fiziopatologia VIVO
vitamina D (Calcitriol)
vitamina D bioactivă sau calcitriolul este un hormon steroid care a fost cunoscut de mult timp pentru rolul său important în reglarea nivelurilor corpului de calciu și fosfor și în mineralizarea oaselor. Mai recent, a devenit clar că receptorii pentru vitamina D sunt prezenți într-o mare varietate de celule și că acest hormon are efecte biologice care se extind mult dincolo de controlul metabolismului mineral.,
Structura și Sinteza
termenul De vitamina D este, din păcate, un termen imprecis referindu-se la unul sau mai mulți membri ai unui grup de molecule de steroizi. Vitamina D3, cunoscută și sub denumirea de colecalciferol, este generată în pielea animalelor atunci când energia luminoasă este absorbită de o moleculă precursoare 7-dehidrocolesterol. Prin urmare, vitamina D nu este o adevărată vitamină, deoarece persoanele cu expunere adecvată la lumina soarelui nu necesită suplimente alimentare. Există, de asemenea, surse dietetice de vitamina D, inclusiv gălbenușul de ou, uleiul de pește și o serie de plante., Forma vegetală a vitaminei D se numește vitamina D2 sau ergosterol. Cu toate acestea, dietele naturale nu conțin în mod obișnuit cantități adecvate de vitamina D, iar expunerea la lumina soarelui sau consumul de alimente suplimentate în mod intenționat cu vitamina D sunt necesare pentru a preveni deficiențele.
vitamina D, ca D3 sau D2, nu are activitate biologică semnificativă. Mai degrabă, trebuie metabolizat în organism la forma hormonală activă cunoscută sub numele de 1,25-dihidroxicolecalciferol., Această transformare are loc în două etape, așa cum este descris în diagrama din dreapta:
- În ficat, cholecalciferal este hidroxilat la 25-hidroxicolecalciferol de enzima 25-hidroxilaza.
- în rinichi, 25-hidroxicolecalciferolul servește ca substrat pentru 1-alfa-hidroxilază, rezultând 1,25-dihidroxicolecalciferol, forma biologic activă.fiecare dintre formele de vitamina D este hidrofobă și este transportată în sânge legată de proteinele purtătoare. Transportatorul major se numește, în mod corespunzător, proteină de legare a vitaminei D., Timpul de înjumătățire al 25-hidroxicolecalciferolului este de câteva săptămâni, în timp ce cel al 1,25-dihidroxicolecalciferolului este de numai câteva ore.sinteza hepatică a 25-hidroxicolecalciferolului este reglată doar slab, iar nivelurile sanguine ale acestei molecule reflectă în mare măsură cantitatea de vitamina D produsă în piele sau ingerată. În schimb, activitatea 1-alfa-hidroxilazei în rinichi este strict reglementată și servește ca punct de control major în producerea hormonului activ., Inductorul major al 1-alfa-hidroxilazei este hormonul paratiroidian; de asemenea, este indus de nivelurile scăzute de fosfat din sânge.diferențele de specii interesante există în capacitatea de a sintetiza vitamina D prin calea mediată de lumina soarelui descrisă mai sus. Pielea oamenilor, cailor, porcilor, șobolanilor, bovinelor și oilor conține cantități adecvate de 7-dehidrocolesterol care pot fi transformate eficient în colecalciferol., În schimb, pielea de câini și pisici constains semnificativ mai mici cantități de 7-dehidrocolesterolul decât alte specii, și conversia fotochimică a colecalciferol este destul de ineficient; câinii și pisicile, astfel, par să se bazeze pe aportul alimentar de vitamina D mai mult decat alte animale.
receptorul vitaminei D și mecanismul de acțiune
forma activă a vitaminei D se leagă de receptorii intracelulari care apoi funcționează ca factori de transcripție pentru a modula expresia genelor., Ca și receptorii pentru alți hormoni steroizi și hormoni tiroidieni, receptorul de vitamina D are domenii de legare a hormonilor și de legare a ADN-ului. Receptorul de vitamina D formează un complex cu un alt receptor intracelular, receptorul retinoid-X, și că heterodimerul este ceea ce se leagă de ADN. În majoritatea cazurilor studiate, efectul este de a activa transcrierea, dar sunt cunoscute și situații în care vitamina D suprimă transcrierea.receptorul de vitamina D leagă mai multe forme de colecalciferol., Afinitatea sa pentru 1,25-dihidroxicolecalciferol este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât pentru 25-hidroxicolecalciferol, ceea ce explică potențele lor biologice relative.
efectele fiziologice ale vitaminei D
vitamina D este bine cunoscută ca un hormon implicat în metabolismul mineral și creșterea oaselor. Efectul său cel mai dramatic este de a facilita absorbția intestinală a calciului, deși stimulează, de asemenea, absorbția ionilor de fosfat și magneziu. În absența vitaminei D, calciul dietetic nu este absorbit deloc eficient., Vitamina D stimulează exprimarea unui număr de proteine implicate în transportul calciului din lumenul intestinului, prin celulele epiteliale și în sânge. Cel mai bine studiat dintre acești transportatori de calciu este calbindina, o proteină intracelulară care transportă calciu în celula epitelială intestinală.au fost demonstrate numeroase efecte ale vitaminei D asupra oaselor. Ca regulator transcripțional al proteinelor matricei osoase, induce expresia osteocalcinei și suprimă sinteza colagenului de tip I. În culturile celulare, vitamina D stimulează diferențierea osteoclastelor., Cu toate acestea, studiile asupra oamenilor și animalelor cu deficit de vitamina D sau mutații ale receptorului vitaminei D sugerează că aceste efecte nu au o importanță fiziologică majoră și că efectul crud al vitaminei D asupra osului este de a asigura echilibrul adecvat al calciului și fosforului pentru a susține mineralizarea.se pare că receptorii de vitamina D sunt prezenți în majoritatea, dacă nu în toate celulele din organism. În plus, experimentele care utilizează celule cultivate au demonstrat că vitamina D are efecte puternice asupra creșterii și diferențierii multor tipuri de celule., Aceste constatări sugerează că vitamina D are efecte fiziologice mult mai largi decât un rol în homeostazia minerală și funcția osoasă. De exemplu, multe celule imune nu numai că exprimă receptorii de vitamina D, dar sunt capabili să sintetizeze vitamina D activă, iar deficiența vitaminei D a fost asociată cu o incidență crescută a bolii autoimune și a susceptibilității la boli.deficitul de vitamina D: manifestările clasice ale deficitului de vitamina D sunt rahitismul, care se observă la copii și are ca rezultat deformații osoase, inclusiv oase lungi plecate., Deficiența la adulți duce la osteomalacia bolii. Atât rahitismul, cât și osteomalacia reflectă mineralizarea afectată a matricei osoase nou sintetizate și, de obicei, rezultă dintr-o combinație de expunere inadecvată la lumina soarelui și scăderea aportului alimentar de vitamina D.,
deficit de Vitamina D sau insuficiență apare în multe alte situații, care s-ar putea prezice pe baza de sinteză descrise mai sus:
defecte Genetice în vitamina D receptorilor: o serie de mutații diferite au fost identificate în oamenii care conduc la ereditară vitamina D rezistență.boala hepatică sau renală severă: aceasta poate interfera cu generarea formei biologic active a vitaminei D.,expunerea insuficientă la lumina soarelui: persoanele în vârstă care rămân în interior și au diete sărace au adesea cel puțin deficiență subclinică. În mod ironic, se pare că hipovitaminoza D este foarte frecventă în unele dintre cele mai însorite țări din lume – cauza acestei probleme este Dictatul cultural ca femeile să fie puternic voalate atunci când sunt afară în public.produsele de protecție solară, în special cele cu rating SPF mai mare de 8, blochează în mod eficient sinteza vitaminei D în piele., Cu toate acestea, persoanele care folosesc astfel de Protecții solare trăiesc religios în țările industriale, unde multe alimente sunt completate cu vitamina D, iar deficitul de vitamina D este astfel evitat prin aportul alimentar.toxicitatea vitaminei D: expunerea excesivă la lumina soarelui nu duce la supraproducția vitaminei D. toxicitatea vitaminei D este inevitabil rezultatul supradozării suplimentelor de vitamina D. Desigur, suplimentele de vitamina D sunt un tratament valoros pentru persoanele cu deficiențe., Cu toate acestea, ingestia de cantități excesive (miligram) de vitamina D pe perioade de săptămâni de luni poate fi grav toxică pentru oameni și animale, în primul rând datorită hipercalcemiei. De fapt, momelile care conțin cantități mari de vitamina D sunt utilizate foarte eficient ca rodenticide.suplimentarea cu vitamina D pentru prevenirea cancerului și a bolilor cardiovasculare: a existat un interes considerabil în potențialul suplimentelor de vitamina D pentru a suprima dezvoltarea cancerului sau pentru a preveni bolile cardiovasculare., Cea mai mare parte a acestui entuziasm se bazează pe studii cu animale de laborator, dar studiile la om nu au reușit să susțină efecte benefice suplimentarea cu vitamina D în prevenirea unor astfel de boli.aranow C. Vitamina D și sistemul imunitar. J Investig Med. 2011; 59:881–886.
- cum JA, Hazewinkle HAW, Mol JA. Dependența dietetică de vitamina D a pisicii și a câinelui datorită sintezei cutanate inadecvate a vitaminei D. gen Comp Endocrinol 1994; 96:12-18.
- Manson JE, Cook NR, Lee I-M, etc. Suplimente de vitamina D și prevenirede cancer și boli cardiovasculare. Noi Med Eng J 2019; 380: 33-44.,
- marțian-Sukhoverskaya e, Urban m, Lukashkevich Yu și alții Vitamin D toxicity-a perspective clinice. Frontiers Endocrinol 2018; 9:550.
advanced and Supplemental Topics
- endocrine Control of Calcium Homeostasis