„Slušně vychované“ vitamíny se zpravidla podílejí na enzymatických procesech v těle jako takzvané koenzymy, nebo působí jako významné antioxidanty. Vitamín D má ale funkci hormonu. Jeho klasifikaci coby vitamínu však ospravedlňuje zásadní úloha pro zdraví organismu. Vitamín D je důležitý zejména při udržování potřebných hladin fosforu a vápníku v těle – podporuje totiž absorpci (vstřebávání) těchto prvků v tenkém střevě. Zároveň se uplatňuje v regulaci některých buněčných pochodů či zánětlivých procesů.
Nejznámějším důsledkem chronického nedostatku vitamínu D je křivice. Bylo ovšem také popsáno, že jeho nedostatek souvisí ve větší nebo menší míře s onemocněními oběhové soustavy, poruchami nervosvalového přenosu, některými typy rakoviny (hlavně tlustého střeva), roztroušenou sklerózou, parkinsonismem a Alzheimerovou chorobou.
Další zvláštností vitamínu D je poměrně složitý metabolismus a výskyt v několika chemických formách (vitamerech). Chemicky jde o deriváty steroidů. Ty se vyznačují „kostrou“ tvořenou molekulou steranu; vidíte ji na obrázku 1. U skupiny sekosteroidů, kam vitamín D patří, je steranová kostra narušena působením ultrafialového záření UV-B, takzvanou fotolytickou chemickou reakcí (obrázek 2). Následně dochází ještě ke spontánní izomeraci – „vnitřnímu přeskupení“ atomů v molekule (obrázek 3).
Zmíněná fotolytická reakce musí probíhat v kůži za přítomnosti slunečního UV záření. Vytváří se vitamín D3, který je odvozen od 7-dehydrocholesterolu. Další dvě chemické úpravy (hydroxylace) se pak odehrávají v játrech a v ledvinách. Nakonec vznikne aktivní forma vitamínu D, nazývaná kalcitriol.
V tělech rostlin a hub probíhá podobná fotolytická reakce, jejím substrátem je ale rostlinný steroid ergosterol. Tvoří se tak ergokalciferol, který je také znám jako vitamín D2.
Dlouho nebylo jasné, nakolik se v lidském organismu liší funkce vitamínů D2 a D3. Nejprve se zdálo, že vitamín D3 může být nahrazen vitamínem D2. Postupem času však vyšlo najevo, že účinek vitamínu D2 je u člověka podstatně slabší, než vědci původně předpokládali.
Nejasnosti mohly být částečně způsobeny studiem úlohy vitamínu D na pokusných hlodavcích. Často používaní potkani jsou totiž noční zvířata, takže mají velmi omezený přístup ke slunečnímu UV záření.
Zeptejte se vědcůNeumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz. Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce. |
Noční druhy se proto musejí spoléhat na přísun vitamínu D v potravě. U některých z nich byl prokázán nedostatek vitamínu D3 i nepřítomnost 7-dehydrocholesterolu v kůži. Nízká hladina vitamínu D3 je někdy kompenzována tím, že organismus podstatně citlivěji reaguje na vitamín D2, který lze získat v dostatečném množství z rostlinné potravy. V tomto ohledu je tedy laboratorní myš nebo potkan nešťastně zvoleným modelem pro studium účinku vitamínu D na lidský organismus; mnohem lépe by posloužilo třeba prase.
Jiní noční nebo podzemní živočichové, například netopýři, kaloni či rypoši, se zřejmě bez vitamínu D obejdou. Bylo prokázáno, že navzdory nízkému až neměřitelnému obsahu vitamínů D2 i D3 se těší normálním hodnotám koncentrace minerálů v krevním séru. Experimenty na některých netopýrech navíc ukázaly, že umělé zvýšení hladiny kalcitriolu nemá velký význam pro metabolismus vápníku.
Přesný způsob, jak tato zvířata kontrolují koncentrace fosforu a vápníku v séru, zatím není znám. Nicméně to vypadá, že se dokázala osvobodit od jinak evolučně velmi konzervativního mechanismu regulace kalcitriolem. Někteří výzkumníci se dohadují, že tato schopnost mohla zamíchat evolučními kartami v období na konci druhohor, kdy Slunce na dlouhou dobu zakryla mračna prachu a dýmu zvířená dopadem obřího asteroidu.
