Kolekalciferol

Kolekalciferol
IUPAC név	(3β,5Z,7E)-9,10-secocholesta- 5,7,10(19)-trien-3-ol
Más nevek	vitamin D3, aktivált 7-dehidrokoleszterin
Azonosítók
CAS-szám	[67-97-0]
ATC kód	A11CC05
SMILES	CC(C)CCC[C@@H](C)[C@H] 1CCC2C(\CCCC12C)=C\ C=C3\C[C@@H](O)CCC3=C
Tulajdonságok
Kémiai képlet	C27H44O
Moláris tömeg	384,64 g/mol
Megjelenés	fehér, tűszerű kristályok
Olvadáspont	83–86 °C
Oldhatóság (vízben)	vízben rosszul, alkoholokban és más szerves oldószerekben jól oldódik
Veszélyek
EU osztályozás	Nagyon mérgező (T+)
R mondatok	R24/25, R26, R48/25
S mondatok	(S1/2), S28, S36/37, S45
LD50	42 mg/kg (patkány, szájon át)
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A kolekalciferol (INN: cholecalciferol) a D-vitamin egy formája, D₃ vitamin -nak is nevezik. A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Cholecalciferolum néven hivatalos. Az 1,25-dihidroxi-D₃-vitamin a D₃-vitamin aktív alakja, ezért a D₃-vitamint gyakran prohormonnak (provitamin) nevezik.

A „D-vitamin” valójában nem vitamin, hanem hormonszerű előanyag, amely hozzájárul az aktív D-hormon termelődéséhez a szervezetben.

Hatása

A kolekalciferol mind a kalcium- és a foszfát-, mind pedig a citromsav-anyagcserét szabályozza. A természetes D-vitamin a bőrben keletkezik a 7-dehidrokoleszterinből UV-fény hatására, amiből a hatásos formája (az 1,25-dihidroxikolekalciferol) a májban, a vesében, valamint a tarkóban hidroxilálás útján jön létre. A kolekalciferol és még inkább annak hidroxilált származékai a kalciumtranszport-fehérje képződését segítik elő a vékonybél-nyálkahártyában. Fokozzák a kalcium- és a foszfát felszívódását a bélből, emelkedik a vér kalcium- és foszfátkoncentrációja, valamint csökken a foszfát és a citrát vizelettel történő kiválasztása, a paratiroid hormonnal (PTH) kölcsönhatásban mobilizálja a csontok kalcium- és foszfáttartalmát, és csökkenti a veséken át történő kiválasztódásukat. Az aktív hormon kiválasztódásának fő helye az epe, kisebb mértékben a vese. A kolekalciferol javítja a kalcium felhasználását és elősegíti a csont felépítését. Közvetlenül hat a csontépítő- és bontó sejtek toborzására, érésére és aktivitására. Hat az izomműködésre és az immunrendszerre is.

Mind a szervezetben szintetizálódott D₃-vitaminok (kolekalciferol), mind a gyógyszeresen bekerülő D₃-vitamin a májban 25-hidroxi-kolekalciferollá, végül a vesében 1,25-dihidroxi-kolekalciferollá alakul át. Mind a D₃-vitamin, mind annak hidroxi-származékai elsődleges hatásukat a vékonybélben, a csontokban, a vesékben és a mellékpajzsmirigyekben fejtik ki. A bélnyálkahártyasejtekben segítik egy, a kalcium-, s feltehetőleg a foszfáttranszportban is szerepet játszó fehérje szintézisét. A vesékben a kolekalciferol fokozza a foszfát visszaszívását.

A már a szervezetben lévő vitamin aktívvá válásához két hidroxiláció szükséges. A bőrben kolekalciferol (D₃-vitamin) jön létre UV-sugárzás hatására, és biológiailag aktív formává: 1,25-dihidroxi-kolekalciferollá alakul, két hidroxilációs lépésben, először a májban (25. pozíció), majd ezután a vese szövetben (1. pozíció). Biológiailag aktív formájában a D₃-vitamin serkenti a bélben a kalcium felszívódást, a kalcium beépülését az osteoidba és a kalcium felszabadulását a csontszövetből. A termelődés, fiziológiai szabályozás és a hatásmechanizmus szerint a D₃-vitamin egy szteroid hormon prekurzorának tekinthető. A bőrben észlelt fiziológiai keletkezése mellett, a kolekalciferol a diétával vagy gyógyszer formában is bevihető. Az orálisan bevitt kolekalciferol nem gátolja a bőrben lezajló D₃-vitamin szintézist.

A bőrben a keratocitákra, a fibroblasztokra, a szőrtüszőkre és más sejtekre, továbbá a simaizomsejtekre, a myoblastokra és a szívizomsejtekre antiproliferatív és differenciálódást serkentő hatású; az atrialis myocitákban gátolja a natriuretikus faktor szintézisét; a hasnyálmirigy béta-sejtjeiben fokozza az inzulin termelődését és szekrécióját; a mellékvese medulláris sejtjeiben kontrollálja a katekolamin anyagcserét; az agyban (a hippokampuszban és különböző neuronokon) fokozza a regenerációt, serkenti az idegnövekedési faktor és a neurotropoin szintézisét, valamint kontrollálja a szfingomielin ciklust; a porcokban gátolja a kondrociták proliferációját és differenciálódást serkentő hatású; a myometriumra és az endometriumra antiproliferatív hatású, a májban a parenchimális sejtekre hatva fokozza a májregenerációt és kontrollálja a glikogén, illetve a transzferrin szintézisét; a magzati tüdő pneumocitáira hatva fokozza a tüdő érését, a foszfolipid-szintézist és a felületaktív anyagok felszabadulását; serkenti a Sertoli sejtek működését és a spermatogenezist, a hipofízisben kontrollálja a T3 (trijodotironin) indukált növekedési hormon-, prolaktin és tirotropin termelődést; valamint a pajzsmirigyben gátolja a follikuláris sejtek működését és a kalcitonin-szintézist. Az 1,25-dihidroxi-kolekalciferol biológiai aktivitását legnagyobb részben az intracelluláris D-vitamin receptor közvetíti, mely ligandum által aktivált transzkripciós faktorként funkcionál. A D vitamin receptor a szteroid-tiroid-retinoid receptor szupercsaládba tartozik. A D-vitamin receptor jelenlétét már több mint 30 különféle sejttípusban igazolták, mely részben magyarázatot adhat a „nem klasszikus” hatások sokféleségére. Számos humán polimorfja és mutánsa ismert. Az 1,25-dihidroxi-kolekalciferolnak vannak gyors hatásai is, melyek nem a génexpresszió változásain át érvényesülnek, hanem sejtfelszíni receptorok révén közvetítődnek. Az 1,25-dihidroxi-kolekalciferol ezen hatásai közé tartozik a foszfoinozitid-metabolizmusra gyakorolt, gyorsan létrejövő befolyás, az intracelluláris kalciumszint növelése, az intesztinális kalcium-transzport és foszfát-beáramlás fokozása, a cGMP-szint emelése és a protein-kináz C (PKC) aktiválása.

Hiánybetegség

Magyarországon az UV-sugárzás szintje az októbertől márciusig terjedő időszakban alacsony, emiatt az alacsony D-vitamin ellátottság (melyet főként a szabadban eltöltött időtartam, az öltözködés, a földrajzi helyzet határoz meg), különösen télen és kora tavasszal gyakori. Aki kevés időt (napi 10-15 perc intenzív napsütés elegendő) tölt a napsütésben szabadban, egész évben hajlamos lehet a D-vitamin hiány kialakulására.

D-vitamin-hiány akkor alakul ki, amikor mind a napfénynek kitettség, mind a táplálékbevitel elégtelen. A D-vitamin-hiány negatív kalciumegyensúlyhoz, csontvesztéshez, a csonttörések fokozott kockázatához vezet. Súlyos esetekben másodlagos hyperparathyreoidismust, hypophosphataemiát, proximalis izomgyengeséget és osteomalaciát eredményez, tovább növeli a csontritkulásban szenvedő egyének csonttöréseinek kockázatát. A kiegészítő D-vitamin bevitel csökkenti ezeket a kockázatokat és azok következményeit.

A D-vitamin elsődleges forrása a bőrt érő napsugárzás UV-B spektruma (ezért nem alkalmas a döntően UV-A sugarakat tartalmazó szolárium a D-vitamin pótlására).

Oszteoporózisról abban az esetben beszélünk, ha a gerinc, illetve a csípő csontdenzitási (BMD) értéke a fiatalkori csonttömeg-átlagnál 2,5 standard deviációval (SD) (-2,5 T-score) alacsonyabb, illetve ha a kórtörténetben - a BMD értéktől függetlenül - fragilitás miatti csonttörés szerepel. A növekvő szervezetben kialakuló D-vitaminhiány rachitishez, felnőttekben pedig osteomalaciához (csontlágyuláshoz) vezet.

D-vitaminhiány alakulhat ki nem megfelelő táplálkozás, malabsorptio (pl. krónikus bélbetegség, a máj biliáris cirrozisa, kiterjedt gastrointestinális rezekcio) következtében, vagy ha valaki nem tartózkodik eleget napfényen. Az ismétlődő, vagy tartós D-vitamin és kalcium hiány hátrányosan befolyásolhatja a csontszerkezetet.

12 orvosi szakmai társaság állásfoglalása 2000 nemzetközi egység bevitelét javasolja táplálékkiegészítő formájában felnőtt embernek a téli hónapokban. Mivel magzati korban a D-vitamin-ellátottság az anya vitaminszintjével arányos, a várandósság alatt különösen fontos a megfelelő pótlása. A vitamin nagy mennyiségben található tengeri halakban, a csukamájolajban, kis mennyiségben pedig a tojásban, májban fordul elő.

A legutolsó (2012 július) EU-s EFSA tudományos állásfoglalása szerint a felső határérték a következő:

Életkor csoportok	D Vitamin - tolerálható felső határ
0-12 hónapos csecsemők	25 µg/nap (1000 IU)
1-10 éveseknél	50 ug/nap (2000 IU)
11-17 éveseknél	100 ug/nap (4000 IU)
17+ felett	100 ug/nap (4000 IU)
Terhes - szoptatós nőknél	100 ug/nap (4000 IU)

Az autoimmun betegségek közül az alacsony D-vitamin-szint növeli a reumás ízületi gyulladások, az inzulinfüggő cukorbetegség és a sclerosis multiplex kialakulásának esélyét. A D-vitamin hiánya hozzájárul a szívelégtelenség kialakulásához, súlyosbodásához, megnöveli a magas vérnyomás és az érelmeszesedés kockázatát. Vesebetegségek esetén a D-vitamin-hiány kockázata fokozott. Emlőrák és vastagbéldaganatok kialakulása és lefolyása szempontjából a D-vitamin-hiány bizonyítottan rizikótényező. A máj- és epeúti betegségek fokozzák a D-vitamin-hiány kockázatát.

Stabilitás

A kolekalciferol igen érzékeny az UV-sugárzásra, gyorsan és reverzibilisen bomlik szupra-szterolokra, melyek tovább bomolhatnak tachiszterollá.