vitamin D representerer a generisk betegnelse på seco steroider (B-ring i steroid er åpen) med biologisk aktiv aktivitet. Medisinsk viktige er:
- Ergosterol (provitamin) → vitamin D2 (ergocalciferol) - finnes i vegetabilsk mat.
- 7-dehydrokolesterol (provitamin) → vitamin D3 (kolekalsiferol) - forekommer i animalsk mat.
- Kalsidiol (25-hydroksykolekalsiferol, 25-OH-D3) - endogen syntese i leveren.
- Kalsitriol (1,25-dihydroksylkolekalsiferol, 1,25- (OH) 2-D3) - endogen syntese i nyrene; hormonell aktiv form
Strukturelt, som alle steroider, inneholder vitamin D2 og D3 det typiske ringsystemet til kolesterol (A, B, C, D), med B-ringen ødelagt. D-vitaminmengder uttrykkes i vektenheter:
- 1 Internasjonal enhet (IE) tilsvarer 0.025 µg vitamin D.
- 1 µg tilsvarer 40 IE vitamin D
Syntese
Startstoffet for den endogene syntesen av vitamin D3 i hud er 7-dehydrokolesterol. Dette provitaminet finnes i det høyeste konsentrasjon i stratum basale (basal lag) og stratum spinosum (prickle cell lag) av hud og er avledet fra kolesterol i tarmene slimhinne (tarmslimhinne) og leveren ved virkning av en dehydrogenase (hydrogen-spaltende enzym). Sistnevnte kan i sin tur syntetiseres endogent i tarmene slimhinne (tarmslimhinne) og leveren og inntatt via mat av animalsk opprinnelse. Under påvirkning av UV-B-stråling med en bølgelengde mellom 280-315 nm med maksimal effekt rundt 295 nm, fører et fotokjemisk reaksjon i et første trinn til splitting av B-ringen i steranskjelettet, noe som resulterer i 7-dehydrokolesterol i previtamin D3. I et andre trinn blir previtamin D3 omdannet til vitamin D3 ved en lysuavhengig termisk isomerisering (omdanning av molekylet til en annen isomer) [2-4, 6, 11]. Vitamin D2 kan syntetiseres endogent fra ergosterol. Ergosterol stammer fra planteorganismer og kommer inn i menneskekroppen gjennom forbruk av vegetabilsk mat. Analog til endogen vitamin D3-syntese, vitamin D2 syntetiseres fra ergosterol i hud under påvirkning av UV-B-lys av en fotokjemisk reaksjon etterfulgt av lysuavhengig termoisomerisering (konvertering av molekylet til en annen isomer under påvirkning av varme). Mer enn 50% av det daglige vitamin D kravet er oppfylt fra endogen produksjon.Hypervitaminose er ikke mulig ved langvarig eksponering for UV-B-stråling, fordi over en previtamin D3 konsentrasjon på 10-15% av det opprinnelige innholdet av 7-dehydrokolesterol, både previtamin D3 og vitamin D3 omdannes til inaktive isomerer. Frekvensen av vitamin D-syntese avhenger av flere faktorer, for eksempel:
- Årstid
- Bosted (breddegrad)
- Omfanget av luftforurensning, ozonforurensning i tettbebyggelse.
- Hold deg utendørs
- Bruk av solkrem med solbeskyttelsesfaktor (> 5)
- Kroppsdekning av religiøse grunner
- Hudfarge og pigmentering
- Hudsykdommer, brannsår
- Alder
resorpsjon
Som alle fettløselige vitaminer, blir vitamin D absorbert (tatt opp) i øvre tynntarmen som en del av fettfordøyelsen, dvs. tilstedeværelsen av fettstoffer som bærere av lipofile (fettløselige) molekyler og gallsyrer for å oppløse (øke løselighet) og danner miceller (danner transportkuler som gjør fettløselige stoffer som kan transporteres i vandig løsning) er nødvendig for optimal tarmabsorpsjon (opptak via tarmen). Diett-vitamin D kommer inn i tynntarmen og absorberes som en komponent av blandede miceller i enterocytter (celler i tynntarmsepitelet) via passiv diffusjon. Absorpsjon er sterkt avhengig av typen og mengden lipider som tilføres samtidig. Intracellularly (i cellen), innlemmelse (opptak) av vitamin D skjer i chylomicrons (lipidrike lipoproteiner), som transporterer vitamin D via lymfen inn i perifer sirkulasjon. Med intakt lever / galleblære, bukspyttkjertel (bukspyttkjertel) og tynntarmsfunksjon, samt tilstrekkelig inntak av diettfett, absorberes omtrent 80% av fordøyelses (diett) vitamin D.
Transport og distribusjon i kroppen
Under transport til leveren blir kylomikroner nedbrutt til kylomikronrester (fettfattige kylomikronresterpartikler) og absorbert vitamin D overføres til et spesifikt vitamin D-bindende protein (DBP). D-vitamin syntetisert i huden frigjøres i blodet og transporteres også til leveren bundet til DBP. DBP binder seg med både vitamin D2 og vitamin D3, samt med hydroksylert (OH-gruppeholdig) vitamin D. DBP binder med vitamin D2 og vitamin D3. Serumet konsentrasjon av DBP er omtrent 20 ganger høyere enn for ovennevnte ligander (bindingspartnere). Det antas at bare mellom 3-5% av bindingskapasiteten til DBP er mettet under normale forhold. Vitamin D3 lagres hovedsakelig i fett og muskler med lang biologisk halveringstid.
Biotransformasjon
I leveren og nyre, vitamin D3 konverteres til kalsitriol (1,25-dihydroksylcholecalciferol, 1,25- (OH) 2-D3), det metabolisk aktive vitamin D-hormonet, ved dobbelt hydroksylering (innsetting av OH-grupper). Den første hydroksyleringsreaksjonen skjer i mitokondrier (“Energikraftverk”) eller mikrosomer (små membranbegrensede vesikler) i leveren, og i mindre grad i nyre og tarmen, ved hjelp av 25-hydroksylase (et enzym), som omdanner vitamin D3 til 25-hydroksykolekalsiferol (25-OH-D3, kalsidiol). 1-alfa-hydroksylase formidler det andre hydroksyleringstrinnet i mitokondrier av den proksimale nyretubuli (nyretubuli). Denne enzymen konverterer 25-OH-D3 bundet til DBP fra leveren til nyre ved innføring av en annen OH-gruppe i den biologisk aktive 1,25- (OH) 2-D3, som utøver dens hormonelle effekter på målorganer, inkludert tynntarm, bein, nyre og paratyreoidea. Lave aktiviteter av 1-alfa-hydroksylase finnes også i andre vev med vitamin D-reseptorer som har autokrin (frigjort hormoner virker på selve utskillingscellen) eller parakrinfunksjoner (frigitte hormoner virker på celler i nærmeste miljø), som f.eks kolon, prostata, bryst og immunsystem [2-4, 6, 7, 10, 11]. I et alternativt hydroksyleringstrinn kan 25-OH-D3 omdannes til 24,25- (OH) 2-D3 i mitokondrier av det proksimale nyretubuli ved virkning av 24-hydroksylase. Inntil nå ble denne hydroksyleringsreaksjonen ansett som et nedbrytningstrinn med generering av ineffektive metabolitter (mellomprodukter). Imidlertid antas 24,25-dihydroksylkolekalsiferol nå å ha funksjoner i beinmetabolisme [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 er den dominerende vitamin D-metabolitten som sirkulerer i plasma og representerer den beste indikatoren for vitamin D3-tilførselsstatus. Konsentrasjonen av sirkulerende 1,25- (OH) 2-D3 er finregulert av plasmanivåer på parathyreoideahormon (PTH) og vitamin D og kalsium nivåer, henholdsvis. Hyperkalsemi (kalsium overskudd) og forhøyede vitamin D-nivåer fremmer 24-hydroksylase-aktivitet, mens de hemmer 1-alfa-hydroksylase-aktivitet. I kontrast, hypokalsemi (kalsium mangel) og hypofosfatemi (fosfat mangel) føre til en økning i 1-alfa-hydroksylase-aktivitet via stimulering av PTH-produksjon [1-3, 6, 7, 10].
Ekvivalens av vitamin D2 og vitamin D3
Det tidligere etablerte synet på ekvivalens og utskiftbarhet av vitamin D2 og vitamin D3 er blitt tilbakevist av nylige farmakokinetiske studier. I sitt arbeid har Trang et al. fant en 1.7 ganger høyere serumkonsentrasjon av 25-OH-D3 i den vitamin D3-supplerte gruppen av pasienter etter to ukers inntak av henholdsvis 2 IE vitamin D4,000 og vitamin D2. Mastaglia et al. konkluderte med at postmenopausale, osteoporotiske kvinner i en tremånedersintervensjon, krever mye høyere orale doser av vitamin D3 sammenlignet med den vanlige anbefalte daglige vitamin D2 dose på 800 IE for å oppnå tilstrekkelige serumnivåer på 25-OH-D3. I tillegg antas det at vitamin D2-metabolitter har lavere binding til plasmatisk vitamin D-bindende protein, ikke-fysiologisk metabolisme og kortere halveringstid sammenlignet med vitamin D3. På grunn av avviket mellom de to formene av vitamin D ved jeksel nivå, kan ikke vitamin D 2 anbefales for tilskudd eller matforsterkning.
utskillelse
D-vitamin og dets metabolitter skilles hovedsakelig ut via galle og bare i liten grad renalt.
