Vitamin D představuje a obecný termín pro seco steroidy (B-kruh ve steroidu je otevřený) s biologicky aktivní aktivitou. Lékařsky významné jsou:
- Ergosterol (provitamin) → vitamin D2 (ergokalciferol) - nachází se v rostlinné stravě.
- 7-dehydrocholesterol (provitamin) → vitamin D3 (cholekalciferol) - vyskytující se v krmivech pro zvířata.
- Kalcidiol (25-hydroxycholekalciferol, 25-OH-D3) - endogenní syntéza v játra.
- Kalcitriol (1,25-dihydroxylcholekalciferol, 1,25- (OH) 2-D3) - endogenní syntéza v ledvinách; hormonální aktivní forma
Strukturálně, stejně jako všechny steroidy, obsahují vitamín D2 a D3 typický kruhový systém cholesterolu (A, B, C, D), s rozbitým kroužkem B. Množství vitaminu D jsou vyjádřeny v jednotkách hmotnosti:
- 1 mezinárodní jednotka (IU) odpovídá 0.025 µg vitamin D.
- 1 µg odpovídá 40 IU vitaminu D
Syntéza
Výchozí látka pro endogenní syntézu vitaminu D3 v kůže je 7-dehydrocholesterol. Tento provitamin se nachází v nejvyšší koncentrace ve stratum basale (bazální vrstva) a stratum spinosum (vrstva pichlavých buněk) v kůže a je odvozen z cholesterolu ve střevě sliznice (střevní sliznice) a játra působením dehydrogenázy (vodík- štěpící enzym). Posledně uvedené lze zase syntetizovat endogenně ve střevě sliznice (střevní sliznice) a játra a přijímány potravou živočišného původu. Pod vlivem UV-B záření s vlnovou délkou mezi 280 - 315 nm s maximálním účinkem kolem 295 nm vede v prvním kroku fotochemická reakce k rozštěpení B-kruhu ve steranovém skeletu, což vede k přeměně 7-dehydrocholesterol na previtamin D3. Ve druhém kroku se previtamin D3 převádí na vitamin D3 tepelnou izomerizací nezávislou na světle (přeměna molekuly na jiný izomer) [2-4, 6, 11]. Vitamin D2 lze syntetizovat endogenně z ergosterolu. Ergosterol pochází z rostlinných organismů a vstupuje do lidského těla konzumací rostlinných potravin. Analogicky k endogenní syntéze vitaminu D3 je vitamin D2 syntetizován z ergosterolu v kůže pod vlivem UV-B světla fotochemickou reakcí následovanou na světle nezávislou termoizomerací (přeměna molekuly na jiný izomer pod vlivem tepla). Více než 50% denně vitamin D požadavek je splněn z endogenní produkce.Hypervitaminóza není možné při dlouhodobém vystavení UV-B záření, protože jde o previtamin D3 koncentrace 10 až 15% původního obsahu 7-dehydrocholesterolu se previtamin D3 i vitamin D3 převádějí na neaktivní izomery. Rychlost syntézy vitaminu D závisí na několika faktorech, například:
- Sezóna
- Místo bydliště (zeměpisná šířka)
- Rozsah znečištění ovzduší, znečištění ozonem v průmyslových aglomeracích.
- Zůstaňte venku
- Používání opalovacích krémů s ochranným slunečním faktorem (> 5)
- Kryt těla z náboženských důvodů
- Barva kůže a pigmentace
- Kožní onemocnění, popáleniny
- věk
Resorpce
Jako všechny vitamíny rozpustné v tucích, i vitamin D se vstřebává (vstřebává) v tenkém střevě jako součást trávení tuků, tj. Přítomnost potravinových tuků jako transportérů lipofilních (v tucích rozpustných) molekul a žlučových kyselin k solubilizaci (zvýšení rozpustnost) a tvoří micely (tvoří transportní globule, díky nimž jsou látky rozpustné v tucích přenosné ve vodném roztoku), je nezbytné pro optimální absorpci ve střevě (absorpce střevem). Vitamin D v potravě vstupuje do tenkého střeva a pasivní difúzí se vstřebává jako složka smíšených micel do enterocytů (buněk epitelu tenkého střeva). Absorpce je vysoce závislá na typu a množství současně dodávaných lipidů. Intracelulárně (v buňce) dochází k inkorporaci (absorpci) vitaminu D do chylomikronů (lipoproteiny bohaté na lipidy), které transportují vitamin D prostřednictvím lymfy do periferního oběhu. Při neporušené funkci jater / žlučníku, slinivky břišní (pankreatu) a tenkého střeva a při dostatečném příjmu tuků z potravy se vstřebává přibližně 80% potravinového (dietního) vitaminu D.
Transport a distribuce v těle
Během transportu do jater jsou chylomikrony degradovány na zbytky chylomikronu (částice zbytku chylomikronu s nízkým obsahem tuku) a absorbovaný vitamin D je převeden na specifický protein vázající vitamin D (DBP). Vitamin D syntetizovaný v kůži se uvolňuje do krevního řečiště a také se transportuje do jater vázaný na DBP. DBP se váže jak na vitamin D2, tak na vitamin D3, stejně jako na hydroxylovaný (obsahující OH skupinu) vitamin D. DBP se váže na vitamin D2 a vitamin D3. Sérum koncentrace DBP je asi 20krát vyšší než u výše uvedených ligandů (vazebných partnerů). Předpokládá se, že za normálních podmínek je nasyceno pouze mezi 3–5% vazebné kapacity DBP. Vitamin D3 se ukládá převážně v tucích a svalech s dlouhým biologickým poločasem.
Biotransformace
V játrech a ledvina, vitamin D3 se převádí na kalcitriol (1,25-dihydroxylcholekalciferol, 1,25- (OH) 2-D3), metabolicky aktivní hormon vitaminu D, dvojnásobnou hydroxylací (inzercí OH skupin). První hydroxylační reakce probíhá v mitochondrie („Energetické elektrárny“) nebo mikrosomy (malé membránou omezené váčky) jater, a v menší míře v ledvina a střevo pomocí 25-hydroxylázy (enzymu), která převádí vitamin D3 na 25-hydroxycholekalciferol (25-OH-D3, kalcidiol). 1-alfa-hydroxyláza zprostředkovává druhý krok hydroxylace v mitochondrie proximálního renálního tubulu (renální tubuly). Tento enyzm převádí 25-OH-D3 vázaný na DBP z jater na ledvina inzercí další skupiny OH do biologicky aktivního 1,25- (OH) 2-D3, který má své hormonální účinky na cílové orgány, včetně tenké střevo, kosti, ledviny a příštítná tělíska. Nízké aktivity 1-alfa-hydroxylázy se vyskytují také v jiných tkáních s receptory vitaminu D, které mají autokrinní (uvolňují se) hormonů působí na samotnou vylučující buňku) nebo parakrinní funkce (uvolněné hormony působí na buňky v bezprostředním prostředí), jako např dvojtečka, prostaty, prsa a imunitní systém [2-4, 6, 7, 10, 11]. V alternativním kroku hydroxylace lze 25-OH-D3 převést na 24,25- (OH) 2-D3 v mitochondrie proximálního renálního tubulu působením 24-hydroxylázy. Až dosud byla tato hydroxylační reakce považována za degradační krok s generováním neúčinných metabolitů (meziproduktů). Nyní se však předpokládá, že 24,25-dihydroxylcholekalciferol má funkce v kostním metabolismu [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 je převládající metabolit vitaminu D cirkulující v plazmě a představuje nejlepší indikátor stavu dodávaného vitaminu D3. Koncentrace cirkulujícího 1,25- (OH) 2-D3 je jemně regulována plazmatickými hladinami parathormonu (PTH) a vitamin D a vápník úrovně. Hyperkalcémie (vápník přebytek) a zvýšené hladiny vitaminu D podporují aktivitu 24-hydroxylázy, zatímco inhibují aktivitu 1-alfa-hydroxylázy. Naproti tomu hypokalcémie (vápník nedostatek) a hypofosfatémie (fosfát nedostatek) vést ke zvýšení aktivity 1-alfa-hydroxylázy stimulací produkce PTH [1-3, 6, 7, 10].
Ekvivalence vitaminu D2 a vitaminu D3
Dříve zavedený pohled na rovnocennost a zaměnitelnost vitamínů D2 a vitamínu D3 byl vyvrácen nedávnými farmakokinetickými studiemi. Ve své práci Trang et al. zjistili 1.7krát vyšší sérovou koncentraci 25-OH-D3 ve skupině subjektů s vitaminem D3 po 2 týdnech užívání 4,000 2 IU vitaminu D3, respektive vitaminu D2. Mastaglia et al. dospěl k závěru, že u postmenopauzálních osteoporotických žen po tříměsíční intervenci jsou zapotřebí mnohem vyšší perorální dávky vitaminu D3 ve srovnání s obvyklým doporučeným denním vitaminem DXNUMX dávka 800 IU k dosažení odpovídajících sérových hladin 25-OH-D3. Kromě toho se předpokládá, že metabolity vitaminu D2 mají nižší vazbu na plazmatický protein vázající vitamin D, nefyziologický metabolismus a kratší poločas ve srovnání s vitaminem D3. Kvůli rozporu mezi těmito dvěma formami vitaminu D Molární hladinu vitaminu D2 nelze doporučit pro doplnění nebo obohacení jídla.
Vylučování
Vitamin D a jeho metabolity se vylučují převážně prostřednictvím žluč a jen v malé míře renálně.
