Vitamina D

Antirahitica Vitamina D

DefintieVitamina Deste o grup de vitamine secosteroide liposolubile, cele dou forme relevante fiziologice majore fiind vitamina D2(ergocalciferol) i vitamina D3(colecalciferol). Fr un indice, vitamina D se refer la D2, D3sau ambele.IstoriaIn ceea ce priveste vitamina D, descoperirea ei este legata de boala numita rahitism. La sfarsitul secolului 18, s-a descoperit ca uleiul de ficat de cod trateaza aceasta boala, dar a fost nevoie de 20 ani pentru a descoperi ca acest lucru se datoreaza vitaminei D din ulei.Din cele mai vechi timpuri, observam existenta unei boli, rahitismul, care afecteaza copiii care locuiesc in regiunile mai putin insorite si este caracterizata de oase mari moi.Mult mai tarziu, in secolul al 18-lea, un medic englez, Dale Percival recomanda administrarea de ulei din ficat de cod pentru a preveni boala sau pentru a imbunatati starea de sanatate a copiilor cu aceasta boala.Apoi, in 1865, un medic francez, Armand Trousseau spune ca soarele are, de asemenea, un efect benefic.Dar abia in 1920, doi cercetatori, Mac Collum si Mellanbourg fac legatura dintre eficacitatea uleiului din ficat de cod in prevenirea si tratarea rahitismului, si prezenta in acest ulei a unei substante, si anume a vitaminei D. Si, in cele din urma, un chimist german pe nume Windaus reuseste sa elucideze formarea vitaminei D in 1928 si apoi izoleaza vitamina D2 si vitamina D3.FormeAu fost descoperite mai multe forme de vitamina D. Formele majore sunt D2sau ergocalciferol i D3sau colecalciferol. Acestea sunt cunoscute sub numele decalciferol. Vitamina D2a fost caracterizat din punct de vedere chimic n 1932. In 1936 structura chimic a vitaminei D3a fost stabilit i a rezultat n urma procesului de iradiere a 7-dehidrocolesterolului.Chimic, diferitele forme ale Vitaminei D sunt secosteroizi, adic steroizi unde un inel este rupt. Diferena structural dintre vitamina D2i D3este vizibil n structura molecular i anume n lanul lateral de molecule. Lanul lateral al vitaminei D2conine o legtur dubl ntre atomii de carbon 22 i 23 i un grup de metil lng atomul 24.

Vitamina D1Este compusa din ergocalciferol si lumisterol in raport 1:1

ergocalciferollumisterolVitamina D2

Ergocalciferol (derivat din ergosterol)Vitamina D3 Colecalciferol (sintetizat din 7-dehidrocolesterol in piele, derivat direct din colesterol)

Vitamina D422 - dehidroergocalciferol

Vitamina D5Sitocalciferol (din 7-dehidrositosterol)

Formarea vitaminei D2Trecerea ergosterolului in ergocalciferolAceasta trecere are loc, conform unuia dintre mecanismele cunoscute, astfel : - intr-o prima etapa, ergosterolul la care gruparea metil din pozitia 10 se afla in fata ciclurilor A si B, deci unit prin legatura , trece in lumisterol, la care acelasi metil se afla in spatele ciclurilor A si B, deci unit prin legatura .

- in etapa a doua se rupe legatura dintre C9 si C10 din cilcul B, stabilindu-se o dubla legatura intre C1 si C10. Substanta rezultata se numeste tahisterol.

- in etapa urmatoare are loc o rearanjare a dublelor legaturi care ajung sa formeze un sistem conjugat cu trei duble legaturi intre C9 C10, C5-C6 si C7-C8. In urma tahisteroluluitrece in ergocalciferol

- in raport cu legaturile duble de la C5 si C7, ergocalciferolul este un izomer cis; el se poate afla insa si intr-o conformatie alungita.- Primul produs activ obtinut prin iradierea colesterolului, desi era un amestec de lumisterol si ergocalciferol, a fost considerat o substanta pura si s-a numit vitamina D. Ulterior, cand s-a izolat ergocalciferolul pur diferit de vitamina D initiala s-a numit amestecul lumisterol+ergocalciferol, vitamina D1 iar ergocalciferolul pur, vitamina D2.

SurseRazele UV -vitamina D poate fi suplimentata in organism din diverse surse, indiferent daca va expuneti regulat la soare sau nuUleiul de peste - in special uleiul de ficat de cod, este cea mai buna sursa alimentara de vitamina D. O lingura din acest produs acopera 300% din valoarea zilnica recomandata de calciferol.Somonul - grasimile esentiale care se regasesc in carnea de somon recomanda acest aliment in cadrul unei diete echilibrate, insa tot somonul este si o sursa importanta de vitamina D. De altfel, o singura portie de somon asigura necesarul zilnic al acestei vitamine.Laptele -este o alta sursa excelenta de vitamina D un pahar furnizeaza un sfert din doza zilnica recomandata de vitamina D.Cerealele - o buna parte din cerealele comercializate sunt fortificate cu vitamina D.Ouale - galbenusul de ou contine o anumita doza de vitamina D, insa specialistii recomanda consumuloului intreg, pentru fixarea optima a vitaminei.Sucul de portocale - alaturi de cereale, sucul natural de portocale este comercializat de cele mai multe ori in varianta imbunatatita cu vitamina D.CiupercileMargarinaFicatul de vitaSoia

Forme active biologic- atat vitamina D2 cat si vitamina D3 nu au activitate biologica semnificativa, de aceea este nevoie sa fie metabolizate in forme hormonal active.- activarea are loc in doua etape, mai intai la nivel hepatic si apoi la nivel renal. Vitamina D avand o structura liposolubila este transportata in circulatie sub forma unui complex cu o alfa1 globulina specifica proteina transportoare a vitaminei D (VDBP = vitamin D binding protein). La nivel hepatic vitamina D sufera prima hidroxilare pentru a forma 25-OH vitamina D (calcidiol), un metabolit cu activitate biologica limitata.- 25-OH vitamina D este legata apoi de o proteina specifica si transportata la nivelul rinichiului unde are loc a doua hidroxilare; astfel, in tubul proximal renal sub actiunea 1-alfa hidroxilazei rezulta cel mai potent metabolit al vitaminei D: 1,25-(OH)2vitamina D (calcitriol). Placenta si tesutul granulomatos reprezinta inca doua situsuri extrarenale importante de productie a 1,25 -(OH)2vitaminei D.

25 OH vitamina D CALCIDIOL

1,25-(OH)2 vitamina D CALCITRIOLULEfectul biologicHidroxilarea renala reprezinta punctul major de control in metabolismul vitaminei D, fiind reglata de concentratia serica a calciului, fosfatului si parathormonului (PTH). Astfel, PTH si hipofosfatemia actioneaza independent pentru cresterea 1,25-(OH)2vitaminei D prin stimularea activitatii 1-alfa hidroxilazei renale, iar hipocalcemia stimuleaza secretia PTH care va creste productia de 1,25-(OH)2vitamina D la nivel renal.Cei trei hormoni implicati in reglarea metabolismului mineral si osos sunt PTH, calcitonina si 1,25 -(OH)2vitamina D. 1,25-(OH)2vitamina D se comporta ca un hormon clasic, semnalul transmis fiind realizat prin receptorii pentru calcitriol localizati in principal in intestin, os, rinichi, dar si in numeroase alte organe.1,25-(OH)2vitamina D legata de proteina transportatoare a vitaminei D ajunge la nivel intestinal, unde forma libera este preluata de enterocit si transportata spre un receptor nuclear protein-specific (VDR). Afinitatea acestui receptor pentru 1,25-(OH)2vitamina D este de 1000 ori mai mare decat pentru 25-OH vitamina D, ceea ce ar putea explica de ce 1,25-(OH)2vitamina D este mult mai activa biologic. Complexul calcitriol-VDR se leaga de receptorul x al acidului retinoic; in urma acestei interactiuni si a cuplarii cu secvente ADN specifice se modifica transcriptia genelor implicate in transportul calciului si se exprima in enterocit canalul de calciu epitelial si o proteina transportatoare a calciului (calbindin), efectul principal al 1,25-(OH)2vitaminei D fiind stimularea transportului calciului si fosforului din lumenul intestinului subtire in circulatie, ceea ce duce la cresterea concentratiei serice a calciului si fosforului.La nivel renal efectul vitaminei consta in cresterea reabsorbtiei tubulare a calciului; in glandele paratiroide inhiba transcriptia genei PTH cu scaderea sintezei acestui hormon.Datorita rolului sau in mentinerea homeostaziei calciului, calcitriolul este esential pentru procesal de remodelare osoasa. Prin interactiunea cu receptori specifici induce expresia proteinelor matricei osoase (osteopontina, osteocalcina, fosfataza alcalina) si suprima sinteza colagenului de tip I. De asemenea creste resorbtia osoasa in sinergie cu actiunea parathormonului, prin stimularea precursorilor osteoclastici imaturi, care prezinta receptori pentru ambii hormoni si care se vor transforma in osteoclaste mature. Acestea indeparteaza calciul si fosforul din os, mentinand nivelurile calciului si fosforului din sange. Concentratiile adecvate de Ca2+si HPO42-promoveaza mineralizarea osteoidului. Pe langa rolul in metabolismul osos calcitriolul exercita numeroase alte efecte:-imunomodulare: stimuleaza productia de cathelicidin, un agent antiinfectios capabil sa distruga in specialMycobacterium tuberculosis;-inhiba proliferarea keratinocitelor si fibroblastilor;-inhiba productia de renina;-creste contractilitatea miocardului;-creste productia de insulina;-inhiba angiogeneza;-este un inductor al apoptozei (producerea calcitriolului in diverse organe, cum ar fi colon, prostata, glanda mamara, regleaza genele care controleaza proliferarea)Concentratia de 1,25-(OH)2vitamina D reflecta activitatea 1-alfa hidroxilazei renale. Desi calcitriolul este metabolitul cel mai potent al vitaminei D, 25-OH vitamina D reflecta mai corect rezervele organismului si de aceea este preferat ca test initial pentru evaluarea statusului vitaminei D. Dozarea in laborator a calcitriolului are importanta in evaluarea hipercalcemiei, hipercalciuriei, hipocalcemiei, precum si a patologiei asociate. Este utila si testarea concomitenta a parathormonului intact.Prin administrarea de vitamina D la rahitici se normalizeaza mineralizarea cartilajelor epifizare, aflate in plina proliferare. Aceasta restaurare a calcifierii este in legatura cu doua efecte de ordin biochimic pe care le determina administrarea de vitamina D: cresterea absorbtiei intestinale de calciu (scazuta la rahitici) si normalizarea concentratiei de fosfor din plasma(scade secretia de fosfor).

Depozitarea si AbsorbtiaVitamina D se depoziteaza la nivelul pielii sub forma unor secretii uleioase, dar si in creier, piele, rinichi, plmni, glande suprarenale. Vitamina D3este produs n piele atunci cnd 7-dehidrocolesterolul reacioneaz cu lumina ultraviolet UVB la lungimi de unde ntre 270-300 nm, cu sinteza de vrf care apare ntre 295-297 nm. Daca in organism exista un surplus de Vitamina D, aceasta fiin o vitamina liposolubila, excesul se depoziteaza in tesutul adipos, in special in ficat, ceea ce poate fi daunator organismului. Vitaminele D introduse n organism prin alimentaie se absorb pasiv la nivelul intestinului subire, intrand in componenta chilomicronilor, i sunt transportate pe cale limfatica, mai apoi pe cale sanguina n organe.PatologieAvitaminozeLipsa de vitamina D determina boala numita rahitism. Aceasta boala se caracterizeaza printr-o mineralizare intarziata a oaselor. In asemeanea cazuri, oasele nu reusesc sa-si insuseasca hidroxil-apatitain cantitate suficienta si de aceea ele sunt relativ moi si flexibile. Lipsa de substanta solida este compensata de dezvoltarea anormala a articulatiilor la nivelul carora oasele cresc prin formare de tesut cartilaginos in cantitati foarte mari. La adulti se intalneste, de asemenea, o boala datorita carentei de vitamina D numita osteomalacie. Ea este carcaterizata de bilant negativ al calciului (se pierde mai mult decat se ingera) si de o demineralizare a oaselor care devin deformabile si fragile(osteoporoza). Durerea osoasa si slabiciunea musculara pot semnala lipsa de vitamina D. Cu toate acestea, in cazul multor persoane, simptomele sunt subtile. Nivelurile scazute din sange de vitamina D au fost asociate cu:risc crescut de deces ca urmare abolilor cardiovasculare, tulburari congnitive la persoanele in varsta, astm bronsicsever la copi,cancerSupradozajLa adultul sanatos, un aport de 50 000 UI pe zi, pentru o perioada de cateva luni, va duce la toxicitate, iar persoanele cu anumite afectiuni vor dezvolta mai usor hipercalcemie. Dintre manifestarile hipervitaminozei D importante sunt anorexia, senzatia de greata si voma, frecvent urmate de poliurie (emisia unei cantitati mari de urina diluata), senzatia de sete, slabiciune, nervozitate si prurit. In cazurile severe se poate ajunge la insuficienta renala.Cauzele deficitului de vitamina D- Consumul insuficient de vitamina D de-a lungul timpului.In general, ca urmare a uneidiete vegetarienestricte, intrucat majoritatea surselor naturale de vitamina D sunt de origine animala, inclusiv pestele si uleiurile din peste, galbenusul de ou, branza si ficatul de vita.- Expunerea limitata la soare.Organismul sintetizeaza vitamina D atunci cand pielea este expusa la lumina soarelui, iar perosanele care traiesc in tarile nordice, poarta haine largi sau au capul acoperit din motive religioase, nu isi expun suficient pielea la soare.- Tenul inchis la culoare.Pigment al pielii, melanina reduce capacitatea acesteia de a produce vitamina D ca raspuns la lumina soarelui. Conform studiilor, adultii care au pielea mai inchisa la culoare sufera de deficit de vitamina D.- Rinichii nu mai pot converti vitamina D in forma sa activa. Pe masura ce oamenii inainteaza in varsta rinichii lor sunt din ce in ce mai putin capabili de a coverti vitamina D in forma sa activa sporind astfel riscul de deficit de vitamina D.- Tractul digestiv nu poate absorbi in mod adecvat vitamina D.Unele probleme medicale, inclusivboala Crohn,fibroza chisticasiboala celiacapot afecta capacitatea intestinului de a absorbi vitamina D din alimentele pe care o persoana le consuma.-Obezitatea.Vitamina D este extrasa din sange de celulele adipoase, care influenteaza eliberarea acesteia in circuitul sangvin.