2.2 Кальциферолы (витамин д, антирахитический)

Строение. Витамин Д объединяет группу родственных стероидных соединений, обладающих антирахитическим действием. Его можно рассматривать как прогормон, так как в процессе метаболических превращений в организме он преобразуется в кальцитриол, обладающий гормональным механизмом действия. Наибольшее значение для человека имеют витамины Д₂ и Д₃. Они образуются из своих провитаминов: соответственно эргостерола и 7-дегидрохолестерола (рис. 2.4).

Пищевые источники. Эргостерол содержится в растительных организмах, 7-дегидро-холестерол – в животных. Эргостерол отличается от 7-дегидрохолесте-рола только строением боковой цепи, которая у него является ненасыщенной и содержит дополнительную метильную группу. Ультрафиолетовое излучение солнца расщепляет кольцо В в обоих соединениях, в результате чего в растениях образуется эргокальциферол (витамин Д₂), а в коже животных и человека – холекальциферол (витамин Д₃).

Рис 2.4. Образование витамин Д₃ и его активных форм

По мере формирования загара количество образующегося в коже витамина Д₃ уменьшается. Оба витамина обладают одинаковой биологической активностью и дают начало Д₂ и Д₃-кальтри-олам.

Метаболизм и функции. Пищевые кальциферолы всасываются в тонком кишечнике с помощью желчных кислот. После всасывания они транспортируются в составе хиломикронов в кровь и далее в печень. Сюда же с кровью поступает и эндогенный холекальциферол. В печени холекальциферол и эргокальциферол подвергаются гидроксилированию в эндоплазматическом ретикулуме с помощью 25-гидро-ксилазы холекальциферола. Образуются 25-гидроксихолекальциферол (25-(ОН)Д₃) и 25-гидроксиэргокальциферол (25-(ОН)Д₂), которые принято считать основными транспортными формами витамина Д. С кровью они переносятся в составе специального кальциферолсвязывающего белка плазмы к почкам, где с участием 1-гидроксилазы кальциферолов образуется 1,25-дигидроксивитамин Д (кальцитриол; 1,25-(ОН)₂Д), который и является активной («гормональной») формой витамина Д, регулирующей фосфатно-кальциевый обмен в организме. Активность 1-гидроксилазы находится под контролем паратгормона.

В тканях витамин Д не накапливается, за исключением жировой ткани. Выводится он главным образом с калом в виде конъюгатов или в неизмененном состоянии.

Биологическая активность 1,25-(ОН)₂Д в 10 раз превышает активность исходных кальциферолов. Витамин Д регулирует транспорт ионов кальция и фосфатов через клеточные мембраны и тем самым нормализует их уровень в крови. Эта регуляция основана, по крайней мере, на трех процессах, в которых участвует витамин Д:

1) транспорт ионов кальция и фосфатов через эпителий слизистой тонкого кишечника при их всасывании;

2) мобилизация кальция из костной ткани;

3) реабсорбция кальция и фосфатов в почечных канальцах

Рис.2.5. Механизм действия 1,25-(ОН)₂Д

Механизм действия на эти процессы витамина Д представляется следующим образом: всасывание кальция в тонком кишечнике происходит путем облегченной диффузии с участием специального кальцийсвязывающего белка (СаСБ) и активного транспорта с помощью Са-АТФ-азы; 1,25-(ОН)₂Д индуцируют образование СаСБ и белковых компонентов Са-АТФ-азы, возможно, действием на генетический аппарат клеток слизистой тонкого кишечника. Очевидно, подобная стимуляция витамином Д Са-АТФ-азы мембран почечных канальцев приводит к реабсорбции в них ионов кальция. В целом действие витамина Д выражается в повышении содержания ио­нов кальция и фосфатов в крови, вследствие чего секреция паратгормона прекращается и активность 1-гидроксилазы в почках снижается. Поступающий в почки 25-(ОН) Д при нормо- и гиперкальциемии подвергается гидроксилированию в 24 положении с образованием 24,25-(ОН)₂Д. Этот метаболит выполняет защитную функцию, так как в отличие от 1,25 (ОН)₂Д, он способствует отложению избыточных количеств кальция в костях (рис.2.6)

Рис.2.6. Механизм действия 24,25-(ОН)₂Д.