Zaloguj się lub włącz wersję mobilną
StartDodaj artykułMoje artykułyMoje kontoSzukaj artykułówPomocKontakt

Kategorie

Strona PDFStrona HTML

Witamina D



ID artykułu: 359 / 698
URL: http://www.publikuj.org/359

Witamina D (ATC: A 11 CC 05) - grupa rozpuszczalnych w tłuszczach steroidowych organicznych związków chemicznych, o wielu różnorodnych funkcjach fizjologicznych, z których podstawową jest wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową oraz budowę kośćca.

Pierwotnie nazwana była witaminą A - od łacińskiego słowa antyrachitic, ponieważ chroniła oraz leczyła krzywicę i osteoporozę. Istnieją dwie podstawowe formy witaminy D, różniące się przede wszystkim budową łańcucha bocznego:
- ergokalcyferol (witamina D2), naturalnie występujący w organizmach roślinnych/drożdżach;
- cholekalcyferol (witamina D3), naturalnie występujący w organizmach zwierzęcych.
Witaminy D w organizmie człowieka można zaliczyć do witamin lub prohormonów.

Metabolizm witaminy D u człowieka
Zarówno witamina D2 jak i D3 nie ma aktywności biologicznej i uzyskuje ją poprzez enzymatyczną hydroksylację przy tych samych atomach węgla ich cząsteczek. U ludzi biologicznie czynną formą witaminy D jest 1Îą,25-dihydroksywitamina D (1,25(OH)2D). Prowitaminą D2 jest ergosterol, a D3 pochodna cholesterolu 7-dehydrocholesterol. W skórze przede wszystkim w naskórku (głównie w keratynocytach warstwy rozrodczej) przez działanie światła słonecznego na 7-dehydrocholesterol w wyniku nieenzymatycznego, fotochemicznego przekształcenia powstaje najpierw forma prewitaminy D, która pod działaniem energii cieplnej ciała przekształcona zostaje ostatecznie w cholekalcyferol. Przekształcenie prowitaminy D w prewitaminę zachodzi przez działanie zakresu promieniowania świetlnego długości 290-315 nm, które wchodzi w zakres promieniowania UV-B, a eksperymentalnie ustalono, że najbardziej efektywną długością fali świetlnej jest 295-300 nm (z maksimum przy 297 nm). Nie ma niebezpieczeństwa powstawania toksycznych ilości witaminy D3 w wyniku nadmiernej ekspozycji na światło słoneczne, ponieważ w takiej sytuacji nadmiar prewitaminy i witaminy jest przez nie rozkładany. Nawet ponad 90% dobowego zapotrzebowania na witaminę D może być wyprodukowane w skórze pod wpływem światła słonecznego. Na skórną produkcję witaminy D mają wpływ: pora roku, zachmurzenie i zanieczyszczenia powietrza, szerokość geograficzna, stosowanie kremów z filtrem, pigmentacji skóry i starzenie się skóry. Pierwszy etap biosyntezy aktywnej postaci witaminy D ma miejsce w wątrobie gdzie z krwią dociera chole- i ergokalcyferol. Po enzymatycznej hydroksylacji przy węglu C-25 powstaje witamina 25-(OH)D. Reakcję tę katalizuje prawdopodobnie zespół hydroksylaz wchodzących w skład cytochromu P450 (CYP27A1, CYP3A4 oraz CYP2R1). 25-(OH)D przekazywana jest z wątroby do nerek (a także do niektórych innych tkanek, np. skóry oraz komórek odpornościowych) gdzie przez działanie enzymu 1Îą-hydroksylazy (CYP27B1) dochodzi do powstawania aktywnej formy witaminy D - 1Îą,25-(OH)2D. Obie aktywne formy (1Îą,25-(OH)2D2 i 1Îą,25-(OH)2D3) charakteryzują się identycznymi własnościami, jednak ze względu na rozpowszechnienie częściej stosowana jest 1Îą,25-dihydroksycholekalcyferol (1,25-(OH)2D3) czyli kalcytriol. Istnieje około 10 prowitamin, z których powstają związki wykazujące aktywność witaminy D. Przemysłowa produkcja witaminy D ogranicza się głównie do tych dwóch. Ważnym metabolitem witaminy D jest 24R,25-dihydroksywitamina D, która powstaje na alternatywnym szlaku hydroksylacji 25(OH)-witaminy D. Ocenia się, że ok. 80-100% dobowego zapotrzebowania na witaminę D3 pochodzi z biosyntezy w skórze, a tylko w niewielkim stopniu wspomagane jest przez źródła pokarmowe.

Aktywność biologiczna
Aktywne metabolity witaminy D charakteryzują się szerokimi i różnorodnymi działaniami biologicznymi. Aktywność witaminy D wywierana jest poprzez działania genomowe i niegenomowe. Witamina D w wielu tkankach i komórkach łączy się z receptorem witaminy D (VDR) o własnościach czynnika transkrypcyjnego, przez co zapoczątkowuje działania genomowe. Działania niegenomowe mediowane są przez zlokalizowany w błonie komórkowy receptor, który jest odmienny od receptora jądrowego i uruchamia wewnątrzkomórkowe szlaki metaboliczne modulujące działania wynikające z ekspresji genowej. Główne działanie witaminy D polega na jej wpływie na regulację homeostazy wapnia i fosforanów. Dwa główne narządy efektorowe związane z tą funkcją, na które działają aktywne metabolity witaminy D to przede wszystkim jelita i kości, a w mniejszym stopniu nerki. W jelitach dochodzi do zwiększenia wchłaniania wapnia, z kości uwalnia wapń i fosforany (przy hipokalcemii) w nerkach współdziała z parathormonem w reabsorbcji wapnia. Działania witaminy D:
- układ kostny - wpływ na metabolizm kości; zwiększa w osteoblaście ekspresję RANKL, a ten z kolei aktywuje RANK w prekursorze osteoklasta, co prowadzi do powstania dojrzałego osteoklasta, który przez działanie resorpcyjne powoduje uwalnianie wapnia z kośćca kształtowanie się kości i zębów. Niedobór witaminy D (hipowitaminoza, awitaminoza) u dzieci prowadzi do krzywicy, zaburzenia mineralizacji kości i zmniejszenia masy kostnej, a u dorosłych wywołuje bóle kostne, osteomalację i osteoporozę
- ma korzystny wpływ na system nerwowy i mięśniowy regeneruje neurony, zwiększa masę mięśniową i siłę mięśni. Niedobór witaminy D prowadzi do mialgii i miopatii
- ma działanie immunomodulujące i pośrednio przeciwbakteryjne witamina D aktywuje geny kodujące peptydy przeciwbakteryjne (o cechach naturalnych antybiotyków), katelicydynę i β-defensynę 2. Katelicydyna wykazuje aktywność biologiczną przeciw wielu bakteriom, w tym bakteriom gruźlicy, co może tłumaczyć skuteczność "słonecznej kuracji" zalecanej w XIX wieku w leczeniu tej choroby. Katelicydna produkowana jest przez komórki odpornościowe przy zetknięciu ze ścianami komórkowymi bakterii, w obecności formy 25D witaminy D. Działanie przeciwzapalne polega na hamowaniu produkcji cytokin
- wspomaga komórki szpiku kostnego spełniające funkcje obronne (wspomaganie leczenia chorób autoimmunologicznych) przykładowo przy stwardnieniu rozsianym - sezonowe braki witaminy D powodują zaostrzenie objawów choroby wczesną wiosną i złagodzenie jesienią. Częstsza ekspozycja na światło słoneczne w dzieciństwie obniża ryzyko zachorowania
- ma działanie antyproliferacyjne i zapobiega powstawaniu komórek nowotworowych obserwuje się odwrotną korelację między ilością ekspozycji na światło słoneczne a występowaniem pewnych typów nowotworów. U zwierząt syntetyczny analog formy 1,25(OH)2D, EB1089 (nie powoduje on zwiększonego odkładania się wapnia), o 80% zmniejszał wzrost raków głowy, szyi, piersi i gruczołu krokowego. Dzieje się to przez stymulację genu GAAD45a, hamującego wzrost przy uszkodzeniu DNA. Innymi aktywowanymi genami są geny odpowiedzialne za dojrzewanie i różnicowanie się komórek.
- działania metaboliczne w wielu tkankach przytarczyce, jajniki, serce, sutek
1,25(OH)2D jest przełącznikiem mogącym aktywować co najmniej 1000 różnych genów w niemal wszystkich rodzajach tkanek. 1,25(OH)2D jest ligandem, który łączy się z jądrowym receptorem witaminy D (VDR), a następnie tworzy heterodimer z receptorem kwasu 9-cis retinowego (RXR). W organizmie człowieka odgrywa rolę pośrednią między witaminą (dostarczana z zewnątrz) a hormonem (produkowana przez jedną tkankę, skórę, oddziałuje na inne - poprzez VDR działają, np. estrogeny i testosteron).

Właściwości chemiczne
Witamina D posiada wspólny dla steroidów rdzeń cyklopentanoperhydrofenatrenowy, lecz różni się tym, że pierścień B uległ rozszczepieniu. Jest nierozpuszczalna w wodzie a rozpuszczalna w tłuszczach. Odporna na działanie podwyższonej temperatury i nie zmienia się w czasie długotrwałego przechowywania. Jest również stosunkowo trwała w środowisku zasadowym, natomiast jest wrażliwa na działanie kwasów. Ergokalcyferol ogrzewany powyżej temperatury 160-190°C przechodzi w biologicznie nieaktywne izomery. Prowitaminą D2 jest ergosterol, a prowitaminą D3 jest 7-dehydrocholesterol.

Poziom witaminy D
Przy odpowiednim nasłonecznieniu ilość, która jest wytwarzana w skórze jest na tyle wystarczająca, że nie trzeba czerpać jej dodatkowo ze źródeł pokarmowych (nie jest więc do końca witaminą). Ilość wytwarzanej witaminy D u ludzi podlega wahaniom sezonowym i zazwyczaj spada im dalej na północ lub południe teren jest położony. W strefie klimatu umiarkowanego, przez około połowę roku ilość światła słonecznego jest za mała, aby skóra człowieka mogła sama wytworzyć dostateczną ilość witaminy. Ocena za pomocą stężenia 1,25(OH)2D3 we krwi jest trudniejsze, droższe a także mniej wiarygodne niż badanie stężenia 25(OH)D3. W umiarkowanym niedoborze witaminy D, a także w trakcie leczenia stężenia 1,25(OH)2D3 mogą być fałszywie wysokie i wprowadzać w błąd. Dlatego powszechnie do oceny zasobów witaminy D ustroju (wytwarzanie w skórze i dostarczanie z pożywieniem) stosuje się badania Prawidłowy poziom witaminy D wynosi 20-60 ng/ml (50-150 nM/l), wartości między 8 a 20 ng/ml oznaczają hipowitaminozę, a poniżej 8 ng/ml awitaminozę.

Skutki niedoboru
Awitaminoza grozi krzywicą u dzieci i młodzieży, rozmiękaniem kości (osteomalacja) i osteoporozą u dorosłych, złamaniami, skrzywieniami i zwyrodnieniami układu kostnego, zniekształceniami sylwetki, złym funkcjonowaniem układu nerwowego i mięśniowego, zapaleniem spojówek, stanami zapalnymi skóry, osłabieniem organizmu i zmniejszeniem odporności, pogorszeniem słuchu, osłabieniem i wypadaniem zębów oraz zwiększeniem się ryzyka chorób autoimmunologicznych, zwłaszcza cukrzycy typu I, choroby Leśniowskiego-Crohna, raka pęcherza moczowego, piersi, jelita grubego, okrężnicy i jajnika.

Źródło: Wikipedia (na licencji GNU FDL)

 Opcje
Aktywacja: 25/09/08 07:38, odsłony: 1059
Słowa kluczowe: witamina, wapnia, witaminą, receptorem, stężenia, -dehydrocholesterol, ergokalcyferol, prowitaminą, hydroksylacji
 Zamknij Ta strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z polityką cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce, kliknij tutaj aby dowiedzieć się więcej.