Síntesis y metabolismo de vitamina D

¿Cómo se produce la vitamina D a partir del sol?

Estudio de la vitamina D o vitamina solar

Este artículo es un monográfico sobre la vitamina D que ayudará a entender en profundidad todo lo relativo al metabolismo, regulación y fuentes de esta vitamina.

Ejercicio físico por la montaña, hombre andando con paisaje
Algunas dudas sobre la vitamina D que se resuelven en el artículo

Dudas sobre la vitamina D

Sabemos que la vitamina D la podemos producir nosotros mismos en la piel a través de los rayos solares. Pero, ¿si tomamos mucho el sol tendremos exceso de vitamina D? ¿Qué alimentos aportan vitamina D? ¿Los vegetales contienen vitamina D o sólo los alimentos de origen animal? ¿Cuál es la vitamina D2? ¿Y la vitamina D3? ¿A cuál nos referimos cuando decimos sólo vitamina D?

El hígado y los riñones activan esta vitamina. ¿Pueden las enfermedades que afectan a estos órganos alterar los niveles de vitamina D en el cuerpo?

Vitamina D, la vitamina solar

Nuestro organismo necesita de los rayos solares para producir vitamina D. Esta síntesis se hace en la piel, a partir del colesterol, motivo por el cual la vitamina D también se la conoce como vitamina solar.

Se estima que el 80% de las necesidades diarias de esta vitamina son cubiertas por la exposición solar diaria. Los alimentos aportan mucha menor cantidad de vitamina D que la que se produce en la piel.

¿Cómo y cuánto se debe tomar el sol para tener suficiente vitamina D?

Para conseguir los requerimientos de vitamina D, es suficiente con que nos toque el sol durante 15-30 minutos diariamente. Sólo se debe tomar el sol sin protección fuera de las horas de más sol, es decir, tomar el sol antes de las 12 del mediodía y después de las 5 de la tarde.

Hay que recordar que los rayos UVB pueden producir quemaduras. Si permanecemos mucho tiempo al sol deberemos ponernos crema de protección solar.

ESQUEMA SÍNTESIS Y METABOLISMO DE LA VITAMINA D

esquema metabolismo vitamina d, sintesis en la piel y activacion en el higado riñones
Esquema general sobre el metabolismo de la vitamina D. El contacto diario con el sol aporta el 80% de las necesidades diarias de esta vitamina. Los alimentos aportan mucha menor cantidad de vitamina D que la que se produce en la piel.

Factores que disminuyen la síntesis de vitamina D

Los protectores solares y la vitamina D

El uso de protector disminuye la síntesis cutánea de vitamina D debido a que menos rayos UVB traspasan la piel. Sin embargo es necesaria su utilización, especialmente las pieles más pálidas, si permanecemos muchas horas al sol, o cuando nos exponemos a la luz solar durante las horas de más sol ( entre las 12 y las 5 de la tarde), o en alta montaña.

Ejercicio físico por la montaña, hombre andando con paisaje
Aunque tomar el sol es beneficioso por la producción de esta vitamina, una exposición agresiva resulta muy perjudicial. Dibujo cortesía de ©Dibujosparapintar

No por tomar más el sol tenemos más vitamina D

Tampoco por estar más tiempo al sol tenemos mayor síntesis de vitamina D en la piel.

Las personas bronceadas producen menor cantidad de vitamina D debido a que la pigmentación oscura (melatonina) compite con el colesterol (precursor de la vitamina D) en la captación de los rayos UVB. (véase regulación de la vitamina D)

El peligro de tomar el sol en exceso o de forma inadecuada no tiene relación con la vitamina D sino con la aparición las lesiones en la piel que ocasiona, como son las quemaduras solares. Una exposición inadecuada puede conllevar a largo plazo la aparición de enfermedades como el cáncer de piel.

Problemas con la síntesis de vitamina D

La vitamina D que se fabrica en la piel no es activa. Debe ser transformada en el hígado y posteriormente se activa en los riñones. Si se padecen enfermedades del hígado (cirrosis, hepatitis,...) o enfermedades renales ( síndrome nefrótico, nefritis,...), disminuye la síntesis de este vitamina.

Ejercicio físico por la montaña, hombre andando con paisaje
Las personas mayores fabrican menos vitamina D. Dibujo cortesía de ©Dibujosparapintar

Además, existen evidencias de que, con la edad, las personas mayores producen menor cantidad de vitamina D, posiblemente debido a que la piel también se vuelve más fina con la edad.

FUNCIONES DE LA VITAMINA D

- Actividad muscular: Es necesaria para que se realice correctamente la actividad muscular, el ejercicio físico, la actividad cardíaca, la coagulación de la sangre y para mantener el sistema nervioso en buen estado.

Se ha observado que las personas que presentan niveles adecuados de esta vitamina tienen mayor fuerza muscular y menor riesgo de enfermedades cardiovasculares.

- Homeostasis del calcio: La vitamina D actúa junto con la hormona parathormona (PTH) y la calcitonina en la regulación de los niveles de calcio del organismo. Se ha hablado mucho sobre la vitamina D y su importancia en la calcificación de los huesos. La vitamina D aumenta la absorción de calcio, magnesio y fósforo en el intestino favoreciendo la calcificación de los huesos.

Ejercicio físico por la montaña, hombre andando con paisaje
El ejercicio físico aumenta las necesidades de vitamina D. Por este motivo es muy recomendable practicarlo al aire libre.

- Transcripción de genes: La vitamina D interviene en la transcripción génica. Lo hace a través de su unión al receptor citosólico VDR o formando heterodímeros uniéndose a VDR y a RXR. También tiene un receptor de membrana mVDR. En otras palabras, la vitamina D actúa de forma parecida a como lo hacen muchas hormonas, lo que nos da una idea de su importancia para el organismo.

Deficiencia de vitamina D

El déficit de vitamina D se ha relacionado con algunos tipos de cáncer (mama, colon, próstata), dolor crónico, fatiga crónica, enfermedades autoinmunes (esclerosis múltiple, diabetes infantil o tipo 1, artritis reumatoide), psoriasis, hipertensión, depresión y posiblemente esquizofrenia.

vitamina d
Propiedades de la vitamina D

ESTUDIO DEL METABOLISMO DE LA VITAMINA D PASO A PASO

ESQUEMA GENERAL METABOLISMO DE LA VITAMINA D

A continuación se muestra un esquema sobre cómo se fabrica la vitamina D en el organismo, a partir de los rayos solares (80% CDR) y en menor medida por los alimentos.

metabolismo vitamina d sintesis
Resumen de la síntesis y metabolismo de la vitamina D.

PASO 1: Fabricación de vitamina D en la piel a partir del colesterol

Nuestro organismo puede fabricar la vitamina D mientras nos da el sol en la piel (sin protección solar), a partir del colesterol y por efecto de los rayos ultravioletas UVB, que activan este proceso.

Los rayos ultravioletas UVB activan la síntesis de vitamina D3 o colecalciferol en la piel a partir de un derivado del colesterol, llamado 7-dehidrocolesterol ( este paso no se produce directamente, primero se forma una pre-vitamina D3 y después la propia vitamina D3). Pero la vitamina D3 que se forma en la piel es inactiva, no tiene actividad biológica hasta que no pasa por el hígado y por los riñones, como veremos a continuación.

vitamina D metabolismo piel fabricacion
Esquema sobre cómo la vitamina D3 se fabrica a partir del colesterol presente en la piel por acción de los rayos UVB del sol

¿Los rayos UVA producen vitamina D?

Las cabinas de bronceado, solariums o "rayos UVA" no aumentan la producción de vitamina D ya que los rayos necesarios son los ultravioletas UVB. Solamente producen rayos UVB máquinas médicas especializadas.

PASO 2: Transformación de la vitamina D3 en el hígado

La vitamina D3 ( calciol o colecalciferol) debe ser transformada en el hígado, donde se convierte en en 25-hidroxi-colecalciferol ( calcidiol). Más exactamente, lo que ocurre es que la enzima vitamina D 25-hidroxilasa introduce un grupo hidroxilo (-OH) en el carbono 25 de la molécula de colecalciferol, dando como resultado 25-hidroxi-colecalciferol.

Después de este proceso, la 25-hidroxi-vitamina D3 circula por la sangre unida a su proteína transportadora DBP ( de las siglas Vitamin D Binding Protein).

vitamina D metabolismo piel fabricacion
Esquema sobre cómo la vitamina D3 se transforma en el hígado en 25-OH-vitamina D3 y se transporta por la sangre unida a la proteína DBP.

PASO 3: Activación de la vitamina D en los riñones

Los riñones son los encargados de convertir la vitamina D3 inactiva ( 25-hidroxi-vitamina D3) en su forma activa 1,25-Dihidroxi-vitamina D3 o calcitriol.

Para ello en los riñones existe una gran cantidad de enzimas 1-alfa-hidroxilasa, que introducen un grupo hidroxilo en el carbono número 1 de la molécula de 25-OH-vitamina D3.

El resultado es la vitamina D3 activa: 1,25-Dihidroxi-vitamina B3 o también llamada calcitriol, representada como: 1,25-(OH)2-vitamina D3.

Se dice que la vitamina D tiene funciones endocrinas, porque se produce en el riñón y tiene efectos en otros tejidos del organismo, por ejemplo modulando la expresión de genes, la producción de proteínas y regulando muchos otros procesos -cada día se descubren más.

vitamina D metabolismo fabricacion activacion riñones
Esquema sobre cómo la 25-hidroxi-vitamina D3 se activa en los riñones y se convierte en 1,25-dihidroxi-vitamina D3 (forma activa). La vitamina D se transporta por la sangre unida a la proteína DBP, y así llega a todos los tejidos.

¿Sólo se produce vitamina D activa en los riñones?

El metabolismo de la vitamina D tal como se ha descrito anteriormente es el más importante. Los riñones son los órganos que mayor cantidad de calcitriol pueden fabricar y los responsables de los niveles de esta vitamina en la sangre.

Sin embargo, se ha detectado que en otros tejidos también es posible la síntesis de vitamina D3 activa, pero en cantidades muy inferiores a las que producen los riñones. Esto es posible debido a que se ha detectado la presencia de enzimas 1-alfa-hidroxilasa ( la encargada de activar la vitamina D3) en otros tejidos y órganos, aunque en cantidades inferiores a las de los tejidos renales.

PASO 4: Utilización de la vitamina D

Tanto la vitamina D activa como la inactiva y sus intermediarios, circulan por la sangre unidas a las DBP ( vitamin D Binding Protein, proteínas transportadoras de la vitamina D).

Según las necesidades del organismo, la vitamina D se puede activar ( como se ha visto en el metabolismo estudiado hasta ahora) o desactivar.

PASO 5: Inactivación de la vitamina D

En los riñones se puede bloquear la acción de la vitamina D3 activa mediante la enzima 24-hidroxilasa, que la convierte en calcitetrol (1,24,25-trihidroxi-colecalciferol).

CUADRO RESUMEN

Metabolismo de la vitamina D

Debido a la poca familiaridad con el metabolismo de esta vitamina, se puede simplificar o ver más clara su transformación a través del siguiente esquema.

También se muestran las denominaciones o nombres sinónimos:

vitamina D metabolismo sintesis sustancia molecula
Resumen del proceso de síntesis, transformación y activación de la vitamina D3 y los diferentes nombres SINÓNIMOS que recibe.

REGULACIÓN DE LA VITAMINA D ¿POR QUÉ NO SE PRODUCE EN EXCESO? ¿CÓMO SE CONTROLA?

¿Cómo se controla la fabricación de vitamina D?

Con todo lo dicho anteriormente, se podría pensar que tomando el sol durante horas y horas se produciría mucha cantidad de vitamina D. Pero no es así, sino que el cuerpo tiene sistemas para regular la síntesis de esta vitamina y que no se produzca en exceso.

Existe regulación de la vitamina desde la propia piel

Esto es posible porque antes de que el colesterol se convierta en vitamina D, existe el paso a provitamina D3. La provitamina D3 no solamente se transforma en la propia vitamina, sino que también produce dos sustancias intercambiables: taquisterol y lumisterol.

El taquisterol y lumisterol nunca salen de la piel y su función podría ser la de protegernos contra la insolación. Además, su fabricación evita que se produzca un exceso de vitamina D3. Por lo tanto, al tomar mucho el sol también se forman estas sustancias, evitando una producción masiva de vitamina D3. El taquisterol y lumisterol se eliminan con la descamación normal de la piel.

regulacion sintesis cutanea en la piel de vitamina D
Esquema sobre la regulación de la síntesis cutánea de vitamina D. Las sustancias taquisterol y lumisterol evitan que se produzca demasiada vitamina D. Las personas morenas fabrican menos vitamina D.

¿Existe almacén de vitamina D?

Almacenamiento de vitamina D en el organismo

La vitamina D se almacena en el tejido adiposo (grasa corporal) y en el músculo, que son los principales reservorios de vitamina D del organismo.

También existe otro modo de obtener vitamina D a través de la circulación enterohepática. Consiste en la eliminación de vitamina D por la bilis y su reabsorción intestinal. Al tratarse de una vitamina liposoluble, la vitamina D se absorbe junto con las grasas vía linfática.

La circulación enterohepática de la vitamina D consiste en que parte de la vitamina D es eliminada por la bilis al intestino y posteriormente reabsorbida y reincorporada a la circulación.

¿Los alimentos son buenas fuentes de vitamina D?

Absorción de la vitamina D de los alimentos

También se puede obtener vitamina D a partir de los alimentos, principalmente de los de origen animal: pescados grasos, el hígado, huevo y los lácteos enriquecidos.

SARDINAS
El pescado azul es la fuente alimentaria más importante de vitamina D.

La vitamina D que aportan estos alimentos va al hígado y posteriormente debe activarse mediante el mismo sistema mencionado anteriormente, primero por el hígado y después por los riñones.

En el caso de los alimentos de origen vegetal, existe una pequeña diferencia. En vez de colecalciferol (vitamina D3) aportan ergosterol (vitamina D2), ambas tienen la misma función.

Normalmente no se considera una fuente importante debido a que la cantidad de vitamina D en los vegetales es muy pequeña.

¿Los vegetales son una buena fuente de vitamina D?

Se considera que los vegetales no son un aporte significativo de vitamina D (D2, ergosterol) como sí lo es la síntesis en la piel o el aporte a través de alimentos como el pescado azul de vitamina D3 (colecalciferol).

¿Los alimentos aportan vitamina D3?

Los alimentos son una fuente muy pobre de vitamina D, siendo las fuentes más importantes: el pescado azul ( sardinas, salmón, atún,...), el marisco (gambas,...), la carne de hígado y en menor medida, el huevo.

Los demás alimentos aportan cantidades muy poco significativas de esta vitamina.

RESUMEN TIPOS DE VITAMINA D EN LA DIETA

Sus metabolitos y sinónimos serían los siguientes:

FUENTES

Síntesis cutánea
(80% CDR)

Alimentos de
origen animal
(20% CDR)
Transformación
en el hígado
(enzima 25-hidroxilasa)

Activación
en los riñones
(enzima 1-alfa-hidroxilasa)
Vitamina D3
Calciol
Colecalciferol
Calcidiol
25-hidroxi-vitamina D3
25-OH-vitamina D3
25-hidroxi-colecalciferol

Calcitriol
1,25-Dihidroxi-colecalciferol
1,25-(OH)2-vitamina D3
1,25-(OH)2-colecalciferol

FUENTES

Alimentos de
origen vegetal
(bajo contenido)
Transformación
en el hígado
(enzima 25-hidroxilasa)
Activación
en los riñones
(enzima 1-alfa-hidroxilasa)
Vitamina D2
Ercalciol
Ergocalciferol
Ercalcidiol
25-hidroxi-vitamina D2
25-OH-vitamina D2
25-hidroxi-ergocalciferol

Ercalcitriol
1,25-Dihidroxi-ercalciferol
1,25-(OH)2-vitamina D2
1,25-(OH)2-ercalciferol

¿A qué nos referimos cuando sólo decimos vitamina D?

Cuando hablamos de vitamina D, generalmente nos referimos a la vitamina D3, que es la que produce nuestro organismo, y también la misma forma que se encuentra en los alimentos de origen animal como el pescado graso.

La mayoría de suplementos contienen vitamina D3.

punto rojo Más información sobre las propiedades de la vitamina D.

PROPIEDADES DE LAS VITAMINAS Y LOS MINERALES
Vitamina A Vitamina B Vitamina C
Vitamina D Vitamina E Vitamina K
Vitamina B1 (Tiamina) Vitamina B2 (Riboflavina) Vitamina B3 (Niacina)
Vitamina B5 (Ácido pantoténico) Vitamina B 6 (Piridoxina) Vitamina B7 (Biotina)
Vitamina B9 (Ácido fólico) Vitamina B12 (Cobalamina) Ácido lipoico
Colina Inositol PABA
Fósforo Magnesio Potasio
Azufre Calcio Cloro
Sodio Boro Cobalto
Hierro Manganeso Molibdeno
Cobre Cromo Flúor
Selenio Yodo Zinc

Otros artículos de interés

El material que aquí se trabaja tiene carácter informativo. En caso de duda, consúltese con el facultativo.
"Botanical-online" no se hace responsable de los perjuicios ocasionados por la automedicación.