Витамин D

Витамин D на самом деле гормон, а не витамин. При достаточном солнечном освеще­нии не требуется никаких добавок к диете. Активное начало витамина D синтезируется под метаболическим контролем путем последовательных гидроксилирований в печени и почках и переносится кровью к своим тканям-мишеням (тонкий кишечник и кость), где оно поддерживает гомеостаз кальция. В регуляции метаболизма витамина D в почках основную роль (прямо или косвенно) играют ионы кальция и фосфата, паратиреоидный гор­мон и, возможно, другие пептидные и стероидные гормоны. Анализ врожденных и приоб­ретенных де(})ектов этих метаболических процессов позволил лучше понять патофизиоло­гию некоторых нарушений обмена кальция и фосфора и метаболизма костной ткани и обус­ловил прогресс в нескольких областях, включая химический синтез активных метаболитов и аналогов витамина D, клиническое применение 1,25-дигидрокси-витамина D₃ [1,25(OH)₂D₃] при многих резистентных к витамину D состояниях, разработку и внедрение методов определения метаболитов витамина D в крови для подтверждения подозревае­мых нарушений его метаболизма, а также создание более активных аналогов витамина D, пригодных для клинического применения.

Фотобиогенез витамина D

Витамин D3 — это производное 7-дегидрохолестерина (провитамин D3), ближайшего предшественника холестерина. При экспозиции кожи к солнечному свету или некоторым искусственным источникам света ультрафиолетовые лучи проникают в эпидермис и вызы­вают разнообразные фотобиохимичсские сдвиги, в том числе и превращение 7-дегидрохо­лестерина в витамин D3. Волны длиной 290—315 нм поглощаются конъюгированными двойными связями С₅ и С₇ 7-дегидрохолестерина, что приводит к фрагментации кольца В между С₉ и С₁₀ с образованием 9,10-секостерола (секо означает «расщепление») провита­мина D₃ (рис. 335-4). Провитамин D₃ биологически инертен, но термолабилен и спонтанно подвергается зависимой от температуры молекулярной перестройке на участке своей конъ­югированной триеновой системы (три двойные связи) с образованием термостабильного 9,10-секостерола, витамина D3 (см. рис. 335-4). При температуре тела полное превращение провитамина D3 в витамин D3 происходит примерно за 3 дня. Резкие изменения темпера­туры поверхности кожи не влияют на скорость этого превращения, так как оно происхо­дит в активно растущих слоях эпидермиса, где температура относительно постоянна; из­менения температуры внутренних структур организма также слабо влияют на эту реак­цию. После синтеза витамин D3 из эпидермиса переносится в циркулирующую кровь вита­мин D-связывающим белком. Таким образом, витамин D3 образуется в коже из провита­мина D3 в течение нескольких дней после однократного воздействия солнечных лучей (см. рис. 335-4). Хотя меланин конкурирует с 7-дегидрохолестерином в коже за фотоны ультра­фиолета и тем самым может ограничивать синтез провитамина D,, более важным для пред­отвращения избыточного образования провитамина D3 при длительном воздействии сол­нечного света является, по-видимому, фотохимическая изомеризация провитамина D3 в два биологически неактивных продукта (люмистерол, и тахистерол,).

С возрастом способность кожи производить витамин D3 уменьшается; после 70 лет эта способность снижается более чем вдвое. Защита отдельных участков тела от солнца снижа­ет кожную продукцию витамина D3. На синтез витамина D3 в коже влияет также высота местности над уровнем моря, ее географическое положение, время дня и площадь воздей­ствия света. Когда все тело подвергается воздействию солнечных лучей в дозе, вызываю­щей легкую эритему, содержание витамина D, в крови увеличивается так же, как после приема внутрь 10 000 ME витамина D3 (1 ME содержит 0,025 мкг химически чистого вита­мина D). Необходимость в добавках к диете для профилактики нарушений минерализа­ции скелета возникает только тогда, когда облучение кожи недостаточно, чтобы вызвать образование нужных количеств витамина D3. В начале нашего века для лечения рахита широко применяли жир из печени рыб — природный источник витамина D. В настоящее время к молоку и крупам добавляют кристаллические витамины D2 (см. рис. 335-4) или витамина D3. Эти добавки предотвращают рахит и остеомаляцию. Национальный Совет США по Научным исследованиям рекомендует потреблять в день 400 ME витамина D.

Попав в кровь либо путем всасывания из продуктов питания, либо из кожи, витамин D переносится в печень в связанном со специфическим альфа,-глобулином (витамин D-связывающий белок) виде.