stringtranslate.com

Кальцифедиол

Кальцифедиол , также известный как кальцидиол , 25-гидроксихолекальциферол или 25-гидроксивитамин D3 ( сокращенно 25(OH)D3 ) , [1] является формой витамина D, вырабатываемой в печени путем гидроксилирования витамина D3 (холекальциферола) ферментом витамин D25-гидроксилазой . [ 3] [4] [5] Кальцифедиол может быть дополнительно гидроксилирован ферментом 25 (OH)D-1α-гидроксилазой , в основном в почках, с образованием кальцитриола (1,25-(OH) 2D3 ) , который является активной гормональной формой витамина D. [3] [4] [5]

Кальцифедиол прочно связан в крови с витамин D-связывающим белком . [5] Измерение сывороточного кальцифедиола является обычным тестом, который проводится для определения статуса витамина D у человека, чтобы показать дефицит или достаточность витамина D. [4] [5] Кальцифедиол доступен в виде перорального препарата в некоторых странах для дополнения статуса витамина D. [4] [6] [7]

Биология

Кальцифедиол является предшественником кальцитриола, активной формы витамина D. [3] [4] Он синтезируется в печени путем гидроксилирования холекальциферола (витамина D 3 ) в 25-м положении. [3] Эта ферментативная реакция 25-гидроксилазы в основном обусловлена ​​действием CYP2R1 , присутствующего в микросомах , хотя другие ферменты, такие как митохондриальный CYP27A1, могут вносить свой вклад. [5] [8] Изменения в экспрессии и активности CYP2R1, такие как низкие уровни при ожирении , влияют на циркулирующий кальцифедиол. [8] Аналогично, витамин D 2 , эргокальциферол , также может быть 25-гидроксилирован с образованием 25-гидроксиэргокальциферола (эркальцидиол, 25(OH)D 2 ); [1] обе формы измеряются вместе в крови как 25(OH)D. [3] [4]

При типичном приеме холекальциферола (до 2000 МЕ/день) преобразование в кальцифедиол происходит быстро. При приеме больших доз (100 000 МЕ) требуется 7 дней, чтобы достичь пиковых концентраций кальцифедиола. [9] Кальцифедиол связывается в крови с витамин D-связывающим белком (также известным как gc-глобулин) и является основным циркулирующим метаболитом витамина D. [4] [5] Кальцифедиол имеет период полувыведения около 15-30 дней. [4] [9]

Кальцифедиол далее гидроксилируется в 1-альфа-положении в почках с образованием 1,25-(OH) 2D3 , кальцитриола. [3] [ 4] Эта ферментативная реакция 25(OH)D-1α-гидроксилазы выполняется исключительно CYP27B1 , который высоко экспрессируется в почках, где он в основном регулируется паратиреоидным гормоном , а также FGF23 и самим кальцитриолом. [ 3] [5] [8] CYP27B1 также экспрессируется в ряде других тканей, включая макрофаги , моноциты , кератиноциты , плаценту и паращитовидную железу , и было показано, что внепочечный синтез кальцитриола из кальцифедиола имеет биологические эффекты в этих тканях. [8] [10]

Кальцифедиол также преобразуется в 24,25-дигидроксихолекальциферол путем 24-гидроксилирования. [3] Эта ферментативная реакция выполняется CYP24A1 , который экспрессируется во многих тканях - мишенях витамина D , включая почки, и индуцируется кальцитриолом. [5] Это инактивирует кальцитриол в кальцитроевую кислоту , но 24,25-(OH) 2D3 сам по себе может иметь некоторые биологические действия. [5]

Анализ крови на дефицит витамина D

В медицинской практике анализ крови на 25-гидрокси-витамин D, 25(OH)D, используется для определения статуса витамина D у человека. [11] Название 25(OH)D относится к любой комбинации кальцифедиола (25-гидрокси-холекальциферола), полученного из витамина D 3 , и эркальцидиола (25-гидрокси-эргокальциферола), [1] полученного из витамина D 2 . Первый из них (также известный как 25-гидрокси-витамин D3) вырабатывается организмом или поступает из определенных продуктов животного происхождения или добавок холекальциферола. Второй (25-гидрокси-витамин D2) поступает из определенных растительных продуктов или добавок эргокальциферола. [11] Клинические тесты на 25(OH)D часто измеряют общий уровень обоих этих двух соединений вместе, как правило, без дифференциации. [12]

Это измерение считается лучшим индикатором общего уровня витамина D. [11] [13] [14] Лаборатории США обычно сообщают об уровнях 25(OH)D в нг/мл. Другие страны используют нмоль/л. Умножьте нг/мл на 2,5, чтобы преобразовать в нмоль/л. [4]

Этот тест может быть использован для диагностики дефицита витамина D и проводится у людей с высоким риском дефицита витамина D, когда результаты теста могут быть использованы для обоснования начала заместительной терапии добавками витамина D. [4] [15] Пациенты с остеопорозом , хроническим заболеванием почек , мальабсорбцией , ожирением и некоторыми другими инфекциями могут быть подвержены большему риску дефицита витамина D и поэтому с большей вероятностью пройдут этот тест. [15] Хотя дефицит витамина D распространен среди некоторых групп населения, включая тех, кто живет в более высоких широтах или с ограниченным воздействием солнца, тест 25(OH)D обычно не требуется для всего населения. [15] Врачи могут посоветовать пациентам с низким риском принимать безрецептурные добавки витамина D вместо прохождения скрининга. [15]

Это наиболее чувствительная мера, хотя эксперты призвали к улучшению стандартизации и воспроизводимости в разных лабораториях. [4] [13] Согласно MedlinePlus , рекомендуемый диапазон 25(OH)D составляет от 20 до 40 нг/мл (от 50 до 100 нмоль/л), хотя они признают, что многие эксперты рекомендуют от 30 до 50 нг/мл (от 75 до 125 нмоль/л). [11] Нормальный диапазон сильно варьируется в зависимости от нескольких факторов, включая возраст и географическое положение. Также был предложен широкий референтный диапазон от 20 до 150 нмоль/л (8-60 нг/мл), [16] в то время как другие исследования определили уровни ниже 80 нмоль/л (32 нг/мл) как показатель дефицита витамина D. [17]

Повышение уровня кальцифедиола до уровня 80 нмоль/л (32 нг/мл) связано с увеличением доли кальция, которая всасывается из кишечника. [13] Выделение кальция с мочой уравновешивает всасывание кальция в кишечнике и не увеличивается при повышении уровня кальцифедиола до ~400 нмоль/л (160 нг/мл). [18]

Дополнение

Добавки кальцифедиола использовались в некоторых исследованиях для улучшения статуса витамина D. [4] Показания к их применению включают дефицит или недостаточность витамина D, рефрактерный рахит ( витамин D-резистентный рахит ), семейную гипофосфатемию , гипопаратиреоз , гипокальциемию и почечную остеодистрофию , а также, вместе с кальцием, первичный или вызванный кортикостероидами остеопороз . [19]

Кальцифедиол может иметь преимущества перед холекальциферолом для коррекции состояний дефицита витамина D. [6] Обзор результатов девяти рандомизированных контролируемых испытаний , в которых сравнивались пероральные дозы обоих, показал, что кальцифедиол был в 3,2 раза более мощным, чем холекальциферол. [6] Кальцифедиол лучше всасывается из кишечника и имеет большее сродство к белку, связывающему витамин D, оба из которых повышают его биодоступность. [20] При пероральном приеме кальцифедиол имеет гораздо более короткий период полувыведения с более быстрым выведением. [20] Эти свойства могут быть полезны для людей с кишечной мальабсорбцией , ожирением или принимающих некоторые другие лекарства. [20]

В 2016 году FDA одобрило формулу кальцифедиола (Rayaldee) в дозировке 60 мкг в день в качестве рецептурного препарата для лечения вторичного гиперпаратиреоза у пациентов с хроническим заболеванием почек . [7]

Интерактивная карта маршрутов

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]

  1. ^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «VitaminDSynthesis_WP1531».

История

Исследования в лаборатории Гектора ДеЛюки выявили 25(OH)D в 1968 году и показали, что печень необходима для его образования. [21] Фермент, ответственный за этот синтез, холекальциферол 25-гидроксилаза , был выделен в той же лаборатории Майклом Ф. Холиком в 1972 году . [22]

Исследовать

Продолжаются исследования, сравнивающие действие кальцифедиола с другими формами витамина D, включая холекальциферол, в профилактике и лечении остеопороза . [3] [20]

Другие организмы

Костистые рыбы

У костистых рыб кальцифедиол в основном преобразуется в кальцитриол в печени, а не в почках [23] , что означает, что циркулирующие уровни кальцифедиола могут быть необнаружимыми, и требуются альтернативные меры по определению статуса витамина D. Были достигнуты некоторые успехи в использовании диетических добавок кальцифедиола у лососевых для улучшения роста и коэффициента конверсии пищи. [24]

Ссылки

  1. ^ abcd "Совместная комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре (JCBN): Номенклатура витамина D. Рекомендации 1981 г.". Европейский журнал биохимии . 124 (2): 223–7. Май 1982 г. doi : 10.1111/j.1432-1033.1982.tb06581.x . PMID  7094913.
  2. ^ «Обзор лекарственных средств и медицинских приборов 2018: помощь в поддержании и улучшении здоровья». Министерство здравоохранения Канады . 14 октября 2020 г. Получено 17 апреля 2024 г.
  3. ^ abcdefghi "Витамин D". Центр информации о микроэлементах, Институт Лайнуса Полинга, Университет штата Орегон, Корваллис. 11 февраля 2021 г. Получено 14 марта 2022 г.
  4. ^ abcdefghijklm "Управление по пищевым добавкам - Витамин D". ods.od.nih.gov . 9 октября 2020 г. Получено 31 октября 2020 г.
  5. ^ abcdefghi Bikle DD (март 2014). «Метаболизм витамина D, механизм действия и клиническое применение». Химия и биология . 21 (3): 319–29. doi :10.1016/j.chembiol.2013.12.016. PMC 3968073. PMID  24529992 . 
  6. ^ abc Quesada-Gomez JM, Bouillon R (август 2018 г.). «Кальцифедиол лучше холекальциферола для добавления витамина D?». Osteoporosis International (обзор). 29 (8): 1697–1711. doi :10.1007/s00198-018-4520-y. PMID  29713796. S2CID  14005489.
  7. ^ ab "Rayaldee (кальцифедиол) История одобрения FDA - Drugs.com" . Получено 4 марта 2021 г.
  8. ^ abcd Bouillon R, Bikle D (ноябрь 2019 г.). «Пересмотр метаболизма витамина D: падение догм». Журнал исследований костей и минералов (обзор). 34 (11): 1985–1992. doi : 10.1002/jbmr.3884 . PMC 9000993. PMID  31589774 . 
  9. ^ ab Heaney RP, Armas LA, Shary JR, Bell NH, Binkley N, Hollis BW (июнь 2008 г.). «25-гидроксилирование витамина D3: связь с циркулирующим витамином D3 при различных входных условиях». Американский журнал клинического питания . 87 (6): 1738–42. doi : 10.1093/ajcn/87.6.1738 . PMID  18541563.
  10. ^ Адамс Дж. С., Хьюисон М. (июль 2012 г.). «Внепочечная экспрессия 25-гидроксивитамина D-1-гидроксилазы». Arch Biochem Biophys . 523 (1): 95–102. doi :10.1016/j.abb.2012.02.016. PMC 3361592 . PMID  22446158. 
  11. ^ abcd "Тест на 25-гидроксивитамин D: Medline Plus". Получено 4 марта 2021 г.
  12. ^ "25HDN - Клинические данные: 25-гидроксивитамин D2 и D3, сыворотка". Mayo Clinic Labs. 2021. Получено 4 марта 2021 г.
  13. ^ abc Heaney RP (декабрь 2004 г.). «Функциональные индексы статуса витамина D и последствия дефицита витамина D». Американский журнал клинического питания . 80 (6 Suppl): 1706S–9S. doi : 10.1093/ajcn/80.6.1706S . PMID  15585791.
  14. ^ Theodoratou E, Tzoulaki I, Zgaga L, Ioannidis JP (апрель 2014 г.). «Витамин D и множественные результаты для здоровья: зонтичный обзор систематических обзоров и метаанализов наблюдательных исследований и рандомизированных испытаний». BMJ . 348 : g2035. doi :10.1136/bmj.g2035. PMC 3972415 . PMID  24690624. 
  15. ^ abcd Американское общество клинической патологии , «Пять вопросов, которые должны задавать себе врачи и пациенты», Choose Wisely : инициатива Фонда ABIM , Американское общество клинической патологии , получено 1 августа 2013 г., который цитирует
      • Sattar N, Welsh P, Panarelli M, Forouhi NG (январь 2012 г.). «Увеличение запросов на измерение витамина D: дорого, запутанно и не вызывает доверия». Lancet . 379 (9811): 95–6. doi :10.1016/S0140-6736(11)61816-3. PMID  22243814. S2CID  12669468.
      • Билински КЛ, Бойаджес СК (июль 2012 г.). «Рост стоимости тестирования витамина D в Австралии: время установить руководящие принципы для тестирования». Медицинский журнал Австралии . 197 (2): 90. doi :10.5694/mja12.10561. PMID  22794049. S2CID  45880893.
      • Lu CM (май 2012 г.). «Консультация патолога по тестированию витамина D: клинические показания для измерения 25(OH) витамина D». Американский журнал клинической патологии . 137 (5). Американское общество клинической патологии . : 831–2. doi : 10.1309/ajcp2gp0ghkqrcoe . PMID  22645788., который цитирует
        • Arya SC, Agarwal N (май 2012 г.). «Измерение витамина D3 требует поддержания контроля качества». American Journal of Clinical Pathology . 137 (5): 832, ответ автора 833. doi : 10.1309/AJCP2GP0GHKQRCOE . PMID  22523224.
      • Holick MF, Binkley NC, Bischoff-Ferrari HA, Gordon CM, Hanley DA, Heaney RP и др. (Июль 2011 г.). «Оценка, лечение и профилактика дефицита витамина D: руководство по клинической практике Эндокринологического общества». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 96 (7): 1911–30. doi : 10.1210/jc.2011-0385 . PMID  21646368.
  16. ^ Бендер ДА (2003). "Витамин D". Пищевая биохимия витаминов . Кембридж: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-80388-5.Получено 10 декабря 2008 г. через Поиск книг Google .
  17. ^ Hollis BW (февраль 2005 г.). «Уровни циркулирующего 25-гидроксивитамина D, указывающие на достаточность витамина D: значение для установления новых эффективных рекомендаций по потреблению витамина D в рационе». Журнал питания . 135 (2): 317–22. doi : 10.1093/jn/135.2.317 . PMID  15671234.
  18. ^ Kimball SM, Ursell MR, O'Connor P, Vieth R (сентябрь 2007 г.). «Безопасность витамина D3 у взрослых с рассеянным склерозом». Американский журнал клинического питания . 86 (3): 645–51. doi : 10.1093/ajcn/86.3.645 . PMID  17823429.
  19. ^ "Кальцифедиол". go.drugbank.com . Получено 7 марта 2021 г. .
  20. ^ abcd Cesareo R, Falchetti A, Attanasio R, Tabacco G, Naciu AM, Palermo A (май 2019 г.). «Гиповитаминоз D: пора ли рассмотреть использование кальцифедиола?». Питательные вещества (обзор). 11 (5): 1016. doi : 10.3390/nu11051016 . PMC 6566727 . PMID  31064117. 
  21. ^ Ponchon G, Kennan AL, DeLuca HF (ноябрь 1969). «Активация» витамина D печенью». Журнал клинических исследований . 48 (11): 2032–7. doi :10.1172/JCI106168. PMC 297455. PMID  4310770 . 
  22. ^ Holick MF, DeLuca HF, Avioli LV (январь 1972 г.). «Выделение и идентификация 25-гидроксихолекальциферола из плазмы человека». Архивы внутренней медицины . 129 (1): 56–61. doi :10.1001/archinte.1972.00320010060005. PMID  4332591.
  23. ^ Лок, Э.-Дж.; Ваагбё, Р.; Венделаар Бонга, С.; Флик, Г. (февраль 2010 г.). «Значение витамина D для рыбы: обзор». Питание аквакультуры . 16 (1): 100–116. дои : 10.1111/j.1365-2095.2009.00722.x.
  24. ^ Райдер, С.; Верлак-Трише, В.; Констант, Д.; Шенал, Э.; Этеве, С.; Рионд, Б.; Шмидт-Постхаус, Х.; Шоп, Р. (апрель 2023 г.). «Кальцифедиол — безопасный и эффективный метаболит для повышения уровня витамина D и улучшения роста и конверсии корма у радужной форели». Аквакультура . 568 : 739285. doi : 10.1016/j.aquaculture.2023.739285.