• Author / Uploaded
• Isa Aguilar

Citation preview

Vitamina D • Es esencial para la vida de los animales mayores. • Clásicamente: uno de los más importantes reguladores biológicos de la homeostásis del calcio: consecuencia del metabolismo de la vit. D dentro de una familia de metabolitos hijos : 1alfa, 25 (OH)2D3 (se le considera una hormona esteroide) y 24R,25(OH)2D3 (hay evidencia que puede ser).

Química:

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

2

La estructura de la vitamina D3 y sus provitaminas 7dehidrocolesterol: figura 1. • “Vitamina D”:término genérico: molécula de estructura general que tienen anillos A,B,C y D con diferencia de estructura en la cadena lateral. La estructura en anillo A,B,C y D: derivada de la estructura del anillo ciclopentanoperhidrofenantreno de los esteroides. • La vit. D3 puede ser producida fotoquímicamente a partir del 7-dehidrodolesterol presente en la piel.

Formas de vitamina D Nombre Vitamina D1 Vitamin D2 Vitamin D3 Vitamin D4 Vitamin D5

Composición química compuesto molecular de ergocalciferol con lumisterol, 1:1 ergocalciferol (sintetizado del ergosterol) colecalciferol (sintetizado del 7dehidrocolesterol en la piel) 22-dihidrocolesterol sitocalciferol (sintetizado del 7dehidrositosterol)

Superficie de la piel

Dermis

Figura 2. Representación diagramática de la epidermis

El 7-dehidrocolesterol o provitamina D3 se encuentra en los estratos espinoso y basal de la epidermis y al ser irradiado por la luz UVB (290320 nm) da lugar a la previtamina D3, si persiste la irradiación se isomeriza a varios productos biológicamente inactivos (pirocalciferol, lumisterol y taquisterol) en un mecanismo protector del exceso de formación de vitamina D3.

Fisiología y Bioquímica de la vitamina D

Enzimas responsables para la conversión de vitamina D3 en sus dos principales metabolitos

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

9

Sistema endocrino de la Vitamina D • La vitamina D 3 por sí misma no se le conoce tener ninguna actividad biológica intrínseca. Tiene que ser metabolizada a: 25(OH)D3 en el hígado, luego a 1α,25 (OH)2D3 y/o 24R,25 (OH)2D3. en el riñón. • Los elementos del sistema endocrino de esta vitamina se muestran en la Figura 2, los cuales son: 1) la fotoconversión del 7-dehidrocolesterol a vitamina D3 en la piel o la ingesta alimentaria de vitamina D 3 .

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

10

2) el metabolismo de la vitamina D3 por el hígado a 25(OH)D3 (la principal forma de vitamina circulante). 3) conversión del 25(OH) D3 en el riñón (funcionando como una glándula endocrina) para producir los dos principales metabolitos hidroxilados: 1α,25 (OH)2D3 y 24R,25 (OH)2D3. 4) transporte sistémico de los metabolitos hidroxilados: 1α,25 (OH)2D3 y 24R,25 (OH)2D3 a los órganos objetivos y distales, y

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

11

5) ligazón de los metabolitos hidroxilados, principalmente el 1α,25 (OH)2D3, a cada uno de sus receptores nuclear o receptores de membrana de los órganos objetivos, seguido por la subsecuente generación de la apropiada respuesta biológica (Fig.13.2). • Enzimas responsables para la conversión de vit. D3 : *25-D3 hidroxilasa (hígado)

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

12

*25(OH)D3-1α-hidroxilasa (riñón) *25(OH)D3-24R-hidroxilasa (riñón) Regulación • Control de la actividad de la 25(OH) D3-1αhidroxilasa. La producción de 1α,25(OH)2D3 puede ser modulada por la concentración de calcio, fosfato y hormona paratiroidea (PTH) (ver Figura adjunta).

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

14

Funciones • En los órganos objetivo, el 1,25 (OH)2D3 se liga a sus receptores nucleares, VDRnuc, después de esta ligazón, el VDR forma un heterodímero con RXR, elemento respuesta a vitamina D (VDRE) y posteriormente el complejo interactúa con la vit. D en el control de la transcripción de la región de los genes de los tejidos objetivos. Estos promotores de genes activados también pueden ligarse al coactivador de proteínas tales como Heterodímero :Molécula formada por dos componentes diferentes, pero estrechamente relacionados, como una proteína compuesta por la unión de dos cadenas separadas. fuente: https://www.medicoscubanos.com/diccionario_medico.aspx?q=heterodimero&utm_source=copypaste&utm_medium=various&utm_campaign=copypaste

TATA, TTBP, y TFIIB, y luego el complejo transcripcional resultante es capaz de modular la transcripción del ácido desoxirribonucleico (ADN). • En adición al receptor nuclear mediador de respuesta a vit. D, también hay una respuesta fisiológica provocada por la interacción de 1,25 (OH)2D3, con el receptor de membrana VDRmem en las células objetivo.

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

16

• Aumenta la absorción intestinal de calcio y fósforo (estimula el reclutamiento de los canales de calcio presintetizados hasta el borde en cepillo del enterocito). • Induce la expresión de proteínas transportadoras de calcio o calbindinas. • Facilita la entrada de calcio a la circulación desde la zona basolateral de la célula del intestino, mediante una bomba ATP dependiente de vitamina D.

En el hueso la vitamina D estimula directamente, mediante su unión al receptor VDR, la diferenciación de osteoblastos y la producción de proteínas de unión al calcio óseo, como la osteocalcina y la osteopontina. • Actuando sobre los osteoblastos, la vitamina, induce la producción de citoquinas y factores de crecimiento, que estimulan la actividad y la formación de los osteoclastos.

• Promueve la diferenciación de condrocitos. En definitiva, por todas estas acciones, la vitamina D aumenta la actividad y el número de osteoclastos, movilizando calcio óseo. • Aumenta la reabsorción de calcio (en el riñón) por un mecanismo similar al descrito a nivel intestinal. • El calcitriol incrementa los niveles del transportador de membrana (EcaC), aumenta los niveles de calbindinas para el transporte transcelular y activa el paso de calcio a través de la membrana basolateral.

• De los más de 50 genes regulados por la 1,25 (OH)2D3 , el gen ligado a la inducción de la proteína calbindina D ligadora de calcio es una de las más importantes relacionada a muchas de las funciones fisiológicas conocidas de la vitamina D. (ver Tabla 1 y Figura). .

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

Digestión

23

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

24

Deficiencia: • Por deficiencia en su consumo y por deficiencia hereditarias • Enfermedad ósea: *Raquitismo en niños : deformidad de los huesos, especialmente: rodillas, muñecas y tobillos, así como cambios asociados a las funciones de las articulaciones costocondral.

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

26

En los primeros 6 meses: convulsiones o tetania, menor cambio esquelético, después de los 6 meses: dolor de hueso, tetania. *Osteomalacia en adultos: debilidad muscular y dolor de hueso, con poca deformidad ósea. Característica distintiva de ambas deficiencias: daño en la matriz orgánica del hueso (osteoide) para calcificar : excesiva descalcificación del osteoide.

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

29

Requerimiento La OMS, define la unidad internacional (UI) de vitamina D3 como “ la actividad de vit. D de 0.025 µg de una preparación estándar internacional cristalina de vit D3. Así, 1.0 UI de vit.D3 es 0.025 µg, equivalente a 65.0 pmol. 1.0 UI de 1,25 (OH)2D3 es equivalente a 65 pmol.

Medidas equivalentes de vitamina D Cantidad de vitamina D 1 UI 40 UI 100 UI

Peso equivalente 0,025 ug 1 ug 10 ug

Requerimiento

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

32

Toxicidad • Aunque la excesiva exposición a la luz del sol puede ser el principal riesgo de desarrollar cáncer de piel, no hay riesgo de toxicidad a través de la sobreproducción de colecalciferol endógeno. • Niveles mayores de 375 nmol/L (150 ng/mL) de 25-OH D3 circulante, debido a extensa radiación UV del cuerpo entero, está asociados con posible toxicidad. • La ingestión alimentaria de grandes cantidades de vit. D, es la vía de mayor acceso de causa de

toxicidad. • Síntomas de toxicidad en infantes (2,000-3,000 UI/día): anorexia, náusea, vómito, hipertensión, insuficiencia renal, y daño en el desarrollo. • Dosis de 10,000 UI/d. Por varios meses : hipercalcemia y calcificaciones de los tejidos blandos (calcinosis), tal como el riñón, corazón pulmones, y venas sanguíneas, también, hiperfosfatemia, hipertensión, anorexia, náuseas, debilidad, disfunción renal (poliurea, polidipsia, azotemia, nefrolitiasis y daño renal), y en algunos casos la muerte.

Fuentes alimentarias • Buenas fuentes: alimentos naturales: productos animales: pescado de agua salada: arenque, salmón y sardinas, y aceite de hígado de pescado. Alimentos enriquecidos: leche (fresca y evaporada), margarina y mantequilla, etc. • Pequeñas cantidades: huevos, carne de ternera, de res, mantequilla y aceites vegetales • Pobres fuentes: verduras, frutas y nueces

https://www.google.com.pe/search?q=alimentos+ricos+en+vitamina+d&biw=1920&bih=989&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwjen6yuuY3MAhV DMyYKHZJCCokQ_AUIBigB#imgrc=9lUgZxDvNZLyTM%3A

M.Sc. Carmen R. Girón Natividad

39

Bibliografía 1. Gropper SS, Smith JL, Groff JL Advanced nutrition and human metabolism,

5TH edition, Cengage Learning, Canada, 2009. 2.Institute Of Medicine of The National Academies.Dietary reference intakes : the essential guide to nutrient requirements / Jennifer J. Otten, Jennifer Pitzi Hellwig, Linda D. Meyers, editors. http://www.nap.edu/catalog/11537.html

3. Norman, AW and Henry HH. Vitamin D. In: Present Knowledge in Nutrition 10th edition, edited by Erdman JW Macdonald IA, and Zeisel SH. ILSI Press, Washington, D.C, 2012, p199-213. 4. World Health Organitation/Food and Agriculture Organization of the United Nations. Human Vitamin and mineral requeriments. Report of a joint FAO/WHO expert consultation Bangkok, Thailand. WHO/FAO. Rome, 2002.