ویتامین D: تعریف ، سنتز ، جذب ، انتقال و توزیع

ویتامین D نشان دهنده یک عمومی اصطلاح برای استروئیدهای seco (حلقه B در استروئید باز است) با فعالیت بیولوژیکی فعال. از نظر پزشکی مهم است:

  • ارگوسترول (پروویتامین) → ویتامین D2 (ارگوکالسیفرول) - موجود در غذاهای گیاهی.
  • 7-دهیدروکلسترول (پروویتامین) → ویتامین D3 (کلکالسیفرول) - در غذاهای حیوانی وجود دارد.
  • کلسیدیول (25-هیدروکسی کلکالسیفرول ، 25-OH-D3) - سنتز درون زا در کبد.
  • کلسیتریول (1,25،1,25-دی هیدروکسیل کلکالسیفرول ، 2،3- (OH) XNUMX-DXNUMX) - سنتز درون زا در کلیه ؛ فرم فعال هورمونی

از نظر ساختاری ، مانند تمام استروئیدها ، ویتامین D2 و D3 حاوی سیستم حلقه ای معمولی است کلسترول (A ، B ، C ، D) ، با حلقه B شکسته. مقادیر ویتامین D در واحد وزن بیان می شود:

  • 1 واحد بین المللی (IU) معادل 0.025 میکروگرم از است ویتامین D.
  • 1 میکروگرم با 40 IU ویتامین D مطابقت دارد

ترکیب

ماده اولیه برای سنتز درون زا ویتامین D3 در پوست 7-دهیدروکلسترول است. این پروویتامین در بالاترین سطح یافت می شود غلظت در لایه بازال (لایه پایه) و لایه اسپینوزوم (لایه سلول خاردار) از پوست و از گرفته شده است کلسترول در روده مخاط (مخاط روده) و کبد با عملکرد دهیدروژناز (هیدروژنآنزیم تقسیم) مورد دوم ، به نوبه خود ، می تواند به صورت درون زا در روده سنتز شود مخاط (مخاط روده) و کبد و از طریق مواد غذایی با منشا حیوانی خورده می شود. تحت تأثیر تابش UV-B با طول موج بین 280-315 نانومتر با حداکثر اثر در حدود 295 نانومتر ، در اولین مرحله یک واکنش فتوشیمیایی منجر به شکاف حلقه B در اسکلت استران می شود و در نتیجه تبدیل می شود. 7-دهیدروکلسترول به ویتامین D3. در مرحله دوم ، پروویتامین D3 توسط یک ایزومریزاسیون حرارتی مستقل از نور (تبدیل مولکول به ایزومر دیگر) به ویتامین D3 تبدیل می شود [2-4 ، 6 ، 11]. ویتامین D2 می تواند به صورت درون زا از ارگوسترول سنتز شود. ارگوسترول از ارگانیسم های گیاهی نشات می گیرد و از طریق مصرف غذاهای گیاهی وارد بدن انسان می شود. ویتامین D3 مشابه سنتز ویتامین D2 درون زا ، از ارگوسترول در داخل سنتز می شود پوست تحت تأثیر نور UV-B توسط یک واکنش فتوشیمیایی و به دنبال آن گرما-ایزومریزاسیون مستقل از نور (تبدیل مولکول به ایزومر دیگر تحت تأثیر گرما). بیش از 50٪ روزانه ویتامین D نیاز از تولید درون زا تأمین می شود.هایپرویتامینوز با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه UV-B امکان پذیر نیست ، زیرا بالاتر از ویتامین D3 است غلظت از 10-15٪ محتوای اصلی 7-دهیدروکلسترول ، هم پروویتامین D3 و هم ویتامین D3 به ایزومرهای غیرفعال تبدیل می شوند. میزان سنتز ویتامین D به عوامل مختلفی بستگی دارد ، از جمله:

  • فصل
  • محل اقامت (عرض جغرافیایی)
  • میزان آلودگی هوا ، آلودگی ازن در مناطق صنعتی.
  • در فضای باز بمانید
  • استفاده از ضد آفتاب با ضریب محافظت در برابر آفتاب (> 5)
  • پوشش بدن به دلایل مذهبی
  • رنگ پوست و رنگدانه
  • بیماری های پوستی ، سوختگی
  • سن

جذب

مانند تمام ویتامین های محلول در چربی ، ویتامین D نیز به عنوان بخشی از هضم چربی در روده کوچک فوقانی جذب می شود ، یعنی وجود چربی های غذایی به عنوان ناقلین مولکول های لیپوفیلیک (محلول در چربی) و اسیدهای صفراوی برای حل شدن (افزایش حلالیت) و تشکیل میسل (تشکیل گویچه های حمل و نقل که مواد محلول در چربی را در محلول آبی قابل حمل می کند) برای جذب بهینه روده (جذب از طریق روده) ضروری است. ویتامین D رژیم غذایی به روده کوچک وارد می شود و از طریق انتشار غیرفعال به عنوان جزئی از میسل های مخلوط شده به سلولهای انترولیوم (سلولهای اپیتلیوم روده کوچک) جذب می شود. میزان جذب بستگی زیادی به نوع و مقدار لیپیدهای عرضه شده همزمان دارد. از نظر سلولی (درون سلول) ، ترکیب (جذب) ویتامین D در شیلومایکرون ها (لیپوپروتئین های غنی از لیپید) وجود دارد که ویتامین D را از طریق لنف به گردش خون محیطی منتقل می کند. با کبد / کیسه صفرا ، لوزالمعده (لوزالمعده) و عملکرد روده کوچک ، و همچنین مصرف کافی چربی های رژیم غذایی ، تقریباً 80٪ ویتامین D مواد غذایی (غذایی) جذب می شود.

حمل و نقل و توزیع در بدن

در حین انتقال به کبد ، کیلومکرونها به بقایای شیلومایکرون (ذرات باقیمانده چیلومیکرون کم چرب) تجزیه می شوند و ویتامین D جذب شده به یک پروتئین خاص اتصال دهنده ویتامین D (DBP) منتقل می شود. ویتامین D سنتز شده در پوست در جریان خون آزاد می شود و به کبد متصل به DBP منتقل می شود. DBP با ویتامین D2 و ویتامین D3 و همچنین با ویتامین D هیدروکسیله (حاوی گروه OH) متصل می شود. DBP با ویتامین پیوند می یابد D2 و ویتامین D3. سرم غلظت DBP حدود 20 برابر بیشتر از لیگاندهای فوق (شرکای اتصال) است. فرض بر این است که در شرایط عادی فقط بین 3-5٪ از ظرفیت اتصال DBP اشباع شده است. ویتامین D3 عمدتا در چربی و عضله با نیمه عمر بیولوژیکی طولانی ذخیره می شود.

بیوتانسفرمت

در کبد و کلیه، ویتامین D3 به تبدیل می شود کلسیتریول (1,25،1,25-dihydroxylcholecalciferol ، 2،3- (OH) XNUMX-DXNUMX) ، هورمون متابولیکی ویتامین D ، توسط هیدروکسیلاسیون دو برابر (قرار دادن گروه های OH). اولین واکنش هیدروکسیلاسیون در میتوکندری ("نیروگاه های انرژی") یا میکروزوم ها (وزیکول های محدود غشای کوچک) کبد ، و به میزان کمتری در کلیه و روده ، با استفاده از 25-هیدروکسیلاز (آنزیمی) ، که ویتامین D3 را به 25-hydroxycholecalciferol (25-OH-D3 ، کلسیدیول) تبدیل می کند. 1-آلفا-هیدروکسیلاز واسطه گام دوم هیدروکسیلاسیون در است میتوکندری توبول پروگزیمال کلیه (توبول کلیه). این آنزیم 25-OH-D3 متصل به DBP را از کبد به کبد تبدیل می کند کلیه با قرار دادن یک گروه OH دیگر در بیولوژیکی فعال 1,25،2- (OH) 3-DXNUMX ، که اثرات هورمونی خود را در اندام های هدف ، از جمله روده کوچک، استخوان ، کلیه و غده پاراتیروئید. فعالیتهای کم 1-α-هیدروکسیلاز در سایر بافتهای دارای گیرنده های ویتامین D که دارای اتوکرین هستند نیز یافت می شود (ترشح می شود هورمون بر روی سلول ترشحی عمل می کند) یا عملکردهای پاراکرین (هورمون های ترشح شده بر روی سلول های محیط نزدیک تأثیر می گذارند) ، مانند روده بزرگ, پروستات، پستان ، و سیستم ایمنی بدن [2-4 ، 6 ، 7 ، 10 ، 11]. در یک مرحله هیدروکسیلاسیون جایگزین ، 25-OH-D3 می تواند به 24,25،2- (OH) 3-DXNUMX در میتوکندری اثر توبول پروگزیمال کلیه با عملکرد 24-هیدروکسیلاز - سایپرز ، باشگاه دانش تاکنون ، این واکنش هیدروکسیلاسیون با تولید متابولیت های بی اثر (واسطه ها) یک مرحله تخریب محسوب می شد. با این حال ، تصور می شود که 24,25،2-dihydroxylcholecalciferol اکنون در متابولیسم استخوان عملکرد دارد [4-10 ، 11 ، 25]. 3-OH-D3 متابولیت غالب ویتامین D است که در پلاسما در گردش است و بهترین نشانگر وضعیت تأمین ویتامین D1,25 است. غلظت گردش 2،3- (OH) XNUMX-DXNUMX به خوبی توسط سطح پلاسما تنظیم می شود هورمون پاراتیروئید (PTH) و ویتامین D و کلسیم سطح ، به ترتیب هیپرکلسمی (کلسیم بیش از حد) و افزایش سطح ویتامین D باعث فعالیت 24 هیدروکسیلاز می شود ، در حالی که فعالیت 1 آلفا هیدروکسیلاز را مهار می کند. در مقابل ، هیپوکلسمی (کلسیم کمبود) و هیپوفسفاتمی (فسفات کمبود) رهبری به افزایش فعالیت 1-آلفا-هیدروکسیلاز از طریق تحریک تولید PTH [1-3 ، 6 ، 7 ، 10].

معادل ویتامین D2 و ویتامین D3

دیدگاه قبلاً معادل سازی و تعویض ویتامین D2 و ویتامین D3 با مطالعات فارماکوکینتیک اخیر رد شده است. ترانگ و همکاران در کارهای خود بعد از 1.7 هفته مصرف 25 واحد بین المللی ویتامین D3 و ویتامین D3 به ترتیب غلظت سرمی 2-OH-D4,000 در سرم 2 برابر بالاتر یافت. مستگلیا و همکاران نتیجه گرفت که در زنان یائسه ، پوکی استخوان در یک مداخله سه ماهه ، دوزهای خوراکی بسیار بالاتری از ویتامین D3 در مقایسه با ویتامین D2 توصیه شده معمول روزانه مورد نیاز است مقدار 800 IU برای دستیابی به سطح سرمی کافی 25-OH-D3. علاوه بر این ، تصور می شود که متابولیت های ویتامین D2 اتصال کمتری به پروتئین متصل به ویتامین D پلاسما ، متابولیسم غیرفیزیولوژیک و نیمه عمر کوتاه تر نسبت به ویتامین D3 دارند. به دلیل اختلاف بین دو شکل ویتامین D در مولر سطح ، ویتامین D 2 را نمی توان برای مکمل یا تقویت مواد غذایی توصیه کرد.

دفع

ویتامین D و متابولیت های آن عمدتا از طریق دفع می شود صفرا و فقط به میزان كلی