ויטמין D מייצג א גנרית מונח לסרואידים סטרואידים (טבעת B בסטרואידים פתוחה) עם פעילות פעילה ביולוגית. משמעותיים מבחינה רפואית הם:
- Ergosterol (פרוביטמין) → ויטמין D2 (ergocalciferol) - נמצא במזונות מהצומח.
- 7-דההידרוכלסטרול (פרוביטמין) → ויטמין D3 (כולקלציפרול) - מופיע במזונות מן החי.
- Calcidiol (25-hydroxycholecalciferol, 25-OH-D3) - סינתזה אנדוגנית ב כבד.
- קלציטריול (1,25-דיהידרוקסילכולקלציפרול, 1,25- (OH) 2-D3) - סינתזה אנדוגנית בכליות; צורה פעילה הורמונלית
מבחינה מבנית, כמו כל הסטרואידים, ויטמין D2 ו- D3 מכילים את מערכת הטבעות האופיינית של כולסטרול (A, B, C, D), עם טבעת B שבורה. כמויות ויטמין D מתבטאות ביחידות משקל:
- יחידה בינלאומית אחת (IU) שווה ערך ל- 1 מיקרוגרם של ויטמין D.
- 1 µg מתאים ל- 40 IU ויטמין D
סינתזה
החומר ההתחלתי לסינתזה אנדוגנית של ויטמין D3 ב עור הוא 7-דההידרוכלסטרול. פרוביטמין זה נמצא הגבוה ביותר ריכוז בשכבה הבסיסית (שכבת הבסיס) ובשכבה הספינוסום (שכבת תאי הזיקוף) עור והוא נגזר מ כולסטרול במעי רירית (רירית המעי) ו כבד על ידי פעולה של דהידרוגנאז (הידרוגנציהאנזים מפצל). זה האחרון, בתורו, יכול להיות מסונתז באופן אנדוגני במעי רירית (רירית המעי) ו כבד ונבלע באמצעות מזון ממוצא מן החי. בהשפעת קרינת UV-B באורך גל בין 280-315 ננומטר עם השפעה מקסימלית סביב 295 ננומטר, בשלב ראשון תגובה פוטוכימית מובילה לפיצול טבעת B בשלד הסטרני, וכתוצאה מכך המרה של 7-דההידרוכלסטרול לתוך פרהמין D3. בשלב שני, פרביטמין D3 מומר לוויטמין D3 על ידי איזומרזציה תרמית בלתי תלויה באור (המרת המולקולה לאיזומר אחר) [2-4, 6, 11]. ניתן לסנתז ויטמין D2 באופן אנדוגני מארגוסטרול. הארגוסטרול מקורו באורגניזמים צמחיים ונכנס לגוף האדם באמצעות צריכת מזון צמחי. אנלוגי לסינתזת ויטמין D3 אנדוגני, ויטמין D2 מסונתז מארגוסטרול עור בהשפעת אור UV-B על ידי תגובה פוטוכימית ואחריה תרמואיזומרציה עצמאית לאור (המרת המולקולה לאיזומר אחר בהשפעת חום). יותר מ 50% מהיומי ויטמין D הדרישה מתקיימת מייצור אנדוגני.היפרוויטמינוזיס אינו אפשרי על ידי חשיפה ממושכת לקרינת UV-B, מכיוון שמעל D3 פרה-ויטמין ריכוז של 10-15% מהתוכן המקורי של 7-דההידרוכלסטרול, הן פרה-ויטמין D3 והן ויטמין D3 מומרים לאיזומרים לא פעילים. קצב סינתזת ויטמין D תלוי בכמה גורמים, כגון:
- עונה
- מקום מגורים (קו רוחב)
- היקף זיהום האוויר, זיהום האוזון ביישובים תעשייתיים.
- הישאר בחוץ
- שימוש במסנני קרינה עם מקדם הגנה מפני השמש (> 5)
- כיסוי גוף מסיבות דתיות
- צבע עור ופיגמנטציה
- מחלות עור, כוויות
- גיל
ספיגה
כמו כל הוויטמינים המסיסים בשומן, ויטמין D נספג (נלקח) במעי הדק העליון כחלק מעיכול השומן, כלומר נוכחותם של שומנים תזונתיים כמובילים מולקולות ליפופיליות (מסיסות בשומן) וחומצות מרה כדי להתמוסס (להגדיל מסיסות) וצורות מיסלים (צורות כדוריות הובלה שהופכות חומרים מסיסים בשומן להובלה בתמיסה מימית) נחוצים לספיגת מעיים אופטימלית (ספיגה דרך המעי). ויטמין D תזונתי נכנס למעי הדק ונספג כמרכיב של מיסלים מעורבים לאנטרוציטים (תאי אפיתל המעי הדק) באמצעות דיפוזיה פסיבית. הקליטה תלויה מאוד בסוג ובכמות השומנים המסופקים בו זמנית. תוך תאיים (בתוך התא), שילוב (ספיגה) של ויטמין D מתרחש בכילומיקרונים (ליפופרוטאינים עשירים בשומנים), המעבירים ויטמין D דרך הלימפה למחזור ההיקפי. עם כבד / כיס מרה שלם, לבלב (לבלב) ותפקוד המעי הדק, כמו גם צריכה מספקת של שומנים תזונתיים, כ- 80% מוויטמין D במזון (תזונתי) נספג.
הובלה והפצה בגוף
במהלך ההובלה לכבד, chylomicrons מושפלים לשאריות chylomicron (חלקיקי שאריות chylomicron דלי שומן) ונספג ויטמין D מועבר לחלבון ספציפי המחייב ויטמין D (DBP). ויטמין D המסונתז בעור משוחרר לזרם הדם ומועבר גם לכבד הקשור ל- DBP. DBP נקשר גם בויטמין D2 וגם בויטמין D3, כמו גם עם ויטמין D. המכיל הידרוקסילציה (המכילה קבוצת קבוצות). ה- DBP נקשר עם ויטמין. D2 וויטמין D3. הסרום ריכוז של DBP גבוה פי 20 מזה של הליגנדים לעיל (שותפים מחייבים). ההנחה היא שבתנאים רגילים רק בין 3-5% מקיבולת הכריכה של DBP רוויה. ויטמין D3 מאוחסן בעיקר בשומן ובשרירים עם מחצית חיים ביולוגית ארוכה.
ביו-טרנספורמציה
בכבד ו כליה, ויטמין D3 מומר ל- קלציטריול (1,25-דיהידרוקסילכולקלציפרול, 1,25- (OH) 2-D3), הורמון ה- D פעיל מטבולית, על ידי הידרוקסילציה כפולה (הכנסת קבוצות OH). תגובת ההידרוקסילציה הראשונה מתרחשת ב המיטוכונדריה ("תחנות כוח אנרגיה") או מיקרוזומים (שלפוחיות קטנות המוגבלות בקרום) בכבד, ובמידה פחותה יותר כליה ומעי, באמצעות 25-הידרוקסילאז (אנזים), הממיר ויטמין D3 ל- 25-hydroxycholecalciferol (25-OH-D3, calcidiol). 1-אלפא הידרוקסילאז מתווך את שלב ההידרוקסילציה השני ב המיטוכונדריה של צינורית הכליה הפרוקסימאלית (צינוריות הכליה). אניזם זה ממיר 25-OH-D3 הקשור ל- DBP מהכבד ל כליה על ידי הכנסת קבוצת OH אחרת ל- 1,25- (OH) 2-D3 הפעילה ביולוגית, המפעילה את השפעותיה ההורמונליות על איברי היעד, כולל מעי דק, עצם, כליה ו בלוטת התריס. פעילויות נמוכות של 1-אלפא הידרוקסילאז נמצאות גם ברקמות אחרות עם קולטני ויטמין D שיש להם אוטוקרינית (משוחררים הורמונים פועלים על התא המפריש עצמו) או פונקציות פרקריניות (הורמונים משוחררים פועלים על תאים בסביבה הקרובה), כגון מעי גס, ערמונית, חזה, ו המערכת החיסונית [2-4, 6, 7, 10, 11]. בשלב הידרוקסילציה חלופי, ניתן להמיר 25-OH-D3 ל- 24,25- (OH) 2-D3 בתוך המיטוכונדריה של צינורית הכליה הפרוקסימאלית על ידי פעולת 24 הידרוקסילאז. עד כה, תגובת הידרוקסילציה זו נחשבה כשלב השפלה עם יצירת מטבוליטים (בינוניים) לא יעילים. עם זאת, 24,25-דיהידרוקסילכולקציפרול נחשב כיום לתפקודים במטבוליזם של העצם [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 הוא המטבוליט השולט בוויטמין D המסתובב בפלזמה ומייצג את האינדיקטור הטוב ביותר למצב אספקת ויטמין D3. הריכוז של מחזור 1,25- (OH) 2-D3 מווסת היטב על ידי רמות פלזמה של הורמון יותרת התריס (PTH) וויטמין D ו- סידן רמות, בהתאמה. היפרקלצמיה (סידן רמות גבוהות של ויטמין D מקדמות פעילות של 24 הידרוקסילאז, תוך עיכוב של פעילות 1-אלפא-הידרוקסילאז. לעומת זאת, היפוקלצמיה (סידן מחסור) והיפופוספטמיה (פוספט מחסור ב) עוֹפֶרֶת לעלייה בפעילות 1-אלפא-הידרוקסילאז באמצעות גירוי של ייצור PTH [1-3, 6, 7, 10].
שוויון בין ויטמין D2 וויטמין D3
התצוגה שנקבעה בעבר של שקילות והחלפה של ויטמין D2 וויטמין D3 הופרכה על ידי מחקרים פרמקוקינטיים שנערכו לאחרונה. בעבודתם, טראנג ואח '. מצא ריכוז בסרום גבוה פי 1.7 של 25-OH-D3 בקבוצת הנבדקים בתוספת ויטמין D3 לאחר שבועיים של נטילת 2 IU של ויטמין D4,000 וויטמין D2 בהתאמה. הסיקו כי בקרב נשים אוסטאופורוטיות לאחר גיל המעבר בהתערבות של שלושה חודשים, נדרשות מינונים אוראליים גבוהים בהרבה של ויטמין D3 בהשוואה לוויטמין D2 היומי המומלץ הרגיל מנה של 800 IU להשגת רמות נאותות בסרום של 25-OH-D3. בנוסף, מטבוליטים של ויטמין D2 נחשבים לקשירה נמוכה יותר לחלבון המחייב ויטמין D, לחילוף חומרים לא פיזיולוגיים ומחצית חיים קצרה יותר בהשוואה לוויטמין D3. בגלל הפער בין שתי הצורות של ויטמין D טוֹחֶנֶת ברמה, לא ניתן להמליץ על ויטמין D 2 לתוספים או להעצמת מזון.
הַפרָשָׁה
ויטמין D ומטבוליטים שלו מופרשים בעיקר באמצעות מָרָה ורק במידה קטנה כלייתית.
