Vitamin D, kaj je in kakšne funkcije opravlja v človeškem telesu
Vitamin D je del skupine molekul, ki jih običajno imenujemo vitamini. Vitamini so mikrohranila, ki jih vnašamo s hrano ali pa jih naše telo sintetizira samo
Njihova naloga je pospešiti specifične biokemične reakcije, ki so ključne za naše celice.
Vseh skupaj je 13 in vsak ima svoje funkcije in značilnosti.
Zlasti vitamin D ima lastnost raztapljanja v organskih topilih in maščobah, naj bi bil topen v maščobi in je bistvenega pomena za pravilno delovanje našega telesa.
Pod imenom vitamin D prepoznamo 5 različnih vrst molekul: vitamin D1, D2, D3, D4 in D5
Dve najpomembnejši obliki, v katerih najdemo vitamin D, sta vitamin D2 (ergokalciferol) in vitamin D3 (holekalciferol).
Ergokalciferol zaužijemo s hrano, holekalciferol pa lahko zaužijemo s hrano ali pa ga sintetiziramo z delovanjem UV žarkov sonca.
Vitamin D se kopiči v jetrih in se sprosti, ko je to potrebno. Zato ga ni treba redno jemati[1].
Kako vnašamo vitamin D?
Deset do 20 odstotkov dnevne potrebe po vitaminu D prihaja iz hrane.
Živila, v katerih je več (poleg tistih, ki so industrijsko obogatena z njim), so mastne ribe (kot so losos, skuša in sled), jajčni rumenjak in jetra.
Preostali del vitamina D se tvori v koži iz holesterolu podobne maščobe (7-dehidroholesterol), ki se pretvori v holekalciferol z izpostavljenostjo določeni komponenti UV žarkov, UVB žarkom.
Ti žarki so prisotni bolj v obdobju od aprila do oktobra in delujejo na prvo plast kože (povrhnjico).
V poletnih mesecih povečana izpostavljenost soncu povzroči presežek vitamina D, ki se shrani za kasnejšo uporabo v zimskem obdobju [1, 2].
Holekalciferol se po krvnem obtoku prenaša od kože do jeter.
Tu se prvič spremeni v kalcifediol.
Slednji se transportira do ledvic, kjer se ponovno spremeni v kalcitriol.
Tako modificiran vitamin D je »aktiven« in lahko opravlja svojo funkcijo z vstopom v celice [1, 2].
Kakšen je namen vitamina D?
Vitamin D sodeluje pri procesih, ki ohranjajo ravnovesje ravni kalcija v našem telesu.
Kalcij je najpogostejši mineral v človeškem telesu in je nujen za razvoj in zdravje kosti in zob.
Poleg tega so kosti podvržene nenehnemu procesu preoblikovanja, ki vključuje sproščanje in odlaganje kalcija v kostnem tkivu.
Samo 1% tega minerala sodeluje pri drugih funkcijah:
- krčenje mišic,
- živčni prenos,
- izločanje hormonov,
- vazodilatacija
- krčenje krvnih žil.
Funkcije vitamina D so tesno povezane s tem mineralom.
V primeru nizke koncentracije kalcija v krvi ima vitamin D ključno vlogo pri procesih: ledvične reabsorpcije kalcija, črevesne absorpcije kalcija in demineralizacije kosti.
V primeru pomanjkanja kalcija lahko ta vitamin spodbudi sproščanje kalcija iz ledvic (kjer se kopiči) in/ali poveča njegovo črevesno absorpcijo med prebavo.
V skrajnem primeru se vključi v procese sproščanja kalcija iz kosti [2, 3].
Kako deluje vitamin D?
Vitamin D, kot vsi vitamini, omogoča natančne biokemične reakcije v celici.
Zlasti deluje kot hormon.
Hormoni so med seboj različne molekule, vendar imajo vsi funkcijo »prenašanja signalov« celicam tako, da se vežejo na njihove strukture, imenovane receptorji.
Vsak hormon se veže na določen receptor, ki je lahko prisoten na zunanji površini celice ali v njej.
Vitamin D, ki se »aktivira« (kalcitriol) zaradi različnih strukturnih sprememb, ki jim je podvržen, vstopi v ciljno celico in se veže na njen receptor (VDR).
Vezava kalcitriola na VDR je "signal", ki ga prejme celica in kot odgovor ustvari specifične proteine [4].
Vitamin D omogoča absorpcijo kalcija iz črevesja
Samo 1% tega minerala sodeluje pri drugih funkcijah:
- krčenje mišic,
- živčni prenos,
- izločanje hormonov,
- vazodilatacija
- krčenje krvnih žil.
Funkcije vitamina D so tesno povezane s tem mineralom.
V primeru nizke koncentracije kalcija v krvi ima vitamin D ključno vlogo pri procesih: ledvične reabsorpcije kalcija, črevesne absorpcije kalcija in demineralizacije kosti.
V primeru pomanjkanja kalcija lahko ta vitamin spodbudi sproščanje kalcija iz ledvic (kjer se kopiči) in/ali poveča njegovo črevesno absorpcijo med prebavo.
V skrajnem primeru se vključi v procese sproščanja kalcija iz kosti [2, 3].
Kako deluje vitamin D?
Vitamin D, kot vsi vitamini, omogoča natančne biokemične reakcije v celici.
Zlasti deluje kot hormon.
Hormoni so med seboj različne molekule, vendar imajo vsi funkcijo »prenašanja signalov« celicam tako, da se vežejo na njihove strukture, imenovane receptorji.
Vsak hormon se veže na določen receptor, ki je lahko prisoten na zunanji površini celice ali v njej.
Vitamin D, ki se »aktivira« (kalcitriol) zaradi različnih strukturnih sprememb, ki jim je podvržen, vstopi v ciljno celico in se veže na njen receptor (VDR).
Vezava kalcitriola na VDR je "signal", ki ga prejme celica in kot odgovor ustvari specifične proteine [4].
Vitamin D omogoča absorpcijo kalcija iz črevesja
Nizko koncentracijo kalcija v krvi si obščitnične žleze, žleze pritrjene na ščitnico, razlagajo kot alarmni znak.
Tako opozorjeni proizvajajo paratiroidni hormon (PTH), ki stimulira ledvice, da proizvajajo aktivirani vitamin D (kalcitriol).
Kalcitriol potuje iz ledvic v črevesne celice in vstopi vanje, kar ima za posledico proizvodnjo določenih beljakovin, kot sta TRPV6 in kalbindin.
Prvi je protein, ki deluje kot "tunel" in omogoča kalciju, da prehaja iz črevesja v notranjost celice.
Drugi se nahaja v celici in prenaša kalcij v krvne žile. S pomočjo teh beljakovin se kalcij v večji meri absorbira iz črevesja in konča v obtoku[4].
Vitamin D omogoča sproščanje kalcija iz ledvic.
Povečana absorpcija kalcija iz črevesja morda ne bo zadostovala za ponovno vzpostavitev ravni kalcija v krvi.
Zato ima kalcitriol poleg absorpcije v črevesju vlogo pri sproščanju kalcija iz ledvic.
kako S povečanjem proizvodnje določenih proteinov (TRPV5, NCX1 in kalbindin D28k) v ledvičnih celicah.
Njihova naloga je omogočiti transport kalcija izven ledvic [4].
TRPV5, na primer, pomaga sproščati kalcij v krvni obtok, tako da se ne izloči z urinom[5].
Vitamin D omogoča kostno resorpcijo kalcija
Vitamin D služi tudi za sproščanje kalcija, shranjenega v naših kosteh.
kako Kalcitriol, ki nastaja v velikih količinah zaradi nizke ravni kalcija v krvi, deluje na celice, ki "gradijo" kost, osteoblaste, in sproži vrsto odzivov, ki namesto tega vodijo k aktivaciji celic, ki "krušijo" kost, tj. osteoklasti.
To "razpadanje", imenovano resorpcija kosti, preoblikuje strukturo kosti in med tem sprošča kalcij.
Kalcij, ki se sprosti iz kosti, konča v krvnih žilah, kar poveča raven kalcija v krvi [2, 5, 6].
Vitamin D in zdravje kosti
Lahko bi mislili, da z odvzemom kalcija iz kosti oslabijo.
To pravzaprav ni tako: kalcij in vitamin D pomagata ohranjati zdravje kosti in zmanjšujeta tveganje za osteoporozo in zlome v starosti.
Kosti vsebujejo tudi približno 99 odstotkov kalcija v telesu, njihova mineralizacija pa je odvisna predvsem od koncentracije kalcija v krvi.
Uravnavanje ravni kalcija v glavnem nadzirata PTH in vitamin D.
PTH povzroči aktivacijo vitamina D v ledvicah, kar povzroči povečano absorpcijo kalcija v črevesju in sproščanje iz ledvic, kar zviša raven kalcija v krvi.
V literaturi je veliko potrditev, da so nizke ravni vitamina D tveganje za izgubo kosti in zlome.
Sklepamo torej lahko, da vitamin D skrbi tudi za dobro počutje naših kosti[2].
Reference
1."Fiziologija vitamina D" P. Lips, Napredek v biofiziki in molekularni biologiji, 2006.
- "Vitamin D: tutto ciò che avreste voluto sapere e che non avete mai osato chiedere"ML Brandi, R. Michieli, Obvladovanje bolezni, SIMG, 2015.
- “Vloga kalcija v zdravju in bolezni”ML Power, RP Heane, HJ Kalkwarf, RM Pitkin, JT Repke, RC Tsang, J. Schulkin, 1999.
- “Model homeostaze kalcija pri podganah” David Granjon, Olivier Bonny, Aurélie Edwards, 2016.
5."Homeostaza ledvic in kalcija" Un Sil Jeon, MD, elektrolit; Krvni tlak, 2008.
6."Vitamin D za skeletno in neskeletno zdravje: Kaj moramo vedeti." Nipith Charoenngam, Arash Shirvani, Michael F. Holick, Journal of Clinical Orthopedics and Trauma, 2019.
Preberite tudi
Pediatrija / Ponavljajoča se vročina: Pogovorimo se o avtovnetnih boleznih
Zakaj novorojenček potrebuje injekcijo vitamina K
Anemija, pomanjkanje vitaminov med vzroki
Simptomi celiakije: kdaj se posvetovati z zdravnikom?
Povečan ESR: kaj nam pove zvišanje bolnikove hitrosti sedimentacije eritrocitov?