Витамин D3 (холекальциферол)¶

Витамин D3 (холекальциферол) — жирорастворимое биологически активное соединение группы витаминов D, играющее ключевую роль в регуляции фосфорно-кальциевого обмена. Относится к классу секостероидов и является одной из двух основных природных форм витамина D наряду с витамином D2 (эргокальциферолом). В организме человека синтезируется в коже под действием ультрафиолетового излучения либо поступает с пищей и добавками. Фактически холекальциферол представляет собой прогормон: биологически активной формой становится лишь после двух последовательных гидроксилирований — в печени и почках.

¶Химическая природа и метаболизм

По строению холекальциферол близок к стероидным гормонам. Его молекулярная формула — C₂₇H₄₄O, а структурной основой служит разомкнутое кольцо B секостероидного скелета, образующееся при фотолизе провитамина 7-дегидрохолестерина в коже под действием UVB-излучения с длиной волны около 290–315 нм.

Метаболический путь включает несколько этапов:

1. В коже или при поступлении извне образуется холекальциферол, который связывается с витамин-D-связывающим белком и транспортируется в печень.
2. В печени под действием фермента CYP2R1 происходит первое гидроксилирование с образованием 25-гидроксивитамина D (кальцидиола) — основной циркулирующей формы, по концентрации которой оценивают статус витамина D в организме.
3. В почках фермент CYP27B1 осуществляет второе гидроксилирование, превращая кальцидиол в кальцитриол (1,25-дигидроксивитамин D) — активный гормон, регулирующий всасывание кальция и фосфатов в кишечнике.

Кальцитриол действует через ядерные рецепторы витамина D (VDR), присутствующие в клетках более чем 30 типов тканей, что объясняет его влияние не только на костную систему, но и на иммунитет, пролиферацию клеток и другие процессы.

¶Источники поступления

Основным источником витамина D3 для большинства людей служит эндогенный синтез в коже. Эффективность этого процесса зависит от географической широты, сезона, времени суток, облачности, пигментации кожи, возраста и использования солнцезащитных средств.

Пищевые источники холекальциферола относительно немногочисленны:

Витамин D2 содержится преимущественно в грибах и дрожжах. По способности повышать уровень кальцидиола в крови холекальциферол считается несколько более эффективным, чем эргокальциферол.

¶Биологические функции

Главная функция витамина D3 связана с поддержанием минерального гомеостаза. Кальцитриол усиливает всасывание кальция в тонком кишечнике, стимулирует реабсорбцию кальция и фосфатов в почках и регулирует их мобилизацию из костной ткани совместно с паратгормоном.

Помимо этого, витамин D участвует в:

• модуляции врождённого и адаптивного иммунитета;
• регуляции дифференцировки и пролиферации клеток;
• контроле синтеза инсулина и чувствительности к нему;
• влиянии на работу сердечно-сосудистой и мышечной систем.

¶Дефицит и его последствия

Недостаточность витамина D широко распространена, особенно в регионах с низкой инсоляцией. Классические проявления глубокого дефицита у детей — рахит, у взрослых — остеомаляция и остеопороз. Хронический дефицит ассоциируется с повышенным риском переломов, мышечной слабости, а по данным ряда исследований — с нарушениями иммунного ответа и некоторыми хроническими заболеваниями.

Диагностика основывается на определении концентрации 25-гидроксивитамина D в сыворотке крови. Общепринятые ориентиры: выраженный дефицит — менее 20 нг/мл, недостаточность — 20–30 нг/мл, оптимальный уровень — 30–50 нг/мл.

¶Применение и дозирование

Витамин D3 выпускается в виде масляных и водных растворов, капсул, таблеток. Профилактические дозы для взрослых обычно составляют 600–2000 МЕ в сутки, лечебные назначаются врачом и могут быть значительно выше. Холекальциферол предпочтителен при коррекции дефицита благодаря более высокой биодоступности по сравнению с D2.

Приём больших доз без контроля опасен: избыток витамина D вызывает гиперкальциемию с тошнотой, нарушением работы почек и кальцификацией тканей. Верхний допустимый уровень потребления для взрослых обычно оценивается в 4000 МЕ в сутки.

¶История изучения

Существование фактора, предотвращающего рахит, было установлено в начале XX века. В 1922 году Элмер Макколлам показал, что рыбий жир содержит вещество, отличное от витамина A, названное витамином D. В 1930-х годах Адольф Виндаус установил структуру холекальциферола и синтезировал его, за что в 1928 году получил Нобелевскую премию по химии (за исследования стеринов). Позднее были описаны метаболические превращения и открыт рецептор VDR, что сформировало современное представление о витамине D как о гормоне.