С действието на стероиден хормон 1,25-дихидроксихолекалциферол участва в немалко метаболитни процеси. калцитриол е свързан с вътреклетъчен рецепторен протеин в прицелния орган - черва, кост, бъбрек, и паращитовидна жлеза - и транспортирани в ядрото. Впоследствие витаминно-рецепторният комплекс оказва влияние върху ДНК. Той променя транскрипцията (първата стъпка на биосинтеза на протеини - образуването на m-RNA) на различни хормонално чувствителни гени. В крайна сметка този процес води до промени в биосинтеза на протеини със съответните биологични ефекти. Основна функция на витамин D3 е регулирането на калций намлява фосфат метаболизъм заедно с паратиреоиден хормон намлява калцитонин. Във връзка с това витамин D3 има четири класически целеви органа - кост, тънко черво, бъбрек намлява паращитовидна жлеза.
Костен
Костната тъкан е съставена от остеокласти (разграждащи костите клетки) и остеобласти (костно-образуващи клетъчни структури). Остеокластите изрязват лакуна в костната повърхност чрез образуването на „извънклетъчна лизозома“, която от своя страна се пълни и реминерализира от остеобласти. Съответно, както остеокластите, така и остеобластите са от съществено значение за обновяването, ремоделирането и възстановяването на костите. Счита се, че 1,25-дихидроксихолекалциферолът играе съществена роля в костния метаболизъм чрез способността му да влияе на резорбцията и минерализацията във физиологичния процес на образуване и разграждане на костната тъкан. Като води до повишен синтез на остеокласти от хемопоетични клетки (клетки на кръв и стимулиране на остеобластите да секретират резорбционен фактор, който стимулира остеокластната активност, 1,25 (OH) 2D3 увеличава костната резорбция. Стимулирането на костната минерализация се основава на увеличеното осигуряване на калций намлява фосфат чрез калцитриол-индуцирано повишено чревно абсорбция. В този процес 1,25 (OH) 2D3 действа синергично с паратиреоиден хормон. Освен това 1,25 (OH) 2D3, заедно с паратиреоиден хормон, насърчава мобилизирането на калций - тъй като нивата на калций падат - и фосфат от костта в извънклетъчното пространство. Чрез увеличено чревно абсорбция както и мобилизиране от костите, 1,25-дихидроксихолекалциферол поддържа кръв концентрации на калций и фосфат. Тъй като остеобластите притежават рецептори за витамин D хормон, той може да регулира синтеза на алкална фосфатаза (AP) и остеокалцин в остеобластните култури. В допълнение, под въздействието на 1,25 (OH) 2D3 в остеобластите се секретират други компоненти на извънклетъчната матрица (ECM) на костната тъкан, като остеопонтин, тип 1 колаген и hCYR61. Те от своя страна проявяват специфични ефекти, важни за формирането на костите. Чрез насърчаване на резорбцията и минерализацията във физиологичния процес на образуване и разграждане на костната тъкан, витамин D хормон причинява увеличаване на костния обмен и, заедно с тънко черво ефекти, положителен калций и кости баланс.
Тънко черво
Сред основните роли на витамин D хормонът е регулирането на усвояването на калций и фосфати в тънко черво. 1,25 (OH) 2D3 води до повишен синтез на калций-свързващия протеин калбиндин-D в клетките на тънките черва лигавицата чрез транскрипционно увеличение на съответния ген. Освен това 1,25 (OH) 2D3 е в състояние да активира чревния транспорт на калций в рамките на няколко минути, независимо от ген активиране. И накрая, под въздействието на 1,25-дихидроксихолекалциферол, и двата чревни калция абсорбция и транспортът на калций в плазмата се увеличава.
Имунната система
Витамин D допринася за нормалното имунната система функция и здравословен възпалителен отговор. Витамин D играе регулаторна роля във функционирането на имунната система. Витамин D рецептори (VDR) са открити през моноцити и в двете хелперни клетки 1 (Th1) и Т хелперни 2 (Th2) клетки (клетки на имунната система). Активната форма на витамин D намалява възпалителния отговор на Th1 клетките, потиска антигенното представяне от дендритните клетки и пролиферацията и производството на имуноглобулин. Бъбреци
Витамин D хормон заема важна позиция в реакцията на хидроксилиране в бъбреците. Той инхибира хидроксилирането на 25 (OH) D3 в позиция 1a. Успоредно с това, калцитриолът стимулира хидроксилирането в 24-позиция. Предполага се, че витамин D хормон оказва влияние върху реабсорбцията на бъбреците и бъбречната екскреция съответно на калций и фосфор.
паратиреоидна
Чрез калциев сензор на организма, паращитовидна жлеза усеща текущия калций концентрация в серума. Паратиреоидният хормон, който се произвежда в паращитовидната жлеза, е отговорен за поддържането на нивата на калций. Секрецията му зависи от настоящия калций концентрация. Когато нивата на калций са ниски, паратиреоидният хормон се освобождава от паращитовидната жлеза в рамките на минути. Той стимулира експресията на 1алфа-хидроксилаза в бъбрек и по този начин образуването на витамин D хормон. Чрез насърчаване на абсорбцията на калций в червата и мобилизирането на калций от костите в извънклетъчното пространство заедно с паратиреоидния хормон, 1,25 (OH) 2D3 увеличава серумния калций концентрация.Увеличеното ниво на плазма 1,25 (OH) 2D3 в замяна инхибира секрецията на паратиреоиден хормон. Този механизъм протича чрез паратиреоидни витамин D3 рецептори. Ако 1,25 (OH) 2D3 заема тези специфични за себе си рецептори, витаминът може да повлияе на метаболизма на целевия орган.
Други ефекти на 1,25-дихидроксихолекалциферол
В допълнение към четирите класически целеви органа, многобройни тъкани и клетки притежават и рецептори за 1,25 (OH) 2D3, чрез които стероидният хормон оказва специфични ефекти.
- Растеж и диференциация на епидермалната и хемопоетичната (кръв-формиращи) клетки.
- Диференциация и съзряване на клетките на костния мозък
- Влияние на жлезите с вътрешна секреция - в допълнение към инсулин и паращитовидния хормон също секреция на щитовидната жлеза хормони.
- Кожа - влияние върху растежа и диференциацията на клетките (създаване и растеж на космените фоликули, диференциация на кератиноцитите)
- Ендокринен панкреас (панкреас) - модулация на секрецията на инсулин
- определен мозък секции - повишаване на активността на холин ацетилтрансферазата.
- Мускули - диференциация и съзряване на хондроцитите (клетки на хрущял тъкан) в мазол образуване (възникваща заместваща кост) след фрактури (счупена кости), пряко влияние върху транспорта на калций и биосинтеза на протеини в мускулите - в крайна сметка води до подобряване на мускулите сила -, координация на мускулна контракция, склонност към люлеене.
- Различни туморни клетки - инхибиране на клетъчната пролиферация
