Физиологично значение на витамин D

Витамин D е мастноразтворим витамин, известен още под наименованията калциферол, антирахитичен витамин и „мастноразтворим фактор D". Нарича се калциферол поради това, че благоприятства отлагането на калций в костите, с което способства за растежа на скелета и за здравината на костите. Витамин D₂ е изолиран през 1932 година. През 1935 година е открит 7-дехидрохолестеролът, а през 1937 година е идентифициран витамин D₃.

Структура на витамин D

Известни са няколко витамера - от D₁ до D₅, като всеки от тях се отличава с различна биологична активност. В природата се установяват само витамин D2 (наречен ергокалциферол) и витамин D₃ (наречен холекалциферол). Истинският антирахитичен витамин е холекалциферолът. Ергокалциферолът произхожда от ергостерин, облъчен с ултравиолетови лъчи. Той е неактивен витамин D, съдържащ се в житните растения. Ергокалциферолът се приема с храната и се отлага в подкожието, като под действието на слънчевите ултравиолетови лъчи се превръща в активен витамин D₂. В кръвта той се абсорбира бързо и може да се съхранява в мастната тъкан в продължение на няколко месеца.

Храни, в които се съдържа витамин D

Витамин D се съдържа предимно в храните с животински произход. Много рядко се среща в природата. В по-големи количества се съдържа в: рибните масла (моруновото масло), сьомгата, скаридите, животинските мазнини, кравето масло, млякото, черния дроб, яйчния жълтък, кашкавала, сиренето. В хранителните добавки се използва витамин D в две форми - са ергокалциферол (витамин D₂) и холекалциферол (витамин D₃).

Витамин D не се разрушава при термична обработка и се запазва непроменен при съхранение за продължително време, тъй като представлява стабилно съединение. Някои медикаменти повлияват абсорбцията, усвояването и/или активирането на витамин D. Такива са вещества, чието действие се изразява в понижаване нивото на холестерола в кръвта, антиконвулсивен ефект, хормонална заместителна терапия, изолиране на жлъчната киселина. Към медикаментите, които повлияват активността на витамин D се причисляват хепарина, циметидина и кортикостеродите.

Препоръчителна дневна доза

В зависимост от възрастта препоръчителната дневна доза на витамин D е различна.

• 0-12 месеца – 400 IU
• 1- 13 години – 600 IU
• 14-18 години - 600 IU
• 19-50 години – 600 IU
• 51-70 години – 600 IU
• след 70 години – 800 IU

Физиологично значение на витамин D

Витамин D влияе върху остеобластите (клетките, отговорни за синтеза на костна тъкан), като осигурява отлагането на фосфатни и на калциеви йони. Той взема участие във вкостяването на костите и дентина. Това негово свойство е противоположно на действието на паратхормона, който регулира дейността на остеокластите, отговорни за разграждането на костната тъкан.

За да окаже физиологичното си въздействие върху костите, на витамин D му е необходимо наличието на паратхормона. Витамин D взема участие при резорбция на фосфора и калция в тънкото черво. При неговото въздействие по повърхността на тънкочревната лигавица се образува специфичен белтък, наречен calcium binding protein, осигуряващ свързването и пренасянето чрез активен транспорт на калция през стените на тънкото черво. В бъбреците при фосфорната обмяна, витамин D повлиява реабсорбцията на фосфатните йони, като я усилва и води до повишена концентрация на фосфатните йони в кръвта - състояние наречено хиперфосфатемия. Този му ефект е също обратен на действието на паратхормона.

Витамин D е изходен продукт, от който се изработват истинските активни вещества: 25-хидроксихолекалциферолът (25-ОН-D₃) в черен дроб и неговото производно 1,25-дихидроксихолекалциферолът (1,25 -(ОН)₂-D₃) в бъбреците. Характерно за тях е, че оказват своите действия много по-бързо и по-силно от самия витамин D, особено дихидроксихолекалциферолът. В бъбреците паратхормонът изпълнява ролята на стимулатор, който има особено важно значение за превръщането на 25-ОН-D₃ в 1,25-(ОН)₂-D₃.

Паратхормонът и витамин D са тясно свързани. В бъбреците ефектът на витамин D върху костите и синтезата на активната му форма 1,25-(ОН)₂-D₃ изисква присъствието на паратхормон, а въздействието на паратхормона върху костната тъкан - на активния принцип на витамин D - 1,25 -(ОН)₂-D₃.

Физиологичното значение на витамин D може да се изрази чрез участието му в някои важни за човешкия организъм процеси. А именно:

• Поддържане на оптимално ниво калций в кръвта. Най-метаболитно активната форма на витамин D е калцитриолът (25-хидроксихолекалциферолът), който заедно с паратиреоидния хормон (PTH) поддържа оптимланото ниво на калций в кръвта.
• Поддържане на оптимално ниво фосфор в кръвта. Когато нивото на витамин D в кръвта намалее, настъпва хиперпаратиреоидизъм. При това състояние, с повишаване нивата на паратиреоидния хормон намаляват тези на фосфора. Костите не могат да бъдат оптимално минерализирани без достатъчно количество фосфор, което води до дефекти както при остеомалация. В резултат на този процес новообразуваните клетки, определящи се от остеобластите, абсорбират по-големи количества вода, като се подуват. Това причинява болки в костите, които са свързани с остеомалация.
• Поддържане на нормален клетъчен растеж и функциониране. Организмът превръща витамин D в калцитриол, както в бъбреците, така и в кожата и лимфните възли.
• Регулира растежа и клетъчната функция на мозъчните клетки.
• Витамин D благоприятства функционирането на имунната система, както и участва в ограничаването на възпалителните процеси.

Витамин D благоприятства превенцията и/или терапията на някои заболявания, от които: атеросклероза, хипертония, рак на дебелото черво, рак на гърдата, овариален карцином, епилепсия, депресия, бъбречни заболявания, чернодробни заболявания, възпалителни заболявания на червата, остеопороза, множествена склероза, псориазис, шум в ушите, възпалителни заболявания на венците и други.

Роля на витамин D в профилактиката и терапията на инфекциозни заболявания

Витамин D е известен със своята класическа роля в поддържането на костната минерална плътност. Той има и още едно некласическо влияние върху имунната система на организма посредством регулация на вродения и придобития имунитет, влияние върху производството на важни едногенни антимикробни протеини и регулация възпалителните процеси. Много епидемиологични проучвания при възрастни и деца показват, че дефицитът на витамин D е пряко свързан с повишен риск от инфекция и по-тежко протичане. Това твърдение важи с най-голяма сила за инфекциите засягащи дихателните пътища.

Изображение: pixabay.com

Оптималният дневен прием на витамин D е до 800 IU / ден. Тази доза е необходима за поддържане на здравето на костите. Активната форма на витамин D е хормон, който регулира генната експресия в множество сигнални пътища, регулиращи костната минерална плътност, имунната функция и възпаление. Витамин D има имуномодулираща активност както върху вродения, така и върху придобития имунитет. Множество клетъчни компоненти на вродения имунитет, включително дихателни епителни клетки, макрофаги, моноцити и дендритни клетки. Тези клетки притежават гена CYP27B1, чиито продукт е ензим, който катализира превръщането на неактивната форма на витамин D в активна 1,25-дихидроксихолекарциферол. Най-известният имуномодулиращ ефект на витамин D се свързва с медиирането на отговора на гостоприемника към туберкулозна инфекция, в частност участва в отговора на макрофагите. Витамин D също регулира придобития имунитет, особено Т-клетките. Антигенната стимулация на Т-лимфоцитите води до диференциация в различни подгрупи клетки – Т-хелпери тип 1 и Т-хелпери тип 2. Т-хелперите от първи тип имат по-голямо участие във възпалителни отговор. Те произвеждат проинфламаторни цитокини, включващи интерлевкин 1, интерферон гама и тумор некротизиращ фактор. Профилът на Т-хелперите от втори тип е по-противовъзпалителен. Те произвеждат интерлевкин 3, 4, 5 или 10. Ролята на витамин D в този процес се изразява в следното: чрез стимулиране на Т-клетъчната диференциация посредством рецептора за витамин D се насърчава производството на Т-хелпери от втори тип и на Т-регулаторни клетки. По тази причина оптимизирането на нивата на витамин D може да окаже положителен ефект или с други думи намаляване на възпалението при пациенти с активна инфекция.

Въз основа на тези констатации може да се заключи, че витамин D влияе на чувствителността и тежестта на инфекцията чрез множество механизми. Той има пряко влияние върху производтвото на кателицидин. В този смисъл дефицитът на витамин D участва пряко в тежестта на протичане на заболяването. Оказа се, че витамин D има огромна роля и в терапията на COVID 19. Той е част от всички протоколи за превенция и профилактика на заболяването. Препоръчва се прием на витамин D от 1000-3000 IU за профилактика и терапия.

Дефицит на витамин D

Недостигът на витамин D води до намалена абсорбция на калций и фосфор, поради което продължителният му дефицит се отразява негативно върху костната минерализация. При децата се развива болестта рахит. Рахитът се характеризира с деминерализация на костите, задържане никненето на зъбите и вкостяването им, омекване и деформация на костите, набъбване на хрущяла. Тези промени се дължат на нарушена обмяна на калциево-фосфорните соли.

При възрастни, с дефицит на витамин D могат да се наблюдават остеомалация (меки кости) и болки в костите. При възрастни хора над 50 годишна възраст може да се настъпи и хронично възпалително заболяване на венците. Други изменения, които се наблюдават са: късното срастване шевовете на черепа, изоставането на ръста, вяли и отпуснати мускули, появата на чести и обилни изпотявания, анемия, хипофосфатемия, липса на апетит и други.

Излишък на витамин D

Приемането на по-големи количества витамин D може да бъде токсично. Симптоми като гадене, повръщане, загуба на апетит, високо кръвно налягане, смущения в бъбречната функция, могат да бъдат свързани с предозиране на витамин D.

Заглавно изображение: scienceabc.com