Med virkningen av et steroidhormon er 1,25-dihydroxycholecalciferol involvert i ganske mange metabolske prosesser. Kalsitriol er bundet til et intracellulært reseptorprotein ved målorganet - tarm, bein, nyreog paratyreoidea - og transportert inn i kjernen. Deretter påvirker vitamin-reseptorkomplekset DNA. Det endrer transkripsjonen (første trinn av proteinbiosyntese - dannelse av m-RNA) av forskjellige hormonsensitive gener. Til slutt fører denne prosessen til endringer i proteinbiosyntese med tilsvarende biologiske effekter. En viktig funksjon av vitamin D3 er regulering av kalsium og fosfat metabolisme sammen med parathyreoideahormon og kalsitonin. I forhold har vitamin D3 fire klassiske målorganer - bein, tynntarm, nyre og paratyreoidea.
Bein
Benvev består av osteoklaster (beinnedbrytende celler) og osteoblaster (beindannende cellestrukturer). Osteoklaster hugger en lakune inn i beinoverflaten via dannelsen av et "ekstracellulært lysosom", som igjen blir fylt og mineralisert på nytt av osteoblaster. Følgelig er både osteoklaster og osteoblaster avgjørende for fornyelse, ombygging og reparasjon av bein. 1,25-dihydroxycholecalciferol antas å spille en viktig rolle i benmetabolismen gjennom sin evne til å påvirke resorpsjon og mineralisering i den fysiologiske prosessen med dannelse og nedbrytning av beinvev. Ved å føre til økt syntese av osteoklaster fra hematopoietiske celler (celler av blod dannelse) og stimulere osteoblaster til å skille ut en resorpsjonsfaktor som fremmer osteoklastaktivitet, 1,25 (OH) 2D3 øker beinresorpsjonen. Stimulering av beinmineralisering er basert på økt tilførsel av kalsium og fosfat gjennom kalsitriol-indusert økt tarm absorpsjon. I denne prosessen virker 1,25 (OH) 2D3 synergistisk med parathyreoideahormon. Videre 1,25 (OH) 2D3, sammen med parathyreoideahormon, fremmer mobilisering av kalsium - når kalsiumnivået faller - og fosfat fra bein inn i det ekstracellulære rommet. Gjennom økt tarm absorpsjon i tillegg til mobilisering fra bein, opprettholder 1,25-dihydroxycholecalciferol blod konsentrasjoner av kalsium og fosfat. Siden osteoblaster har reseptorer for vitamin D hormon, kan det regulere syntesen av alkalisk fosfatase (AP) og osteokalsin i osteoblastkulturer. I tillegg, under påvirkning av 1,25 (OH) 2D3 i osteoblaster, utskilles andre komponenter i ekstracellulær matrise (ECM) i beinvev, som osteopontin, type 1 kollagen og hCYR61. Disse viser igjen spesifikke effekter som er viktige for beindannelse. Ved å fremme resorpsjon og mineralisering i den fysiologiske prosessen med dannelse og nedbrytning av beinvev, vitamin D hormon forårsaker en økning i beinomsetning og i forbindelse med tynntarm effekter, et positivt kalsium og bein balansere.
Tynntarm
Blant hovedrollene til vitamin D hormon er reguleringen av kalsium- og fosfatopptak i tynntarm. 1,25 (OH) 2D3 fører til økt syntese av det kalsiumbindende proteinet calbindin-D i celler i tynntarmen slimhinne via en transkripsjonell økning av det tilsvarende gen. Videre er 1,25 (OH) 2D3 i stand til å aktivere tarmkalsiumtransport i løpet av få minutter, uavhengig av gen aktivering. Til slutt, under påvirkning av 1,25-dihydroxycholecalciferol, begge tarmkalsium absorpsjon og kalsiumtransport i plasma økes.
Immune System
D-vitamin bidrar til det normale immunsystem funksjon og en sunn inflammatorisk respons. Vitamin D spiller en regulatorisk rolle i funksjonen til immunsystem. Vitamin D-reseptorer (VDR) har blitt oppdaget i monocytter og i både T hjelper 1 (Th1) og T hjelper 2 (Th2) celler (celler i immunsystem). Den aktive formen av vitamin D reduserer den inflammatoriske responsen til Th1-celler, undertrykker antigenpresentasjon av dendrittiske celler og spredning og immunoglobulinproduksjon. Nyre
Vitamin D-hormon har en viktig posisjon i hydroksyleringsreaksjonen i nyrene. Det hemmer hydroksyleringen av 25 (OH) D3 i alfa-stilling. Parallelt stimulerer kalsitriol hydroksylering i 1-stilling. Det antas at vitamin D-hormon påvirker nyreabsorbsjon og renal utskillelse av henholdsvis kalsium og fosfor.
parathyroid
Via en kalsiumsensor av organismen, paratyreoidea registrerer det nåværende kalsiumet konsentrasjon i serumet. Parathyroidhormon, som produseres i biskjoldbruskkjertelen, er ansvarlig for å opprettholde kalsiumnivået. Sekresjonen avhenger av det nåværende kalsiumet konsentrasjon. Når kalsiumnivået er lavt, frigjøres parathyroideahormon fra parathyroidea innen få minutter. Det stimulerer ekspresjonen av 1alfa-hydroksylase ved nyre og dermed dannelsen av vitamin D-hormon. Ved å fremme intestinal kalsiumabsorpsjon og mobilisering av kalsium fra bein til det ekstracellulære rommet sammen med paratyreoideahormon, øker 1,25 (OH) 2D3 serumkalsium konsentrasjonDet økte plasma 1,25 (OH) 2D3-nivået til gjengjeld hemmer sekretjonen av paratyreoideahormon. Denne mekanismen foregår via parathyroid vitamin D3-reseptorer. Hvis 1,25 (OH) 2D3 okkuperer disse reseptorene som er spesifikke for seg selv, kan vitaminet påvirke metabolismen til målorganet.
Andre effekter av 1,25-dihydroxycholecalciferol
I tillegg til de fire klassiske målorganene, har mange vev og celler også reseptorer for 1,25 (OH) 2D3, gjennom hvilke steroidhormonet har spesifikke effekter. Generelt er vitamin D-hormon et antiproliferativt og differensieringsinduserende stoff:
- Vekst og differensiering av epidermal og hematopoietisk (blod-dannende) celler.
- Differensiering og modning av benmargsceller
- Påvirke endokrine kjertler - i tillegg til insulin og paratyreoideahormon også utskillelse av skjoldbruskkjertelen hormoner.
- Hud - innflytelse på cellevekst og differensiering (dannelse og vekst av hårsekkene, differensiering av keratinocytter)
- Endokrin bukspyttkjertel (bukspyttkjertel) - modulering av insulinsekresjon
- Visse hjerne seksjoner - økning i aktiviteten til kolinacetyltransferase.
- Muskel - differensiering og modning av kondrocytter (celler av brusk vev) i ring oss dannelse (nye erstatningsben) etter brudd (ødelagt bein), direkte innflytelse på kalsiumtransport og proteinbiosyntese i muskler - til slutt fører til forbedring av muskler styrke -, samordning av muskelsammentrekning, tendens til å svinge.
- Ulike tumorceller - hemming av celleproliferasjon
