Витамин д образуется в каком слое
Часть I. Восстановление и защита кожи
То, что мы обычно называем иммунной системой, состоит из двух основных иммунных возможностей организма – врожденного и приобретенного иммунитетов. Это основная классификация иммунитета. Кожа – главная часть врожденного иммунитета. Иногда ее называют первой линией защиты против бактерий, вирусов и пр. патогенов. Ее назначение – распознавать и отталкивать все нежелательные микроорганизмы.
Наш главный защитник и сторож ничего не пропускает внутрь и содержит иммунные клетки. Врожденная иммунная система настолько совершенна, что природа сохранила и пронесла ее через почти 60 миллионов лет эволюции. It is the perfect first line of defence!
Самые многочисленные клетки кожи, кератиноциты (95% от общего числа), активно участвуют в иммунных процессах. Эпидермальные кератиноциты формируют самый первый барьер защиты организма от инфекционных агентов. Все эти клетки снабжены специальными сенсорами и общаются друг с другом, информируя об изменении микробной флоры или получении других опасных сигналов.
Витамин Д и врожденный иммунитет
После того, как на коже образовалась рана, окружающие ее кератиноциты увеличивают генетическое кодирование для создания антимикробных рецепторов и пептидов. А витамин Д помогает в этом кератиноцитам и увеличивает их способность к распознаванию микроорганизмов. Внутри кожи витамин Д и кератиноциты создают практически непроницаемый для инфекции барьер.
К сожалению, наше общество настолько напугано преждевременным старением и раком кожи, что дефицит витамина Д в настоящее время имеет характер эпидемии.
Солнечный свет и кожа: внутренние процессы биосинтеза витамина Д
(читать необязательно, говорят что сложно -))
Кожа человека состоит из 5-ти слоев. Самые важные слои для производства витамина Д – два внутренних слоя stratum basale и spinosum. Они содержат максимальные концентрации вещества, называемого 7-dehydrocholesterol, которое поглощает ультрафиолетовые лучи типа B. УФB видоизменяет структуру 7-dehydrocholesterol и после нескольких реакций формируется прогормон – витамин Д3 (cholecalciferol). Затем Д3 транспортируется в печень, где из него формируется следующая форма витамина Д – кальцидиол, которая хранится в печени до тех пор, пока не понадобится организму. Из печени кальцидиол попадает в кровоток и транспортируется в почки. И наконец там он преобразуется в биологически активную форму, называемую кальцитриолом.
После этой окончательной конверсии кальцитриол опять попадает в кровоток и разносится по разным органам с помощью специальных транспортных протеинов и альбумина.
Такое вот непростое превращение и все ради того, чтобы активировать очень мощный витамин, который часто также называют гормоном из-за выполняемых функций.
Как витамин Д борется со свободными радикалами, ускоряющими старение
Для жизни нам необходим кислород и наш организм использует его максимально эффективным способом. Тем не менее в организме всегда образуются свободные радикалы. Они возникают в тот момент, когда молекула кислорода отдает один из своих электронов для какой-нибудь реакции в организме. После этого огорченная потерей молекула кислорода становится чрезвычайно активной и всеми силами стремится вернуть утраченный электрон. Она активно вступает в реакции и будьте уверены – возвращает потерю!
Именно так агрессивные радикалы забирают нужный им электрон у протеинов, из которых состоят клетки кожи. Цепочка реакций, которая при этом происходит, приводит к появлению протеиновых молекул видоизмененной формы или к их полному повреждению. В результате дезориентации поддерживающих структур изменяется и сама кожа – уменьшают ее эластичность, упругость и гибкость. В общем, вот так она и стареет!
Увы, никуда от них не деться! Свободные радикалы всегда присутствуют в организме благодаря процессам оксидации при метаболизме и окислению жирных кислот. И все мы знаем, что окружающая среда также может вызывать появление избыточных радикалов. Загрязненный воздух, сигаретный дым, алкоголь и стресс – активнейшие участники нашего увядания.
Стресс, например, не только провоцирует производство еще большего количества разрушающих радикалов. Под воздействием специальных гормонов вырабатывающихся при стрессе будет снижен кровоток, а значит и снабжение кожи кислородом.
Конечно, кожа научилась защищаться от оксидативного стресса. Для этого она использует низкомолекулярных антиоксиданты, среди которых и наиболее важный – витамин Д. По сравнению с витамином Е, витамин Д более эффективен в борьбе со свободными радикалами, возникающими при окислении жиров и необходим для синтеза антиоксидантных ферментов (энзимов).
Роль витамина Д в выращивании и возобновлении клеток кожи
Итак, витамин Д нужен нашей иммунной системе и прекрасно расправляется со свободными радикалами. Но это еще не все! Он участвует и регулировании роста и замещения умерших клеток кожи. Эта функция наверное самая важная и точно жизненно необходима.
Бедная наша кожа – она должна замещать и выращивать примерно 30-40000 потерянных клеток в минуту! Скорость деления клеток кожи и их дифференцирование регулируются факторами роста, которые в свою очередь контролируются витамином Д. Если нужное количество витамина Д недоступно, эпидермальные клетки не будут выращены оптимальным образом. В результате, внешние слои кожи станут тонкими и непрочными. Кожа потеряет тонус и провиснет, проявится сухость и пергаментность.
В человеческом организме, витамин Д выполняет и множество других функций. Будучи жирорастворимым, кальцитриол легко проникает через форфолипидные мембраны клеток и достигает ядра. Там он присоединяется к рецепторам и регулирует выраженность определенных генов, которые отвечают за разные клеточные функции или производство стероидных гормонов.
Дефицит витамина Д увеличивает риск заболеть раком кишечника, простаты и молочной железы. Витамин Д необходим для удержания кальция в костной ткани и предупреждения рахита. Этот гормон способен активировать свыше 2000 генов – примерно 10% человеческого генотипа.
После нахождения на солнце, уже через 20 минут ускоряется обмен веществ в организме, улучшается мускульный тонус и работа иммунной и нервной систем.
Источник
В 1928 году Адольф Виндаус (Adolf Windaus) получил нобелевскую премию по химии за исследования состава стеролов и их связи с витаминами. Жирорастворимое вещество, которое он изучал, было витамином D; однако история витамина D и рахита, как его дефицита, фактически восходит к временам античности, если внимательно изучить письменные источники и произведения живописи.
В 1919 году Меланби (Mellanby), проводя на собаках опыты с применением печени трески, первым пришел к выводу, что причиной рахита является отсутствие «вспомогательного пищевого фатора». Три года спустя Мак Коллум с сотрудниками (McCollum et al.) обнаружили, что масло печени трески после нагревания и окисления излечивало рахит у крыс. Новый фактор был назван витамином D, поскольку он был четвертым по счету из открытых к тому времени витаминов.
Одновременно появилось совершенно иное лекарство от рахита в форме УФ-света. В конце девятнадцатого и в начале двадцатого века в качестве этиологии рахита предполагался дефицит свежего воздуха и солнечного света, а также отсутствие физических упражнений. В 1921 году Хесс и Унгер (Hess and Unger) наблюдали сезонность в заболевании рахитом, параллельную сезонным вариациям солнечного излучения. Независимо от этого Чик (Chick) пришел к выводу, что солнечный свет излечивает рахит так же успешно, как тресковое масло.
В 1919 году Гульдшинский (Huldschinsky) пришел к выводу, что искусственный солнечный свет может действовать на рахит с таким же успехом, как естественный. Контролируя пищевой рацион и внешнее воздействие УФ, он облучал больных тяжелой формой рахита детей ртутно-кварцевой лампой, испускавшей УФ-лучи, и наблюдал значительное клиническое и радиографическое улучшение, в том числе свежие отложения кальция.
В 1925 году Хесс и его сотрудники выделили из масла семян хлопчатника ситостерол, который не действовал на рахит у крыс, пока его не облучили УФ-светом. После того, как обнаружилось, что облучение пищи, в частности цельного молока, может придать ему противорахитные свойства, привело к огромному прогрессу в общественном здравоохранении и вызвало быстрое уменьшение распространенности рахита у детей.
С удивительным предвидением Хесс выдвинул гипотезу о том, что холестерин в коже активируется УФ-облучением и становится противорахитным. Полностью этапы фотохимической и термической реакции в механизме витамина D были окончательно разъяснены в 1955 году в работе Velluz. Точная последовательность этапов, приводящих к фотопродукции кожного холекальциферола, изложена в обзорной работе Holik в 1980.
а) Функции витамина D. Витамин D регулирует метаболизм кальция и фосфора. Его главная роль состоит в увеличении притока кальция в кровоток путем абсорбции кальция и фосфора из кишечника и реабсорбции кальция в почках, что обеспечивает нормальную минерализацию костей и мышечную функцию. Этот витамин влияет на уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови, а также ингибирует пролиферацию Т-клеток и созревание дендритных клеток наряду с воздействием на функцию кератиноцитов.
Дефицит витамина D приводит к нарушению минерализации костей, что является причиной патологий с размягчением костей, в частности рахита у детей и остеомаляции у взрослых, и возможно способствует развитию остеопороза. Дефицит может возникнуть в результате непоступления витамина с пищей в сочетании с дефицитом воздействия солнца, а также вследствие заболеваний, ограничивающих его абсорбцию, или состояний, нарушающих конверсию витамина D в активные метаболиты, а именно болезней печени или почек.
Наиболее склоны к низким уровням витамина пожилые люди, жители высоких широт с длинным зимним периодом, тучные индивидуумы и все лица с темной пигментацией кожи, проживающие в высоких широтах.
Токсичность вследствие избытка витамина D может проявиться в форме гиперкальциурии или гиперкальциемии, последняя вызывает мышечную слабость, апатию, головную боль, спутанность сознания, анорексию, раздражительность, тошноту, рвоту и боль в костях и потенциально может привести к таким осложнениям, как почечнокаменная болезнь и почечная недостаточность. К эффектам хронической токсичности относятся вышеупомянутые симптомы в сочетании с запорами, анорексией, абдоминальными судорогами, полидипсией, полиурией, болью в спине и гиперлипидемией.
Симптомы могут также включать кальциноз, за которым следует гипертензия и сердечная аритмия (вследствие укороченного рефрактерного периода). Хотя информация об эффектах высоких доз витамина D ограничена, безопасным верхним пределом дозы для взрослых считается 10000 ME в день. Хроническая токсическая доза для взрослых составляет более 50000 МЕ/ в день.
Имеется два основных источника витамина D: пища и кожа. При поступлении витамина извне, с пищей или добавками в пищу, он поглощается в тонком кишечнике. Естественными источниками пищи, богатыми витамином D являются некоторые виды жирных рыб, такие как лосось, скумбрия, тунец, сельдь, зубатка, треска, сардины и угри, а также масло, маргарин, йогурт, печень, печеночное масло и яичный желток, но, по крайней мере, в США, большая часть пищевого витамина D поступает из обогащенных пищевых продуктов, в частности круп, молока и апельсинового сока.
В стакане (220 мл) обогащенного молока, например, обычно содержится 100 МЕ витамина, то есть только небольшая часть адекватной дневной дозы для взрослых. Чтобы получить необходимую ежедневную дозу витамина, большинство американцев принимают витамин D дополнительно, либо в чистом виде, либо с кальцием, либо в составе поливитаминов.
б) Биохимия витамина D. В результате воздействия УФВ на кожу предшественник витамина D3 (7-дегихрохолестерин, прекурсор холестерина) быстро преобразуется в провитамин D3, который в процессе изомеризации спонтанно трансформируется в витамин D3 и поступает в кровь на связующем белке, соединяясь с поступающими с пищей D2 (эрогокальциферолом) и D3 (холекальциферолом), абсорбированными из кишечника. Достигнув печени, они подвергаются пассивному гидроксилированию в эндоплазматической сети гепатоцитов, причем для этого процесса необходимы NADPH, O2 и Mg2+.
Образующийся продукт, 25-гидроксивитамин D3 [25(ОН) D3 (кальцидиол)], накапливается в гепатоцитах и по мере необходимости по проксимальным почечным канальцам поступает в плазму, где на него воздействует 25(ОН)D-1-а-гидроксилаза, фермент, активность которого повышается под действием паратиреоидного гормона и низкого уровня РO42-. У лиц с заболеванием почек конверсия витамина D в его активную форму может не произойти. После такой конверсии, в кровь поступает 1,25-гидроксивитамин D3 [1,25(OH)2D3 (кальцитриол)], который связывается с белком-носителем в плазме (белком VDBP) и транспортируется к различным органам-мишеням.
в) Спектр действия для образования витамина D в коже. Исследования спектров действия показывают, что наиболее эффективными для фотосинтеза витамина D в коже являются световые волны, длина которых находится в диапазоне от 295 до 300 нм, которые, по иронии судьбы, чаще всего являются также причиной фотокарциногенеза. Оптимальный синтез происходит в очень узкой полосе УФВ-спектра между 295 и 300 нм, причем пик изомеризации приходится на 297 нм. При индексе УФВ, равном, как минимум 3, который ежедневно отмечается в тропиках и почти никогда в высоких широтах, адекватное количество витамина D3 синтезируется в коже через 10-15 минут инсоляции лица, рук, кистей или спины без применения солнцезащитных средств как минимум два раза в неделю.
В Бостоне уровень воздействия солнца с ноября по февраль недостаточен для выработки значительных количеств витамина D в коже. Поступление УФВ для синтеза витамина D зависит от всех тех факторов, которыми определяется УФ-индекс, в том числе от времени суток, облачности, смога, тени, отражения от близлежащих водных поверхностей, песка или снега, географической широты, высоты над уровнем моря и времени года. Влияют, конечно, и индивидуальные факторы, такие как возраст (выработка витамина D уменьшается у лиц старше 70 лет), индекс массы тела, одежда, и площадь кожи, открытой воздействию солнца. Индивидуумам с высоким содержанием меланина в коже необходимо дольше находиться на солнце, чем людям с более низким содержанием меланина, для синтеза такого же количества витамина D.
Согласно Holick, при инсоляции всего тела человека в размере одной минимальной эритемной дозы синтезируется как минимум 10000-25000 единиц витамина D. Выработка витамина D в коже происходит в течение минут и достигает максимума еще до того, как кожа станет розовой. Нахождение на солнце в течение длительного времени обычно не приводит к токсичности витамина D. В течение 20 минут воздействия солнца на светлокожих людей (в течение 1-3 часов в случае пигментированной кожи) концентрация прекурсоров витамина D, производимых кожей, достигает равновесия, и избыток витамина D просто разлагается так же быстро, как синтезируется.
Синтез витамина D: витамин D синтезируется в эпидермисе под действием УФВ, а также адсорбируется в кишечнике.
Затем он доставляется с помощью белка-переносчика в печень, где подвергается 25-гидроксилированию.
Образующийся при этом метаболит кальцидиол является основной циркулирующей формой витамина D.
Последний этап синтеза в основном происходит в проксимальных канальцах почек под действием 25(ОН) D-1-α-гидроксилазы, фермента, активность которого повышается под действием паратгормона и низкого уровня РO42-.
Считается, что процесс 1-α-гидроксилирования также происходит на периферии, например в коже, где витамин D является промотором дифференцировки.
— Рекомендуем далее ознакомиться со статьей «Потребность организма в витамине D. Оптимальные уровни витамина D»
Оглавление темы «Болезни кожи от ультрафиолета света.»:
- Механизм образования витамина D в коже
- Потребность организма в витамине D. Оптимальные уровни витамина D
- Иммунитет кожи под действием ультрафиолета (фотоиммунология кожи)
- Патологические реакции на ультрафиолетовое излучение
- Полиморфная световая сыпь (полиморфный фотодерматоз) — причины, диагностика, лечение
- Актиническое пруриго (АП) — причины, диагностика, лечение
- Световая оспа (СО) — причины, диагностика, лечение
- Хронический актинический дерматит (ХАД) — причины, диагностика, лечение
- Солнечная крапивница (СК) — причины, диагностика, лечение
- Болезни провоцируемые ультрафиолетом (фотоиндуцированные дерматозы)
Источник
ЧТО ТАКОЕ ВИТАМИН Д?
Витамин D полностью отличается от большинства других витаминов.
На самом деле, это стероидный гормон, вырабатываемый из холестерина, когда кожа подвергается воздействию солнца.
По этой причине витамин D часто называют «солнечным витамином».
Существуют две его основные формы:
—Витамин D3 (холекальциферол). Найден в некоторых продуктах животного происхождения, таких как жирная рыба и яичные желтки.
—Витамин D2 (эргокальциферол). Найден в некоторых растениях, грибах и дрожжах.
Есть данные,что D3 (холекальциферол) почти в два раза эффективнее повышает уровень витамина D в крови, чем D2 (эргокальциферол).
КАК ВИТАМИН Д РАБОТАЕТ В ОРГАНИЗМЕ
Витамин D может вырабатываться из холестерина в коже, когда он подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей (UVB) солнца.
Витамин D должен пройти два этапа преобразования, чтобы стать активным (8, 9). Во-первых, он превращается в кальцидиол, или 25 (OH) D, в печени. Это форма хранения витамина. Во-вторых, он превращается в кальцитриол, или 1,25 (OH) 2D, в основном в почках. Это активная гормональная форма витамина D.
Кальцитриол взаимодействует с рецептором витамина D (VDR), который находится почти в каждой клетке тела.
Когда активная форма витамина D связывается с этим рецептором, он включает или выключает гены, что приводит к изменениям в ваших клетках. Это похоже на то, как работает большинство других стероидных гормонов.
Витамин D влияет на различные клетки, связанные со здоровьем костей. Например, он способствует усвоению кальция и фосфора из кишечника .
Но ученые недавно обнаружили, что он также играет роль в других областях здоровья, таких как иммунная функция и защита от рака.
Если вы живете в районе с обильным солнечным светом, вы, вероятно, сможете получить все необходимые витамины D, загорая несколько раз в неделю. Имейте в виду, что вам нужно выставить большую часть вашего тела. Если вы подвергаете воздействию только лицо и руки, вы будете производить гораздо меньше витамина D.
Несмотря на важность солнца для синтеза витамина D, целесообразно ограничить воздействие на кожу солнечных лучей и ультрафиолетового излучения от соляриев. Ультрафиолетовое излучение является причиной большинства из примерно 1,5 миллиона случаев рака кожи и 8000 случаев смерти от метастатической меланомы—и это только в Соединенных Штатах. Кумулятивное ультрафиолетовое повреждение кожи на протяжении всей жизни также в значительной степени обусловливает возрастные изменения. Американская академия дерматологии рекомендует принимать фотозащитные меры, включая использование солнцезащитного крема, каждый раз, когда вы подвергаетесь воздействию солнца.
Тем не менее, если вы живете в районе без достаточного солнечного света, получение витамина D из продуктов питания или добавок абсолютно необходимо — особенно зимой.
ГРУППЫ РИСКА
♦ Пожилые люди подвержены повышенному риску развития недостаточности витамина D . В Соединенных Штатах половина пожилых людей с переломами шейки бедра имеют уровни 25 (OH) D в сыворотке <30 нмоль / л (<12 нг / мл).
♦ Люди с ограниченным пребыванием на солнце
♦ Люди с темной кожей
Большее количество пигмента меланина в эпидермальном слое приводит к более темной коже и снижает способность кожи вырабатывать витамин D из солнечного света. В Соединенных Штатах, 41,6% от общей численности населения страдают от дефицита витамина Д3, но среди чернокожих и латиноамериканцев ситуация хуже — 82,1% и 69,2% , соответственно, имеют дефицит Д3.
♦ Люди с воспалительными заболеваниями кишечника и другими заболеваниями, вызывающими нарушение всасывания жира
Поскольку витамин D является жирорастворимым витамином, его усвоение зависит от способности кишечника поглощать пищевые жиры. Лицам, у которых снижена способность усваивать пищевые жиры, может потребоваться добавка витамина D. Нарушение всасывания жира связано с различными заболеваниями, включая некоторые формы заболеваний печени, муковисцидоз, целиакию и болезнь Крона, а также язвенный колит при воспалении терминальной подвздошной кишки. Кроме того, люди с некоторыми из этих состояний могут иметь меньшее потребление определенных продуктов, богатых витамином D.
♦ Люди, страдающие ожирением или перенесшие желудочное шунтирование
Индекс массы тела более 30 связан с более низким уровнем 25 (OH) D в сыворотке по сравнению с лицами без ожирения. Дюдям, страдающим ожирением, может потребоваться больше, чем обычно, прием витамина D для достижения уровней 25 (OH) D, сопоставимых с уровнями нормального веса.
Дефицит витамина D является одним из наиболее распространенных недостатков питательных веществ. Пребывание на солнце(на безопасном для здоровья кожи уровне) редко дает достаточное количество витамина D, что делает необходимым его получение из пищевых добавок или из рациона.
К тому же, только горстка продуктов питания содержит значительное количество этого важного витамина, и дефицит очень распространен.
Статистика по США—около 41,6% населения является дефицитным.В России, по приблизительной оценке—от 80 до 90%!
Дефицит питательных веществ, как правило, является результатом неадекватного рациона питания, нарушения усвоения и использования, увеличения потребности или увеличения экскреции. Дефицит витамина D может возникнуть, когда обычное потребление ниже, чем адекватная потребность.
СИМПТОМЫ ДЕФИЦИТА
В целом, дефицит витамина D — это тихая эпидемия. Симптомы обычно неуловимы и могут проявиться годами или десятилетиями.
♦ Наиболее известным симптомом дефицита витамина D является рахит, заболевание костей, распространенное у детей в развивающихся странах.
♦ Дефицит также связан с остеопорозом, сниженной минеральной плотностью и повышенным риском падений и переломов у пожилых людей .
♦ Исследования показывают, что люди с низким уровнем витамина D имеют гораздо больший риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета (типы 1 и 2), рака, деменции и аутоиммунных заболеваний, таких как рассеянный склероз.
♦ Наконец, дефицит витамина D связан с уменьшением продолжительности жизни.
Тем не менее, неясно, способствует ли дефицит Д3 развитию этих болезней или люди с низким уровнем просто имеют больше шансов получить их.
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОЛЬЗА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ
♦ Снижение риска остеопороза и переломов в результате падений. Более высокие дозы витамина D могут помочь предотвратить остеопороз, падения и переломы у пожилых людей.
♦ Мышечная сила. Витамин D может повысить физическую силу как верхних, так и нижних конечностей.
♦ Контроль депрессии.Исследования показывают, что витамин D может ослабить симптомы у людей с клинической депрессией.
♦ Все больше исследований показывают, что витамин D может играть определенную роль в профилактике и лечении диабета типа 1 и типа 2, гипертонии, снижении чувствительности тканей к глюкозе, рассеянного склероза и другие медицинские условия . Тем не менее, большинство доказательств этих ролей получено в исследованиях in vitro, на животных и в эпидемиологических исследованиях, а не в рандомизированных клинических исследованиях, которые считаются более определенными. До тех пор, пока такие испытания не будут проведены, последствия имеющихся фактических данных будут обсуждаться.
Об оптимальном уровне, тонкостях дозировок, взаимодействии с другими нутриентами и лекарственными препаратами, вариантах препаратов я расскажу во второй части статьи. И, по традиции, дам ссылки на исследования
Если вам понравилась статья, то не забудьте поставить палец вверх- говорят, это прокачивает ЗОЖность 😉
Подписывайтесь на мой канал, чтобы не пропустить обновления, делитесь полезной информацией с друзьями! Приглашаю Вас в мою группу ВКонтакте !
Будьте здоровы!
Источник