Витамин D3
является естественной формой витамина D, которая образуется у человека в
коже под действием солнечных лучей. По сравнению с витамином D2
характеризуется на 25% более высокой активностью.
Витамин D
связывается со специфическим рецептором витамина D (VDR), который
регулирует экспрессию многих генов, включая гены ионного канала TRPV6
(обеспечивает абсорбцию кальция в кишечнике), CALB1 (кальбиндин;
обеспечивает транспорт кальция в кровеносное русло), BGLAP (остеокальцин; обеспечивает
минерализацию костной ткани и гомеостаз кальция), SPP1 (остеопонтин; регулирует
миграцию остеокластов), REN (ренин; обеспечивает регуляцию артериального
давления, являясь ключевым элементом ренин-ангиотензин-альдостероновой системы
регуляции), IGFBP (связывающий белок инсулинподобного фактора роста; усиливает
действие инсулинподобного фактора роста), FGF23 и FGFR23 (фактор роста
фибробластов 23; регулируют уровни кальция, фосфат-аниона, процессы
клеточного деления фибробластов), TGFB1 (трансформирующий фактор роста бета‑1;
регулирует процессы клеточного деления и дифференцировки остеоцитов,
хондроцитов, фибробластов и кератиноцитов), LRP2 (ЛПНП-рецептор-связанный
белок 2; является посредником эндоцитоза липопротеинов низкой плотности),
INSR (рецептор инсулина; обеспечивает эффекты инсулина на любые типы клеток).
Витамин D3
является активным антирахитическим фактором. Самой важной функцией
витамина D3 является регулирование метаболизма кальция и
фосфатов, что способствует правильной минерализации и росту скелета.
Колекальциферол
играет существенную роль в абсорбции кальция и фосфатов в кишечнике,
в транспорте минеральных солей и в процессе кальцификации костей,
регулирует также выведение кальция и фосфатов почками.
Концентрация
ионов кальция в крови обуславливает поддержание тонуса мышц скелетной
мускулатуры, функцию миокарда, способствует проведению нервного возбуждения,
регулирует процесс свертывания крови.
Недостаток
витамина D в пище, нарушение его всасывания, дефицит кальция, а также
недостаточное пребывание на солнце в период быстрого роста ребенка приводит к
рахиту, у взрослых — к остеомаляции, у беременных могут возникнуть симптомы
тетании, нарушение процессов обызвествления костей новорожденных.
Повышенная
потребность в витамине D возникает у женщин в период менопаузы, поскольку
у них часто развивается остеопороз в связи с гормональными нарушениями.
Витамин D
обладает рядом т.н. внескелетных эффектов.
Витамин D
участвует в функционировании иммунной системы путем модуляции уровней цитокинов
и регулирует деление лимфоцитов T‑хелперов и дифференцировку B‑лимфоцитов.
В ряде исследований отмечено снижение заболеваемости инфекциями дыхательных
путей на фоне приема витамина D.
Показано,
что витамин D является важным звеном гомеостаза иммунной системы:
предотвращает аутоиммунные заболевания (сахарный диабет 1 типа, рассеянный
склероз, ревматоидный артрит, воспалительные болезни
кишечника и др.).
Витамин D
обладает антипролиферативным и продифференцирующим эффектами, которые
обуславливают онкопротективное действие витамина D. Отмечено, что частота некоторых
опухолей (рак молочной железы, рак толстого кишечника) повышается на фоне
низкого уровня витамина D в крови.
Витамин D
участвует в регуляции углеводного и жирового метаболизма путем влияния на
синтез IRS1 (субстрат рецептора инсулина 1; участвует во внутриклеточных
путях проведения сигнала рецептора инсулина), IGF (инсулинподобный фактор
роста; регулирует баланс жировой и мышечной ткани), PPAR‑δ
(активированный рецептор пролифераторов пероксисом, тип δ;
способствует переработке избыточного холестерина).
По
данным эпидемиологических исследований дефицит витамина D ассоциирован с
риском метаболических нарушений (метаболический синдром и сахарный диабет
2 типа).
Рецепторы
и метаболизирующие ферменты витамина D экспрессируются в артериальных
сосудах, сердце и практически всех клетках и тканях, имеющих отношение к
патогенезу сердечно-сосудистых заболеваний. На животных моделях показаны
антиатеросклеротическое действие, супрессия ренина и предупреждение повреждения
миокарда под действием витамина D. Низкие уровни витамина D у человека
связаны с неблагоприятными факторами риска сердечно-сосудистой патологии, такими
как сахарный диабет, дислипидемия, артериальная гипертензия, и ассоциированы с
риском сердечно-сосудистых катастроф, в т.ч. инсультов.
В
исследованиях на экспериментальных моделях болезни Альцгеймера показано, что
витамин D3 снижал накопление амилоида в мозге и улучшал
когнитивную функцию. В неинтервенционных исследованиях у человека показано, что
частота развития деменции и болезни Альцгеймера увеличивается на фоне низкого
уровня витамина D и низкого диетарного потребления витамина D. Отмечалось
ухудшение когнитивной функции и заболеваемости болезнью Альцгеймера при низких
уровнях витамина D.