Witamina D-strażnik naszego zdrowia

Witamina D nie odpowiada  klasycznej definicji zakładającej, że witamina to substancja pochodzenia egzogennego. Początkowo działanie witaminy D wiązane było tylko z gospodarką mineralną, jednak od ponad 20 lat wiemy, że aktywna forma witaminy D bierze udział w regulacji działania układu odpornościowego, homeostazy metabolicznej, układu sercowo-naczyniowego, działania mięśni, mózgu, cyklu komórkowego. Mówimy zatem o działaniu „klasycznym” i „nieklasycznym” witaminy D.

Witamina D występuje w dwóch formach oznaczanych jako D2 i D3. Pierwsza z nich – pochodna ergosterolu  znajduje się w głównie w roślinach, drożdżach i grzybach. Druga – pochodna cholesterolu obecna jest w organizmach zwierząt. Działanie obu form w organizmie człowieka ocenia się jako równocenne, toteż gdy w tekście pojawia się nazwa „witamina D” – może to oznaczać zarówno witaminę D2jak i D3. Witamina D uzyskuje aktywność w efekcie dwustopniowej aktywacji. Jej forma aktywna działa w sposób podobny hormonów steroidowych. Po związaniu ze specyficznym receptorem aktywna forma witaminy D reguluje ekspresję kilkuset genów – generując szeroki wachlarz korzystnych odpowiedzi biologicznych, które wspólnie przyczyniają się do prawidłowego działania organizmu.

Źródła witaminy: Synteza skórna

Podczas ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe z zakresu B (UVB) zawarty w naskórku 7-dehydrocholesterol (7DHC, prowitamina D) podlega przekształceniu do prewitaminy D3. Jak stwierdzono, proces ten zachodzi z największą intensywnością przy długości fali promieniowania ultrafioletowego zbliżonej do około 290 nm. Prewitamina D3 jest z kolei przekształcana do witaminy D3 w procesie termokonwersji, po czym trafia do układu krążenia przenoszona przy pomocy białka wiążącego DBP. Nadmierna ekspozycja na światło słoneczne degraduje zarówno witaminę D3 jak i prewitaminę D3 do nieaktywnych fotoproduktów. W warunkach polskich przyjmuje się, że skórna synteza witaminy D aktywna jest w miesiącach kwiecień – wrzesień.

Absorpcja jelitowa

W przypadku drogi doustnej organizm może otrzymywać zarówno witaminę D3 jak i witaminę D2 (ergokalcyferol). Witaminę D3 zawierają głównie produkty pochodzenia zwierzęcego, a w szczególności tłuste ryby i tran z wątroby dorsza. Inne produkty takie jak mleko, jaja mięso – zawierają znacznie mniejsze ilości witaminy D co oznacza, iż ich spożycie w niewielkim stopniu wpływa na stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D. [4, 10-13] Zawarta w pokarmach witamina D podlega absorpcji w jelicie cienkim, a następnie w chylomikronach przenoszona jest z limfą do krwi żylnej. Część puli witaminy D magazynowana jest w komórkach tkanki tłuszczowej. W Polsce z suplementacją żywności witaminą D2 spotykamy się rzadko, natomiast w USA jest ona powszechnie dodawana do niektórych produktów żywnościowych.

Metabolizm i działanie witaminy D

Witamina D przenoszona jest w układzie krążenia przez białko wiążące (DBP - a-globulina) i transportowana do wątroby, gdzie podlega przekształceniu przez 25-hydroksylazę do 25-hydroksywitaminy D (25OHD). Jest to główna ilościowo forma witaminy D w układzie krążenia, której czas półtrwania w układzie krążenia wynosi od 2 do 3 tygodni. Jej stężenie określa stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D (aktualnie preferowany zakres 30 – 50 ng/ml). 25OHD D aktywowana jest w nerce przez 1a-hydroksylazę, dzięki czemu powstaje hormonalna forma witaminy D, 1,25-dihydroksywitamina D (1,25(OH)2D). Aktywność enzymu wytwarzającego 1,25(OH)2D zależy od szeregu czynników. Należą do nich stężenia takich efektorów jak jony wapniowe i fosforanowe, czynnik wzrostowy fibroblastów (FGF23), parathormon (PTH) oraz szeregu innych. Forma aktywna  witaminy D, w zależności od jej stężenia, wykazuje działanie plejotropowe. Hormonalna forma witaminy D w drodze sprzężenia zwrotnego hamuje aktywność wytwarzającego go enzymu w nerce, równocześnie obniżając produkcję parathormonu (PTH) w przytarczycach. Stymuluje też aktywność 24-hydroksylazy, katabolizującej 1,25(OH)2D do rozpuszczalnego w wodzie, nieaktywnego kwasu kalcitronowego wydzielanego następnie z żółcią. 1,25(OH)2D (przy współdziałaniu PTH) podwyższa absorpcję wapnia w jelicie cienkim działając zarówno jako regulator transkrypcji, jak i za pośrednictwem receptora błonowego. Odpowiednia podaż wapnia, fosforanów i witaminy D w diecie i z syntezy skórnej, są niezbędne dla zapewnienia optymalnych parametrów mineralizacji kości.

Współczesne rozumienie roli witaminy D w organizmie ludzkim koncentruje się jednak nie tylko wokół procesów zapewniających prawidłowy bilans składników mineralnych niezbędnych do budowy szkieletu. Obecnie coraz bardziej doceniana jest rola witaminy D jako regulatora szeregu ważnych procesów nie związanych bezpośrednio z ogólnoustrojową homeostazą wapniową. O znaczeniu witaminy D jako czynnika regulującego ważne funkcje fizjologiczne organizmu świadczy nieustanny rozwój badań, którego wyrazem jest ilość publikacji (w 2013 roku ukazało się ich około 3700).Stwierdzono, że aktywna forma witaminy D reguluje cykl komórkowy nie dopuszczając do stanów nadmiernej proliferacji co sprawia, że niedobór witaminy D jest czynnikiem sprzyjającym powstawaniu nowotworów. Witamina D bierze udział w regulacji działania systemu immunologicznego w zakresie zarówno odporności wrodzonej jak i adaptacyjnej, przy czym jej niedobory zwiększają prawdopodobieństwo chorób infekcyjnych, a także możliwość wystąpienia chorób o podłożu autoimmunologicznym takich jak toczeń rumieniowy czy stwardnienie rozsiane. Stwierdzono również, ze niedobory witaminy D skutkują zaburzeniami działania komórek β trzustki obniżając wydzielanie insuliny, sprzyjając w efekcie nietolerancji glukozy i powstawaniu zespołu metabolicznego. Nieprawidłowe zaopatrzenie organizmu w witaminę D kojarzone jest również ze wzrostem ciśnienia tętniczego, zwiększonymryzykiem procesów miażdżycowych i ryzykiem zawału serca. Właściwy stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D kojarzony jest również z prawidłową siłą mięśni i obniżeniem ryzyka upadku, co jest szczególnie ważne u osób starszych. Ostatnio coraz większą wagę przywiązuje się do regulacji czynności mózgu i układu nerwowego przez witaminę D, przy czym jej niedobory zarówno w życiu płodowym jak i w późniejszym okresie życia mają niekorzystny wpływ na ich funkcjonowanie.