Witamina D, czym jest i jakie funkcje pełni w organizmie człowieka
Witamina D należy do grupy cząsteczek powszechnie zwanych witaminami. Witaminy to mikroskładniki odżywcze, które przyjmujemy z pożywieniem lub które nasz organizm syntetyzuje samodzielnie
Ich zadaniem jest przyspieszenie określonych reakcji biochemicznych, które są krytyczne dla naszych komórek.
W sumie jest ich 13, a każdy z nich ma określone funkcje i cechy.
W szczególności witamina D ma właściwości rozpuszczania się w rozpuszczalnikach organicznych i tłuszczach, jest uważana za rozpuszczalną w tłuszczach i jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu.
Pod nazwą witamina D wyróżniamy 5 różnych rodzajów cząsteczek: witamina D1, D2, D3, D4 i D5
Dwie najważniejsze formy, w jakich możemy znaleźć witaminę D to witamina D2 (ergokalcyferol) oraz witamina D3 (cholekalcyferol).
Ergokalcyferol jest przyjmowany z jedzeniem, podczas gdy cholekalcyferol może być przyjmowany z jedzeniem lub może być syntetyzowany w wyniku działania promieni UV ze słońca.
Witamina D gromadzi się w wątrobie i jest uwalniana, gdy jest to konieczne. Nie ma zatem potrzeby przyjmowania go regularnie[1].
Jak przyjmujemy witaminę D?
Dziesięć do 20 procent dziennego zapotrzebowania na witaminę D pochodzi z pożywienia.
Żywność, w której znajduje się więcej (poza tymi, które są w nią wzbogacane przemysłowo) to tłuste ryby (takie jak łosoś, makrela i śledź), żółtko jaja i wątroba.
Reszta witaminy D powstaje w skórze z tłuszczu podobnego do cholesterolu (7-dehydrocholesterolu), który jest przekształcany w cholekalcyferol pod wpływem ekspozycji na określony składnik promieni UV, promienie UVB.
Promienie te występują częściej w okresie od kwietnia do października i działają na pierwszą warstwę skóry (naskórek).
W miesiącach letnich zwiększona ekspozycja na słońce prowadzi do powstania nadwyżki witaminy D, która jest magazynowana do późniejszego wykorzystania w okresie zimowym [1, 2].
Cholekalcyferol jest transportowany przez krwioobieg ze skóry do wątroby.
Tutaj przechodzi pierwszą przemianę w kalcyfediol.
Ten ostatni jest transportowany do nerki, gdzie jest ponownie modyfikowany do kalcytriolu.
Tak zmodyfikowana witamina D jest „aktywna” i może pełnić swoją funkcję wchodząc do komórek [1, 2].
Jaki jest cel witaminy D?
Witamina D bierze udział w procesach, które utrzymują równowagę wapnia w naszym organizmie.
Wapń jest najbardziej powszechnym minerałem w organizmie człowieka i jest niezbędny do rozwoju i zdrowia kości i zębów.
Ponadto kości przechodzą ciągły proces przebudowy, który obejmuje uwalnianie i odkładanie wapnia w tkance kostnej.
Tylko 1% tego minerału uczestniczy w innych funkcjach:
- skurcz mięśnia,
- transmisja nerwów,
- wydzielanie hormonów,
- rozszerzenie naczyń krwionośnych
- skurcz naczyń krwionośnych.
Funkcje witaminy D są ściśle związane z tym minerałem.
W przypadku niskiego stężenia wapnia we krwi witamina D odgrywa kluczową rolę w procesach: reabsorpcji wapnia w nerkach, wchłaniania wapnia w jelitach oraz demineralizacji kości.
W przypadku niedoboru wapnia witamina ta może stymulować uwalnianie wapnia z nerek (gdzie się gromadzi) i/lub zwiększać jego wchłanianie jelitowe podczas trawienia.
W ostateczności bierze udział w procesach uwalniania wapnia z kości [2, 3].
Jak działa witamina D?
Witamina D, jak wszystkie witaminy, umożliwia zachodzenie precyzyjnych reakcji biochemicznych w komórce.
W szczególności działa jako hormon.
Hormony to różne cząsteczki, ale wszystkie mają funkcję „przekazywania sygnałów” do komórek poprzez wiązanie się z ich strukturami, zwanymi receptorami.
Każdy hormon wiąże się ze specyficznym receptorem, który może znajdować się na zewnętrznej powierzchni komórki lub w jej wnętrzu.
Witamina D, która jest „aktywowana” (kalcytriol) poprzez różne zmiany strukturalne, którym przechodzi, wchodzi do komórki docelowej i wiąże się z jej receptorem (VDR).
Wiązanie kalcytriolu z VDR jest „sygnałem”, który otrzymuje komórka iw odpowiedzi tworzy specyficzne białka[4].
Witamina D umożliwia wchłanianie wapnia z jelit
Tylko 1% tego minerału uczestniczy w innych funkcjach:
- skurcz mięśnia,
- transmisja nerwów,
- wydzielanie hormonów,
- rozszerzenie naczyń krwionośnych
- skurcz naczyń krwionośnych.
Funkcje witaminy D są ściśle związane z tym minerałem.
W przypadku niskiego stężenia wapnia we krwi witamina D odgrywa kluczową rolę w procesach: reabsorpcji wapnia w nerkach, wchłaniania wapnia w jelitach oraz demineralizacji kości.
W przypadku niedoboru wapnia witamina ta może stymulować uwalnianie wapnia z nerek (gdzie się gromadzi) i/lub zwiększać jego wchłanianie jelitowe podczas trawienia.
W ostateczności bierze udział w procesach uwalniania wapnia z kości [2, 3].
Jak działa witamina D?
Witamina D, jak wszystkie witaminy, umożliwia zachodzenie precyzyjnych reakcji biochemicznych w komórce.
W szczególności działa jako hormon.
Hormony to różne cząsteczki, ale wszystkie mają funkcję „przekazywania sygnałów” do komórek poprzez wiązanie się z ich strukturami, zwanymi receptorami.
Każdy hormon wiąże się ze specyficznym receptorem, który może znajdować się na zewnętrznej powierzchni komórki lub w jej wnętrzu.
Witamina D, która jest „aktywowana” (kalcytriol) poprzez różne zmiany strukturalne, którym przechodzi, wchodzi do komórki docelowej i wiąże się z jej receptorem (VDR).
Wiązanie kalcytriolu z VDR jest „sygnałem”, który otrzymuje komórka iw odpowiedzi tworzy specyficzne białka[4].
Witamina D umożliwia wchłanianie wapnia z jelit
Niskie stężenie wapnia we krwi jest interpretowane jako sygnał alarmowy przez przytarczyce, gruczoły przyczepione do tarczycy.
W ten sposób zaalarmowane produkują hormon przytarczyc (PTH), który stymuluje nerki do produkcji aktywowanej witaminy D (kalcytriolu).
Kalcytriol przemieszcza się z nerki do komórek jelitowych i wchodzi do nich, co powoduje produkcję pewnych białek, takich jak TRPV6 i kalbindyna.
Pierwszym z nich jest białko, które działa jak „tunel” i umożliwia przechodzenie wapnia z jelita do wnętrza komórki.
Drugi znajduje się w komórce i przenosi wapń do naczyń krwionośnych. Za pomocą tych białek wapń jest w większym stopniu wchłaniany z jelita i trafia do krążenia [4].
Witamina D umożliwia uwalnianie wapnia z nerek.
Zwiększone wchłanianie wapnia z jelit może nie wystarczyć do przywrócenia poziomu wapnia we krwi.
Dlatego oprócz wchłaniania jelitowego kalcytriol odgrywa rolę w uwalnianiu wapnia z nerek.
Jak? Zwiększając produkcję przez komórki nerki niektórych białek (TRPV5, NCX1 i kalbindyny D28k).
Ich funkcją jest umożliwienie transportu wapnia poza nerki[4].
Na przykład TRPV5 pomaga uwalniać wapń do krwioobiegu, dzięki czemu nie jest on wydalany z moczem[5].
Witamina D umożliwia resorpcję kości wapnia
Witamina D służy również do uwalniania wapnia zmagazynowanego w naszych kościach.
Jak? Kalcytriol, wytwarzany w dużych ilościach z powodu niskiego poziomu wapnia we krwi, działa na komórki „budujące” kość, osteoblasty, i inicjuje szereg reakcji, które prowadzą do aktywacji komórek „rozdrabniających” kość, tzw. osteoklasty.
To „kruszenie”, zwane resorpcją kości, przekształca strukturę kości i uwalnia wapń.
Wapń uwolniony z kości trafia do naczyń krwionośnych, zwiększając poziom wapnia we krwi [2, 5, 6].
Witamina D i zdrowie kości
Można by pomyśleć, że wycofując wapń z kości osłabiają je.
W rzeczywistości tak nie jest: wapń i witamina D pomagają zachować zdrowie kości i zmniejszają ryzyko osteoporozy i złamań w starszym wieku.
Kości zawierają również około 99 procent wapnia w organizmie, a ich mineralizacja zależy głównie od stężenia wapnia we krwi.
Regulacja poziomu wapnia jest kontrolowana głównie przez PTH i witaminę D.
PTH powoduje aktywację witaminy D w nerkach, co prowadzi do zwiększonego wchłaniania wapnia w jelitach i uwalniania go z nerek, podnosząc poziom wapnia we krwi.
Istnieje wiele potwierdzeń z literatury, że niski poziom witaminy D jest warunkiem ryzyka utraty masy kostnej i złamań.
Można zatem stwierdzić, że witamina D ma również wpływ na stan naszych kości[2].
Referencje
1.„Fizjologia witaminy D” P. Lips, Postęp w biofizyce i biologii molekularnej, 2006.
- „Witamina D: tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere”ML Brandi, R. Michieli, Zarządzanie chorobami, SIMG, 2015.
- „Rola wapnia w zdrowiu i chorobie”ML Power, RP Heane, HJ Kalkwarf, RM Pitkin, JT Repke, RC Tsang, J. Schulkin, 1999.
- „Model homeostazy wapnia u szczura” David Granjon, Olivier Bonny, Aurélie Edwards, 2016.
5.„Homeostaza nerek i wapnia” Un Sil Jeon, lekarz medycyny, elektrolit; Ciśnienie krwi, 2008.
6.„Witamina D dla zdrowia szkieletu i innych: co powinniśmy wiedzieć”. Nipith Charoenngam, Arash Shirvani, Michael F. Holick, Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma, 2019.
Czytaj także
Emergency Live jeszcze bardziej…Live: Pobierz nową darmową aplikację swojej gazety na iOS i Androida
Pediatria / Nawracająca gorączka: porozmawiajmy o chorobach autozapalnych
Dlaczego noworodek potrzebuje zastrzyku witaminy K
Anemia, niedobór witamin wśród przyczyn
Objawy celiakii: kiedy skonsultować się z lekarzem?
Zwiększona ESR: co mówi nam wzrost wskaźnika sedymentacji erytrocytów u pacjenta?