Působením steroidního hormonu je 1,25-dihydroxycholekalciferol zapojen do několika metabolických procesů. kalcitriol je vázán na intracelulární receptorový protein v cílovém orgánu - střeva, kosti, ledvina, a příštítná tělíska - a transportován do jádra. Následně komplex vitamín-receptor působí na DNA. Mění transkripci (první krok biosyntézy proteinů - tvorba m-RNA) různých genů citlivých na hormony. Tento proces nakonec vede ke změnám v biosyntéze bílkovin s odpovídajícími biologickými účinky. Hlavní funkcí vitaminu D3 je regulace vápník a fosfát metabolismus společně s parathormonu a kalcitonin. Ve vztahu k tomu má vitamin D3 čtyři klasické cílové orgány - kost, tenké střevo, ledvina a příštítná tělíska.
Kost
Kostní tkáň se skládá z osteoklastů (buňky degradující kosti) a osteoblastů (buněčné struktury tvořící kost). Osteoklasty vyřezávají mezeru do povrchu kosti vytvořením „extracelulárního lysozomu“, který je zase vyplněn a znovu mineralizován osteoblasty. Proto jsou osteoklasty i osteoblasty nezbytné pro obnovu, remodelaci a opravu kostí. Předpokládá se, že 1,25-dihydroxycholekalciferol hraje zásadní roli v kostním metabolismu díky své schopnosti ovlivňovat resorpci a mineralizaci ve fyziologickém procesu tvorby a odbourávání kostní tkáně. Vedením ke zvýšené syntéze osteoklastů z krvetvorných buněk (buněk krev a stimulace osteoblastů k vylučování resorpčního faktoru, který podporuje aktivitu osteoklastů, zvyšuje 1,25 (OH) 2D3 resorpci kostí. Stimulace mineralizace kostí je založena na zvýšeném poskytování vápník a fosfát přes kalcitriol-indukované zvýšené střevní vstřebávání. V tomto procesu působí 1,25 (OH) 2D3 synergicky s parathormonu. Dále 1,25 (OH) 2D3 společně s parathormonu, podporuje mobilizaci vápník - při poklesu hladiny vápníku - a fosfát z kosti do extracelulárního prostoru. Prostřednictvím zvýšeného střeva vstřebávání stejně jako mobilizace z kosti udržuje 1,25-dihydroxycholekalciferol krev koncentrace vápníku a fosfátů. Protože osteoblasty mají receptory pro vitamin D hormon, může regulovat syntézu alkalické fosfatázy (AP) a osteokalcin v kulturách osteoblastů. Kromě toho se pod vlivem 1,25 (OH) 2D3 v osteoblastech vylučují další složky extracelulární matrice (ECM) kostní tkáně, jako je osteopontin typu 1 Kolagen a hCYR61. Ty zase vykazují specifické účinky důležité pro tvorbu kostí. Podporou resorpce a mineralizace ve fyziologickém procesu tvorby a degradace kostní tkáně, vitamin D hormon způsobuje zvýšení kostního obratu a ve spojení s tenké střevo účinky, pozitivní vápník a kosti vyvážit.
Tenké střevo
Mezi hlavní role vitamin D hormon je regulace absorpce vápníku a fosfátů v tenké střevo. 1,25 (OH) 2D3 vede ke zvýšené syntéze vápník vázajícího proteinu kalbindinu-D v buňkách tenkého střeva sliznice prostřednictvím transkripčního zvýšení odpovídajících gen. Kromě toho je 1,25 (OH) 2D3 schopen aktivovat střevní transport vápníku během několika minut, nezávisle na tom gen aktivace. A konečně, pod vlivem 1,25-dihydroxycholekalciferolu, oba střevní vápník vstřebávání a transport vápníku v plazmě se zvyšuje.
Imunitní systém
Vitamin D přispívá k normálu imunitní systém funkce a zdravá zánětlivá reakce. Vitamin D hraje regulační roli ve fungování systému imunitní systém. Byly detekovány receptory vitaminu D (VDR) monocyty a v buňkách T pomocníka 1 (Th1) a T pomocníka 2 (Th2) (buňky z imunitní systém). Aktivní forma vitaminu D snižuje zánětlivou odpověď buněk Th1, potlačuje prezentaci antigenu dendritickými buňkami a proliferaci a produkci imunoglobulinu. Ledviny
Hormon vitaminu D zaujímá důležitou pozici v hydroxylační reakci v ledvinách. Inhibuje hydroxylaci 25 (OH) D3 v poloze 1 alfa. Souběžně kalcitriol stimuluje hydroxylaci v poloze 24. Předpokládá se, že hormon vitaminu D ovlivňuje renální reabsorpci a renální vylučování vápníku a fosforu.
Příštítná tělíska
Prostřednictvím senzoru vápníku organismu, příštítná tělíska snímá aktuální vápník koncentrace v séru. Parathormon, který se produkuje v příštítných tělískách, je zodpovědný za udržování hladiny vápníku. Jeho sekrece závisí na aktuálním vápníku koncentrace. Když jsou hladiny vápníku nízké, parathormon se uvolňuje z příštítných tělísek během několika minut. Stimuluje expresi 1alfa-hydroxylázy na ledvina a tím i tvorbu hormonu vitaminu D. Podporou intestinální absorpce vápníku a mobilizace vápníku z kosti do extracelulárního prostoru spolu s parathormonem zvyšuje 1,25 (OH) 2D3 sérový vápník koncentraceZvýšená plazmatická hladina 1,25 (OH) 2D3 na oplátku inhibuje sekreci parathormonu. Tento mechanismus probíhá prostřednictvím paratyroidních receptorů vitaminu D3. Pokud 1,25 (OH) 2D3 obsazuje tyto receptory specifické pro sebe, může vitamin ovlivňovat metabolismus cílového orgánu.
Další účinky 1,25-dihydroxycholekalciferolu
Kromě čtyř klasických cílových orgánů má řada tkání a buněk také receptory pro 1,25 (OH) 2D3, kterými má steroidní hormon specifické účinky. Obecně je hormon vitaminu D antiproliferativní a látka vyvolávající diferenciaci:
- Růst a diferenciace epidermálních a hematopoetických (krev-formující) buňky.
- Diferenciace a zrání buněk kostní dřeně
- Ovlivněte endokrinní žlázy - kromě inzulín a paratyroidní hormon také vylučování štítné žlázy hormonů.
- Kůže - vliv na růst a diferenciaci buněk (tvorba a růst vlasových folikulů, diferenciace keratinocytů)
- Endokrinní pankreas (pankreas) - modulace sekrece inzulínu
- Jistý mozek sekce - zvýšení aktivity cholin acetyltransferázy.
- Sval - diferenciace a zrání chondrocytů (buněk chrupavka tkáň) v kalus tvorba (vznikající náhradní kost) po zlomeninách (zlomená kosti), přímý vliv na transport vápníku a biosyntézu bílkovin ve svalu - v konečném důsledku vede ke zlepšení svalu pevnost -, koordinace svalové kontrakce, sklon k houpání.
- Různé nádorové buňky - inhibice buněčné proliferace
