Vitamín D, čo to je a aké funkcie plní v ľudskom tele
Vitamín D je súčasťou skupiny molekúl bežne nazývaných vitamíny. Vitamíny sú mikroživiny, ktoré prijímame potravou alebo ktoré si naše telo syntetizuje samo
Ich úlohou je urýchliť špecifické biochemické reakcie, ktoré sú pre naše bunky kritické.
Celkovo je ich 13 a každý má špecifické funkcie a vlastnosti.
Najmä vitamín D má tú vlastnosť, že sa rozpúšťa v organických rozpúšťadlách a tukoch, hovorí sa, že je rozpustný v tukoch a je nevyhnutný pre správne fungovanie nášho tela.
Pod názvom vitamín D označujeme 5 rôznych typov molekúl: vitamín D1, D2, D3, D4 a D5
Dve najdôležitejšie formy, v ktorých môžeme nájsť vitamín D, sú vitamín D2 (ergokalciferol) a vitamín D3 (cholekalciferol).
Ergokalciferol sa užíva s jedlom, zatiaľ čo cholekalciferol sa môže užívať s jedlom alebo sa môže syntetizovať pôsobením UV lúčov zo slnka.
Vitamín D sa hromadí v pečeni a uvoľňuje sa, keď je to potrebné. Nie je preto potrebné užívať ho pravidelne[1].
Ako prijímame vitamín D?
Desať až 20 percent dennej potreby vitamínu D pochádza z potravy.
Potraviny, v ktorých sa nachádza viac (okrem tých, ktoré sú ním priemyselne obohatené), sú tučné ryby (ako losos, makrela a sleď), vaječný žĺtok a pečeň.
Zvyšok vitamínu D sa tvorí v koži z tuku podobného cholesterolu (7-dehydrocholesterol), ktorý sa premieňa na cholekalciferol vystavením konkrétnej zložke UV lúčov, UVB lúčom.
Tieto lúče sú viac prítomné v období od apríla do októbra a pôsobia na prvú vrstvu kože (epidermis).
V letných mesiacoch vedie zvýšená expozícia slnku k prebytku vitamínu D, ktorý sa ukladá na neskoršie použitie v zimnom období[1, 2].
Cholekalciferol je transportovaný cez krvný obeh z kože do pečene.
Tu dochádza k jeho prvej zmene na kalcifediol.
Ten sa transportuje do obličiek, kde sa opäť modifikuje na kalcitriol.
Takto upravený vitamín D je „aktívny“ a môže vykonávať svoju funkciu vstupom do buniek[1, 2].
Aký je účel vitamínu D?
Vitamín D sa podieľa na procesoch, ktoré udržujú hladinu vápnika v našom tele v rovnováhe.
Vápnik je najbežnejším minerálom v ľudskom tele a je nevyhnutný pre vývoj a zdravie kostí a zubov.
Okrem toho kosti prechádzajú nepretržitým procesom prestavby, ktorý zahŕňa uvoľňovanie a ukladanie vápnika v kostnom tkanive.
Iba 1% tohto minerálu sa podieľa na iných funkciách:
- svalová kontrakcia,
- nervový prenos,
- vylučovanie hormónov,
- vazodilatácia
- kontrakcia krvných ciev.
Funkcie vitamínu D úzko súvisia s týmto minerálom.
V prípade nízkej koncentrácie vápnika v krvi hrá vitamín D kľúčovú úlohu v procesoch: renálnej reabsorpcii vápnika, črevnej absorpcii vápnika a demineralizácii kostí.
Ak je vápnika nedostatok, tento vitamín môže stimulovať uvoľňovanie vápnika z obličiek (kde sa hromadí) a/alebo zvýšiť jeho črevnú absorpciu počas trávenia.
V krajnom prípade sa podieľa na procesoch uvoľňovania vápnika z kostí[2, 3].
Ako vitamín D účinkuje?
Vitamín D, ako všetky vitamíny, umožňuje v bunke prebiehať presné biochemické reakcie.
Pôsobí najmä ako hormón.
Hormóny sú navzájom odlišné molekuly, ale všetky majú funkciu „prenášať signály“ do buniek väzbou na štruktúry na nich nazývané receptory.
Každý hormón sa viaže na špecifický receptor, ktorý môže byť prítomný na vonkajšom povrchu bunky alebo v nej.
Vitamín D, ktorý je „aktivovaný“ (kalcitriol) rôznymi štrukturálnymi zmenami, ktorým prechádza, vstupuje do cieľovej bunky a viaže sa na jej receptor (VDR).
Väzba kalcitriolu na VDR je „signál“, ktorý bunka prijíma a ako odpoveď vytvára špecifické proteíny[4].
Vitamín D umožňuje vstrebávanie vápnika z čreva
Iba 1% tohto minerálu sa podieľa na iných funkciách:
- svalová kontrakcia,
- nervový prenos,
- vylučovanie hormónov,
- vazodilatácia
- kontrakcia krvných ciev.
Funkcie vitamínu D úzko súvisia s týmto minerálom.
V prípade nízkej koncentrácie vápnika v krvi hrá vitamín D kľúčovú úlohu v procesoch: renálnej reabsorpcii vápnika, črevnej absorpcii vápnika a demineralizácii kostí.
Ak je vápnika nedostatok, tento vitamín môže stimulovať uvoľňovanie vápnika z obličiek (kde sa hromadí) a/alebo zvýšiť jeho črevnú absorpciu počas trávenia.
V krajnom prípade sa podieľa na procesoch uvoľňovania vápnika z kostí[2, 3].
Ako vitamín D účinkuje?
Vitamín D, ako všetky vitamíny, umožňuje v bunke prebiehať presné biochemické reakcie.
Pôsobí najmä ako hormón.
Hormóny sú navzájom odlišné molekuly, ale všetky majú funkciu „prenášať signály“ do buniek väzbou na štruktúry na nich nazývané receptory.
Každý hormón sa viaže na špecifický receptor, ktorý môže byť prítomný na vonkajšom povrchu bunky alebo v nej.
Vitamín D, ktorý je „aktivovaný“ (kalcitriol) rôznymi štrukturálnymi zmenami, ktorým prechádza, vstupuje do cieľovej bunky a viaže sa na jej receptor (VDR).
Väzba kalcitriolu na VDR je „signál“, ktorý bunka prijíma a ako odpoveď vytvára špecifické proteíny[4].
Vitamín D umožňuje vstrebávanie vápnika z čreva
Nízka koncentrácia vápnika v krvi je interpretovaná ako poplašný signál prištítnych teliesok, žliaz pripojených k štítnej žľaze.
Takto upozornení produkujú parathormón (PTH), ktorý stimuluje obličky k produkcii aktivovaného vitamínu D (kalcitriolu).
Kalcitriol prechádza z obličiek do črevných buniek a vstupuje do nich, čo vedie k produkcii určitých proteínov, ako je TRPV6 a kalbindín.
Prvým je proteín, ktorý funguje ako „tunel“ a umožňuje vápniku prejsť z čreva do vnútra bunky.
Druhý sa nachádza v bunke a prenáša vápnik do krvných ciev. Pomocou týchto bielkovín sa vápnik vo väčšej miere vstrebáva z čreva a končí v obehu[4].
Vitamín D umožňuje uvoľňovanie vápnika z obličiek.
Zvýšené vstrebávanie vápnika z čreva nemusí stačiť na obnovenie hladín vápnika v krvi.
Preto okrem črevnej absorpcie hrá kalcitriol úlohu pri uvoľňovaní vápnika z obličiek.
Ako? Zvýšením produkcie určitých proteínov obličkovými bunkami (TRPV5, NCX1 a kalbindin D28k).
Ich funkciou je umožniť transport vápnika mimo obličky[4].
TRPV5 napríklad pomáha uvoľňovať vápnik do krvného obehu, takže sa nevylučuje močom[5].
Vitamín D umožňuje kostnú resorpciu vápnika
Vitamín D slúži aj na uvoľnenie vápnika uloženého v našich kostiach.
Ako? Kalcitriol, produkovaný vo veľkých množstvách v dôsledku nízkych hladín vápnika v krvi, pôsobí na bunky, ktoré „stavajú“ kosť, osteoblasty, a spúšťa sériu reakcií, ktoré vedú k aktivácii, namiesto toho, buniek, ktoré „rozpadajú“ kosť, tzv. osteoklasty.
Toto „rozpadnutie“, nazývané resorpcia kostí, pretvára štruktúru kostí a v tomto procese uvoľňuje vápnik.
Vápnik uvoľnený z kostí končí v krvných cievach, čím sa zvyšujú hladiny vápnika v krvi[2, 5, 6].
Vitamín D a zdravie kostí
Niekto by si mohol myslieť, že odoberaním vápnika z kostí sa oslabujú.
V skutočnosti to tak nie je: vápnik a vitamín D pomáhajú udržiavať zdravie kostí a znižujú riziko osteoporózy a zlomenín v starobe.
Kosti tiež obsahujú asi 99 percent vápnika v tele a ich mineralizácia závisí najmä od koncentrácie vápnika v krvi.
Regulácia hladín vápnika je kontrolovaná hlavne PTH a vitamínom D.
PTH spôsobuje aktiváciu vitamínu D v obličkách, čo vedie k zvýšenej absorpcii vápnika v čreve a uvoľňovaniu z obličiek, čím sa zvyšuje hladina vápnika v krvi.
Z literatúry je veľa potvrdení, že nízke hladiny vitamínu D sú rizikovým stavom pre stratu kostnej hmoty a zlomeniny.
Môžeme teda dospieť k záveru, že vitamín D sa týka aj zdravia našich kostí[2].
Referencie
1."Fyziológia vitamínu D" P. Lips, Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2006.
- „Vitamín D: tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere“ML Brandi, R. Michieli, Disease Managment, SIMG, 2015.
- „Úloha vápnika v zdraví a chorobe“ML Power, RP Heane, HJ Kalkwarf, RM Pitkin, JT Repke, RC Tsang, J. Schulkin, 1999.
- "Model vápnikovej homeostázy u potkana" David Granjon, Olivier Bonny, Aurélie Edwards, 2016.
5."Homeostáza obličiek a vápnika" Un Sil Jeon, MD, Elektrolyt; Krvný tlak, 2008.
6."Vitamín D pre zdravie kostry a mimo kostry: Čo by sme mali vedieť." Nipith Charoenngam, Arash Shirvani, Michael F. Holick, Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma, 2019.
Prečítajte si tiež
Pediatria / Recidivujúca horúčka: Hovorme o autozápalových ochoreniach
Prečo novorodenec potrebuje injekciu vitamínu K
Anémia, nedostatok vitamínov medzi príčinami
Príznaky celiakie: Kedy sa poradiť s lekárom?
Zvýšená ESR: Čo nám hovorí zvýšenie miery sedimentácie erytrocytov u pacienta?