Witamina D: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
JCRZ (dyskusja | edycje)
m {{Kontrola autorytatywna}}, WP:SK
m lit.
Linia 19:
[[prowitamina|Prowitaminą]] D<sub>2</sub> jest [[ergosterol]], a D<sub>3</sub> – pochodna cholesterolu [[7-Dehydrocholesterol|7-dehydrocholesterol]].
W [[skóra|skórze]], przede wszystkim w [[naskórek|naskórku]] (głównie w [[keratynocyt]]ach warstwy rozrodczej), pod wpływem światła słonecznego 7-dehydrocholesterol ulega nieenzymatycznej [[Fotoizomeryzacja|fotoizomeryzacji]] do [[Prewitamina D|prewitaminy D]], która pod działaniem energii cieplnej ciała przekształcona zostaje w ciągu kilku godzin w witaminę D<sub>3</sub>{{r|pmid16766240-s17-25}}.
 
<br />Przekształcenie prowitaminy D w prewitaminę D zachodzi pod wpływem [[Ultrafiolet|promieniowania UV]] o długości 290–315 [[nano|n]][[metr|m]] (zakres UV-B), a eksperymentalnie ustalono, że najbardziej efektywną długością [[światło widzialne|fali świetlnej]] jest
295–300&nbsp;nm (z maksimum przy 297&nbsp;nm).
 
<br />Nie ma niebezpieczeństwa powstawania toksycznych ilości witaminy D<sub>3</sub> w wyniku nadmiernej ekspozycji na światło słoneczne, ponieważ w takiej sytuacji nadmiar prewitaminy i witaminy jest rozkładany.
 
Ocenia się, że ok. 80–100% potrzebnej dla organizmu ilości witaminy D<sub>3</sub> pochodzi z biosyntezy w skórze, a tylko w niewielkim stopniu wspomagane jest to przez źródła pokarmowe. Na produkcję w skórze mają wpływ m.in. pora roku, zachmurzenie i zanieczyszczenia powietrza, szerokość geograficzna, stosowanie kremów z filtrem, pigmentacja oraz starzenie się skóry. Skórna produkcja witaminy D często nie jest wystarczająca dla zaspokojenia dobowego zapotrzebowania, szczególnie w krajach wysoko uprzemysłowionych, ponieważ efektywne nasłonecznienie jest uzależnione od wielu czynników, np. położenia geograficznego, pory roku, pogody, pory dnia, zanieczyszczenia powietrza, czasu ekspozycji, karnacji skóry, grubości tkanki tłuszczowej, powierzchni ciała wystawionej na promienie słoneczne.
 
Chole- i ergokalcyferol w połączeniu z [[białko wiążące witaminę D|białkiem wiążącym witaminę D]] są transportowane do wątroby, odpowiednio: z jelita cienkiego, gdzie są wchłaniane i ze skóry, gdzie cholekalcyferol jest produkowany. W wątrobie zachodzi pierwszy etap biosyntezy aktywnej postaci witaminy D. Po enzymatycznej hydroksylacji przy węglu C-25 powstaje witamina 25-(OH)D. Reakcję tę katalizuje prawdopodobnie zespół hydroksylaz wchodzących w skład [[Cytochrom P450|cytochromu P450]] (CYP27A1, CYP3A4 oraz CYP2R1){{r|25-hydroksylacja}}. 25-(OH)D przekazywana jest, także w połączeniu z białkiem wiążącym witaminę D, z wątroby do [[nerka|nerek]] (a także do niektórych innych tkanek, np. skóry oraz komórek odpornościowych) gdzie przez działanie enzymu 1α-hydroksylazy (CYP27B1) dochodzi do powstawania aktywnej formy witaminy D – 1α,25-(OH)<sub>2</sub>D. Obie aktywne formy (1α,25-(OH)<sub>2</sub>D<sub>2</sub> i 1α,25-(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub>) charakteryzują się identycznymi własnościami, jednak ze względu na rozpowszechnienie częściej stosowana jest 1α,25-dihydroksycholekalcyferol (1,25-(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub>) czyli [[kalcytriol]].<br />

Istnieje około 10 prowitamin, z których powstają związki wykazujące aktywność witaminy D. Przemysłowa produkcja witaminy D ogranicza się głównie do tych dwóch.
 
Ważnym metabolitem witaminy D jest 24R,25-dihydroksywitamina D, która powstaje na alternatywnym szlaku hydroksylacji 25(OH)-witaminy D.
 
== Aktywność biologiczna ==
Główne działanie witaminy D polega na jej wpływie na regulację homeostazy wapnia i fosforanów. Dwa główne [[narząd efektorowy|narządy efektorowe]] związane z tą funkcją, na które działają aktywne metabolity witaminy D to przede wszystkim jelita i kości, a w mniejszym stopniu nerki. W jelitach dochodzi do zwiększenia wchłaniania wapnia, z kości uwalnia wapń i fosforany (przy hipokalcemii) w nerkach współdziała z parathormonem w reabsorbcjireabsorpcji wapnia.
 
Aktywne metabolity witaminy D charakteryzują się szerokimi i różnorodnymi działaniami biologicznymi. Aktywność witaminy D wywierana jest poprzez działania genomowe i niegenomowe. Witamina D w wielu tkankach i komórkach łączy się z jądrowym [[receptor witaminy D|receptorem witaminy D]] (VDR), a następnie tworzy heterodimer z [[receptor kwasu 9-cis retinowego|receptorem kwasu 9-cis retinowego]] (RXR) o własnościach [[czynnik transkrypcyjny|czynnika transkrypcyjnego]], przez co zapoczątkowuje działania genomowe. Witamina D kontroluje ponad 200 genów{{r|Deficiency}}.
 
Działania niegenomowe mediowane są przez zlokalizowany w błonie komórkowy receptor, który jest odmienny od receptora jądrowego i uruchamia wewnątrzkomórkowe szlaki metaboliczne modulujące działania wynikające z ekspresji genowej.
Linia 40 ⟶ 44:
 
==== Układ kostny ====
Witamina D wywiera znaczący wpływ na metabolizm kości – zwiększa w [[osteoblast|osteoblaście]] ekspresję RANKL, a ten z kolei aktywuje RANK w prekursorze [[osteoklast]]a, co prowadzi do powstania dojrzałego osteoklasta, który przez działanie [[resorpcja|resorpcyjne]] powoduje uwalnianie wapnia z kośćca. W okresie rozwojowym ma istotne znaczenie w kształtowaniu się kości i zębów. Niedobór witaminy D (hipowitaminoza, awitaminoza) u dzieci prowadzi do [[krzywica|krzywicy]], zaburzenia mineralizacji kości i zmniejszenia masy kostnej, a u dorosłych wywołuje bóle kostne{{r|bone_pain|bone_pain2}}, [[osteomalacja|osteomalację]] i [[osteoporoza|osteoporozę]].
 
Witamina D pomaga w zwalczaniu [[Próchnica zębów|próchnicy]] przez układ odpornościowy, gdyż aktywuje białka obronne (np. [[katelicydyny]]) – wystarczy już 30 ng/ml krwi (ilość wytwarzana w wyniku około półgodzinnej kąpieli słonecznej){{r|D_and_teeth}}.
Linia 51 ⟶ 55:
==== Układ immunologiczny ====
Ma działanie immunomodulujące i pośrednio przeciwbakteryjne. Witamina D aktywuje geny kodujące [[peptydy]] przeciwbakteryjne (o cechach naturalnych [[antybiotyki|antybiotyków]]), [[katelicydyna|katelicydynę]] i β-defensynę 2{{r|antibiotic}}. Katelicydyna wykazuje aktywność biologiczną przeciw wielu bakteriom, w tym [[prątek gruźlicy|bakteriom gruźlicy]], co może tłumaczyć skuteczność "słonecznej kuracji" zalecanej w XIX wieku w leczeniu tej choroby. Katelicydyna jest produkowana przez komórki odpornościowe przy zetknięciu ze ścianami komórkowymi bakterii, w obecności formy 25D witaminy D. Działanie przeciwzapalne polega na hamowaniu produkcji [[cytokiny|cytokin]].
 
<br />Badania na dużą skalę pokazały, że suplementacja witaminy D w dzieciństwie zmniejsza ryzyko wystąpienia [[cukrzyca typu 1|cukrzycy typu 1]]. Inne badania wykazały, że suplementacja tej witaminy u osób z [[cukrzyca typu 2|cukrzycą typu 2]] ostatnio zdiagnozowaną poprawiła wydzielenie [[insulina|insuliny]] i tolerancję [[glukoza|glukozy]]{{r|Słoneczny hormon}}. Wspomaga komórki [[szpik kostny|szpiku kostnego]] spełniające funkcje obronne (wspomaganie leczenia chorób autoimmunologicznych). W [[stwardnienie rozsiane|stwardnieniu rozsianym]] – sezonowe braki witaminy D powodują zaostrzenie objawów choroby wczesną wiosną i złagodzenie jesienią. Częstsza ekspozycja na światło słoneczne w dzieciństwie obniża ryzyko zachorowania. Wyższy poziom witaminy D we krwi obniża ryzyko zachorowania na SM wśród białych{{r|pmid17179460-s2832-8}}. Zwiększa odporność – wśród etiopskich dzieci z [[zapalenie płuc|zapaleniem płuc]] 13 razy częściej występuje krzywica{{r|pmid9269215-s1801-1804}}. Ma działanie antyproliferacyjne i zapobiega powstawaniu komórek [[nowotwór|nowotworowych]], wpływa na [[apoptoza|apoptozę]] i [[angiogeneza|angiogenezę]]{{r|Deficiency}}. Obserwuje się odwrotną korelację między ilością ekspozycji na światło słoneczne a występowaniem pewnych typów nowotworów. U zwierząt syntetyczny analog formy 1,25(OH)<sub>2</sub>D, [[EB1089]] (nie powoduje on zwiększonego odkładania się wapnia), o 80% zmniejszał wzrost raków głowy, szyi, piersi i gruczołu krokowego. Dzieje się to przez stymulację genu [[GAAD45a]], hamującego wzrost przy uszkodzeniu DNA. Innymi aktywowanymi genami są geny odpowiedzialne za dojrzewanie i różnicowanie się komórek. Według badań przeprowadzonych na 17 tys. osób wyższy poziom witaminy D w surowicy nie wpływa na całkowitą liczbę zgonów z powodu raka, choć osoby z wyższym poziomem mają niższe ryzyko zachorowania na [[rak jelita grubego|raka jelita grubego]]{{r|pmid17971526}}.
 
Analiza 18 wyników badań, w których łącznie uczestniczyło 57 tys. ludzi, wykazała, że wśród przyjmujący witaminę D, w średniej dawce 528 j.m., śmiertelność spadła o 7%{{r|pmid17846391}}.
Linia 136 ⟶ 141:
W [[Unia Europejska|Unii Europejskiej]] oficjalnie zaleca się spożywać dziennie 5&nbsp;µg witaminy D{{r|Vitamins what they do and}}.
 
[[Agencja Żywności i Leków|FDA]] zaleca spożywanie 10&nbsp;µg (400 j.m.) witaminy D na dobę u dzieci powyżej 4. r.ż. i dorosłych (przy diecie zawierającej 2000 kcal){{r|norma_fda}}. Inna amerykańska instytucja naukowa (''Institute of Medicine, Food and Nutrition Board'') zaleca spożywanie na dobę 5&nbsp;µg w wieku do 51. roku życia, 10&nbsp;µg w wieku 51-70 i 15&nbsp;µg powyżej 71. roku życia{{r|food_and_nutrition_board}}.
Inna amerykańska instytucja naukowa (''Institute of Medicine, Food and Nutrition Board'') zaleca spożywanie na dobę 5&nbsp;µg w wieku do 51. roku życia, 10&nbsp;µg w wieku 51-70 i 15&nbsp;µg powyżej 71. roku życia{{r|food_and_nutrition_board}}.
 
Dla osób powyżej 60 lat Międzynarodowa Fundacja Osteoporetyczna (ang. ''International Osteoporosis Foundation'') zaleca poziom 25OHD w surowicy wynoszący 75 nmol/L (30&nbsp;ng/ml) osiągnięty przez spożywanie 20–25 μg/dzień (800–1000 j.m./dzień). Do czasu ogłoszenia tych zaleceń w 2010 efektywność wyższych dawek w zapobieganiu upadkom i złamaniom nie została oceniona w badaniach klinicznych. U osób otyłych, z osteoporozą, o ograniczonej ekspozycji na słońce (obłożnie chorych, kalek), z zaburzeniami wchłaniania oraz u nie-Europejczyków może być koniecznym zwiększenie spożycia do 50 μg/dzień (2 000 j.m./dzień). U tych zagrożonych osób Fundacja zaleca pomiar 25OHD w surowicy i powtórzenie pomiaru po 3 miesiącach suplementacji w celu sprawdzenia, czy stężenie witaminy D osiągnęło pożądany poziom. 2,5 μg (100 j.m.) dodanej witaminy D zwiększy poziom 25OHD w surowicy o około 2,5 nmol/l (1,0&nbsp;ng/ml){{r|Dawson-Hughes}}.
Linia 146 ⟶ 150:
Witamina D krąży w organizmie głównie w postaci 25(OH)D<sub>3</sub>. Najbardziej aktywną biologicznie formą jest 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub>, której poziom jest regulowany hormonalnie{{r|merck-sec01-ch004-ch004k}}. Z tego względu bardziej wiarygodne jest oznaczanie poziomu 25(OH)D<sub>3</sub>. W umiarkowanym niedoborze witaminy D, a także w trakcie leczenia stężenia 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> mogą być fałszywie wysokie i wprowadzać w błąd, zaś w przypadku przedawkowania pozostawać w normie.
 
Według amerykańskich [[National Institutes of Health|Narodowych Instytutów Zdrowia]] prawidłowy poziom witaminy D wynosi ≥20&nbsp;ng/ml, wartości poniżej 12&nbsp;ng/ml prowadzą do krzywicy i [[Osteomalacja|osteomalacji]]. Wartości utrzymujące się stale powyżej 50&nbsp;ng/ml są uważane za potencjalnie toksyczne, jednak wielkość ta opiera się na małej liczbie danych{{r|Dietary Supplement Fact Sheet}}.
 
Na wniosek rządów USA i Kanady [[Institute of Medicne]] (IOM), po przeglądzie literatury, w 2010 zarekomendował ten sam poziom co najmniej 20 ng/ml. Jest on osiągalny przy jej dziennym spożyciu 600 j.m. (15 μg) i 800 j.m. (20 μg) u osób starszych. IOM nie znalazł dowodów na rolę witaminy D w chorobach innych niż choroby kości{{r|iom}}. Rekomendacje te spotkały się z krytyką, m.in. z tego powodu, że w jednym z badań, na których opierał się IOM, wśród ludzi z poziomem co najmniej 20&nbsp;ng/ml, 8,5% ludzi miało słabo zmineralizowane kości. [[Amerykańskie Towarzystwo Endokrynologiczne]] określiło poziom poniżej 30 ng/ml jako niewystarczający, a poziom 40–60 ng/ml, wymagający dziennego spożycia 37,5–50 μg witaminy D, jako idealny dla stanu zdrowia układów niezwiązanych z układem kostnym{{r|NatureNews}}.
=== Oznaczanie poziomu witaminy D ===
Najczęściej, ze względów praktycznych dla celów diagnostyki laboratoryjnej oznacza się stężenie 25-OH-witaminy D w surowicy krwi. Jest to łączne stężenie 25-OH-D<sub>2</sub> i 25-OH-D<sub>3</sub>. Uważa się, że to badanie najlepiej ocenia metaboliczny stan zasobów witaminy D. W diagnostyce laboratoryjnej do oznaczania stężenia witaminy D i jej metabolitów wykorzystuje się następujące metody:
Jest to łączne stężenie 25-OH-D<sub>2</sub> i 25-OH-D<sub>3</sub>. Uważa się, że to badanie najlepiej ocenia metaboliczny stan zasobów
witaminy D.
W diagnostyce laboratoryjnej do oznaczania stężenia witaminy D i jej metabolitów wykorzystuje się następujące metody:
* radioimmunologiczną
* radioimmunokompetencyjną
Linia 188 ⟶ 189:
Poprzez naświetlanie ergosterolu, sterolu uzyskanego z drożdży, otrzymano produkt, który nazwano witaminą D<sub>1</sub>, lecz później ustalono, że jest to w rzeczywistości mieszanina ergokalcyferolu i lumisterolu. W 1931 roku poprzez separację uzyskano z "witaminy D<sub>1</sub>" ergokalcyferol, czyli witaminę D<sub>2</sub>. Sądzono wówczas, że jest ona tożsama z witaminą wytwarzaną w skórze, jednak dalsze badania wykazały, że są to różne związki chemiczne. Dalsze badania wykazały istnienie prekursora witaminy D w skórze – 7-dehydrocholesterolu oraz doprowadziły w 1936 roku do odkrycia witaminy D<sub>3</sub>. Dalsze badania w 2. połowie XX wieku doprowadziły do szczegółowego poznania funkcji i metabolizmu witaminy D.
 
W roku 1968 wyizolowano pierwszy aktywny metabolit witaminy D, 25-hydroksywitaminę D<sub>3</sub> (25OHD<sub>3</sub>){{r|Blunt-1968}}.
 
== Preparaty ==
Linia 220 ⟶ 221:
 
== Przypisy ==
{{Przypisy-lista | l. kolumn=2 |
* <ref name="25-hydroksylacja">{{cytuj pismo | nazwisko=Prosser | imię=DE. | nazwisko2=Jones | imię2=G. | tytuł=Enzymes involved in the activation and inactivation of vitamin D. | czasopismo=Trends Biochem Sci | wolumin=29 | numer=12 | strony=664-673 | rok=2004 | doi=10.1016/j.tibs.2004.10.005 | pmid=15544953}}</ref>
* <ref name="antibiotic">{{cytuj pismo | nazwisko=Wang | imię=TT | nazwisko2=Nestel | imię2=FP | nazwisko3=Bourdeau | imię3=V | tytuł=Cutting edge: 1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression | czasopismo=J Immunol. | rok=2004 | oznaczenie=173 | wolumin=5 | strony=2909-2912 | pmid=15322146}}</ref>
Linia 263 ⟶ 264:
* Dobrzańska A. i Zespół Ekspertów [http://pml.strefa.pl/ePUBLI/164/09.pdf Polskie zalecenia dotyczące profilaktyki niedoborów witaminy D – 2009]
* Zdzisław Sikorski, ''Chemia żywności'', Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa 2000. {{ISBN|83-204-2448-8}}
* {{cytuj pismo | autor = Justyna Kosińska, Katarzyna Billing-Marczak, Marcin Krotkiewski | tytuł = Nowe nieznane funkcje witaminy D | czasopismo = Medycyna Rodzinna | wydanie = 2 | strony = 34-47 | data = 2008 | url = http://www.czytelniamedyczna.pl/787,nowe-nieznane-funkcje-witaminy-d.html}}
 
== Linki zewnętrzne ==