Coorte prospectiva realizada em um centro municipal de saúde no Rio de Janeiro entre 2009-2012. A amostra foi composta por 179 mulheres de baixo risco gestacional com idade entre 20-40 anos e acompanhadas durante 5ª-13ª, 20ª-26ª e 30ª-36ª semanas gestacionais. Os metabólitos de vitamina D foram avaliados no primeiro trimestre e analisados pelo método padrão ouro (HPLC/MS). O estado de vitamina D foi categorizado segundo o IOM e a Sociedade Americana de Endocrinologia. Os sintomas depressivos foram avaliados nos três trimestres de gestação pela EPDS (≥13). A análise longitudinal incluiu regressão logística com intercepto randomizado. Resultados: A prevalência de 25(OH)D<75, <50 e <30 nmol/L foi 69,3%, 14,0% e 1,7%, respectivamente. A probabilidade de ter sintomas depressivos diminuiu ao longo da gestação (p-valor=0,005), apresentando prevalência de 20,1%, 14,7% e 7,8% durante o primeiro, segundo e terceiro trimestre, respectivamente. As concentrações de 25(OH)D no primeiro trimestre foram inversamente associadas à ocorrência de sintomas depressivos ao longo da gestação (OR=0,98; IC95%: 0,96-0,99, p-valor=0,047). Conclusão: A prevalência de 25(OH)D<75 nmol/L e <50 nmol/L foram altas no primeiro trimestre. Observou-se alta prevalência de sintomas depressivos, especialmente no primeiro trimestre e a probabilidade de ter esses sintomas diminuiu ao longo da gestação. As concentrações de 25(OH)D no primeiro trimestre foram inversamente associadas com a chance de apresentar sintomas depressivos ao longo do período pré-natal.