Vitamin D và vai trò kiểm soát nồng độ canxi huyết

Vitamin D có vai trò quan trọng giúp tăng hấp thu canxi từ ruột; nó cũng có các tác dụng quan trong trọng viêc lắng đọng xương và tiêu hủy xương, điều sẽ được thảo luận sau đây. Tuy nhiên, vitamin D ban đầu không phải là chất hoạt động gây ra những ảnh hưởng trên. Thay vào đó vitamin D phải được biến đổi thông qua những phản ứng ở gan và thận để đến được hoạt chất cuối cùng :1,25-dihydroxycholecalciferol, hay còn gọi là 1,25(OH)2D3.

Hình miêu tả quá trình biến đổi của vitamin D. Cholecalciferol (Vitamin D3) được tổng hợp ở da.

Hình. Kích hoạt vitamin D3 để tạo thành 1,25- dihydroxycholecalciferol và vai trò của vitamin D trong việc kiểm soát nồng độ canxi huyết tương.

Một số hợp chất có nguồn gốc từ sterol thuộc họ vitamin D, và chúng đều có một số tác dụng tương đồng. Vitamin D3 (còn gọi là cholecalciferol) là hợp chất quan trọng nhất, được hình thành trong da do kết quả nhờ chiếu xạ của 7-dehydrocholesterol, một chất có trên da, bởi tia cực tím từ mặt trời. Vậy nên, tiếp xúc với ánh nắng mặt trời phù hợp giúp ngăn ngừa thiếu vitamin D. Các hợp chất vitamin D bổ sung có trong thức ăn khá giống với cholecalciferol hình thành trong da, ngoại trừ việc thay thế một hoặc nhiều nguyên tử mà không làm ảnh hưởng tới chức năng của chúng.

Cholecalciferol được biến đổi thành 25-Hydroxychole cal-ciferol ở gan

Bước đầu tiên kinh trong chuỗi kích hoạt cholecalciferol là để biến nó thành 25 hydroxycholecalciferol, xảy ra ở gan. Quá trình này bị hạn chế vì 25- hydroxycholecalciferol có 1 cơ chế điều hòa ngược (feedback inhibitory) với các chất trong dãy phản ứng. sự điều hòa này là vô cùng quan trọng bởi vì 2 lý do.

Thứ nhất, cơ chế điều hòa ngược này điều chỉnh chính xác nồng độ của 25 hydroxycholecalciferol trong huyết tương, tác dụng được minh họa trong hình. Lưu ý rằng lượng vitamin D3 có thể tăng lên nhiều lần nhưng nồng độ của 25-hydroxycholecalciferol vẫn gần như bình thường. Cơ chế điều hòa ngược này ngăn chặn tình trạng quá nhiều vitamin D khi mà vitamin D3 đưa vào quá lớn.

Thứ hai, việc chuyển đổi có kiểm soát này của vitamin D3 để 25-hydroxycholecalciferol bảo tồn các vitamin D được lưu trữ trong gan để sử dụng trong tương lai. Khi vitamin D3 được chuyển đổi, các 25-hydroxycholecalciferol vẫn tồn tại trong cơ thể chỉ một vài tuần, trong khi đó ở dạng vitamin D, nó có thể được lưu trữ trong gan trong nhiều tháng.

Sự tổng hợp của 1,25-Dihydroxycholecalciferol ở thận và sự kiểm soát bằng hocmon Parathyroid

Hình cho thấy quá trình chuyển hóa ở các ống thận 25 -hydroxycholecalciferol đến 1.25-dihydroxycholecalciferol. Chất sau này là bằng hình thức là dạng hoạt động mạnh nhất của vitamin D vì sản phẩm trước đó trong sơ đồ của hình 80-7 có ít hơn 1/1000 của tác dụng vitamin D.Do đó, nếu vắng mặt của thận, vitamin D gần như không còn hiệu quả.

Hình. Tác dụng tăng lượng vitamin D3 lên nồng độ 25-hydroxycholecalciferol huyết tương. Con số này cho thấy rằng tăng lượng vitamin D, gấp 2,5 lần bình thường, ít ảnh hưởng về số lượng cuối cùng của vitamin D được kích hoạt được hình thành. Thiếu vitamin D hoạt hóa chỉ xảy ra ở mức rất thấp vitamin D đầu vào.

Lưu ý rằng việc chuyển hóa 25-hydroxycholecalciferol đến 1,25-dihydroxycholecalciferol đòi hỏi có PTH. Khi không có PTH, hầu như không có 1.25-dihydroxycholecalciferol được hình thành. Do đó, PTH có ảnh hưởng đến chức năng của vitamin D trong cơ thể.

Nồng độ ion canxi điều khiển quá trình tổng hợp 1,25-Dihydroxycholecalciferol

Hình cho thấy rằng nồng độ trong huyết tương của 1,25-dihydroxycholecalciferol là ảnh hưởng ngược bởi nồng độ canxi trong huyết tương. có 2 lý do cho sự ảnh hưởng này. Đầu tiên, các ion canxi cótác dụng nhỏ trên việc ngăn chuyển hóa của 25-hydroxycholecalciferol thành 1,25-dihy-droxycholecalciferol. Thứ hai, quan trọng hơn,chúng ta sẽ làm rõ trong chương này,tốc độ tiết PTH bị ức chế rất nhiều khi nồng độ canxi huyết tương tăng trên 9-10 mg / 100 ml.Do đó, khi nồng độ canxi dưới mức này,PTH thúc đẩy sự chuyển đổi 25- hydroxycholecalciferol đến 1,25-dihydroxycholecalciferol trong thận.Ở nồng độ canxi cao hơn, khi PTH bị ức chế ,25-hydroxycholecalciferol được chuyển thành một hợp chất khác 24,25-dihydroxychole-calciferol gần như không có tác dụng như vitamin D.

Hình. Ảnh hưởng của nồng độ canxi huyết tương đến nồng độ 1,25-dihydroxycholecalciferol trong huyết tương. Con số này cho thấy sự giảm nhẹ nồng độ canxi dưới mức bình thường sẽ làm tăng sự hình thành vitamin D hoạt hóa, từ đó dẫn đến tăng hấp thu canxi từ ruột.

Khi nồng độ canxi huyết tương là đã quá cao, hình thành các 1,25-dihydroxycholecalciferol bị giảm rất nhiều.

Thiếu 1,25-dihydroxycholecalciferol, lần lượt, giảm sự hấp thu canxi từ ruột, xương, và ống thận, do đó giúp nồng độ ion canxi rơi trở lại về mức bình thường.