Vitamin D predstavlja a opći Pojam za seko steroide (B-prsten u steroidu je otvoren) s biološki aktivnom aktivnošću. Medicinski značajni su:
- Ergosterol (provitamin) → vitamin D2 (ergokalciferol) - nalazi se u biljnoj hrani.
- 7-Dehidrohoterol (provitamin) → vitamin D3 (kolekalciferol) - javlja se u životinjskoj hrani.
- Kalcidiol (25-hidroksiholekalciferol, 25-OH-D3) - endogena sinteza u jetra.
- Kalcitriol (1,25-dihidroksilkolekalciferol, 1,25- (OH) 2-D3) - endogena sinteza u bubrezima; hormonalno aktivni oblik
Strukturno, kao i svi steroidi, vitamin D2 i D3 sadrže tipični prstenasti sustav holesterol (A, B, C, D), s prekinutim B prstenom. Količine vitamina D izražene su u jedinicama težine:
- 1 Međunarodna jedinica (IU) ekvivalentna je 0.025 µg Vitamin D.
- 1 µg odgovara 40 IU vitamina D
Sinteza
Početna tvar za endogenu sintezu vitamina D3 u koža je 7-dehidrohoterol. Ovaj provitamin ima najviše koncentracija u stratum bazali (bazalni sloj) i stratum spinosum (sloj bodljikavih stanica) koža a potječe od holesterol u crijevima sluznica (crijevna sluznica) i jetra djelovanjem dehidrogenaze (vodik-cjepljivi enzim). Potonji se pak mogu endogeno sintetizirati u crijevima sluznica (crijevna sluznica) i jetra a unosi se hranom životinjskog podrijetla. Pod utjecajem UV-B zračenja s valnom duljinom između 280-315 nm s maksimalnim učinkom oko 295 nm, u prvom koraku fotokemijska reakcija dovodi do cijepanja B-prstena u kosturu sterana, što rezultira pretvaranjem 7-dehidrokolesterol u pretitamin D3. U drugom koraku pretvitamin D3 pretvara se u vitamin D pomoću svjetlosno neovisne toplinske izomerizacije (pretvorbe molekule u drugi izomer) [3-2, 4, 6]. Vitamin D11 može se sintetizirati endogeno iz ergosterola. Ergosterol potječe iz biljnih organizama, a u ljudsko tijelo ulazi konzumacijom biljne hrane. Analogno endogenoj sintezi vitamina D2, vitamin D3 sintetizira se iz ergosterola u koža pod utjecajem UV-B svjetla fotokemijskom reakcijom praćenom svjetlom neovisnom termoizomerizacijom (pretvorba molekule u drugi izomer pod utjecajem topline). Više od 50% dnevnog Vitamin D zahtjev je ispunjen iz endogene proizvodnje.hipervitaminoze nije moguće duljim izlaganjem UV-B zračenju, jer je iznad previtamina D3 koncentracija od 10-15% izvornog sadržaja 7-dehidrokolesterola, i pretitamin D3 i vitamin D3 pretvaraju se u neaktivne izomere. Stopa sinteze vitamina D ovisi o nekoliko čimbenika, kao što su:
- Sezona
- Mjesto prebivališta (zemljopisna širina)
- Opseg onečišćenja zraka, zagađenja ozonom u industrijskim aglomeracijama.
- Ostanite na otvorenom
- Upotreba krema za sunčanje s faktorom zaštite od sunca (> 5)
- Pokrivač tijela iz vjerskih razloga
- Boja kože i pigmentacija
- Kožne bolesti, opekline
- Dob
resorpcija
Kao i svi vitamini topivi u mastima, vitamin D se apsorbira (uzima) u gornjem tankom crijevu kao dio probave masti, tj. Prisutnost prehrambenih masti kao prijenosnika lipofilnih (u masti topljivih) molekula i žučnih kiselina za otapanje (povećanje topljivost) i formiraju micele (tvore transportne globule koje tvari topive u mastima čine prijenosnim u vodenoj otopini) nužne su za optimalnu crijevnu apsorpciju (usvajanje putem crijeva). Dijetalni vitamin D ulazi u tanko crijevo i apsorbira se kao komponenta miješanih micela u enterocite (stanice epitela tankog crijeva) pasivnom difuzijom. Apsorpcija jako ovisi o vrsti i količini lipida koji se isporučuju istodobno. Unutarstanično (unutar stanice) dolazi do ugradnje (unosa) vitamina D u hilomikrone (lipoproteini bogati lipidima), koji prenose vitamin D limfom u perifernu cirkulaciju. Intaktnom funkcijom jetre / žučnog mjehura, gušterače (gušterače) i tankog crijeva, kao i odgovarajućim unosom prehrambenih masti, apsorbira se približno 80% prehrambenog (dijetalnog) vitamina D.
Transport i raspodjela u tijelu
Tijekom transporta u jetru, hilomikroni se razgrađuju do ostataka hilomikrona (ostaci hilomikrona s niskim udjelom masti), a apsorbirani vitamin D prenosi se na specifični protein koji veže vitamin D (DBP). Vitamin D sintetiziran u koži pušta se u krvotok i također transportira u jetru vezanu za DBP. DBP se veže i s vitaminom D2 i vitaminom D3, kao i s hidroksiliranim vitaminom D. koji sadrži OH skupinu. DBP se veže s vitaminom D2 i vitamin D3. Serum koncentracija DBP je oko 20 puta veći od gornjih liganada (veznih partnera). Pretpostavlja se da je u normalnim uvjetima zasićeno samo između 3-5% vezivnog kapaciteta DBP. Vitamin D3 pohranjuje se pretežno u masnoći i mišićima s dugim biološkim poluvijekom.
biotransformacije
U jetri i bubreg, vitamin D3 se pretvara u kalcitriol (1,25-dihidroksilkolekalciferol, 1,25- (OH) 2-D3), metabolički aktivni hormon vitamina D, dvostrukom hidroksilacijom (umetanje OH skupina). Prva reakcija hidroksilacije događa se u mitohondriji („Energetske elektrane“) ili mikrosomi (male vezikule ograničene membranom) jetre, a u manjoj mjeri u bubreg i crijeva, pomoću 25-hidroksilaze (enzima), koja pretvara vitamin D3 u 25-hidroksiholekalciferol (25-OH-D3, kalcidiol). 1-alfa-hidroksilaza posreduje u drugom koraku hidroksilacije u mitohondriji proksimalnog bubrežnog tubula (bubrežni tubuli). Ovaj enzim pretvara 25-OH-D3 vezan za DBP iz jetre u bubreg umetanjem druge OH skupine u biološki aktivan 1,25- (OH) 2-D3, koji vrši svoje hormonalne učinke na ciljne organe, uključujući tankog crijeva, kosti, bubreg i paratireoidna žlijezda. Niske aktivnosti 1-alfa-hidroksilaze nalaze se i u drugim tkivima s receptorima za vitamin D koji imaju autokrinu hormoni djeluju na samu stanicu koja luči) ili parakrine funkcije (oslobođeni hormoni djeluju na stanice u neposrednoj okolini), kao npr debelo crijevo, prostata, dojke i imunološki sustav [2-4, 6, 7, 10, 11]. U alternativnom koraku hidroksilacije, 25-OH-D3 se može pretvoriti u 24,25- (OH) 2-D3 u mitohondriji proksimalnog bubrežnog tubula djelovanjem 24-hidroksilaze. Do sada se ova reakcija hidroksilacije smatrala korakom razgradnje s generiranjem neučinkovitih metabolita (intermedijara). Međutim, sada se smatra da 24,25-dihidroksilkolekalciferol ima funkcije u metabolizmu kostiju [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 je pretežni metabolit vitamina D koji cirkulira u plazmi i predstavlja najbolji pokazatelj stanja opskrbe vitaminom D3. Koncentracija cirkulirajućeg 1,25- (OH) 2-D3 fino je regulirana razinom plazme paratiroidni hormon (PTH) i vitamina D i kalcijum razine. Hiperkalcemija (kalcijum višak) i povišene razine vitamina D potiču aktivnost 24-hidroksilaze, dok inhibiraju aktivnost 1-alfa-hidroksilaze. Nasuprot tome, hipokalcemija (kalcijum nedostatak) i hipofosfatemija (fosfat nedostatak) dovesti do povećanja aktivnosti 1-alfa-hidroksilaze stimuliranjem stvaranja PTH [1-3, 6, 7, 10].
Ekvivalentnost vitamina D2 i vitamina D3
Prethodno utvrđeno mišljenje o ekvivalenciji i zamjenjivosti vitamina D2 i vitamina D3 opovrgnuto je nedavnim farmakokinetičkim studijama. U svom radu, Trang i sur. pronašli su 1.7 puta veću koncentraciju 25-OH-D3 u serumu u skupini ispitanika kojima je dodavan vitamin D3 nakon 2 tjedna uzimanja 4,000 IU vitamina D2, odnosno vitamina D3. Mastaglia i sur. zaključio je da su u postmenopauzalnim, osteoporotičankama u tromjesečnoj intervenciji potrebne mnogo veće oralne doze vitamina D2 u usporedbi s uobičajeno preporučenim dnevnim vitaminom D3 doza od 800 IU za postizanje odgovarajuće razine 25-OH-D3 u serumu. Uz to, smatra se da se metaboliti vitamina D2 niže vežu za plazmatski protein koji veže vitamin D, nefiziološki metabolizam i kraći poluživot u usporedbi s vitaminom D3. Zbog neslaganja između dva oblika vitamina D u kutnjak Razina vitamina D 2 ne može se preporučiti za suplementaciju ili obogaćivanje hrane.
izlučivanje
Vitamin D i njegovi metaboliti izlučuju se pretežno putem žuč i to samo u maloj mjeri bubrežno.
