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.