Vitamine D staat voor een algemeen term voor seco-steroïden (B-ring in steroïde is open) met biologisch actieve activiteit. Medisch significant zijn:
- Ergosterol (provitamine) → vitamine D2 (ergocalciferol) - komt voor in plantaardig voedsel.
- 7-Dehydrocholesterol (provitamine) → vitamine D3 (cholecalciferol) - komt voor in dierlijk voedsel.
- Calcidiol (25-hydroxycholecalciferol, 25-OH-D3) - endogene synthese in lever.
- Calcitriol (1,25-dihydroxylcholecalciferol, 1,25- (OH) 2-D3) - endogene synthese in de nieren; hormonale actieve vorm
Structureel, zoals alle steroïden, bevatten vitamine D2 en D3 het typische ringsysteem van cholesterol (A, B, C, D), met de B-ring gebroken. Vitamine D-hoeveelheden worden uitgedrukt in gewichtseenheden:
- 1 internationale eenheid (IU) komt overeen met 0.025 µg van vitamine D.
- 1 µg komt overeen met 40 IU vitamine D
Synthese
De uitgangsstof voor de endogene synthese van vitamine D3 in de huid is 7-dehydrocholesterol. Deze provitamine wordt gevonden in de hoogste concentratie in de stratum basale (basale laag) en stratum spinosum (stekelcellaag) van de huid en is afgeleid van cholesterol in de darm slijmvlies (darmslijmvlies) en lever door de werking van een dehydrogenase (waterstof-splitsend enzym). De laatste kan op zijn beurt endogeen in de darm worden gesynthetiseerd slijmvlies (darmslijmvlies) en lever en ingenomen via voedsel van dierlijke oorsprong. Onder invloed van UV-B straling met een golflengte tussen 280-315 nm met een maximaal effect rond 295 nm, leidt een fotochemische reactie in een eerste stap tot splitsing van de B-ring in het steraanskelet, resulterend in de omzetting van 7-dehydrocholesterol in previtamine D3. In een tweede stap wordt previtamine D3 omgezet in vitamine D3 door een lichtonafhankelijke thermische isomerisatie (omzetting van het molecuul in een ander isomeer) [2-4, 6, 11]. Vitamine D2 kan endogeen worden gesynthetiseerd uit ergosterol. Ergosterol is afkomstig van plantaardige organismen en komt het menselijk lichaam binnen via de consumptie van plantaardig voedsel. Analoog aan de endogene vitamine D3-synthese, wordt vitamine D2 gesynthetiseerd uit ergosterol in de huid onder invloed van UV-B licht door een fotochemische reactie gevolgd door lichtonafhankelijke thermo-isomerisatie (omzetting van het molecuul in een ander isomeer onder invloed van warmte). Meer dan 50% van de dagelijkse vitamine D aan de eis wordt voldaan door endogene productie.Hypervitaminose is niet mogelijk bij langdurige blootstelling aan UV-B straling, omdat boven een previtamine D3 concentratie van 10-15% van het oorspronkelijke gehalte aan 7-dehydrocholesterol, worden zowel previtamine D3 als vitamine D3 omgezet in inactieve isomeren. De snelheid van vitamine D-synthese is afhankelijk van verschillende factoren, zoals:
- Seizoen
- Woonplaats (breedtegraad)
- Mate van luchtverontreiniging, ozonverontreiniging in industriële agglomeraties.
- Blijf buiten
- Gebruik van zonnebrandmiddelen met zonbeschermingsfactor (> 5)
- Lichaamsbedekking om religieuze redenen
- Huidskleur en pigmentatie
- Huidziekten, brandwonden
- Leeftijd
Resorptie
Zoals alle in vet oplosbare vitamines, wordt vitamine D geabsorbeerd (opgenomen) in de bovenste dunne darm als onderdeel van de vetvertering, dwz de aanwezigheid van voedingsvetten als transporteurs van lipofiele (in vet oplosbare) moleculen en galzuren om oplosbaar te maken (toename oplosbaarheid) en micellen vormen (vormen transportbolletjes die vetoplosbare stoffen transporteerbaar maken in waterige oplossing) is noodzakelijk voor een optimale intestinale opname (opname via de darm). Vitamine D uit de voeding komt de dunne darm binnen en wordt via passieve diffusie als een bestanddeel van gemengde micellen opgenomen in enterocyten (cellen van het epitheel van de dunne darm). De absorptie is sterk afhankelijk van het type en de hoeveelheid lipiden die tegelijkertijd worden toegediend. Intracellulair (in de cel) vindt opname (opname) van vitamine D plaats in chylomicronen (lipide-rijke lipoproteïnen), die vitamine D via de lymfe naar de perifere circulatie transporteren. Bij intacte lever / galblaas-, pancreas- (pancreas-) en dunne darmfunctie, evenals bij voldoende inname van voedingsvetten, wordt ongeveer 80% van de voedings (voedings) vitamine D geabsorbeerd.
Transport en distributie in het lichaam
Tijdens transport naar de lever worden chylomicronen afgebroken tot chylomicronresten (magere chylomicronrestdeeltjes) en wordt geabsorbeerde vitamine D overgedragen naar een specifiek vitamine D-bindend eiwit (DBP). Vitamine D gesynthetiseerd in de huid wordt afgegeven aan de bloedbaan en ook naar de lever getransporteerd gebonden aan DBP.DBP bindt zowel met vitamine D2 als vitamine D3, evenals met gehydroxyleerde (OH-groep-bevattende) vitamine D. Het DBP bindt zich met vitamine D2 en vitamine D3. Het serum concentratie van DBP is ongeveer 20 keer hoger dan dat van de bovengenoemde liganden (bindingspartners). Aangenomen wordt dat onder normale omstandigheden slechts tussen 3-5% van de bindingscapaciteit van DBP verzadigd is. Vitamine D3 wordt voornamelijk opgeslagen in vet en spieren met een lange biologische halfwaardetijd.
biotransformatie
In de lever en nierwordt vitamine D3 omgezet in calcitriol (1,25-dihydroxylcholecalciferol, 1,25- (OH) 2-D3), het metabolisch actieve vitamine D-hormoon, door tweevoudige hydroxylering (insertie van OH-groepen). De eerste hydroxyleringsreactie vindt plaats in de mitochondria ("Energiecentrales") of microsomen (kleine membraan-beperkte blaasjes) van de lever, en in mindere mate in de nier en darmen, door middel van 25-hydroxylase (een enzym), dat vitamine D3 omzet in 25-hydroxycholecalciferol (25-OH-D3, calcidiol). 1-alpha-hydroxylase bemiddelt de tweede hydroxyleringsstap in de mitochondria van de proximale niertubuli (niertubuli). Deze enyzm converteert 25-OH-D3 gebonden aan DBP van de lever naar de nier door insertie van een andere OH-groep in de biologisch actieve 1,25- (OH) 2-D3, die zijn hormonale effecten uitoefent op doelorganen, waaronder de dunne darm, botten, nieren en bijschildklier Lage activiteiten van 1-alpha-hydroxylase worden ook aangetroffen in andere weefsels met vitamine D-receptoren die autocriene (vrijgegeven hormonen inwerken op de uitscheidende cel zelf) of paracriene functies (vrijgekomen hormonen werken in op cellen in de directe omgeving), zoals dikke darm, prostaat, borst en immuunsysteem [2-4, 6, 7, 10, 11]. In een alternatieve hydroxyleringsstap kan 25-OH-D3 worden omgezet in 24,25- (OH) 2-D3 in de mitochondria van de proximale niertubulus door de werking van 24-hydroxylase. Tot nu toe werd deze hydroxyleringsreactie beschouwd als een afbraakstap met het genereren van ineffectieve metabolieten (tussenproducten). Er wordt nu echter aangenomen dat 24,25-dihydroxylcholecalciferol functies heeft in het botmetabolisme [2-4, 10, 11]. 25-OH-D3 is de belangrijkste vitamine D-metaboliet die in het plasma circuleert en vertegenwoordigt de beste indicator voor de leveringsstatus van vitamine D3. De concentratie van circulerend 1,25- (OH) 2-D3 wordt nauwkeurig gereguleerd door plasmaspiegels van hormoon van de bijschildklieren (PTH) en vitamine D en calcium niveaus, respectievelijk. Hypercalciëmie (calcium overmaat) en verhoogde vitamine D-spiegels bevorderen de 24-hydroxylase-activiteit, terwijl de 1-alpha-hydroxylase-activiteit wordt geremd. Hypocalciëmie daarentegen (calcium deficiëntie) en hypofosfatemie (fosfaat tekort) leiden tot een toename van 1-alpha-hydroxylase-activiteit via stimulatie van PTH-productie [1-3, 6, 7, 10].
Gelijkwaardigheid van vitamine D2 en vitamine D3
De eerder vastgestelde opvatting van gelijkwaardigheid en uitwisselbaarheid van vitamine D2 en vitamine D3 is weerlegd door recente farmacokinetische studies. In hun werk stellen Trang et al. vond een 1.7-voudig hogere serumconcentratie van 25-OH-D3 in de met vitamine D3 gesupplementeerde groep proefpersonen na 2 weken inname van respectievelijk 4,000 IE vitamine D2 en vitamine D3. Mastaglia et al. concludeerde dat bij postmenopauzale, osteoporotische vrouwen bij een interventie van drie maanden veel hogere orale doses vitamine D2 nodig zijn in vergelijking met de gebruikelijke aanbevolen dagelijkse vitamine D3 dosis van 800 IE om adequate serumniveaus van 25-OH-D3 te bereiken. Bovendien wordt aangenomen dat vitamine D2-metabolieten een lagere binding hebben aan plasmatisch vitamine D-bindend eiwit, een niet-fysiologisch metabolisme en een kortere halfwaardetijd hebben vergeleken met vitamine D3. kies vitamine D 2 kan niet worden aanbevolen voor suppletie of voedselverrijking.
afscheiding
Vitamine D en zijn metabolieten worden voornamelijk via uitgescheiden gal en slechts in geringe mate via de nieren.
