Source: http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/endocrine/otherendo/vitamind.html
Биоактивни витамин Д или калцитриол је стероидни хормон који је одавно познат по својој важној улози у регулисању нивоа калцијума и фосфора у телу и минерализацији кости. Недавно је постало јасно да су рецептори за витамин Д присутни у широком спектру ћелија и да овај хормон има биолошке ефекте који проширују далеко ван контроле минералног метаболизма.
Структура и Синтхесис
Термин витамин Д је, нажалост, непрецизан термин који на један или више чланова групе стероидних молекула. Витамин Д 3 , такође познат као холекалциферол генерише у кожи животиња када се светлосна енергија апсорбована од прекурсора молекула 7-дехидрохолестерол. Витамин Д је тако не прави витамина, јер појединци са адекватним излагања сунцу не захтевају додатак исхрани. Ту су дијететски извор витамина Д, укључујући жуманца, рибље уље и броја биљака. Облик биљка витамина Д се зове витамин Д 2 или ергостерол. Међутим, природни дијете обично не садрже довољне количине витамина Д, и излагања сунцу или потрошње намирница циљано са додатком витамина Д су неопходни за спречавање недостатке.
Витамин Д, или као Д 3 или Д 2 , нема значајну биолошку активност. Уместо тога, мора се метаболишу у телу у хормонски-активног облика познат као 1,25-дихидрокицхолецалциферол. Ова трансформација се јавља у два корака, као што је приказано на слици са десне стране:
- Унутар јетре , цхолецалциферал је хидроксилатом то 25-хидрокицхолецалциферол ензимом 25-хидроксилазе.
- Унутар бубрега , 25-хидрокицхолецалциферол служи као супстрат за 1-алфа-хидроксилазе, дајући 1,25-дихидрокицхолецалциферол , биолошки активне форме.
Сваки од облика витамина Д је хидрофобна и транспортује у крви везан за протеине носаче. Главни носач се зове, прикладно, витамин Д-везујући протеин. Халфлајф од 25-хидрокицхолецалциферол је неколико недеља, док је за 1,25-дихидрокицхолецалциферол је само неколико сати.
Контрола витамина Д Синтеза
Хепатиц синтеза 25-хидрокицхолецалциферол је само лабаво регулисан и у крви овог молекула у великој мери одражавају количину количине витамина Д произведеног у кожи или унете. Насупрот томе, активност 1-алфа-хидроксилазе у бубрегу је чврсто регулисана и служи као главни контролне тачке у производњи активне хормона. Главни индуктор 1-алфа-хидроксилазе је паратиоридни хормон ; такође је изазвано ниским нивоима крви фосфата.
разлике занимљива врста постоје у способност да синтетизују витамин Д кроз пута сунцу-посредоване горе описан. Кожа људи, коњи, свиње, пацови, говеда и оваца садрже одговарајуће количине 7-дехидрохолестерол која може ефикасно конвертован у холекалциферол. Насупрот томе, кожа паса и мачака цонстаинс знатно нижим количинама 7-дехидрохолестерол него друге врсте, и њене фотохемијског конверзијом холекалциферол је прилично неефикасно; пси и мачке тако изгледа да се ослони на дијететски унос витамина Д више него до друге животиње.
Витамина Д рецептора и Механизам акције
Активна форма витамина Д се везује за интрацелуларне рецепторе да је тада функционишу као фактори транскрипције да модулирају експресију гена. Као и рецепторима за друге стероидних хормона и тироидних хормона , рецептор витамина Д има хормон-везујући и ДНК-везујући домен. Рецептор витамина Д формира комплекс са другим интрацелуларног рецептора, ретиноид-Кс рецептор, и то је оно што хетеродимерни везује за ДНК. У већини случајева проучавао ефекат је да активира транскрипцију, али ситуације су такође познати у којима витамин Д сузбија транскрипцију.
Рецептор витамина Д везује неколико облика холекалциферол. Њена афинитет за 1,25-дихидрокицхолецалциферол је отприлике 1000 пута да 25-хидрокицхолецалциферол, што објашњава њихове релативне биолошке потенцијале.
Физиолошки ефекти витамина Д
Витамин Д је познат као хормон укључен у минералном метаболизма и раста костију. Његов најдраматичније ефекат је да олакша интестинална ресорпција калцијума, иако такође стимулише апсорпцију фосфата и магнезијума јонима. У недостатку витамина Д, дијететски калцијум не апсорбује уопште ефикасно. Витамин Д подстиче експресију броја протеина укључених у транспорту калцијум из лумена црева, преко епителних ћелија и у крв. Најбоље студирао ових калцијумових транспортера цалбиндин , интрацелуларни протеин који Ферриес калцијум преко цревне епителне ћелијске.
Бројни ефекти витамина Д на кости су показали. Као транскрипције регулатор матрикс кости протеина, она индукује експресију остеокалцин и потискује синтезу тип И колагена. У ћелијским културама, витамин Д поспешује диференцијацију остеокласта. Међутим, студије људи и животиња са Д витамина или мутација у рецептора витамина Д показују да ови ефекти су вероватно нису од великог физиолошког значаја, и да црутиал ефекат витамина Д на кости је да обезбеди правилну равнотежу калцијума и фосфора да подржи минерализацију.
Испоставило се да витамин Д рецептори су присутни у већини ако не и све ћелије у телу. Додатно, експерименти коришћењем култивисане ћелије су показали да витамин Д има јака ефекте на раст и диференцијацију многих типова ћелија. Ови резултати указују да витамин Д има физиолошке ефекте много шире да улогу у минералном хомеостаза и функције костију. Ово је активна област истраживања и боље разумевање ове области ће вероватно бити доступан у блиској будућности.
Болест Државе
Витамина Д Недостатак: Класични манифестације Д витамина је рахитис, који је код деце и резултатима у коштаних деформатиес укључујући погнуте дугих костију. Недостатак код одраслих доводи до остеомалације болести. И рахитис и остеомалација одражавају ослабљени минерализацију новосинтетисани матрице кости, и обично резултирају из комбинације неадекватне излагања сунчевој светлости и смањена дијететске унос витамина Д.
Недостатак витамина Д или инсуфицијенција се јавља у неколико других ситуација, које би поставили на основу синтетичког пута горе описаног:
Генетски дефекти у рецептору витамина Д: одређени број различитих мутација код људи који доводе до наследног отпора витамина Д.
Тешка болест јетре или бубрега: ово може ометати генерисање биолошки активног облика витамина Д.
Недовољно излагање сунчевој светлости: Старе особе које остану унутра и имају сироку дијету често имају барем субклинички недостатак. Иронично, чини се да је хиповитаминоза Д врло честа у неким од најсунчанијих земаља свијета – узрок овог проблема је културни диктат да жене буду снажно закрчене када су у јавности отворене.
Заштитници од сунца, посебно оне са СПФ оцена већим од 8, ефективно блокира синтезу витамина Д у кожи. Међутим, људи који користе такве заштитног лосиона верски живе у индустријским земљама у којима се много хране са додатком витамина Д, а недостатак витамина Д је тиме избегнут је дијететски унос.
Витамин Д токсичност: Прекомерна изложеност сунцу не доводи до хиперпродукције витамина Д. Витамин Д токсичности је неизбежно последица предозирања витамина Д додатака. Свакако, витамина Д суплемената је драгоцено за третман особа са сметњама. Међутим, уношење прекомерних (милиграм) количине витамина Д током период од недеље месецима могу бити озбиљно токсичан за људе и животиње. У ствари, мамци садрже велике количине витамина Д веома ефикасно користе као родентицида.
Напомена
- How JA, Hazewinkle HAW, Mol JA. Dietary vitamin D dependence of cat and dog due to inadequate cutaneous synthesis of vitamin D. Gen Comp Endocrinol 1994; 96:12-18.