Vitamina D3 (1,25-(OH)2-Vitamina D3)

Informatii generale

Vitaminele D sau calciferolii sunt sintetizate din provitamine prin clivajul inelului B din molecula sterolica in timpul expunerii la lumina solara. Cele mai importante vitamine D sunt vitamina D2 (ergocalciferol) si vitamina D3 (colecalciferol)3.

Vitamina D2 este forma derivata din plante (ergosterol sau provitamina D2). Vitamina D3 provine fie din alimente de origine animala (in special pestele gras sau uleiul de peste) sau suplimente nutritionale, fie este sintetizata la nivel cutanat din 7-dehidrocolesterol (provitamina D3) sub actiunea radiatiilor ultraviolete6.  Rata de formare a vitaminei D depinde in principal de durata si intensitatea expunerii. Folosirea cremelor de protectie solara, chiar si cu un SPF de 15, reduce productia acestei vitamine cu 99.9%. Formarea cutanata excesiva este prevenita prin conversia fotosensibila a vitaminei D in tachisterol sau lumisterol. Atat vitamina D2  cat si vitamina D3 nu au activitate biologica semnificativa, de aceea este nevoie sa fie  metabolizate in forme hormonal active2.

Activarea are loc in doua etape, mai intai la nivel hepatic si apoi la nivel renal. Vitamina D avand o structura liposolubila este transportata in circulatie sub forma unui complex cu o alfa1 globulina specifica – proteina transportoare a vitaminei D (VDBP = vitamin D binding protein). La nivel hepatic vitamina D sufera prima hidroxilare  pentru a forma 25-OH vitamina D (calcidiol), un metabolit cu activitate biologica limitata.

25-OH vitamina D este legata apoi  de o proteina specifica si transportata la nivelul rinichiului unde are loc a doua hidroxilare; astfel, in tubul proximal renal sub actiunea 1-alfa hidroxilazei rezulta cel mai potent metabolit al vitaminei D: 1,25-(OH)2 vitamina D (calcitriol). Placenta si tesutul granulomatos reprezinta inca doua situsuri extrarenale importante de productie a 1,25 -(OH)2 vitaminei D.

Timpul de injumatatire al 1,25-(OH)2 vitamina D in circulatie este de aproximativ 5 ore; este excretata pe cale urinara si fecala, cel mai important metabolit al ei fiind  24,25-(OH)2 vitamina D care se formeaza sub actiunea 24-alfa hidroxilazei renale.

Hidroxilarea  renala reprezinta punctul major de control in metabolismul vitaminei D, fiind reglata de concentratia serica a calciului, fosfatului si parathormonului (PTH). Astfel, PTH si hipofosfatemia actioneaza independent pentru cresterea 1,25-(OH)2 vitaminei D prin stimularea activitatii 1-alfa hidroxilazei renale, iar hipocalcemia  stimuleaza secretia  PTH care va creste productia de 1,25-(OH)2 vitamina D la nivel renal.

Cei trei hormoni implicati in reglarea metabolismului mineral si osos sunt PTH, calcitonina si 1,25 -(OH)2 vitamina D. 1,25-(OH)2 vitamina D se comporta ca un hormon clasic, semnalul transmis fiind realizat prin receptorii pentru calcitriol localizati in principal in intestin, os, rinichi, dar si in numeroase alte organe6.

1,25-(OH)2 vitamina D legata de proteina transportatoare a vitaminei D ajunge la nivel intestinal, unde forma libera este preluata de enterocit si transportata spre un receptor nuclear protein-specific (VDR). Afinitatea acestui receptor pentru 1,25-(OH)2 vitamina D este de 1000 ori mai mare decat pentru 25-OH vitamina D, ceea ce ar putea explica de ce 1,25-(OH)2 vitamina D este mult mai activa biologic. Complexul calcitriol-VDR se leaga de receptorul x al acidului retinoic; in urma acestei interactiuni si a cuplarii cu secvente ADN specifice se modifica transcriptia genelor implicate in transportul calciului si se exprima in enterocit canalul de calciu epitelial si o proteina transportatoare a calciului (calbindin), efectul principal al 1,25-(OH)2 vitaminei D fiind stimularea transportului calciului si fosforului din lumenul intestinului subtire in circulatie, ceea ce duce la cresterea  concentratiei serice a calciului si fosforului.

La nivel renal efectul vitaminei consta in cresterea reabsorbtiei tubulare a calciului; in glandele paratiroide inhiba transcriptia genei PTH cu scaderea sintezei acestui hormon.

Datorita rolului sau in mentinerea homeostaziei calciului,  calcitriolul este esential pentru procesal de remodelare osoasa. Prin interactiunea cu receptori specifici induce expresia proteinelor matricei osoase (osteopontina, osteocalcina, fosfataza alcalina) si suprima sinteza colagenului de tip I. De asemenea creste resorbtia osoasa in sinergie cu actiunea parathormonului, prin stimularea precursorilor osteoclastici imaturi, care prezinta receptori pentru ambii hormoni si care se vor transforma in osteoclaste mature. Acestea indeparteaza calciul si fosforul din os, mentinand nivelurile calciului si fosforului din sange.

Concentratiile adecvate de Ca2+ si HPO42- promoveaza mineralizarea osteoidului. Deficitul sever de vitamina D conduce la insuficienta mineralizarii osteoidului, avand drept consecinta dezvoltarea rahitismului la copil si a osteomalaciei la adult5;6.

Pe langa  rolul in metabolismul osos calcitriolul exercita numeroase alte efecte:
-imunomodulare: stimuleaza productia de cathelicidin, un agent antiinfectios capabil sa distruga in special Mycobacterium tuberculosis;
-inhiba proliferarea keratinocitelor si fibroblastilor;
-inhiba productia de renina;
-creste contractilitatea miocardului;
-creste productia de insulina;
-inhiba angiogeneza;
-este un inductor al apoptozei (producerea calcitriolului in diverse organe, cum ar fi colon, prostata, glanda mamara, regleaza genele care controleaza proliferarea)1;5.

Concentratia de 1,25-(OH)2 vitamina D reflecta activitatea 1-alfa hidroxilazei renale. Desi calcitriolul este metabolitul cel mai potent al vitaminei D, 25-OH vitamina D reflecta mai corect rezervele organismului si de aceea este preferat ca test initial pentru evaluarea statusului vitaminei D. Dozarea in laborator a calcitriolului are importanta in evaluarea hipercalcemiei, hipercalciuriei, hipocalcemiei, precum si  a patologiei asociate3. Este utila si  testarea concomitenta a parathormonului intact2.

Recomandari pentru determinarea 1,25-(OH)2 vitaminei D

– test de linia a doua pentru evaluarea statusului vitaminei D, in special la pacientii cu afectiuni renale;

– diagnosticul diferential al hipercalcemiei;

– investigarea unor pacienti cu semne clinice de deficit de vitamina D, insa la care nivelul de 25-OH vitamina D este normal sau crescut (rahitism ereditar de tip I dependent de vitamina D (VDDR I) cauzat de deficitul de 1-alfa hidroxilaza; rahitism ereditar de tip II dependent de vitamina D, caracterizat prin rezistenta organelor tinta la actiunile 1,25-(OH)2 vitaminei D)2;4.

Recoltarea

Specimen recoltat – sange venos1.

Recipient de recoltare – vacutainer fara anticoagulant, cu/fara gel separator1.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se separa serul prin centrifugare1.

Volum proba – minim 1 mL ser1.

Cauze de respingere a probei

• specimen hemolizat

• specimen icteric, lipemic

• specimen contaminat bacterian1.

Stabilitate proba – serul separat este stabil 7 zile la 2-8ºC si timp indelungat la -20ºC. Nu decongelati/recongelati1.

Metoda si interpretarea rezultatelor

Metoda – radioimunologica (RIA)1.

Valori de referinţă1 – <12 ani: 40-100 pg/mL; ≥ 12 ani: 30-80 pg/mL.

Factor de conversie: pg/mL x 2..5 = pmol/L1.

Interpretarea rezultatelor

Valori crescute de 1, 25-(OH)2 vitamina D se intalnesc in urmatoarele conditii:

• perioada de crestere la copii si in cursul sarcinii;

• hiperparatiroidismul primar (PTH crescut, hipercalcemie, hipofosfatemie);

• sarcoidoza, tuberculoza si alte afectiuni granulomatoase (datorita cresterii activitatii hidroxilazei extrarenale);

• limfoame cu hipercalcemie;

• conditii asociate cu hipofosfatemie, prin stimularea activitatii  hidroxilazei renale (hiperparatiroidism, tratamente cu hidroxid de aluminiu);

• dupa un transplant renal functional;

• rahitismul ereditar de tip II dependent de vitamina D (VDDR II sau rahitismul rezistent la vitamina D) caracterizat prin alterarea genetica a functiei  receptorului 1,25-(OH)2 vitaminei D si imposibilitatea legarii hormonului de receptor (nu exista raspuns fiziologic la administrarea de doze mari de calcitriol)3.

Valori scazute de 1,25-(OH)2 vitamina D se intalnesc in urmatoarele conditii:

• rahitismul ereditar de tip I dependent de vitamina D (VDDR  I) caracterizat prin alterararea productiei de 1-alfa hidroxilaza renala (cu raspuns normal la administrarea de doze fiziologice de calcitriol);

• rahitismul hipofosfatemic X-linkat (defect functional al 1-alfa hidoxilazei renale si hipofosfatemie);

• insuficienta renala cronica;

• hipoparatiroidismul ereditar sau dobandit (diminuarea sau absenta productiei de parathormon, hiperfosfatemie, hipocalcemie);

• pseudohipoparatiroidism (caracterizat prin rezistenta la actiunile metabolice ale parathormonului).
In rahitismul cauzat de deficitul de vitamina D pot fi intalnite concentratii scazute, normale sau chiar crescute de calcitriol3.

Limite si interferente

Administrarea recenta de radioizotopi in scop diagnostic sau terapeutic poate interfera cu determinarea 1,25-(OH)2 vitaminei D prin metoda radioimunologica, de aceea se recomanda ca aceasta sa fie evitata cu 24 ore inaintea recoltarii1.

Concentratiile de calcitriol nu constituie un indicator util pentru intoxicatia cu vitamina D (pot fi normale sau chiar scazute); 25-OH vitamina D este testul recomandat in aceasta conditie4.

Sursa articol: