Ar steroīdu hormona darbību 1,25-dihidroksiholkalciferols ir iesaistīts diezgan daudzos vielmaiņas procesos. Kalcitriols ir saistīts ar intracelulāro receptoru proteīnu mērķa orgānā - zarnās, kaulos, niere, un parathormons - un transportē kodolā. Pēc tam vitamīnu receptoru komplekss ietekmē DNS. Tas maina dažādu hormonu jutīgo gēnu transkripciju (olbaltumvielu biosintēzes pirmais posms - m-RNS veidošanās). Galu galā šis process noved pie olbaltumvielu biosintēzes izmaiņām ar atbilstošām bioloģiskām sekām. Galvenā D3 vitamīna funkcija ir kalcijs un fosfāts vielmaiņa kopā ar paratheidālais hormons un kalcitonīns. D3 vitamīnam ir četri klasiski mērķorgāni - kauls, tievā zarnā, niere un parathormons.
kauls
Kaulu audus veido osteoklasti (kaulu noārdošās šūnas) un osteoblasti (kaulu veidojošās šūnu struktūras). Osteoklasti izgriež kauliņu virsmā lakūnu, veidojot “ārpusšūnu lizosomu”, kuru savukārt aizpilda un atkārtoti mineralizē osteoblasti. Attiecīgi gan osteoklasti, gan osteoblasti ir būtiski kaulu atjaunošanai, pārveidošanai un atjaunošanai. Tiek uzskatīts, ka 1,25-dihidroksiholecalciferolam ir būtiska loma kaulu metabolismā, jo tas spēj ietekmēt rezorbciju un mineralizāciju kaulu audu veidošanās un noārdīšanās fizioloģiskajā procesā. Veicinot paaugstinātu osteoklastu sintēzi no asinsrades šūnām ( asinis veidošanos) un stimulējot osteoblastus izdalīt rezorbcijas faktoru, kas veicina osteoklastu aktivitāti, 1,25 (OH) 2D3 palielina kaulu rezorbciju. Kaulu mineralizācijas stimulēšana ir balstīta uz palielinātu kalcijs un fosfāts cauri kalcitriolsizraisīts palielināts zarnu absorbcija. Šajā procesā 1,25 (OH) 2D3 darbojas sinerģiski ar paratheidālais hormons. Turklāt 1,25 (OH) 2D3 kopā ar paratheidālais hormons, veicina mobilizācijas kalcijs - samazinoties kalcija līmenim - un fosfāts no kaula nonāk ārpusšūnu telpā. Caur palielinātu zarnu absorbcija kā arī mobilizācija no kauliem saglabā 1,25-dihidroksiholkalciferolu asinis kalcija un fosfāta koncentrācija. Tā kā osteoblastiem piemīt receptori D vitamīns hormons, tas var regulēt sārmainās fosfatāzes (AP) un osteokalcīns osteoblastu kultūrās. Turklāt 1,25 (OH) 2D3 ietekmē osteoblastos tiek izdalīti citi kaulu audu ārpusšūnu matricas (ECM) komponenti, piemēram, 1. tipa osteopontīns. Kolagēns un hCYR61. Tie savukārt demonstrē specifiskus efektus, kas ir svarīgi kaulu veidošanai. Veicinot rezorbciju un mineralizāciju kaulu audu veidošanās un noārdīšanās fizioloģiskajā procesā, D vitamīns hormons izraisa kaulu aprites palielināšanos un kopā ar tievā zarnā ietekme, pozitīvs kalcijs un kauli līdzsvarot.
Tievā zarnā
Starp galvenajām lomām D vitamīns hormons ir kalcija un fosfāta uzņemšanas regulēšana tievā zarnā. 1,25 (OH) 2D3 palielina kalciju saistošā proteīna kalbindīna-D sintēzi tievās zarnas šūnās gļotādas izmantojot attiecīgā pieaugumu gēns. Turklāt 1,25 (OH) 2D3 dažu minūšu laikā spēj aktivizēt zarnu kalcija transportēšanu neatkarīgi no gēns aktivizēšana. Visbeidzot, 1,25-dihidroksiholecalciferola, gan zarnu kalcija, gan reibumā absorbcija un palielinās kalcija transports plazmā.
Imūnās sistēmas
D vitamīns veicina normālu darbību imūnā sistēma funkciju un veselīgu iekaisuma reakciju. D vitamīnam ir regulatīva loma imūnā sistēma. Gadā ir atklāti D vitamīna receptori (VDR) monocīti un gan T helpera 1 (Th1), gan T helpera 2 (Th2) šūnās ( imūnā sistēma). Aktīvā D vitamīna forma samazina Th1 šūnu iekaisuma reakciju, nomāc antigēna parādīšanos ar dendrīta šūnām un proliferāciju un imūnglobulīna ražošanu. Nieres
D vitamīna hormons ieņem nozīmīgu vietu nieru hidroksilēšanas reakcijā. Tas kavē 25 (OH) D3 hidroksilēšanu 1 alfa stāvoklī. Paralēli kalcitriols stimulē hidroksilēšanu 24 pozīcijā. Tiek pieņemts, ka D vitamīna hormons ietekmē attiecīgi nieru reabsorbciju un nieru izdalīšanos no kalcija un fosfora.
Paratheidīts
Izmantojot organisma kalcija sensoru, parathormons nojauš pašreizējo kalciju koncentrācija serumā. Parathormons, kas tiek ražots parathormonā, ir atbildīgs par kalcija līmeņa uzturēšanu. Tās sekrēcija ir atkarīga no pašreizējā kalcija koncentrācija. Kad kalcija līmenis ir zems, dažu minūšu laikā no parathormona izdalās parathormons. Tas stimulē 1alfa-hidroksilāzes izpausmi pie niere un līdz ar to D vitamīna hormona veidošanos. Veicinot zarnu kalcija uzsūkšanos un kalcija mobilizāciju no kauliem uz ārpusšūnu telpu kopā ar parathormonu, 1,25 (OH) 2D3 palielina kalcija līmeni serumā koncentrācija. Palielināts 1,25 (OH) 2D3 līmenis plazmā nomāc parathormona sekrēciju. Šis mehānisms notiek ar parathormona D3 vitamīna receptoriem. Ja 1,25 (OH) 2D3 aizņem šos sev raksturīgos receptorus, vitamīns var ietekmēt mērķa orgāna metabolismu.
Citas 1,25-dihidroksiholecalciferola iedarbības
Papildus četriem klasiskajiem mērķorgāniem daudziem audiem un šūnām ir arī receptori 1,25 (OH) 2D3, caur kuriem steroīdu hormons iedarbojas specifiski. Parasti D vitamīna hormons ir antiproliferatīva un diferenciāciju izraisoša viela:
- Epidermas un asinsrades augšana un diferenciācija (asinisveidojošās) šūnas.
- Kaulu smadzeņu šūnu diferenciācija un nobriešana
- Ietekmē endokrīno dziedzeru darbību - papildus insulīna un parathormons arī vairogdziedzera sekrēcija hormoni.
- Āda - ietekme uz šūnu augšanu un diferenciāciju (matu folikulu veidošanās un augšana, keratinocītu diferenciācija)
- Endokrīnā aizkuņģa dziedzeris (aizkuņģa dziedzeris) - insulīna sekrēcijas modulācija
- Noteikti smadzenes sekcijas - holīna acetiltransferāzes aktivitātes palielināšanās.
- Muskuļu hondrocītu diferenciācija un nobriešana skrimslis audi) in kaluss veidošanās (parādās jauns kauls) pēc lūzumiem (salauzts kauli), tieša ietekme uz kalcija transportu un olbaltumvielu biosintēzi muskuļos - galu galā noved pie muskuļu uzlabošanās spēks -, koordinācija muskuļu kontrakcijas, tieksme šūpoties.
- Dažādas audzēja šūnas - šūnu proliferācijas kavēšana
