Funkcije

Funkcije vitmina D su:

  • Metabolizam kalcija
  • Imunološki odgovor
  • Metabolizam inzulina
  • Stanična diferencijacija
  • Regulacija krvnog tlaka

Neki ne nazivaju vitamin D vitaminom, već prohormonom. Poput hormona, vitamin D se proizvodi u jednom dijelu organizma, prenosi putem krvi, te djeluje ciljano na drugi dio organizma. Osim toga i molekularna struktura vitamina D slična je hormonima poput estrogena i kortizona (sterolni spojevi). Hormonalne funckije vitamina D uključuju regulaciju zdravlja kostiju i mišića, regulaciju imunološkog odgovora, regulaciju razine inzulina i šećera u krvi te regulaciju kalcijevog i fosforovog metabolizma. Vitamin D se ipak može smatrati vitaminom, jer njegov nedostatak u ishrani izaziva poremećaje.[1]

Metabolizam kalcija

Najvažnija uloga vitamina D jest održavanje ravnoteže kalcija u organizmu, poticanjem apsorpcije kalcija u crijevima i resorpcije iz kostiju te smanjenjem izlučivanja kalcija urinom, održavanje razine kalcija i fosfora te omogućavanje djelovanja paratiroidnog hormona.

Paratiroidna žlijezda otpušta paratiroidni hormon svaki put kada je razina kalcija u krvi niska. Paratiroidni hormon započinje otpuštanje kalcija iz kostiju i potiče bubrege da zadrže više kalcija, da bi se postigle optimalne razine kalcija u krvi. Kao i paratiroidni hormon, vitamin D pomaže u apsorpciji kalcija iz crijeva, te također pomaže da bubrezi zadrže taj kalcij. Ali za razliku od paratiroidnog hormona, vitamin D pomaže pri zadržavanju fosfata u bubrezima. Paratiroidni hormon i vitamin D zajedno djeluju u održavanju ravnoteže kalcija i fosfora u krvi i kostima. Ono što je zanimljivo jest da paratiroiodni hormon „zna“ da mora djelovati zajedno sa vitaminom D, jer potiče pretvorbu hidroksivitamina D u dihidroksivitamin D (kalcitriol). U crijevima kalcitriol primarno potiče aktivni transport Ca2+ i anorganskog fosfata te potiče ekspresiju brojnih proteina uključenih u prijenos kalcija iz crijeva u krvotok kao što je  kalbindin. Pri smanjenim koncentracijama kalcija u krvi stvara se više aktivnog vitamina D u bubrezima koji na razini crijeva pomaže apsorpciju kalcija. Ako taj mehanizam nije osigurao homeostazu kalcija dolazi do povlačenja (resorpcije) kalcija iz kosti, tj. do demineralizacije, čime se postiže njegova potrebna razina u krvi. Prijenos fosfata je također pod utjecajem vitamina D te je aktivni prijenos fosfata je najveći u jejunumu, dok je kalcijev prijenos najveći u duodenumu.[1,2]

Imunološki odgovor

Vitamin D i njegov najaktivniji metabolit, kalcitriol, utječu na imunološki odgovor makrofaga, dendritičnih stanica te sudjeluje u aktivaciji T i B limfocita. Također, kalcitriol utječe na imunitiet poticanjem proizvodnje katelicidina, antimikrobnog peptida te kontrolira i spriječava  imunološki sustav da napadne vlastito tijelo.

Vitamin D je bitan za akitivaciju T stanica; stanica koja nije aktivirana neće moći djelovati, te je organizam time podložniji infekcijama. Uspješno aktivirane T stanice mogu se pretvoriti u dva tipa imunoloških stanica; postaju „stanice ubojice“ koje napadaju i uništavaju patogene mikroorganizme ili postaju stanice koje pomažu  imunološkom sustavu da „zapamti“ patogen mikroorganizam da bi ga mogao brže prepoznati i djelovati kada se taj patogen opet pojavi u organizmu. No, aktivne T stanice se mogu drastično namnožiti i uzrokovati upalni proces. N primjer, nakon transplantacija organa, T stanice napadaju transplantirani organ kao „strano tijelo“. Također, kod autoimunih bolesti, T stanice zabunom misle da su stanice tijela „strane stanice“ te ih napadaju, tj.  tijelo napada samog sebe. Istraživanja su pokazala da postoji veza između nedostatka vitamina D i bolesti koje nastaju kad imunološki sustav napada vlastito tijelo (autoimunološke bolesti), npr. živčane stanice (multipla skleroza), stanice koje proizvode inzulin (dijabetes), stanice zglobova i hrskavice (reumatoidni artritis), stanice kože (dječji ekcem i psorijaza) te stanice u crijevnoj stijenci (upalni procesi u crijevima).[3,4]

Metabolizam inzulina

Razine vitamina D se povezuju sa izlučivanjem inzulina beta stanica u gušterači te sa aktivnošću inzulina nakon što se otpustio u krvotok. Velike količine kalcija se nakupljaju u stanicama kada nedostaje vitamina D u organizmu te kada se otpušta paratiroidni hormon u velikim količinama. Pretjeranim nakupljanjem kalcija u masnim stanicama uzrokuje pretjeranu proizvodnju kortizola, hormona koji neutralizira djelovanje inzulina. Također, pretjerano nakupljanje kalcija u masnim i mišićnim stanicama spriječava sintezu specifičnog proteina koji pomaže u prijenosu šećera (glukoze) iz krvotoka u stanice, a reguliran je inzulinom. Bez dovoljno vitamina D, stvara se premalo tog proteina te inzulin ne može djelovati.[5,6,7,8]

Stanična diferencijacija

Kalcitriol potiče diferencijaciju stanica hematopoetskog sustava te upravlja rastom stanica kože. 1-Hidroksilaza inducira diferencijaciju keratinocita u koži i djeluje antiproliferativno na epitelne stanice. Psorijaza i dječji ekcem su kronične hiperproliferativne bolesti kože do kojih dolazi kad se stanice kože razmnožavaju na krivi način što može dovesti do upalnog procesa. Vitamin D zaustavlja upalne procese i regulira rast stanica kože, zato se često koristi u terapiji psorijaze. Također, vitamin D utječe na faktore rasta fibroblasta koji su bitni za rast kose. Istraživanja pokazuju da je vitamin D bitan u početnoj fazi rasta kose (anagena faza) te da potiče ponovni rast kose, što može biti korisno pri obnavljanju kose nakon njenog gubitka zbog kemoterapije.[9,10]

Regulacija krvnog tlaka

Sustav renina i angiotenzina sudjeluje u regulaciji krvnog tlaka. Renin je enzim koji katalizira cijepanje angiotenzina I, koji se dalje pretvara u angiotenzin II. Angiotenzin II  potiče sužavanje žila, povećavajući time krvni tlak. Također, utječe na povećanje koncentracije natrija i povećava zadržavanje vode. 1,25-Dihidroksivitamin D smanjuje ekspresiju gena koji su zaslužni za stvaranje renina te se zbog toga smatra da vitamin D im važnu ulogu u smanjenju krvnog tlaka.[11,12]

"Literatura"

1. DeLuca, H.F. (2004) Overview of general physiologic features and functions of vitamin D. Am. J. Clin. Nutr. 80, 1689S-1696S.

2. Insel, P., Ross, D. McMahon, K., Bernstein, M. (2011) Nutrition, Jones and Bartlett Publishers, Sudbury.

3. Hayes, C.E., Nashold, F.E., Spach, K.M., Pedersen, L.B. (2003) The immunological functions of the vitamin D endocrine system. Cell Mol. Biol. 49, 277-300.

4. Griffin, M.D., Xing, N., Kumar, R. (2003) Vitamin D and its analogs as regulators of immune activation and antigen presentation. Annu. Rev. Nutr. 23, 117-145.

5. Zeitz, U., Weber, K., Soegiarto, D.W., Wolf, E., Balling, R., Erben, R.G. (2003) Impaired insulin secretory capacity in mice lacking a functional vitamin D receptor. FASEB J. 17, 509-511.

6. Borissova, A.M., Tankova, T., Kirilov, G., Dakovska, L., Kovacheva, R. (2003) The effect of vitamin D3 on insulin secretion and peripheral insulin sensitivity in type 2 diabetic patients. Int. J. Clin. Pract. 57, 258-261.

7. Orwoll, E., Riddle, M., Prince, M. (1994) Effects of vitamin D on insulin and glucagon secretion in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Am. J. Clin. Nutr. 59, 1083-1087.

8. Inomata, S., Kadowaki, S., Yamatani, T., Fukase, M., Fujita, T. (1986) Effect of 1 alpha (OH)-vitamin D3 on insulin secretion in diabetes mellitus. Bone Miner. 1, 187-192.

9. Holick, M.F. (2004) Vitamin D: importance in the prevention of cancers, type 1 diabetes, heart disease, and osteoporosis. Am. J. Clin. Nutr. 79, 362-371.

10. Amor, K.T., Rashid, R.M., Mirmirani, P. (2010) Does D matter? The role of vitamin D in hair disorders and hair follicle cycling. Dermatol. Online J. 16, 3.

11. Sigmund, C.D. (2002) Regulation of renin expression and blood pressure by vitamin D(3). J. Clin. Invest. 110, 155-156.

12. Li, Y.C., Kong, J., Wei, M., Chen, Z.F., Liu, S.Q., Cao, L.P. (2002) 1,25-Dihydroxyvitamin D(3) is a negative endocrine regulator of the renin-angiotensin system. J. Clin. Invest. 110, 229-238.