Vitamina D

La concentración de calcio en la sangre del organismo se mantiene estable gracias a la acción de tres hormonas: la vitamina D, la hormona paratiroidea y la calcitonina.Nos centraremos en la vitamina D, que junto con la hormona paratiroidea, ayuda a aumentar las concentraciones de calcio, mientras que la calcitonina ayuda a reducirlas.La mayor parte del calcio extracelular, el calcio de la sangre y del intersticio, se divide casi por igual en formas difundible y no difundible.El calcio difundible es lo suficientemente pequeño como para difundirse a través de las membranas celulares y se encuadra en dos subcategorías.La primera es el calcio libre, que interviene en todo tipo de procesos celulares como los potenciales de acción neuronal, la contracción del músculo esquelético, liso y cardíaco, la secreción de hormonas y la coagulación de la sangre, todos ellos estrechamente regulados por enzimas y hormonas.La segunda categoría es el calcio que forma complejos, en el que el calcio con carga positiva está unido iónicamente a pequeñas moléculas con carga negativa como el oxalato y el fosfato, que son pequeños aniones presentes en la sangre.El calcio que forma complejos forma una molécula eléctricamente neutra pero, a diferencia del calcio libre, no es útil para los procesos celulares.Por último, está el calcio no difundible que se une a grandes proteínas con carga negativa como la albúmina.El complejo proteína-calcio resultante es demasiado grande y cargado para atravesar las membranas, por lo que el calcio no difundible tampoco participa en los procesos celulares.Después de la hormona paratiroidea, la forma metabólicamente activa de la vitamina D, también llamada calcitriol, es la segunda hormona más importante que interviene en la regulación del calcio en la sangre.La vitamina D es una hormona esteroidea, lo que significa que se fabrica a partir del colesterol y es liposoluble.La vitamina D activa comienza como una de las dos moléculas metabólicamente inactivas.La vitamina D2, o ergocalciferol, que proviene de fuentes vegetales de nuestra dieta, y la vitamina D3, o colecalciferol, que puede provenir de productos animales de la dieta, pero también puede producirse en las células de la piel expuestas a la luz solar.Tanto el ergocalciferol como el colecalciferol son moléculas fisiológicamente inactivas para la vitamina D, por lo que el organismo tiene que modificarlas un poco antes de poder utilizarlas.Empecemos con las moléculas procedentes de la dieta.Cuando las vitaminas D2 y D3 llegan al intestino delgado, se empaquetan junto con las sales biliares en micelas, que se absorben en las células intestinales llamadas enterocitos.Las vitaminas D2 y D3 se incorporan a las lipoproteínas denominadas quilomicrones, que pasan a la linfa y se abren paso a través del sistema linfático para acabar entrando en la sangre.Las vitaminas D2 y D3 son liposolubles, por lo que tienen que ser transportadas por la sangre mediante proteínas fijadoras de vitamina D, que las llevan al hígado.Las vitaminas D2 y D3 llegan al retículo endoplásmico de las células de los hepatocitos del hígado.Ahí es donde empiezan a sufrir múltiples modificaciones; a continuación nos acercaremos al retículo endoplásmico.En primer lugar, la enzima 25-hidroxilasa añade un grupo hidroxilo en la posición 25 de ambas moléculas.Como resultado, la vitamina D2 se convierte en 25-hidroxergocalciferol, o ercalcidiol, y la vitamina D3, en 25-hidroxicolecalciferol, o calcifediol.El ercalcidiol y el calcifediol vuelven a entrar en la sangre, una vez más, acoplados a la proteína de unión a la vitamina D.Su viaje continúa desde el hígado hasta los túbulos proximales de los riñones.Entran en las mitocondrias de las células renales.Ampliaremos seguidamente las mitocondrias.En este caso, la enzima 1-alfa-hidroxilasa añade un grupo hidroxilo a la posición del carbono-1 tanto del ercalcidiol como del calcifediol, para dar lugar al 1,25 dihidroxergocalciferol, también llamado ercalcitriol, y al 1,25 dihidroxicolecalciferol, también conocido como calcitriol.Tanto el ercalcitriol como el calcitriol se denominan comúnmente vitamina D activa porque ambos tienen el mismo efecto sobre los receptores de vitamina D del organismo.Sigamos el recorrido de la vitamina D3 que se produce en la piel.Los queratinocitos de las dos capas profundas de la epidermis, los estratos basal y espinoso, producen 7-deshidrocolesterol, una molécula precursora del colecalciferol.Cuando la piel se expone a la luz solar, el 7-dehidrocolesterol absorbe la radiación ultravioleta B y se convierte en previtamina D3 mediante fotólisis.A continuación, el calor generado por las actividades metabólicas celulares hace que la molécula de previtamina D3 se isomerice o cambie su forma para formar vitamina D3 o colecalciferol.Las moléculas de vitamina D3 entran entonces en la sangre, y siguen el mismo camino que el colecalciferol dietético hasta el hígado, y después hasta los riñones.Normalmente, el calcio total en sangre se sitúa entre 8,5 y 10 mg/dl.Si las concentraciones de calcio descienden, las paratiroides liberan más hormona paratiroidea, lo que tiene una serie de efectos.La hormona paratiroidea aumenta la resorción ósea y libera iones de calcio y fosfato en la sangre.También actúa en los riñones para aumentar la reabsorción de calcio en el asa de Henle, el túbulo contorneado distal y los túbulos colectores, mientras que bloquea la reabsorción de fosfato en el túbulo proximal.Por último, la hormona paratiroidea también hace que las células renales del túbulo proximal aumenten la síntesis de la 1-alfa-hidroxilasa, que convierte el calcifediol en vitamina D activa.La disminución en las concentraciones de fosfato también puede activar el aumento en la síntesis de 1-alfa-hidroxilasa.A continuación, la vitamina D activa es transportada por una proteína portadora a través de la sangre a diversos tejidos, como los huesos, el intestino y los riñones.Como la vitamina D es liposoluble, se difunde a través de las membranas celulares de estos tejidos sin la ayuda de un transportador.En el interior de las células se une a los receptores de vitamina D en el citoplasma, que la transportan al núcleo, donde estimula la transcripción de genes específicos y la síntesis de proteínas.En los huesos, la vitamina D funciona de forma muy similar a la hormona paratiroidea, ya que se une a los receptores de la vitamina D en los osteoblastos, que son las células que construyen los huesos, y hace que liberen citocinas.Estas citocinas incluyen el ligando del receptor activador del factor nuclear kappa-B, o RANKL, y el factor estimulante de colonias de macrófagos o M-CSF.Estas citocinas ayudan a conseguir que múltiples precursores de macrófagos se fusionen y formen un único osteoclasto, que son células devoradoras de hueso.Como analogía, sería como la unión de 5 leones robot para formar un único Voltron.Los osteoclastos descomponen el hueso, y los dos minerales que lo integran (calcio y fosfato) se liberan en la sangre.En los enterocitos, que son las células epiteliales del intestino delgado, la vitamina D activa aumenta la absorción de calcio y fosfato al estimular la síntesis de la calbindina D-28K, una proteína de unión del calcio que puede retener cuatro iones de calcio y ayuda a estimular la absorción del mismo.Cuando el calcio procedente de fuentes alimentarias se difunde en los enterocitos, se une a la calbindina D-28K antes de ser bombeado a través de la membrana basolateral de las células y a la circulación sanguínea.La vitamina D activa también hace que los enterocitos aumenten la síntesis de los cotransportadores de fosfato de sodio, que aumentan la absorción de fosfato.En los riñones, la vitamina D activa realiza dos acciones similares.En las células principales de los túbulos contorneados distales, estimula la síntesis de calbindina D-28K, lo que permite reabsorber más calcio de la orina.En las células tubulares de los túbulos contorneados proximales, provoca un aumento de la síntesis de los cotransportadores de fosfato de sodio en la superficie apical, lo que aumenta la reabsorción de fosfato.##Resumen Como breve resumen...La vitamina D2 se obtiene de la dieta mientras que la vitamina D3 se obtiene de la dieta o de la piel.Tanto la vitamina D2 como la D3 son transformadas en vitamina D activa por el hígado y los riñones.La activación de la vitamina D puede ser provocada por la hormona paratiroidea cuando los valores de calcio o fosfato son bajos.Los efectos de la vitamina D activada incluyen la estimulación de la resorción ósea, la absorción de calcio y fosfato en el intestino delgado, así como la reabsorción de calcio y fosfato en los riñones.La hormona paratiroidea provoca un aumento neto del calcio y una disminución del fosfato, mientras que la vitamina D activa provoca un aumento tanto del calcio como del fosfato.