Metabolismo y activación de la vitamina D

La vitamina D es una prohormona secosteroide que debe metabolizarse en dos pasos secuenciales de hidroxilación antes de que pueda actuar como una hormona reguladora del calcio. El colecalciferol (vitamina D3) se produce en la piel a partir del 7-dehidrocolesterol bajo la luz ultravioleta o se obtiene de la dieta; luego se hidroxila en el hígado a 25-hidroxivitamina D y finalmente en el riñón a la 1,25-dihidroxivitamina D, hormonalmente activa, conocida como calcitriol.

Definition

El metabolismo de la vitamina D es la activación en dos pasos de la prohormona secosteroide vitamina D: la conversión hepática a 25-hidroxivitamina D seguida de la 1-alfa-hidroxilación renal a la hormona activa 1,25-dihidroxivitamina D (calcitriol).

Scope

Este tema cubre la síntesis y la vía de activación de la vitamina D: producción cutánea, 25-hidroxilación hepática, 1-alfa-hidroxilación renal a calcitriol, la regulación de las enzimas activadoras e inactivadoras por la PTH, el fosfato, el FGF23 y el propio calcitriol, y la razón para medir la 25-hidroxivitamina D como indicador del estado de la vitamina D. Los mecanismos de acción del calcitriol en los órganos diana se tratan en un tema complementario. Este es un relato educativo de referencia sobre la fisiología normal.

Key concepts

• 7-dehidrocolesterol y síntesis cutánea
• Colecalciferol (vitamina D3)
• 25-hidroxilación hepática
• 25-hidroxivitamina D (calcidiol)
• 1-alfa-hidroxilasa renal (CYP27B1)
• 1,25-dihidroxivitamina D (calcitriol)
• 24-hidroxilasa (CYP24A1) e inactivación
• Regulación por PTH, fosfato y FGF23

Mechanisms

La radiación ultravioleta B convierte el 7-dehidrocolesterol cutáneo en previtamina D3, que se isomeriza a colecalciferol; la vitamina D2 y D3 de la dieta contribuyen adicionalmente. En el hígado, la 25-hidroxilasa produce 25-hidroxivitamina D, la forma circulante abundante y el marcador estándar del estado de la vitamina D. El paso de activación limitante de la velocidad ocurre en el túbulo renal proximal, donde la 1-alfa-hidroxilasa (CYP27B1) genera la hormona activa calcitriol. Este paso renal es el principal punto de control: la PTH y la hipofosfatemia estimulan la 1-alfa-hidroxilasa, mientras que el FGF23 y el propio calcitriol la suprimen e inducen la 24-hidroxilasa catabólica (CYP24A1) que inactiva tanto la 25-hidroxivitamina D como el calcitriol. Esta activación regulada vincula el estado de la vitamina D con las necesidades de calcio y fosfato del cuerpo.

Clinical relevance

La vía metabólica explica por qué la 25-hidroxivitamina D, en lugar del calcitriol activo, se utiliza como indicador del estado de la vitamina D, y por qué la función renal y hepática influyen en la activación de la vitamina D. Esta entrada describe la fisiología normal y no es una base para umbrales diagnósticos, suplementación o decisiones de tratamiento.

History

El reconocimiento de que la vitamina D no es activa tal como se ingiere, sino que debe someterse a sucesivas hidroxilaciones hepáticas y renales para convertirse en una forma hormonal, fue un avance importante a mediados y finales del siglo XX, redefiniendo la vitamina D como una prohormona dentro de un sistema endocrino. El trabajo posterior caracterizó las enzimas activadoras e inactivadoras del citocromo P450 y las señales hormonales que las regulan, integrando el metabolismo de la vitamina D con el control de la PTH, el fosfato y el FGF23.

Key figures

• Michael F. Holick
• Daniel D. Bikle
• Sylvia Christakos

Seminal works

• christakos-2016
• bikle-2014
• holick-2007

Frequently asked questions

¿Por qué la vitamina D necesita ser activada?

La vitamina D ingerida o derivada de la piel es una prohormona; se vuelve biológicamente activa solo después de la 25-hidroxilación hepática y luego la 1-alfa-hidroxilación renal a calcitriol, la forma hormonal.

¿Qué forma indica el estado de la vitamina D?

La 25-hidroxivitamina D es el metabolito circulante abundante y se utiliza como indicador del estado de la vitamina D, mientras que el calcitriol es la hormona activa de corta duración.