Kalcytriol – poznaj funkcje aktywnej postaci witaminy D3

Gdy mowa o witaminie D w organizmie, chodzi o jeden z jej metabolitów – kalcydiol lub kalcytriol. Tylko kalcytriol jest aktywną postacią związku i finalnym produktem przemian cholesterolu pod wpływem działania promieniowania UV, metabolizmu cholekalcyferolu lub kalcyfediolu w postaci leku albo suplementu. Poznaj funkcje kalcytriolu i znaczenie jego właściwego poziomu w terapii niektórych schorzeń.

Czym jest kalcytriol?

Pod nazwą kalcytriol kryje się 1alfa,25-dihydroksycholecalciferol. Jest to metabolit witaminy D. Metabolit, czyli związek, który powstaje w wyniku przemian chemicznych. W tym wypadku najpierw pod wpływem 25-hydroksylazy powstaje w wątrobie kalcydiol, a dopiero potem zostaje on przekształcony w nerkach pod wpływem 1-alfa-hydroksylany w kalcytriol. Przyjrzyjmy się dokładniej temu procesowi.

Kalcytriol jest aktywną hormonalnie postacią witaminy D3. Powstaje w organizmie przede wszystkim z cholesterolu po ekspozycji ciała na działanie promieniowania słonecznego (jego fal UVB). W skórze (a dokładnie w keratynocytach i fibroblastach) znajduje się prowitamina D3 (7-dehydrocholesterol). Gdy na nieosłonięte ciało padną fale promieniowania słonecznego, ulega ona przekształceniom fotochemicznym do postaci prewitaminy D3. Kolejnym etapem przekształceń metabolicznych jest spontaniczna przemiana prewitaminy D3 (po rozgrzaniu skóry do 25 st. Celsjusza) do postaci cholekalcyferolu, czyli kalcydiolu, aż wreszcie kalcydiolu do postaci kalcyferolu.

Oczywiście synteza skórna nie jest jedynym źródłem związku (witaminy D3). Znajduje się on też w tłuszczu wątrobowym ryb, grzybach shitake, a także w jajach i mleku. Synteza skórna jest jednak podstawowym jej źródłem, a suplementacja powinna stanowić jej uzupełnienie i być wsparciem dla organizmu, a nie alternatywą.

Witamina D, D3, 25(OH)D, 1,25(OH)2 – skąd to zamieszanie w nazewnictwie?

Zgodnie z aktualnymi zaleceniami dla mieszkańców Polski, opublikowanymi w 2023 r. w czasopiśmie „Nutrients”, od października do kwietnia wskazane jest suplementowanie witaminy D. Wynika to z ograniczonej ekspozycji na promieniowanie słoneczne w chłodnych miesiącach roku [1]. 

W tym czasie zalecana jest suplementacja, dopasowana m.in. do wieku, płci i aktywności. Jeśli poprosisz farmaceutę w aptece o suplement lub lek z tą witaminą, zauważysz, że na opakowaniu widnieje najczęściej nie nazwa „witamina D”, lecz „witamina D3”. A gdy zdecydujesz się wykonać badanie laboratoryjne poziomu witaminy D we krwi, przeanalizowane zostanie stężenie metabolitu 1,25(OH)2 w surowicy albo 25(OH)D. Przyjrzyjmy się bliżej tym wszystkim nazwom.

Witamina D kryje tak naprawdę nie jeden, a dwa związki – witaminę D2 (ergokalcyferol) i witaminę D3 (cholekalcyferol). Pierwszy występuje w drożdżach, grzybach i roślinach, a drugi – w żywności odzwierzęcej.

Witamina D ma nieaktywną postać. Zespół DeLuki zaobserwował, że ulega ona metabolizmowi, dlatego staje się aktywna dopiero po pewnym czasie od przyjęcia (w Polsce podaje się suplementy cholekalcyferolu lub w uzasadnionych przypadkach kalcyfediolu) [1]. Dzieje się to w procesie dwuetapowej hydroksylacji (w procesie wprowadzenia do cząsteczki dodatkowych grup hydroksylowych -OH):

• W pierwszym etapie tych przekształceń biologicznych powstaje w wątrobie 25-hydroksycholekalcyferol, czyli 25(OH)D-kalcydiol.
• Natomiast produktem drugiego etapu, zachodzącego już w nerkach, jest 1alfa,25-dihydroksycholekalcyferolu, czyli 1alfa,25(OH)2D (kalcytriol) [2].

Tylko kalcytriol jest aktywną formą metabolitu. Zarówno on, jak i kalcydiol są oznaczane laboratoryjnie, choć to kalcydiol, a nie kalcytriol ma rutynowe zastosowanie.

Jak więc widzisz, nie można utożsamiać ze sobą wszystkich tych nazw, bo odnoszą się do różnych związków. Lekarze i diagności laboratoryjnie mają jednak świadomość, że pacjenci nie muszą zgłębiać meandrów wiedzy chemicznej. Dlatego, jeśli powiesz, że chcesz zbadać poziom witaminy D w organizmie albo dopasować suplementację, będą wiedzieć, czy chodzi Ci o witaminę D (D2 i D3), czy może o 25(OH)D lub 1,25(OH)2.

Jaka jest różnica między kalcydiolem a kalcytriolem?

Kalcydiol i kalcytriol mogą być ze sobą mylone lub utożsamiane ze względu na nazwę. Jak już wspomnieliśmy wyżej, są to dwa metabolity witaminy D, a więc odmienne związki.

Kalcydiol to 25-hydroksycholekalcyferol, czyli 25(OH)D-kalcydiol, powstaje w wątrobie pod wpływem 25-hydroksylazy. Jego stężenie we krwi jest rutynowo analizowanym markerem poziomu witaminy D3 w organizmie.

Kalcytriol to 1alfa,25-dihydroksycholekalcyferolu, czyli 1alfa,25(OH)2D. Powstaje w nerkach pod wpływem 1-alfa-hydroksylany. Jest to aktywna postać witaminy D3. Jej stężenie analizuje się we wskazanych przez lekarza przypadkach.

Jakie są funkcje kalcytriolu?

Kiedy w 1971 r. Michael F. Holick odkrył kalcytriol, dostrzegał przede wszystkim znaczenie metabolitu w syntezie i różnicowaniu tkanki kostnej (wpływa on na różnicowanie komórek odpowiedzialnych za odkładanie się wapnia) oraz w usprawnianiu wchłaniania wapnia w jelitach. Z tego też powodu metabolit stosowany był (i nadal jest) w profilaktyce krzywicy u dzieci, czyli w zaburzeniu mineralizacji kości. Ma też znaczenie w terapii i profilaktyce osteomalacji (obniżonej mineralizacji kości) u osób dorosłych.

Wraz z postępami nauki odkryto właściwości antyproliferacyjne (powstrzymujące namnażanie się komórek) kalcytriolu wobec komórek naskórka. Znajduje on wobec tego zastosowanie m.in. w terapii łuszczycy. Powoduje przekształcanie zmienionych chorobowo komórek naskórka w formę w pełni dojrzałą i zróżnicowaną [3].

Kalcytriol występuje w większości komórek i tkanek. Jest obecny nie tylko nerkach, gdzie powstaje z kalcydiolu, ale też m.in. w skórze, płucach, jelitach, prostacie, sutkach i mózgu. Ma właściwości przeciwzapalne, pobudza wydzielanie insuliny w trzustce oraz normuje ciśnienie krwi [2].

Wspomniane właściwości antyproliferacyjne mogą mieć znaczenie w kontekście komórek nowotworowych. W nieprawidłowych komórkach proces ich podziałów i namnażania się przebiega szybciej niż apoptoza (zaprogramowana śmierć). Kalcytriol może wywoływać apoptozę komórek rakowych. Wciąż nie otrzymano jednak wystarczających na to dowodów [4].

Wiele badań sugeruje wpływ kalcytriolu na kancerogenezę, czyli rozwój komórek nowotworowych. Już w 1982 r. Tanaka i wspólnicy zauważyli, że metabolit działa antyproliferacyjne na komórki białaczkowe HL-60 [4]. Natomiast analizy Moukayed i Grant wykazały, że pod wpływem związku zwiększa się aktywność czynnika naprawy DNA w komórkach kolczystokomórkowego raka głowy i szyi [4].

Podobne doniesienia można znaleźć w publikacjach dotyczących czerniaka złośliwego czy raka jelita grubego. Z całą pewnością więc temat wpływu kalcytriolu na rozwój nowotworu będzie zaprzątał uwagę badaczy.

Kiedy warto zmierzyć poziom kalcytriolu?

Do rutynowej oceny poziomu witaminy D3 w organizmie wykorzystuje się stężenie kalcydiolu, a nie kalcytriolu. Kalcytriol ma bowiem bardzo krótki okres półtrwania, wynoszący do 6 godzin (kalcydiol do 3 tygodni). W efekcie więc jego poziom może być prawidłowy, podczas gdy w rzeczywistości organizm będzie zmagał się z niedostatkiem witaminy D3. 

Oznaczenie kalcytriolu jest w wielu przypadkach niezastąpione. Zaleca się je w diagnostyce zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej, dla oceny skuteczności suplementacji pochodnymi witaminy D oraz w monitorowaniu i planowaniu leczenia:

• krzywicy I i II typu,
• hiperkalcemii (zbyt wysokiego stężenia wapnia),
• hiperkalciurii (zwiększonego wydalania wapnia wraz z moczem),
• chorób metabolicznych kości (w tym osteoporozy i osteomalacji),
• zaburzeń mineralnych,
• gruźlicy i sarkoidozy.

Autorka: Katarzyna Grzyś-Kurka

Bibliografia

1. Guidelines for Preventing and Treating Vitamin D Deficiency: A 2023 Update in Poland, https://www.mdpi.com/2072-6643/15/3/695, dostęp: 21.02.2024 r.
2. B. Kaźmierska, Witamina D – rola i znaczenie dla organizmu, https://www.woia.pl/dat/attach/1175_witamina-d-rola-i-znaczenie-dla-organizmu—beata-kazmierska.pdf, dostęp: 21.02.2024 r.
3. M. Pełczyńska, I. Jaroszewicz, M. Świtalska, A. Opolski, Właściwości biologiczne kalcytriolu i jego nowych analogów – potencjalne zastosowania terapeutyczne, „Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej” 2005, nr 59, s. 129–139.
4. E. Mess, W. Pająk, M. Ornat, Spojrzenie na witaminę D w aspekcie chorób nowotworowych, „Medycyna Paliatywna” 2019, nr 11(1), s. 21–26.

Oceń artykuł