DSC
57 (11)

Kalcyferole — witaminy D

2.1. Rys historyczny

Pod pojęciem kalcyferole należy rozumieć grupę związków chemiczny o charakterze steroidów, wykazujących działanie biologiczne właściwe d| witamin D.

Jak sama nazwa wskazuje (łac. caldum — wapń i greckie phero — nios» rodzę), kalcyferole są czynnikami ściśle związanymi z przemianami wapnjj w organizmie ludzi i zwierząt. Ze względu na komplementarność gospodaruj wapniowej i fosforanowej, czego wyrazistym przejawem jest odkładanie się fosforanów wapnia w kościach i zębach w procesie ich mineralizacji, kał-cyferole można traktować jako bioregulatory metabolizmu tych dwóch pier. wiastków w naszym organizmie.

Przedłużający się niedobór witaminy D prowadzi do pojawienia się typowych objawów awitaminozy D, która u dzieci ma postać krzywicy (:rachitis), zaś u dorosłych — osteomalacji, tj. rozmiękania kości.

Spośród kilkunastu związków wykazujących działanie przeciwkrzywicze (antyrachityczne) — zaliczanych do witamin D — tylko dwa mają istotne znaczenie praktyczne; są to: witamina D₂, znana pod nazwą ergokalcyferol, oraz D₃, zwana cholekalcyferolem. Inne kalcyferole, oznaczane symbolami D_s, D₆ i D₇, wykazują tylko niewielką aktywność antyrachityczną i z tej racji nie mają większego znaczenia. Warto odnotować, że związek oznaczany początkowo jako witamina okazał się w istocie mieszaniną dwóch różnych substancji i stąd indeksy cyfrowe zaczynają się od dwójki.

Krzywica była znana od bardzo dawna, ale dopiero w XVII w. dokładnie opisano to niedomaganie, a sto lat później po raz pierwszy zastosowano tłuszcz wątrobowy ryb (tran) do leczenia tej choroby, jednakże wyjaśnienie zarówno przyczyn krzywicy, jak również przeciwkrzywiczej aktywności tranu, stało się możliwe dopiero w początkach XX stulecia dzięki odkryciu witamin D i ich prekursorów, tj. prowitamin. Niezależnie od tego wielu lekarzy wskazywało na wielkie znaczenie światła słonecznego dla profilaktyki krzywicy. Rozpowszechnienie tej choroby w regionach północnych i fakt, że w krajach tropikalnych nie występowała, stanowiło mocne wsparcie tezy o dobrodziejstwie promieni słonecznych.

W roku 1922 E.V. Mc Collum udowodnił, że czynnik przeciwkrzywiczy zawarty w tranie nie jest tożsamy z witaminą A i nazwał go witaminą D.

Mniej więcej w tym samym czasie wykazano, że dzieci chore na krzywicę można leczyć za pomocą promieni ultrafioletowych (UV) lub światła słonecznego. Wkrótce potem ukazały się doniesienia, że różne produkty spożywcze j karma zwierząt po naświetlaniu lampą kwarcową wykazywały wyraźne właściwości przeciwkrzywicze, mimo iż przed takim zabiegiem były ich pozbawione. Na tej podstawie wysunięto hipotezę, że w organizmie ludzi występuje endogenny czynnik, który pod wpływem promieni UV przekształca _się w witaminę D. Czynnik ten musi być zatem prowitaminą D. W ten sam sposób można objaśnić efekt naświetlania lampą kwarcową produktów spożywczych i karmy dla zwierząt

A zatem między leczniczym działaniem tranu i dobroczynnym wpływem promieniowania UV istnieje wzajemna zależność.

Wielką zasługą niemieckiego chemika A. Windausa było wyodrębnienie W latach trzydziestych XX w. zarówno witaminy D₂, jak i D₃ oraz ustalenie ich struktury.

Obecnie wiadomo, że kalcyferole przejawiają swoją aktywność biologiczną dopiero po zachodzącej wewnątrz organizmu biokonwersji w odpowiednie hydroksylowe pochodne i te dopiero stymulują wchłanianie jonów wapniowych i fosforanów w przewodzie pokarmowym, a także mineralizację kości i zębów. A zatem kalcyferole są raczej prekursorami odpowiednich hormonów fprohormonami) i tylko w przypadku niedostatecznej ekspozycji na światło słoneczne odgrywają rolę witamin i muszą być dostarczane z zewnątrz, tj. i pokarmem.

Warto podkreślić, że witaminy D we współdziałaniu z pewnymi hormonami, a mianowicie parathormonem i kalcytoniną, uczestniczą w regulacji stężenia jonów Ca²⁺ w osoczu krwi, co ma istotne znaczenie dla normalnego funkcjonowania całego organizmu.

2.2. Budowa i nazewnictwo

Rozwój wiedzy o roli biologicznej i przemianach witamin D, a zwłaszcza odkrycie i wyodrębnienie w latach sześćdziesiątych XX w. metabolitów tych witamin, będących właściwymi aktywnymi związkami o hormonopodobnym charakterze, spowodował konieczność opracowania nowego, uproszczonego systemu nazewnictwa dla witamin D i substancji pokrewnych. Zgodnie z zaleceniami Komisji Słownictwa Biochemicznego IUPAC - IUB wprowadzono takie terminy jak: kalcyol, kalcydiol i kalcytriol na określenie odpowiednio: cbolekalcyferolu (witaminy D₃); 25-hydroksycholekalcyferolu i 1,25-dihydro-ksycholekalcyferolu. Analogicznie w odniesieniu do witaminy D₂ ijej metabolitów zaproponowano nazwy: crkalcyol, erkalcydiol i erkalcytriol na określenie: