D vitamīns: definīcija, sintēze, absorbcija, transportēšana un izplatīšana

Vitamīns D ir a vispārējs termins seco steroīdiem (B gredzens steroīdos ir atvērts) ar bioloģiski aktīvu darbību. Medicīniski nozīmīgi ir:

  • Ergosterols (provitamīns) → D2 vitamīns (ergokalciferols) - atrodams augu pārtikā.
  • 7-dehidroholesterols (provitamīns) → D3 vitamīns (holekalciferols) - sastopams dzīvnieku barībā.
  • Kalcidiols (25-hidroksiholekalciferols, 25-OH-D3) - endogēna sintēze aknas.
  • Kalcitriols (1,25-dihidroksilholekalciferols, 1,25- (OH) 2-D3) - endogēna sintēze nierēs; hormonālā aktīvā forma

Strukturāli, tāpat kā visi steroīdi, D2 un D3 vitamīns satur tipisku gredzenu sistēmu holesterīns (A, B, C, D), ar salauztu B gredzenu. D vitamīna daudzumu izsaka svara vienībās:

  • 1 starptautiskā vienība (SV) ir vienāda ar 0.025 µg D vitamīns.
  • 1 µg atbilst 40 SV D vitamīna

Sintēze

Sākotnējā viela D3 vitamīna endogēnai sintēzei āda ir 7-dehidroholesterols. Šis provitamīns ir atrodams visaugstākajā koncentrācija - slāņa bazālā (bazālais slānis) un spinosum slāņa (dzeloņains šūnu slānis) āda un ir atvasināts no holesterīns zarnās gļotādas (zarnu gļotāda) un aknas ar dehidrogenāzes iedarbību (ūdeņradissadalošais ferments). Savukārt pēdējo var endogeniski sintezēt zarnās gļotādas (zarnu gļotāda) un aknas un norīts ar dzīvnieku izcelsmes pārtiku. UV-B starojuma ietekmē ar viļņa garumu no 280 līdz 315 nm ar maksimālo efektu ap 295 nm, pirmajā posmā fotoķīmiskā reakcija noved pie B gredzena sadalīšanās sterāna skeletā, kā rezultātā 7-dehidroholesterīns D3 previtamīnā. Otrajā posmā previtamīns D3 tiek pārveidots par D3 vitamīnu, veicot gaismas neatkarīgu termisko izomerizāciju (molekulas pārveidošana par citu izomēru) [2-4, 6, 11]. D2 vitamīnu endogēni var sintezēt no ergosterīna. Ergosterīna izcelsme ir augu organismi un cilvēka organismā nonāk, lietojot augu pārtiku. Analogiski endogēnā D3 vitamīna sintēzei, D2 vitamīns tiek sintezēts no ergosterola āda UV-B gaismas ietekmē ar fotoķīmisku reakciju, kam seko no gaismas neatkarīga termoizomerizācija (molekulas siltuma ietekmē pārveidojas par citu izomēru). Vairāk nekā 50% no ikdienas D vitamīns prasība tiek izpildīta no endogēnās ražošanas.Hipervitaminoze ilgstoša UV-B starojuma iedarbība nav iespējama, jo virs D3 provitamīna koncentrācija 10-15% no sākotnējā 7-dehidroholesterīna satura gan D3 previtamīns, gan D3 vitamīns tiek pārveidoti par neaktīviem izomēriem. D vitamīna sintēzes ātrums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram:

  • sezona
  • Dzīvesvieta (platums)
  • Gaisa piesārņojuma apjoms, ozona piesārņojums rūpnieciskajās aglomerācijās.
  • Palieciet ārā
  • Saules aizsarglīdzekļu lietošana ar saules aizsardzības koeficientu (> 5)
  • Ķermeņa pārklājums reliģisku iemeslu dēļ
  • Ādas krāsa un pigmentācija
  • Ādas slimības, apdegumi
  • vecums

Resorbcija

Tāpat kā visi taukos šķīstošie vitamīni, arī D vitamīns tiek absorbēts (uzņemts) tievās zarnas augšdaļā kā daļa no tauku sagremošanas, ti, uztura tauku klātbūtne kā lipofilu (taukos šķīstošu) molekulu un žultsskābju pārvadātāji, lai izšķīdinātu (palielinātu) optimāla zarnu absorbcija (uzņemšana caur zarnām) ir nepieciešama micellām (veido transporta lodītes, kas taukos šķīstošās vielas pārvieto ūdens šķīdumā). Uztura vitamīns D iekļūst tievajās zarnās un pasīvās difūzijas veidā kā jauktu micellu sastāvdaļa tiek absorbēts enterocītos (tievās zarnas epitēlija šūnās). Absorbcija ir ļoti atkarīga no vienlaikus piegādāto lipīdu veida un daudzuma. Intracelulāri (šūnā) D vitamīna iekļaušana (uzņemšana) notiek chilomikronos (ar lipīdiem bagāti lipoproteīni), kas transportē D vitamīnu caur limfu perifērā cirkulācijā. Ar neskartu aknu / žultspūšļa, aizkuņģa dziedzera (aizkuņģa dziedzera) un tievās zarnas darbību, kā arī ar pietiekamu uztura tauku uzņemšanu aptuveni 80% no uztura (uztura) D vitamīna tiek absorbēti.

Transports un izplatīšanās organismā

Pārvadājot uz aknām, chilomikroni tiek sadalīti līdz chilomicrona paliekām (zemu tauku chilomicrona atlikumu daļiņām) un absorbētais D vitamīns tiek pārnests uz noteiktu D vitamīnu saistošo olbaltumvielu (DBP). Ādā sintezētais D vitamīns tiek izlaists asinīs un arī tiek transportēts uz aknām, kas saistīts ar DBP. DBP saistās gan ar D2 vitamīnu, gan ar D3 vitamīnu, kā arī ar hidroksilētu (OH grupu saturošu) D vitamīnu. DBP saistās ar vitamīnu D2 un D3 vitamīns. Serums koncentrācija DBP ir aptuveni 20 reizes lielāks nekā iepriekšminētajiem ligandiem (saistošajiem partneriem). Tiek pieņemts, ka normālos apstākļos tikai 3-5% no DBP saistīšanās spējas ir piesātināti. D3 vitamīns galvenokārt tiek uzglabāts taukos un muskuļos ar ilgu bioloģisko pusperiodu.

Biotransformācija

Aknās un niere, D3 vitamīns tiek pārveidots par kalcitriols (1,25-dihidroksilholekalciferols, 1,25- (OH) 2-D3), metaboliski aktīvais D vitamīna hormons, veicot divkāršu hidroksilēšanu (ievietojot OH grupas). Pirmā hidroksilēšanas reakcija notiek mitohondriji (“Enerģijas spēkstacijas”) vai aknu mikrosomas (mazas ar membrānu saistītas vezikulas) un mazākā mērā niere un zarnas, izmantojot 25-hidroksilāzi (fermentu), kas pārveido D3 vitamīnu par 25-hidroksiholekalciferolu (25-OH-D3, kalcidiols). 1-alfa-hidroksilāze ir otrā hidroksilēšanas posma starpniece mitohondriji nieru kanāliņu (nieru kanāliņu). Šis enzms pārveido 25-OH-D3, kas saistīts ar DBP, no aknām uz niere ievietojot citu OH grupu bioloģiski aktīvajā 1,25- (OH) 2-D3, kas hormonāli iedarbojas uz mērķa orgāniem, ieskaitot tievā zarnā, kaulu, nieru un parathormons. Zema 1-alfa-hidroksilāzes aktivitāte ir atrodama arī citos audos ar D vitamīna receptoriem, kuriem ir autokrīni hormoni iedarbojas uz pašu izdalošo šūnu) vai parakrīna funkcijas (izdalītie hormoni iedarbojas uz šūnām tiešajā vidē), piemēram, kols, Prostatas, krūts un imūnā sistēma [2-4, 6, 7, 10, 11]. Alternatīvā hidroksilēšanas posmā 25-OH-D3 var pārveidot par 24,25- (OH) 2-D3 mitohondriji nieru kanāliņu 24-hidroksilāzes iedarbība. Līdz šim šī hidroksilēšanas reakcija tika uzskatīta par degradācijas posmu, radot neefektīvus metabolītus (starpproduktus). Tomēr tagad tiek uzskatīts, ka 24,25-dihidroksilholekalciferolam ir funkcijas kaulu metabolismā [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 ir dominējošais D vitamīna metabolīts, kas cirkulē plazmā, un tas ir labākais D3 vitamīna piegādes stāvokļa rādītājs. Cirkulējošā 1,25- (OH) 2-D3 koncentrāciju smalki regulē plazmas koncentrācija paratheidālais hormons (PTH) un D un D vitamīnu kalcijs attiecīgi. Hiperkalciēmija (kalcijs pārmērīgs daudzums) un paaugstināts D vitamīna līmenis veicina 24-hidroksilāzes aktivitāti, vienlaikus kavējot 1-alfa-hidroksilāzes aktivitāti. Turpretī hipokalciēmija (kalcijs deficīts) un hipofosfatēmija (fosfāts trūkums) vadīt uz 1-alfa-hidroksilāzes aktivitātes palielināšanos, stimulējot PTH ražošanu [1-3, 6, 7, 10].

D2 vitamīna un D3 vitamīna līdzvērtība

Iepriekš izveidotais D2 vitamīna un D3 vitamīna līdzvērtības un savstarpējās aizvietojamības viedoklis ir atspēkots ar jaunākajiem farmakokinētikas pētījumiem. Savā darbā Trang et al. pēc 1.7 nedēļām, lietojot attiecīgi 25 SV D3 vitamīna un D3 vitamīna, pēc 2 nedēļām tika konstatēta 4,000 reizes lielāka seruma 2-OH-D3 koncentrācija ar D2 vitamīnu papildinātā personu grupā. Mastaglia et al. secināja, ka pēcmenopauzes vecuma osteoporozes sievietēm trīs mēnešu intervences laikā ir nepieciešamas daudz lielākas perorālas D3 vitamīna devas, salīdzinot ar parasto ieteicamo dienas DXNUMX vitamīna devu deva 800 SV, lai sasniegtu pietiekamu 25-OH-D3 līmeni serumā. Turklāt tiek uzskatīts, ka D2 vitamīna metabolītiem ir mazāka saistīšanās ar plazmas D vitamīnu saistošiem proteīniem, nefizioloģiska vielmaiņa un īsāks pusperiods, salīdzinot ar D3 vitamīnu. Sakarā ar neatbilstību starp divām D vitamīna formām molārs D 2 vitamīnu nevar ieteikt papildināšanai vai pārtikas bagātināšanai.

Izdalīšanās

D vitamīns un tā metabolīti tiek izvadīti galvenokārt caur žults un tikai nelielā mērā renāli.