Витамин D3 является естественной формой витамина D, которая
образуется у человека в коже под действием солнечных лучей. По
сравнению с витамином D2 характеризуется на 25 % более высокой
активностью.
Витамин D связывается со специфическим рецептором витамина D
(VDR), который регулирует экспрессию многих генов, включая гены
ионного канала TRPV6 (обеспечивает абсорбцию кальция в кишечнике),
CALB1 (кальбиндин; обеспечивает транспорт кальция в кровеносное
русло), BGLAP (остеокальцин; обеспечивает минерализацию костной
ткани и гомеостаз кальция), SPP1 (остеопонтин; регулирует миграцию
остеокластов), REN (ренин; обеспечивает регуляцию артериального
давления, являясь ключевым элементом
ренин-ангиотензин-альдостероновой системы регуляции), IGFBP
(связывающий белок инсулинподобного фактора роста; усиливает
действие инсулинподобного фактора роста), FGF23 и FGFR23 (фактор
роста фибробластов 23; регулируют уровни кальция, фосфат-аниона,
процессы клеточного деления фибробластов), TGFB1 (трансформирующий
фактор роста бета-1; регулирует процессы клеточного деления и
дифференцировки остеоцитов, хондроцитов, фибробластов и
кератиноцитов), LRP2 (ЛПНП-рецептор-связанный белок 2; является
посредником эндоцитоза липопротеинов низкой плотности), INSR
(рецептор инсулина; обеспечивает эффекты инсулина на любые типы
клеток).
Витамин D3 является активным антирахитическим фактором. Самой
важной функцией витамина D3 является регулирование метаболизма
кальция и фосфатов, что способствует правильной минерализации и
росту скелета.
Колекальциферол играет существенную роль в абсорбции кальция и
фосфатов в кишечнике, в транспорте минеральных солей и в процессе
кальцификации костей, регулирует также выведение кальция и фосфатов
почками.
Концентрация ионов кальция в крови обуславливает поддержание
тонуса мышц скелетной мускулатуры, функцию миокарда, способствует
проведению нервного возбуждения, регулирует процесс свертывания
крови.
Недостаток витамина D в пище, нарушение его всасывания, дефицит
кальция, а также недостаточное пребывание на солнце в период
быстрого роста ребенка приводит к рахиту, у взрослых – к
остеомаляции, у беременных могут возникнуть симптомы тетании,
нарушение процессов обызвествления костей новорожденных.
Повышенная потребность в витамине D возникает у женщин в период
менопаузы, поскольку у них часто развивается остеопороз в связи с
гормональными нарушениями. Витамин D обладает рядом т. н.
внескелетных эффектов.
Витамин D участвует в функционировании иммунной системы путем
модуляции уровней цитокинов и регулирует деление лимфоцитов
Т-хелперов и дифференцировку В-лимфоцитов. В ряде исследований
отмечено снижение заболеваемости инфекциями дыхательных путей на
фоне приема витамина D.
Показано, что витамин D является важным звеном гомеостаза
иммунной системы: предотвращает аутоиммунные заболевания (сахарный
диабет 1 типа, рассеянный склероз, ревматоидный артрит,
воспалительные болезни кишечника и др.).
Витамин D обладает антипролиферативным и продифференцирующим
эффектами, которые обуславливают онкопротективное действие витамина
D. Отмечено, что частота некоторых опухолей (рак молочной железы,
рак толстого кишечника) повышается на фоне низкого уровня витамина
D в крови.
Витамин D участвует в регуляции углеводного и жирового
метаболизма путем влияния на синтез IRS1 (субстрат рецептора
инсулина 1; участвует во внутриклеточных путях проведения сигнала
рецептора инсулина), IGF (инсулинподобный фактор роста; регулирует
баланс жировой и мышечной ткани), PPAR- δ (активированный рецептор
пролифераторов пероксисом, тип δ; способствует переработке
избыточного холестерина).
По данным эпидемиологических исследований дефицит витамина D
ассоциирован с риском метаболических нарушений (метаболический
синдром и сахарный диабет 2 типа). Рецепторы и метаболизирующие
ферменты витамина D экспрессируются в артериальных сосудах, сердце
и практически всех клетках и тканях, имеющих отношение к патогенезу
сердечно-сосудистых заболеваний. На животных моделях показаны
антиатеросклеротическое действие, супрессия ренина и предупреждение
повреждения миокарда и др. Низкие уровни витамина D у человека
связаны с неблагоприятными факторами риска сердечно-сосудистой
патологии, такими как сахарный диабет, дислипидемия, артериальная
гипертензия, и ассоциированы с риском сердечно-сосудистых
катастроф, в т. ч. инсультов. В исследованиях на экспериментальных
моделях болезни Альцгеймера показано, что витамин D3 снижал
накопление амилоида в мозге и улучшал когнитивную функцию. В
неитервенционных исследованиях у человека показано, что частота
развития деменции и болезни Альцгеймера увеличивается на фоне
низкого уровня витамина D и низкого диетарного потребления витамина
D. Отмечалось ухудшение когнитивной функции и заболеваемости
болезнью Альцгеймера при низких уровнях витамина D.