Глава II. Строение витамина d. Биохимическая роль

Витамин D представлен двумя формами – эргокальциферол(D2) и холекальциферол(D3). Химически эргокальциферол отличается от холекальциферола наличием в молекуле двойной связи между С22 и С23 и метильной группой при С24.

Эргокальциферол (витамин D2) в очень маленьких количествах обнаруживается в печени, рыбьем жире, яичном желтке, икре осетровых и лососевых рыб, сливочном масле, не обезжиренных молочных продуктах, петрушке, шпинате. Витамин D2 из молочных продуктов усваивается очень плохо из-за высокого содержания в них фосфорных соединений.

Холекальциферол (витамин D3) образуется в кожных покровах человека под действием ультрафиолетового излучения. При этом сначала происходит синтез его провитамина - 7-дегидрохолестерола, который затем постепенно превращается в активную форму витамина D3. Лучше всего образование провитамина происходит при ультрафиолетовом излучении, посылаемом Солнцем на землю, в часы восхода и заката. Лучше всего провитамин D3 синтезируется у молодых людей, имеющих светлую кожу.

После всасывания в кишечнике или после синтеза в коже витамин попадает в печень. Здесь он гидроксилируется по С25 и кальциферолтранспортным белком переносится к почкам, где еще раз гидроксилируется, уже по С1. Образуется 1,25-дигидроксихолекальциферол или кальцитриол.

кальцитриол

Строение кальцитриола

Реакция гидроксилирования в почках стимулируется паратгормоном, пролактином, соматотропным гормоном и подавляется высокими концентрациями фосфатов и кальция.

По своей биологической активности в организме человека разницы между витаминами D2 и D3 нет. Они оба превращаются в активный метаболит кальцитриол, который играет важную роль в регуляции кальциевого обмена. Кальцитриол способствует усвоению кальция из пищеварительного тракта, отложению его в костной ткани и препятствует его вымыванию из организма. Является доказанным такой факт, что витамин D совместно с гормонами паращитовидных желез регулирует постоянство содержания ионов кальция в сыворотке крови, а также регулирует фосфорный обмен. Таким образом, главной задачей витамина D является обеспечение нормального роста и развития костной ткани, предупреждения рахита, остеомаляции (размягчения костей) и остеопороза.

2.1 Биохимические функции

1. Увеличение концентрации кальция и фосфатов в плазме крови.

Для этого кальцитриол:

- стимулирует всасывание ионов Ca2+ и фосфат-ионов в тонком кишечнике (главная функция);

- стимулирует реабсорбцию ионов Ca2+ и фосфат-ионов в проксимальных почечных канальцах.

2. В костной ткани роль витамина D двояка:

- стимулирует выход ионов Ca2+ из костной ткани, так как способствует дифференцировке моноцитов и макрофагов в остеокласты и снижению синтеза коллагена I типа остеобластами;

- повышает минерализацию костного матрикса, так как увеличивает производство лимонной кислоты, образующей здесь нерастворимые соли с кальцием.

3. Участие в реакциях иммунитета, в частности в стимуляции легочных макрофагов и в выработке ими азотсодержащих свободных радикалов, губительных, в том числе, для микобактерий туберкулеза.

4. Подавляет секрецию паратиреоидного гормона через повышение концентрации кальция в крови, но усиливает его эффект на реабсорбцию кальция в почках.

Витамин Д3 можно рассматривать как про-гормон, так как он превращается в 1,25(ОН)2-Д3 действующий аналогично стероидным гормонам. Так, проникая в клетки-мишени, он связывается с белковыми рецепторами, которые мигрируют в ядро клетки. В энтероцитах этот гормон-рецепторный комплекс стимулирует транс-крипцию иРНК, несущую информацию на синтез белка-переносчика ионов кальция.

Вероятно, витамин отвечает также за синтез Са2+-АТФ-азы в разных клетках.