Вітамін D3 (1,25- (OH) 2-вітамін D3); Центральний військовий університетський госпіталь невідкладної допомоги Dr.
Вітамін D3 (1,25- (ОН) 2-вітамін D3)
Загальна інформація
Вітаміни D або кальцифероли синтезуються з провітамінів шляхом відщеплення B-кільця від молекули стерину під час впливу сонячного світла. Найважливішими вітамінами D є вітамін D2 (ергокальциферол) та вітамін D3 (холекальциферол).
Вітамін D2 - це рослинна форма (ергостерол або провітамін D2). Вітамін D3 надходить або з тваринної їжі (особливо з жирної риби або риб’ячого жиру) або харчових добавок, або синтезується в шкірі з 7-дегідрохолестерину (провітамін D3) під дією ультрафіолетового випромінювання6. Швидкість утворення вітаміну D залежить головним чином від тривалості та інтенсивності впливу. Використання сонцезахисних кремів, навіть із SPF 15, зменшує вироблення цього вітаміну на 99,9%. Надмірне утворення шкіри запобігає світлочутливе перетворення вітаміну D у тахістерол або люмістерол. Як вітамін D2, так і вітамін D3 не мають значної біологічної активності, тому їх потрібно метаболізувати в гормонально активні форми.
Активація відбувається у два етапи, спочатку в печінці, а потім у нирках. Вітамін D з жиророзчинною структурою транспортується у кровообіг у вигляді комплексу зі специфічним альфа1 глобуліном - білком-транспортером вітаміну D (VDBP = білок, що зв’язує вітамін D). Печінковий вітамін D проходить перше гідроксилювання з утворенням 25-ОН вітаміну D (кальцидіолу), метаболіту з обмеженою біологічною активністю.
Потім вітамін D 25-OH зв’язується з певним білком і транспортується до нирки, де відбувається друге гідроксилювання; таким чином, у проксимальній нирковій трубці під дією 1-альфа-гідроксилази виникає найпотужніший метаболіт вітаміну D: 1,25- (OH) 2 вітамін D (кальцитріол). Плацента і гранулематозна тканина представляють ще два важливих ділянки надниркових залоз для виробництва 1,25 - (OH) 2 вітаміну D.
Період напіввиведення 1,25- (OH) 2 вітамін D. в обігу близько 5 годин; він виводиться із сечею та калом, його найважливішим метаболітом є вітамін D 24,25- (OH) 2, який утворюється під дією 24-альфа-ниркової гідроксилази.
Ниркове гідроксилювання є головним контрольним пунктом метаболізму вітаміну D, регулюючись концентрацією кальцію, фосфату та паратиреоїдного гормону (ПТГ) у сироватці крові. Таким чином, ПТГ і гіпофосфатемія діють незалежно на збільшення вітаміну D 1,25- (OH) 2, стимулюючи ниркову активність 1-альфа-гідроксилази, а гіпокальціємія стимулює секрецію ПТГ, що збільшить вироблення вітаміну D на 1,25- (OH) 2 ниркові.
Три гормони, що беруть участь у регуляції мінерального та кісткового обміну, - це ПТГ, кальцитонін та вітамін 1,25 - (ОН) 2 вітамін D. Вітамін D 1,25- (ОН) 2 поводиться як класичний гормон, переданий сигнал подається рецепторами для кальцитріол знаходиться переважно в кишечнику, кістках, нирках, а також у багатьох інших органах.
1,25- (OH) 2 вітамін D. зв’язаний з білком-транспортером вітаміну D, він досягає рівня кишечника, де вільна форма набуває ентероцитів і транспортується до білково-специфічного ядерного рецептора (VDR). Спорідненість цього рецептора до 1,25- (OH) 2 вітаміну D в 1000 разів вища, ніж до 25-OH вітаміну D, що може пояснити, чому 1,25- (OH) 2 вітамін D є набагато більш біологічно активним. . Комплекс кальцитріол-VDR зв'язується з х-рецептором ретиноевої кислоти; після цієї взаємодії та зчеплення зі специфічними послідовностями ДНК, транскрипція генів, що беруть участь у транспорті кальцію, модифікується, і епітеліальний кальцієвий канал та білок-транспортер кальцію (кальбіндин), основний ефект вітаміну 1,25- (ОН) 2, виражаються в ентероцитах. D є стимуляцією транспорту кальцію та фосфору з просвіту тонкої кишки в циркуляції, що призводить до збільшення концентрації кальцію та фосфору в сироватці крові.
На нирковому рівні ефект вітаміну полягає у збільшенні канальцевої реабсорбції кальцію; у паращитовидних залозах він пригнічує транскрипцію гена ПТГ, зменшуючи синтез цього гормону.
Завдяки своїй ролі в підтримці гомеостазу кальцію, кальцитріол необхідний для реконструкції кісток. Взаємодіючи зі специфічними рецепторами, він індукує експресію білків кісткової матриці (остеопонтин, остеокальцин, лужна фосфатаза) і пригнічує синтез колагену I типу. які перетворяться на зрілі остеокласти. Вони виводять кальцій і фосфор з кістки, підтримуючи рівень кальцію і фосфору в крові.
Адекватні концентрації Ca2 + та HPO42 - сприяють мінералізації остеоїдів. Сильний дефіцит вітаміну D призводить до недостатньої мінералізації остеоїдів, що призводить до розвитку рахіту у дітей та остеомаляції у дорослих.
На додаток до своєї ролі в метаболізмі кісток, кальцитріол має багато інших ефектів:
-імуномодуляція: стимулює вироблення кателіцидину, протиінфекційного агента, здатного знищувати особливо Mycobacterium tuberculosis;
-пригнічує проліферацію кератиноцитів і фібробластів;
-пригнічує вироблення реніну;
-підвищує скоротливість міокарда;
-збільшує вироблення інсуліну;
-пригнічує ангіогенез;
-є індуктором апоптозу (вироблення кальцитріолу в різних органах, таких як товста кишка, простата, молочна залоза, регулює гени, що контролюють проліферацію).
Концентрація 1,25- (OH) 2 вітаміну D відображає активність ниркової 1-альфа-гідроксилази. Незважаючи на те, що кальцитріол є найпотужнішим метаболітом вітаміну D, вітамін D 25-OH більш точно відображає запаси організму і тому є кращим в якості початкового тесту для оцінки стану вітаміну D. а також супутньої патології. Корисно також супутнє тестування інтактного паратиреоїдного гормону.
Рекомендації щодо визначення вітаміну D 1,25- (OH) 2
- тест другого рівня для оцінки стану вітаміну D, особливо у пацієнтів із захворюваннями нирок;
- диференціальна діагностика гіперкальціємії;
- обстеження пацієнтів з клінічними ознаками дефіциту вітаміну D, але у яких рівень 25-OH вітаміну D є нормальним або підвищеним (спадковий рахіт типу I, що залежить від вітаміну D (VDDR I), спричинений дефіцитом 1-альфа-гідроксилази; спадковий рахіт II типу, залежний від вітаміну D, характеризується стійкістю органів-мішеней до дії 1,25- (OH) 2 вітаміну D).
Зібраний зразок - кров прийде.
Збиральний контейнер - пилосос без антикоагулянта, з/без відокремлюючого гелю.
Необхідна обробка після збору врожаю - сироватка відокремлюється центрифугуванням
Тестовий обсяг - мінімум 1 мл сер.
Причини відхилення доказів
• бактеріально забруднений зразок.
Стабільність тесту - відокремлена сироватка стабільна протягом 7 днів при 2-8ºC і тривалий час при -20ºC. Не розморожуйте/не заморожуйте.
Метод та інтерпретація результатів
Метод - радіоімунологічний (RIA).
Довідкові значення1 -
Коефіцієнт перерахунку: пг/мл х 2,5 = пмоль/л.
Інтерпретація результатів
Підвищені значення 1, 25- (OH) 2 вітаміну D виявляються при таких станах:
• період зростання у дітей та під час вагітності;
• первинний гіперпаратиреоз (підвищення ПТГ, гіперкальціємія, гіпофосфатемія);
• саркоїдоз, туберкульоз та інші гранулематозні захворювання (через підвищену активність надниркової гідроксилази);
• лімфоми з гіперкальціємією;
• стани, пов’язані з гіпофосфатемією, стимулюючи активність ниркової гідроксилази (гіперпаратиреоз, лікування гідроксидом алюмінію);
• після функціональної трансплантації нирки;
• спадковий рахіт типу II, залежний від вітаміну D (VDDR II або стійкий до вітаміну D рахіт), що характеризується генетичними змінами функції рецепторів вітаміну D 1,25- (OH) 2 та нездатністю зв’язуватися з рецептором гормону (фізіологічна реакція на високі дози кальцитріолу).
Низькі значення вітаміну D 1,25- (OH) 2 виявляються при таких станах:
• спадковий рахіт I типу, залежний від вітаміну I (VDDR I), що характеризується зміненою продукцією ниркової 1-альфа-гідроксилази (з нормальною реакцією на введення фізіологічних доз кальцитріолу);
• Х-зчеплений гіпофосфатемічний рахіт (функціональний дефект ниркової 1-альфа-гідроксилази та гіпофосфатемія);
• хронічна ниркова недостатність;
• спадковий або набутий гіпопаратиреоз (зниження або відсутність вироблення паратиреоїдного гормону, гіперфосфатемія, гіпокальціємія);
• псевдогіпопаратиреоз (характеризується стійкістю до метаболічних дій паратиреоїдного гормону).
При рахіті, спричиненому дефіцитом вітаміну D, можна виявити низьку, нормальну або навіть високу концентрацію кальцитріолу.
Межі та перешкоди
Нещодавнє введення радіоізотопів для діагностичних або терапевтичних цілей може перешкоджати визначенню вітаміну D 1,25- (OH) 2 радіоімунологічним методом, тому рекомендується уникати цього за 24 години до збору врожаю.
Концентрація кальцитріолу не є корисним показником при отруєнні вітаміном D (вони можуть бути нормальними або навіть низькими); 25-OH вітамін D - рекомендований тест при цьому стані.