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Introducción
Las vitaminas
son sustancias orgánicas presentes en los alimentos naturales que no pueden ser
sintetizadas por el organismo y que se requieren, en pequeñas cantidades, para
el mantenimiento de las funciones metabólicas de la mayoría de las células
animales.
Las vitaminas
se dividen en dos clases, hidrosolubles y liposolubles. Entre las liposolubles
esta por ejemplo las vitaminas C, K o B. Las vitaminas A, D, E y K son
liposolubles.
Las vitaminas
participan cataliticamente en multitud de procesos metabólicos actuando como
formas coenzimáticas, y la carencia o deficiencia de alguna de ellas puede
afectar de forma considerable al metabolismo, deteniendo procesos de
reproducción y crecimiento o aumentando la susceptibilidad a infecciones.
El abuso de
vitaminas o hipervitaminosis puede producir, sobre todo en el caso de las
liposolubles, trastornos importantes.
Bajo este
nombre se engloban una familia de compuestos derivados del isopreno y formados a través de irradiación directa
que intervienen en el metabolismo del calcio y del fósforo de forma muy activa.
Los dos compuestos más importantes dentro de esta familia son la vit. D3 o
colecalciferol y la vit. D2 o ergocalciferol, que en la mayoría de los animales
poseen una potencia biología similar, excepto en las aves, donde la vit. D3 es
10 veces más efectiva.
Biosíntesis de
colecalciferol (vit. D3)
Por
irradiación del 7-deshidrocolesterol con luz ultravioleta de 290 a 320 nm se
forma la previtamina D3. A partir del 7-deshidrocolesterol (provitamina D) también
pueden formarse otros compuestos inactivos de pendiendo de la longitud de onda
UV y de la duración de la irradiación.
La reacción de
conversión a previtamina D3 o colecalciferol tiene lugar en la piel y esta
regulada por la pigmentación y queratinización del estrato superior de la misma.
Una vez sintetizado, el colecalciferol se une a una proteína transportadora en
la sangre, la DBP (Vitamin D Binding Protein). En el hígado se capta la
vitamina D procedente de la piel y también la procedente de la dieta, absorbida
en el intestino y transportada por los vasos linfáticos, donde es procesada a
calcidiol o 25-hidroxi-vitamina-D3 y excretada por la bilis. Esta
forma monohidroxilada de la vitamina D no es la forma activa, sino que deberá
sufrir otra modificación, esta vez en el riñón, donde se vuelve a hidroxilar
formando calcitriol o 1,25-dihidroxi-vitamina-D3. Este paso depende
de la situación metabólica del organismo: la enzima que cataliza esta reacción,
hidroxilasa, está regulada extracelularmente por calcio, fosfato y
paratohormona.
Funciones
fisiológicas
Las funciones
clásicas de la vitamina D abarcan el control de la homeostasis del calcio, la
regulación del crecimiento y desarrollo del hueso y la regulación del
metabolismo del fósforo.
Una
deficiencia de calcio en el organismo estimula a la hidroxilasa renal, a través
de la paratohormona, liberando 1,25-dihidroxi-vitamina-D3 (calcitriol)
que actúa promoviendo la absorción de calcio en el intestino y en el riñón,
además de estimularse la reabsorción de calcio de los huesos.
El calcitriol,
a través de la sangre, llega a las células del intestino o enterocitos,
entrando en éstos directamente o a través de proteínas transportadoras (BDP).
Una vez dentro, actúa directamente sobre el ADN produciendo la trascripción y
síntesis de transportadores activos de calcio, que absorben hacia la sangre el
calcio de la dieta.
Deficiencia
La
hipocalcemia causada por la deficiencia de vitamina D se traduce en
enfermedades carenciales como el raquitismo, caracterizado por una osificación
anormal y reblandecimiento y la deformación de los huesos. El raquitismo
aparece cuando el producto de la concentración de calcio y fósforo es inferior
a 30mg/100ml, lo que ocurre en casos de deficiencia de vitamina D. El
raquitismo también puede ser hereditario, cuando afecta a genes que codifican
para enzimas que regulan la síntesis de vitamina D y derivados.
Los estados
deficientes de vitamina D se pueden clasificar en 2 grupos:
1. Producción
defectuosa de calcitriol, ya sea por falta de radiación UVB o por deficiencia
en la producción de precursores.
2. Incremento
de la eliminación de los metabolitos D, ya sea a través de la orina o por
enzimas catabólicas.
En casos de
colapso renal, el hueso se convierte en la única fuente de calcio para el
organismo. El reajuste del calcio circulante se produce administrando megadosis
de vitamina D y/o de calcio acompañado de una reducción del fosfato.
En cuanto a la
toxicidad, un exceso de vitamina D puede provocar daños irreversibles en
los riñones y calcificaciones de tejidos blandos. El umbral de toxicidad esta
en 500-600µg de calcitriol por Kg. de peso y día.
Control hormonal
del metabolismo del calcio y fósforo
En el control
hormonal de estos iones intervienen principalmente la paratohormona
(PTH). La PTH es sintetizada en las glándulas paratiroideas en forma de una
cadena peptídica. La regulación de la secreción de la PTH no depende del
control hipofisiario sino que su secreción se produce dependiendo del grado de
hipocalcemia, mediante mecanismos de retroalimentación.; si bien el mecanismo
principal para la secreción de la PTH es un descenso en los niveles de calcio
sanguíneo, se ha demostrado que los iones Ca2+ inhiben los
siguientes procesos relacionados con la síntesis y la secreción de la hormona:
1.
La
enzima que convierte la pro-PTH en PTH.
2. El
crecimiento de la glándula.
3. La
incorporación de aminoácidos en las células de la glándula.
4. La
secreción de la hormona madura.
La
hiperfosfatemia también estimula la secreción de PTH, aunque de forma indirecta
a través de la hipocalcemia que la acompaña.
En cuanto a
los efectos de la PTH cabe destacar:
- Riñón: La PTH aumenta la reabsorción de calcio procedente del
filtrado sanguíneo y disminuye la de fosfato. Por otro lado, la PTH también
estimula a la hidroxilasa renal, responsable de la producción de calcitriol o
1,25-dihidroxi-vitamina-D3 a partir de calcidiol. Este metabolito
intensifica la absorción intestinal de calcio.
- Hueso: la PTH activa la reabsorción ósea, aumentando la
destrucción ósea por los, osteoclastos y osteocitos, y los niveles de calcio en
sangre.
- Intestino: La PTH estimula indirectamente la absorción de
calcio en el intestino por la síntesis de calcitriol en el riñón.
Otra hormona
que juega un papel importante en metabolismo del calcio es la calcitonina.
La calcitonina es una hormona peptídica al igual que la PTH. Esta hormona es
producida por las células C del tiroides en mamíferos y en los cuerpos
ultimobranquiales en reptiles.
La calcitonina
es una hormona hipercalcemiante, y su secreción esta regulada por la
concentración de calcio en sangre, liberándose cuando hay altas concentraciones
de éste en sangre. Su acción consiste en inhibir a los osteoclastos y aumentar
la actividad de los osteoblastos, o lo que es lo mismo, favorece la formación
de hueso a partir del calcio circulante.
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| Osteoclasto degradando hueso y absorbiendo el Ca2+ |
Texto y Fotos: Sperman
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