Биохимические функции

Витамин D₃ часто рассматривают как прогормон, так как кальцитриол действует аналогично стероидным гормонам. Проникая в клетки-мишени, он связывается с белковыми рецепторами, образуя гормон-рецепторный комплекс. Этот гормон-рецепторный комплекс, мигрируя в ядро клетки, стимулирует транскрипцию и-РНК, отвечающей за синтез белка-переносчика ионов кальция. Вероятно, гормон отвечает также за синтез Ca²⁺-АТФ-азы.

В клетках кишечника кальцитриол, индуцируя синтез Ca²⁺-переносящих белков, обеспечивает всасывание ионов кальция и фосфатов из полости кишечника против градиента концентраций. В костях стимулирует разрушение старых клеток остеокластами и активирует захват Ca²⁺ молодыми костными клетками. В почках стимулирует реабсорбцию ионов кальция и фосфатов.

Кальцитриол принимает участие в регуляции роста и дифференцировке клеток костного мозга; обладает антиоксидантным и антиканцерогенным действием.

Синтез

Предшественники витамина D — вещества стероидной природы — синтезируются в дрожжах, растительных и животных тканях. Исходными веществами синтеза являются ацетил-КоА и малонил-КоА.

Провитамин D₂ поступает в организм в готовом виде, а провитамин D₃ синтезируется в животных тканях. Холестерол превращается в витамин D₃ при помощи фермента оксидоредуктазы холестерина и НАДФ. Этот процесс, в частности, протекает в коже, где провитамин превращается в активную форму под действием солнечного света.

В настоящее время разработано много схем химического синтеза витаминов D₂ и D₃. Одна из них заключается в следующем. В полном синтезе пре-кальциферола сначала получают 9α-хлор-9,10-секохолест-5(10)-ен-6-ин-Зβ,8β-дион. Далее получают диенин, который превращается в прекальцифе-рол. Термической изомеризацией в бензоле прекальциферол превращается в холекальциферол.

Гиповитаминоз d

Недостаток витамина D у детей приводит к заболеванию рахитом. Основные проявления этого заболевания сводятся к симптоматике недостаточности кальция: происходит искривление конечностей в результате размягчения костной ткани, позднее заращение родничков, на костно-хрящевой границе рёбер возникают своеобразные «чётки», задерживается прорезывание зубов. Развивается гипотония мышц (увеличенный живот), возрастает нервно-мышечная возбудимость (у младенца выявляется симптом облысения затылочка из-за частого вращения головкой), возможно появление судорог. У взрослых недостаточность кальция в организме приводит к кариесу и остеомаляции, у пожилых людей – к развитию остеопороза.

Гипервитаминоз d

Избыточный приём витамина D приводит к интоксикации и сопровождается выраженной деминерализацией костей – вплоть до их переломов. Содержание кальция в крови повышается. Это приводит к избыточному отложению кальция в тех органах, в которых в физиологических условиях он не депонируется (стенки сосудов, почки, легкие).

В нормальных условиях повышенное содержание кальция в крови будет приводить к образованию неактивного 24,25(ОН)₂-D₃, однако при гипервитаминозе этот механизм становится неэффективным.

Пигментация кожи (загар) является защитным фактором, предохраняющим от избыточного образования витамина D₃ из 7-дегидрохолестерола при ультрафиолетовом облучении.