Metabolisme dan Aktivasi Vitamin D

Vitamin D adalah prohormon secosteroid yang harus dimetabolisme dalam dua langkah hidroksilasi berurutan sebelum dapat bertindak sebagai hormon pengatur kalsium. Kolekalsiferol (vitamin D3) diproduksi di kulit dari 7-dehidrokolesterol di bawah sinar ultraviolet atau diperoleh dari makanan; kemudian dihidroksilasi di hati menjadi 25-hidroksivitamin D dan akhirnya di ginjal menjadi 1,25-dihidroksivitamin D yang aktif secara hormonal, yang dikenal sebagai kalsitriol.

Definition

Metabolisme vitamin D adalah aktivasi dua langkah dari prohormon secosteroid vitamin D — konversi hepatik menjadi 25-hidroksivitamin D diikuti oleh 1-alfa-hidroksilasi ginjal menjadi hormon aktif 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol).

Scope

Topik ini mencakup jalur sintesis dan aktivasi vitamin D: produksi kulit, 25-hidroksilasi hepatik, 1-alfa-hidroksilasi ginjal menjadi kalsitriol, regulasi enzim pengaktivasi dan penginaktivasi oleh PTH, fosfat, FGF23, dan kalsitriol itu sendiri, serta alasan untuk mengukur 25-hidroksivitamin D sebagai indikator status vitamin D. Mekanisme kerja kalsitriol pada organ target dibahas dalam topik pendamping. Ini adalah penjelasan edukasi-referensi tentang fisiologi normal.

Key concepts

• 7-dehidrokolesterol dan sintesis kulit
• Kolekalsiferol (vitamin D3)
• 25-hidroksilasi hepatik
• 25-hidroksivitamin D (kalsidiol)
• 1-alfa-hidroksilase ginjal (CYP27B1)
• 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol)
• 24-hidroksilase (CYP24A1) dan inaktivasi
• Regulasi oleh PTH, fosfat, dan FGF23

Mechanisms

Radiasi ultraviolet B mengubah 7-dehidrokolesterol kulit menjadi previtamin D3, yang berisomerisasi menjadi kolekalsiferol; vitamin D2 dan D3 dari makanan berkontribusi tambahan. Di hati, 25-hidroksilase menghasilkan 25-hidroksivitamin D, bentuk yang melimpah dalam sirkulasi dan penanda standar status vitamin D. Langkah aktivasi pembatas laju terjadi di tubulus ginjal proksimal, di mana 1-alfa-hidroksilase (CYP27B1) menghasilkan hormon aktif kalsitriol. Langkah ginjal ini adalah titik kontrol utama: PTH dan hipofosfatemia merangsang 1-alfa-hidroksilase, sedangkan FGF23 dan kalsitriol itu sendiri menekannya dan menginduksi 24-hidroksilase katabolik (CYP24A1) yang menginaktivasi baik 25-hidroksivitamin D maupun kalsitriol. Aktivasi yang diatur ini menghubungkan status vitamin D dengan kebutuhan kalsium dan fosfat tubuh.

Clinical relevance

Jalur metabolisme menjelaskan mengapa 25-hidroksivitamin D, bukan kalsitriol aktif, digunakan sebagai indikator status vitamin D, dan mengapa fungsi ginjal dan hati memengaruhi aktivasi vitamin D. Entri ini menjelaskan fisiologi normal dan bukan merupakan dasar untuk ambang diagnostik, suplementasi, atau keputusan pengobatan.

History

Pengakuan bahwa vitamin D tidak aktif saat dicerna tetapi harus mengalami hidroksilasi hepatik dan ginjal berturut-turut menjadi bentuk hormonal merupakan kemajuan besar pada pertengahan hingga akhir abad kedua puluh, membingkai ulang vitamin D sebagai prohormon dalam sistem endokrin. Pekerjaan selanjutnya mengkarakterisasi enzim sitokrom P450 pengaktivasi dan penginaktivasi serta sinyal hormonal yang mengaturnya, mengintegrasikan metabolisme vitamin D dengan kontrol PTH, fosfat, dan FGF23.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Mengapa vitamin D perlu diaktivasi?

Vitamin D yang dicerna atau berasal dari kulit adalah prohormon; ia menjadi aktif secara biologis hanya setelah 25-hidroksilasi hepatik dan kemudian 1-alfa-hidroksilasi ginjal menjadi kalsitriol, bentuk hormonalnya.

Bentuk mana yang menunjukkan status vitamin D?

25-hidroksivitamin D adalah metabolit yang melimpah dalam sirkulasi dan digunakan sebagai indikator status vitamin D, sedangkan kalsitriol adalah hormon aktif yang berumur pendek.