Synteza witaminy D

3

i funkcje

jej hydroksylowych

pochodnych

Adam Biernat

Artur Choiński

Dobrawa Król

Biosynteza Witaminy D3

Cholesterol ulega

odwodorowaniu i powstaje 7-

dehydrocholesterol, reakcja ta

zachodzi w skórze. Następnie

promieniowanie UV powoduje

powstanie prowitaminy D3.

Aktywne formy witaminy D3

powstają w wątrobie i są to

formy hydroksylowe. I tak:

– pod wpływem 25-hydroksylazy

powstaje 25OH-D3. Reakcja ta

zachodzi z udziałem reduktazy

cyt.P450.

– Następnie przekształcenia

zachodzą w nerce, i tak:

• działa 1α-hydroksylaza i

powstaje najaktywniejsza forma

– 1,25(OH)

2

D

3

.

• Mogą w nerce powstawać dwie

inne formy: 24,25(OH)

2

D

3

ale

również forma trihydroksylowa

1,24,25(OH)

3

D

3

Mechanizm działania wit D

3

Witamina D3 , a właściwie

jej hydroksylowe pochodne

działają jak klasyczny

hormon steroidowy, czyli nie

poprzez receptory błonowe,

ale wnikając do cytoplazmy i

tam działając na swój

receptor, bądź wnikając

bezpośrednio do jądra

komórkowego i wpływając

na ekspresję genów

kodujących białka m.in.

wiążące wapń w jelitach i

transportujące ten wapń.
W ten sposób wpływa na

podwyższenie poziomu

jonów wapniowych zarówno

we krwi jak i w komórkach.

Funkcje Witaminy D

3

Podstawową funkcją jest utrzymanie takiego stężenia jonów

wapniowych i fosforanowych w osoczu, które zapewnia iż

tworzą one roztwór mający właściwości roztworu

przesyconego. Generalnie zadaniem wit D

3

jest przyśpieszone

wchłanianie tych jonów w jelicie oraz uwapnienie kości. Ale

pamiętać należy, że przy obniżonej podaży jonów wapniowych

w pokarmie, 1α

25(OH)

2

D

3

odpowiada również za resorpcję

tych jonów z kości. Z metabolizmem witaminy D

3

i z regulacją

poziomu jonów wapniowych zarówno w kościach jak i w

surowicy krwi współuczestniczą dwa hormony peptydowe:

parathormon i kalcytonina. Parathormon, produkowany przez

przytarczyce, działa przede wszystkim na uwalnianie wapnia z

kości. Drugim hormonem zaangażowanym w gospodarkę

wapniową jest kalcytonina. Hamuje ona resorpcję wapnia z

kości zarówno w obecności jak i braku witaminy D3, a swoje

działanie wykonuje m.in. Poprzez zmniejszenie ilości

osteoklastów oraz ich aktywności resorpcyjnej. Molekularnie

znosi ona działanie parathormonu.

Nieprawidłowy poziom wit

D

3

Niedobór witaminy D3 lub jej pochodnych

spowodowany nieprawidłowym odżywianiem, czy też

zaburzeniami genetycznymi, prowadzi do krzywicy w

czasie rozwoju osobniczego lub osteomalacji u

dorosłych. Również niektóre leki wpływają

zakłócająco na przemianę witaminy D3. Osobom

chorym na padaczkę podaje się fenylobarbitural oraz

fenylohydantoninę. Okazuje się, że po podaniu tych

leków istotnie obniża się stężenie 1α

25(OH)

2

D

3

co

za tym idzie obniża się poziom jonów wapniowych w

surowicy, a wzrasta aktywność fosfatazy alkalicznej.

Wskazuje to na zakłócenia syntezy 1α

25(OH)

2

D

3

co

spowodowane jest głównie obniżeniem aktywności

1α hydroksylazy.

• Krzywica - wywołana jest blokiem enzymatycznym 1α hydroksylazy.

• Hipofosfatemia rodzinna - obniżenie jonów fosforanowych w osoczu,

spowodowane zarówno upośledzeniem wchłaniania tych jonów, jak

również zwiększonym wydalaniem z moczem. Dodatkowe podłoże

molekularne nie jest do końca poznane, chociaż wykluczono w tym

przypadku udział bloku 1α hydroksylazy. Należy zaznaczyć, że

zwiększenie stężenia fosforanów w kanalikach nerkowych hamuje syntezę

1α 25(OH)

2

D

3

. Zmniejszone stężenie tej witaminy powoduje z kolei

zmniejszenie wchłaniania wapnia i w ten sposób koło się zamyka.

• Fakty te wskazują, że przemiany jonów wapniowych i fosforanowych są ze

sobą nierozerwalnie związane, a systemy regulacyjne takie jak: 1α

25(OH)

2

D

3

, parathormon, kalcytonina, są wspólne dla utrzymania

odpowiedniego poziomu tych jonów. Inną przyczyną zaburzeń gospodarki

wapniowo-fosforanowej może być nieprawidłowe funkcjonowanie

gruczołów (tych, w których syntetyzowane są hormony zaangażowane w

metabolizm tych związków). Przykładem może być nadczynność

przytarczyc, ktróej objawem jest hiperkalcemia. Pierwotna czynność tych

gruczołów objawia się zaburzeniami pomiędzy wydzielaniem

parathormonu, a stężeniem jonów wapniowych we krwi. Choroba ta

prowadzi do tworzenia kamieni nerkowych. Inne przyczyny hiperkalcemii,

to nadczynność tarczycy, nowotwory, czy niewydolność nerek.

Zakłócenia gospodarki

wapniowo-fosforanowej

Zakłócenia gospodarki

wapniowo-fosforanowej

Hiperkalcemia długotrwała prowadzić może do

różnego rodzaju zmian szczególne w układzie

nerwowym, czego przejawem są zaburzenia

psychiczne.
Z kolei hipokalcemia wywoływana jest

niedoczynnością przytarczyc, co skutkuje

upośledzonym wydzielaniem parathormonu i

bardzo często dochodzi również do zakłóceń w

syntezie 1α 25(OH)

2

D

3

. Głównym objawem

hipokalcemii jest tężyczka i zachodzi to przy

jednoczesnym niedoborze jonów magnezowych. W

przypadku hipokalcemii długotrwałej objawami są

skurcze mięśni twarzy lub skurcz naczyń

przedramienia prowadzący do przykurczu palców.

Dziękujemy za uwagę