Холекальциферол: свойства и функции¶

Холекальциферол (витамин D3) — жирорастворимый витамин группы D, образующийся в коже позвоночных под действием ультрафиолетового излучения и поступающий в организм с пищей животного происхождения. Является одной из двух основных форм витамина D, наряду с эргокальциферолом (D2), и играет ключевую роль в фосфорно-кальциевом обмене.

¶Химическая структура и физико-химические свойства

Холекальциферол относится к группе секостероидов — соединений со стероидным ядром, в котором разорвано одно из колец (B). Его молекулярная формула — C₂₇H₄₄O, молекулярная масса — 384,64 г/моль. Химическое название по номенклатуре IUPAC: (3β,5Z,7E)-9,10-секохолеста-5,7,10(19)-триен-3-ол.

Вещество представляет собой белый или слегка желтоватый кристаллический порошок без запаха. Холекальциферол нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях (этаноле, хлороформе, ацетоне) и растительных маслах. Температура плавления — 83–86 °C. Соединение чувствительно к свету, кислороду воздуха и кислой среде; при нагревании и длительном хранении на воздухе разрушается с образованием токсичных продуктов окисления.

¶Биосинтез и метаболизм

В организме человека холекальциферол синтезируется в эпидермисе из провитамина D3 (7-дегидрохолестерина), который под действием ультрафиолетового излучения (диапазон 280–315 нм) подвергается фотохимической изомеризации. Этот процесс обеспечивает около 80–90 % потребности организма в витамине D. Синтез зависит от интенсивности солнечного излучения, широты местности, пигментации кожи и использования солнцезащитных средств.

Из кожи или кишечника (при поступлении с пищей) холекальциферол транспортируется в печень, где гидроксилируется при участии фермента CYP2R1 с образованием кальцидиола (25-гидроксивитамина D3) — основной циркулирующей формы, по которой оценивают уровень витамина D в крови. Далее в почках под действием фермента CYP27B1 образуется активный метаболит кальцитриол (1,25-дигидроксивитамин D3), обладающий гормональной активностью.

¶Физиологические функции

Основная функция холекальциферола — поддержание гомеостаза кальция и фосфора. Активная форма витамина D3 действует через ядерные рецепторы витамина D (VDR), которые экспрессируются в клетках кишечника, почек, костной ткани и многих других органов.

Ключевые механизмы действия:

• Всасывание кальция. Кальцитриол стимулирует синтез кальций-связывающего белка в энтероцитах, повышая эффективность абсорбции кальция в тонком кишечнике на 30–40 %.
• Регуляция костного метаболизма. Витамин D3 участвует в минерализации костной ткани, регулирует активность остеобластов и остеокластов, поддерживает нормальную плотность костей.
• Почечная реабсорбция. Усиливает обратное всасывание кальция и фосфатов в почечных канальцах.
• Иммуномодуляция. Рецепторы VDR обнаружены в моноцитах, макрофагах, Т- и В-лимфоцитах; витамин D3 модулирует врождённый и адаптивный иммунитет, влияет на продукцию антимикробных пептидов (кателицидина).
• Пролиферация и дифференцировка клеток. Участвует в регуляции клеточного цикла, ингибирует пролиферацию и стимулирует дифференцировку клеток эпителия.

¶Пищевые источники и потребность

Холекальциферол в значимых количествах содержится в продуктах животного происхождения: жирных сортах рыбы (лосось, сельдь, скумбрия), рыбьем жире, яичном желтке, печени трески, сливочном масле. В растительных продуктах витамин D3 практически не встречается; растительной альтернативой служит эргокальциферол (D2).

Суточная потребность для взрослого человека составляет 600–800 МЕ (15–20 мкг), для пожилых людей и лиц с дефицитом — до 1000–2000 МЕ. Допустимый верхний уровень потребления — 4000 МЕ (100 мкг) в сутки для взрослых. Рекомендации могут варьировать в зависимости от возраста, региона проживания и клинических показаний.

¶Дефицит и гипервитаминоз

Недостаточность холекальциферола широко распространена, особенно в северных широтах, в зимний период, у людей с тёмной кожей и при ограниченном пребывании на солнце. Дефицит проявляется рахитом у детей, остеомаляцией у взрослых, повышением риска остеопороза и переломов. С дефицитом витамина D также ассоциируют повышенный риск инфекционных, сердечно-сосудистых и аутоиммунных заболеваний.

Гипервитаминоз D3 развивается редко, преимущественно при бесконтрольном приёме высоких доз препаратов. Токсичность проявляется гиперкальциемией, кальцинозом мягких тканей, поражением почек. Лечение заключается в отмене препарата и коррекции электролитных нарушений.

¶Медицинское применение

Холекальциферол применяется в виде лекарственных препаратов и биологически активных добавок для профилактики и лечения дефицита витамина D, рахита, остеопороза (в комбинации с препаратами кальция), гипопаратиреоза. Выпускается в формах капель, капсул, таблеток и растворов для инъекций. В Российской Федерации препараты холекальциферола доступны без рецепта, однако дозировки для лечения должны назначаться врачом.