Обмен витамина Д в организме

Достаточно пребывание на солнечном свете не менее 10 минут в день. 1 см² кожи под облучением в течение 1 часа может образовать 10 МЕ витамина Д. Содержание 7-дегидрохолестерола в коже с возрастом снижается.

Провитамин Д₃ и стеролы, изомеры которых представляют витамин Д₃ (из пищи или вследствие индуцированной ультрафиолетом конверсии) встраивается в структуру хиломикронов, в составе которых циркулирует в крови, где связывается с вит.Д-связывающим протеином. Высвобождение от него происходит в печени. Вит.Д становится биологически активным после 2-х ферментативных преобразований в виде гидроксилирования.

Под воздействием рестриктивной 25-гидроксилазы вит.Д метаболизируется в 25-гидрооксивит.Д - в 1,5-3 раза активнее предшественника. В крови у детей и взрослых должна быть не ниже 20 нг/мл (50 нмоль/л), а при риске переломов его концентрация должна быть выше 30 нг/мл (75 нмоль/л)(но не выше 150-200 нг/мл), летом выше, зимой ниже; его избыток накапливается в мышечной и жировой ткани. Недостаточность находится в пределах 21-29 нг/мл, дефицит - ниже 20 нг/мл. Он метаболизируется в различных тканях и клетках организма, участвуя в регуляции клеточной пролиферации и дифференцировки, способствует синтезу интерлейкинов и цитокинов, а также кателицидина Д - противомикробного полипептида в макрофагах (микобактерии туберкулеза и др. инфекционные агенты).

Затем превращение молекулы может пойти 2 путями:

А. при классическом эндокринном пути (основной) 25-гидрооксивит.Д (транспортная форма, период полувыведения 2-3 нед.) гидролизуется в почках при участии фермента 1а-гидроксилазы в 1,25-дигидрооксивит.Д или кальцитриол - активная гормональная форма (в 13 раз активнее) витамина (период полувыведения 4 часа), взаимодействует с рецептором вит. Д (VDR). Кальцитриол циркулирует в крови, основной ролью является контроль гомеостаза кальция и фосфора. В присутствии достаточного количества вит.Д абсорбция Са в кишечнике достигает 30-40%, фосфора - до 80%, а в период активного роста ребенка - 60-80%.

Б. аутокринный путь был открыт, когда стало известно, что разные клетки иммунной системы, как и эпителиальные, в состоянии производить 1а-гидроксилазу и содержат рецепторы к вит.Д (VDR обнаружены в более чем 40 органах и тканях (ССС: эндотелиальные клетки, клетки гладкой мускулатуры судов и кардиомиоциты), в т.ч. эндокринных (гипофиз, поджелудочная железа, паращитовидные и половые железы) и плаценте. В этих тканях 25(ОН)-Д конвертируется внутриклеточно в 1,25-(ОН)₂-вит.Д, который связывается с рецепторами к вит.Д (на клеточных и ядерных мембранах), образуя комплекс. Далее 1,25-(ОН)₂-вит.Д взаимодействует с разными факторами транскрипции (геномный механизм) и белками-переносчиками (внегеномный механизм), включая и выключая гены в большинстве тканей организма, обеспечивая универсальную регуляцию ферментных внутриклеточных систем. В передаче сигнала участвуют аденилатциклаза и циклический АМФ, мобилизирующие кальций и его связь с белком – кальмодулин à усиление функции клетки и, следовательно, органа, что выражается в:

· поддержание минерального гомеостаза

· поддержание концентрации электролитов

· поддержание обмена энергии

· адекватная минеральная плотность кости

· метаболизм липидов (комплексная терапия ожирения, МС, инсулинорезистентности)

· регуляция уровня АД (через образование АТ II).

· рост волос

· стимуляция дифференцировки клеток

· ингибирование клеточной пролиферации (антионкогенное действие): снижение риска развития онкологического заболевания на 77% при совместном приеме кальция (1200 мг/сут. пожилыми женщинами) и вит.Д (400-1000 МЕ/сут.), в то время как один вит.Д снижал риск на 35%.

· иммуносупрессивное действие (аутоиммунные заболевания).

В аутокринных реакциях участвует также фермент Д₂₄-гидроксилаза, разрушающий избыток 1,25-(ОН)₂-вит.Д, предотвращая возможную гиперкальциемию. Около 3% генома человека, непосредственно или опосредованно, регулируются эндокринной системой вит.Д.

Органы-мишени для вит.Д:

Кишечник - усиливает синтез кальцийсвязывающего белка, что в свою очередь

усиливает всасывание кальция в кишечнике;

Кости:

· поддержание гомеостаза кальция и фосфора

· минерализация и ремоделирование костной ткани: активирует остеобласты, что способствует депонированию кальция в костях.

Почки.

Мышцы - при недостаточности вит.Д снижается захват Са саркоплазматичес-

ким ретикулумом → мышечная слабость. У пожилых людей снижается концентрация рецепторов к вит.Д в мышечной ткани, что ведет к ослаблению силы мышц и повышает склонность к падениям.

Щелочная фосфатаза участвует в осаждении в костях фосфорнокислого кальция.

1,25(ОН)₂-вит.Д стимулирует экспрессию фактора роста (ТФРβ) и ИФР-1, что увеличивает пролиферацию и дифференцировку остеобластов - клеток, формирующих костную ткань, происходит ускорение синтеза коллагена 1 типа, белков костного матрикса.

24,25(ОН)₂вит.Д имеет важное значение в заживление переломов.

Синтез кальцитриола стимулируется паратгормоном, СТГ, половыми гормонами и инсулином. На весь метаболический цикл витамина Д требуется около 8-10 часов, после чего значительно усиливается всасывание кальция.

Печеночно-кишечная рециркуляция витамина Д – в кишечнике витамин Д преобразуется в водно-растворимые конъюгаты, но этому может препятствовать лигнин, содержащийся в волокнистых структурах пищи, путем их связывания и выделения из организма в комплексе с желчными кислотами. Вит.Д может непосредственно регулировать секрецию инсулина путем связывания с VDR β-клеток поджелудочной железы (инсулинорезистентность), а добавка вит.Д₃ в дозе 4000 МЕ/сут в течение 6 мес. значительно улучшает чувствительность к инсулину. Положительная корреляция между уровнем 25(ОН)вит.Д и уровнем общего холестерина, аполипопротеина А1, аполипопротеина В и триглицеридов.