Վիտամին D

մինի|Խոլեկալցիֆերոլ

**Վիտամին D** կամ **կալցիֆերոլ** *(D<sub>1</sub>, D<sub>2</sub>, D<sub>3</sub>, D<sub>4</sub>, D<sub>5</sub>, որոնցից առավել հայտնի են D<sub>2</sub> ([[էրգոկալցիֆերոլ]]) և D<sub>3</sub> ([[խոլեկալցիֆերոլ]]))*, օրգանիզմի բնականոն նյութափոխանակության և կենսագործունեության համար անհրաժեշտ օրգանական միացությունների, կենսաբանորեն ակտիվ սեկոստերոիդների խումբ, ռախիտը կանխարգելող հորմոն, լուծվում է ճարպերում, չի լուծվում ջրում, կուտակվում է ճարպերում և լյարդում։

Վիտամին D-ի հիմնական բնական աղբյուրը խոլեկալցիֆերոլի սինթեզն է մաշկի էպիդերմիսի ստորին շերտերում։ Հիմնականում առաջանում է մաշկի էպիդերմիսի ստորին շերտերում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների բացօթյա ներգործությամբ (ցերեկային լույսի բացակայության դեպքում քվարցային լամպով ճառագայթահարելով) նախավիտամիններից սինթեզվելով և որոշ չափով սննդի միջոցով։

Միայն մի քանի մթերքներ, օրինակ՝ յուղոտ ձկան միսը, բնականում պարունակում են զգալի քանակությամբ վիտամին D: ԱՄՆ-ում և այլ երկրներում կովի կաթը և բույսերից ստացված կաթի փոխարինիչները հարստացված են վիտամին D-ով, ինչպես նաև չոր նախաճաշի շատ հատիկներ։ Ուլտրամանուշակագույն լույսի ազդեցության տակ գտնվող սնկերը նպաստում են օգտակար քանակությամբ վիտամին D2-ի։ Դիետիկ առաջարկությունները սովորաբար ենթադրում են, որ մարդու ամբողջ վիտամին D-ն ընդունվում է բերանով, քանի որ բնակչության շրջանում արևի ազդեցությունը փոփոխական է, իսկ արևի ճառագայթման անվտանգ քանակի վերաբերյալ առաջարկությունները հստակ չեն՝ հաշվի առնելով մաշկի քաղցկեղի ռիսկը։

Վիտամին D-ն, որն օրգանիզմ է թափանցում սննդի կամ մաշկի սինթեզից, կենսաբանորեն ոչ ակտիվ է։ Այն ակտիվանում է սպիտակուցային ֆերմենտի հիդրօքսիլացման երկու փուլով, առաջինը՝ լյարդում, իսկ երկրորդը՝ երիկամներում։ Քանի որ վիտամին D-ն բավարար քանակությամբ կարող է սինթեզվել կաթնասունների կողմից, եթե նրանք ստանում են բավարար արևի լույս, ապա այն էական չէ և, հետևաբար, տեխնիկապես վիտամին չէ։ Փոխարենն այն կարելի է համարել որպես հորմոն՝ վիտամին D պրո-հորմոնի ակտիվացմամբ, որի արդյունքում առաջանում է ակտիվ ձև՝ կալցիտրիոլ, որն այնուհետև ազդեցություն է թողնում կորիզային ընկալիչի միջոցով օրգանիզմի բազմաթիվ մասերում։

Խոլեկալցիֆերոլը լյարդում փոխակերպվում է կալցիֆեդիոլի (25-հիդրօքսիխոլեկալցիֆերոլ); էրգոկալցիֆերոլը վերածվում է 25-հիդրօքսիէրգոկալցիֆերոլի։ Այս երկու վիտամին D-ի մետաբոլիտները (կոչվում են 25-հիդրօքսիվիտամին D կամ 25(OH)D) չափվում են շիճուկում՝ որոշելու մարդու վիտամին D-ի վիճակը։ Կալցիֆեդիոլը հետագայում հիդրոքսիլացվում է երիկամների և իմունային համակարգի որոշ բջիջների կողմից՝ ձևավորելով կալցիտրիոլ (1,25-dihydroxycholecalciferol), որը վիտամին D-ի կենսաբանորեն ակտիվ ձևն է։ Կալցիտրիոլը շրջանառվում է որպես հորմոն արյան մեջ՝ ունենալով հիմնական դեր՝ կարգավորելով կալցիումի և ֆոսֆատի կոնցենտրացիան և նպաստում է ոսկորների առողջ աճին և վերափոխմանը։ Կալցիտրիոլն ունի նաև այլ ազդեցություններ, այդ թվում՝ բջիջների աճի, նյարդամկանային և իմունային ֆունկցիաների և բորբոքման նվազեցման վրա։

Վիտամին D-ն զգալի դեր ունի կալցիումի հոմեոստազի և նյութափոխանակության մեջ։ Այն հայտնաբերվել է  ռախիտով (օստեոմալացիայի մանկական ձևը) հիվանդ երեխաներին պակասող սննդային նյութը գտնելու ջանքերի արդյունքում։ Վիտամին D հավելումները տրվում են օստեոմալացիայի և ռախիտի բուժման կամ կանխարգելման համար։

D վիտամինի պակասի դեպքում ինչպես երեխաների, այնպես էլ մեծահասակների, հատկապես կանանց օրգանիզմը վատ է յուրացնում սննդի մեջ պարունակվող կալցիումը, մագնեզիումը և ֆոսֆատները (ֆոսֆորական թթվի աղերը), որի հետևանքով ոսկորները փափկում են և սկսում են ծռվել. երեխաների մոտ առաջանում է ռախիտ, իսկ մեծահասակների, հատկապես կանաց մոտ՝ ոսկրակակղանք, ավելացնելով օստեոպորոզի ռիսկերը։ Կանխարգելման նպատակով բժշկի կողմից նշանակվում են D վիտամինի պատրաստուկներ, որոնք ստացվում են գործարանային պայմաններում խմորասնկերը բարդ քիմիական մշակման և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությանը ենթարկելու միջոցով։

D վիտամինը մարդու օրգանիզմի անփոխարինելի մասն է կազմում։ Օրական անհրաժեշտ չափաբաժինը (RDA) 10 - 70 տարեկանում (ներառյալ հղիները և կերակրող մայրերը) կազմում է 150 ''մկգ'' (150 × 10−6''գրամ'') կամ 600 ՄՄ խոլեկալցիֆերոլ։

Վիտամին D հավելումների հետևանքով Վիտամին D-ի ավելցուկից այլ առողջական ազդեցությունների վերաբերյալ ապացույցները հակասական են։ Վիտամին D-ի հավելումների ազդեցությունը մահացության վրա պարզ չէ, թեև մեկ մետավերլուծության արդյունքում պարզվել է տարեց մարդկանց մահացությունը մի փոքր նվազում է։ Բացառությամբ բարձր ռիսկային խմբերում ռախիտի և օստեոմալացիայի կանխարգելման, մկանային-կմախքային համակարգի կամ ընդհանուր առողջության համար վիտամին D հավելումների ցանկացած օգուտ կարող է աննշան լինել։

## Պատմություն
Մարդկությանը այս վիտամինը հայտնի է դեռ 17-րդ դարից, սակայն գիտականորեն այն արժեվորվել է 20-րդ դարի սկզբներին։ Վիտամին D-ի հայտնագործումը թույլ է տվել լուծել մինչ այդ սուր մտահոգություն հանդիսացող ռախիտի խնդիրը։ 1913 թվականին ամերիկյան կենսաքիմիկոս Էլմեր Մակկոլումը () և Մարգարիտ Դևիսը () ձողաձկան լյարդի յուղի մեջ վիտամին A-ն հայտնաբերելուց հետո, 1914 թվականին բրիտանական անասնաբույժ Էդվարդ Մելենբին () նկատեց, որ ռախիտից չեն տառապում այն շներերը, որոնց ձողաձկան լյարդի յուղ են տալիս։ Այս դիտարկումը հանգեցրեց նրան այն եզրակացության, որ ռախիտը կանխարգելվում է վիտամին A-ի կամ դրա հետ առընչություն ունեցող որևէ այլ նյութի շնորհիվ։

Այդ հարցը պարզելու համար 1922 թվականին Մակկոլումը ձողաձկան լյարդի յուղով փորձ դրեց, որտեղ լիովին չեզոքացրեց վիտամին A-ն։ Այդ ձկան յուղով սնվող շները հաջողությամբ բուժվեցին ռախիտից։ Այդպես ապացուցվեց, որ ռախիտի բուժման համար պատասխանատու է ոչ թե վիտամին A-ն, այլ մինչ այդ անհայտ վիտամինը։ Եվ քանի որ դա գիտության կողմից հայտնաբերված չորրորդ վիտամինն էր, գիտնականը այն անվանեց լատինական այբուբենի չորրորդ տառով՝ D:

1923 թվականին ամերիկյան կենսաքիմիկոս Հարի Սթենբոկը (Վիսկոնսինի համալսարան) ցույց տվեց, որ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով ճառագայթելիս սննդի մեջ վիտամին D-ի քանակն ավելանում է։ Նման ճառագայթումից հետո սովորական սննդի միջոցով փորձարկվող առնետները ռախիտից բուժվեցին։ Գրեթե նույն ժամանակում Ա. Ֆ. Հեսսը (Alfred Fabian Hess) ապացուցեց, որ մարդու օրգանիզմում արևի լույսից վիտամին D է սինթեզվում։

Այդ ընթացքում Սթենբոկը արտոնագրեց կաթի և այլ ճարպային սննդամթերքների ուլտրամանուշակագույնով ճառագայթման եղանակը, նպատակ ունենալով դրանցում ավելացնել *արևային վիտամինի* քանակը։  Նրա ճառագայթման տեխնիկան օգտագործվել է սննդամթերքի, հատկապես կաթի համար և այժմ լայնորեն տարածված է ԱՄՆ-ում։ 1945 թվականին նրա արտոնագրի ժամկետի ավարտից հետո ռախիտը բոլորովին վերացվել էր ԱՄՆ-ում։

Ադոլֆ Վինդաուսը, Գերմանիայի Գյոթինգենի համալսարանից, ստացել է Նոբելյան մրցանակ քիմիայի բնագավառում 1928 թվականին ստերոլների կազմավորման և վիտամինների հետ նրանց կապի վերաբերյալ իր աշխատանքի համար։

1929 թվականին Լոնդոնի Հեմփստեդ քաղաքի Բժշկական ուսումնասիրությունների ազգային իստիտուտի (NIMR) մի խումբ աշխատում էր D վիտամինի կառուցվածքի վրա, որը դեռևս անհայտ էր, ինչպես նաև ստերոիդների կառուցվածքի վրա։  Ջ.Բ.Ս. Հալդեյնը, Ջ.Դ. Բերնալը և Դորոթի Քրոուֆուտը համտեղ նպաստեցին թիմը համախմբելուն։ Ռենտգենյան բյուրեղագրությունը ցույց տվեց, որ ստերոլի մոլեկուլները հարթ են, ոչ այնպես, ինչպես առաջարկել էր գերմանական թիմը՝ Վինդաուսի գլխավորությամբ։ 1932 թվականին Օտտո Ռոզենհայմը և Հարոլդ Քինգը հրատարակեցին մի փաստաթուղթ, որը ներկայացնում էր ստերոլների և լեղաթթուների կառուցվածքները, որոնք անմիջապես ընդունվեցին։ Թիմի անդամներ Ռոբերտ Բենեդիկտ Բուրդիլոնի, Օտտո Ռոզենհեյմի, Հարոլդ Քինգի և Քենեթ Քելոուի ոչ պաշտոնական ակադեմիական համագործակցությունը շատ արդյունավետ էր և հանգեցրեց վիտամին D-ի անջատմանը և բնութագրմանը։ Բժշկական գիտահետազոտական խորհրդի քաղաքականությունն այդ պահին չէր արտոնագրել հայտնագործությունները՝ հավատալով, որ բժշկական հետազոտությունների արդյունքները պետք է բաց լինեն բոլորի համար։ 1930-ականներին Վինդաուսը ավելի հստակեցրեց վիտամին D-ի քիմիական կառուցվածքը։

1969 թվականին հայտնաբերվել է վիտամին D-ի համար հատուկ կապող սպիտակուց, որը կոչվում է վիտամին D ընկալիչ։ Դրանից կարճ ժամանակ անց հաստատվեց վիտամին D-ի փոխակերպումը կալցիֆեդիոլի, այնուհետև կալցիտրիոլի՝ կենսաբանորեն ակտիվ ձևի։ Վիտամին D3-ի ֆոտոսինթեզը մաշկի մեջ նախավիտամին D3-ի միջոցով և դրա հետագա նյութափոխանակությունը նկարագրվել է 1980 թվականին։

## Նշանակություն
*Վիտամին D*-ն կենսաբանական ակտիվ նյութերի խումբ է (այդ թվում էրգոկալցիֆերոլ և խոլեկալցիֆերոլ)։ D խմբի վիտամինները մարդու սննդակազմի անփոխարինելի մասն են հանդիսանում։ Օրվա պահանջը՝ 10-25 մկգ։

Վիտամինը բաղկացած է ֆերոլներից, որոնք ակտիվանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից։ Կալցիֆերոլը ճարպերում լուծվում է։ Ճարպերն անհրաժեշտ են նաև աղիներում այդ վիտամինի լիարժեք ներծծման համար։ Ճարպերում լուծվող այլ վիտամինների նման ճարպային հյուսվածքներում կուտակվելու հատկություն ունի։ Ամռան ընթացքում D վիտամինի կուտակված պաշարները կարող են աստիճանաբար սպառվել ձմռան ամիսներին։

Օրգանիզմում այդ պրոցեսը կատարվում է մաշկում։ Վիտամին D - ի անբավարարությունը շատ տարածված է և կարող է օրգանների բջիջների զարգացման խնդիրներ առաջացնել, առավելապես մաշկային։ Գիտնականներն ապացույցներ են փնտրում նաև, որ վիտամին D-ի երկարաժամկետ անբավարարությունը հանգեցնում է քաղցկեղի։ Բացի այդ, մի շարք կլինիկական ուսումնասիրություններ ցույց են տալիս, որ վիտամին D -ն մասնակցում է բջիջների բազմացման կարգավորմանը, նյութափոխանակությանը, խթանում է որոշ հորմոնների սինթեզը, կանխում է շաքարախտը, քաղցկեղի որոշ տեսակները։

Վիտամին D հավասարակշռում է կալցիում և ֆոսֆոր միներալների՝ յուրացումը, արյան մեջ նրանց պարունակության մակարդակը և նրանց ներթափանցումը ոսկրային հյուսվածքներ և ատամներ։ Վիտամին А-ի, կալցիումի և ֆոսֆորի հետ օրգանիզմը պաշտպանում է մրսածությունից, շաքարախտից, աչքի և մաշկային հիվանդություններից։ Այն կանխարգելում է ատամների կարիեսը և լնդերի պաթոլոգիան, օգնում է պայքարել օստեոպորոզի դեմ և արագացնում է կոտրվածքների ապաքինումը։

## Շիճուկում վիտամին D մակարդակներ
մինի|395x395փքս|Վիտամին D-ի շիճուկի մակարդակը մեծահասակների շրջանում (նմոլ/լ) 2018 թվականին

Շիճուկում 25(OH)D մակարդակների վերաբերյալ առաջարկությունները տարբերվում են տարբեր իրավասու մարմինների կողմից և տարբերվում են՝ կախված տարիքից։ ԱՄՆ լաբորատորիաները սովորաբար հայտնում են 25(OH)D մակարդակը նգ/մլ-ով։ Այլ երկրներ հաճախ օգտագործում են նմոլ/լ։ Մեկ նգ/մլ մոտավորապես հավասար է 2,5 նմոլ/լ։

2014 թվականի ուսումնասիրությունը եզրակացրել է, որ շիճուկում 25(OH)D առավել նպաստավոր մակարդակները բոլոր արդյունքների համար մոտ 30 նգ/մլ (75 նմոլ/լ) է։ Վիտամին D-ի օպտիմալ մակարդակները դեռևս հակասական են, քանի որ մեկ այլ ուսումնասիրություն եզրակացրել է, որ մարզիկների համար առաջարկվում է 30-40 նգ/մլ (75-ից 100 նմոլ/լ)։ Ինչպես նաև  բազմաթիվ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ 25(OH)D-ի շիճուկի մակարդակները տարբեր էթնիկ խմբերի մոտ տարբեր են. ուսումնասիրությունները այս տատանումները մեկնաբանելիս մատնանշում են գենետիկական, ինչպես նաև բնապահպանական պատճառները։ Ստանդարտ մակարդակներին հասնելու համար հավելումների կիրառումը կարող է առաջացնել անոթների վնասակար կալցիֆիկացում։

2012 թվականի մետավերլուծությունը ցույց է տվել, որ սրտանոթային հիվանդությունների ռիսկը մեծանում է, երբ արյան մեջ վիտամին D-ի մակարդակն ամենացածրն է՝ 8-ից 24 նգ/մլ (20-ից 60 նմոլ/լ) միջակայքում, այնուամենայնիվ, վերլուծված ուսումնասիրությունների արդյունքները հակասական են։

2011 թվականին Բժշկության ազգային ակադեմիայի կոմիտեն եզրակացրել է, որ շիճուկի 25(OH)D մակարդակը 20 նգ/մլ (50 նմոլ/լ) է, որն անհրաժեշտ է ոսկորների և ընդհանուր առողջության համար։ Վիտամին D-ի սննդակարգի չափաբաժիններն ընտրվում են անվտանգության միջակայքով և «գերազանցում» շիճուկի նպատակային արժեքին՝ ապահովելու համար, որ ընդունման նշված չափաբաժինները հասնեն շիճուկում 25(OH)D ցանկալի մակարդակին գրեթե բոլոր մարդկանց մոտ։ Եվ ենթադրվում է, որ շիճուկում 25(OH)D մակարդակի վրա չեն ազդում արևի ճառագայթները, և ցուցումները լիովին կիրառելի են մուգ մաշկ ունեցող կամ արևի լույսի աննշան ազդեցության տակ գտնվող մարդկանց համար։ Ակադեմիան պարզել է, որ շիճուկի 25(OH)D կոնցենտրացիաները 30 նգ/մլ-ից (75 նմոլ/լ) ավելի «ոչ մշտապես են կապված օգտակարության աճի հետ»։ Շիճուկի 25(OH)D մակարդակը 50 նգ/մլ (125 նմոլ/լ) ավելի բարձր կարող է անհանգստության պատճառ լինել։ Այնուամենայնիվ, շիճուկում 25(OH)D 30-ից 50 նգ/մլ (75 նմոլ/լ-125 նմոլ/լ) կոնցենտրացիայով որոշ մարդկանց մոտ նույնպես կարող է վիտամին D-ն անբավարար լինել։

## Վիտամին D-ի անբավարարություն
Անբավարար վիտամին D-ով դիետան արևի անբավարար ազդեցության հետ միասին առաջացնում է վիտամին D-ի պակաս, որի ստորին սահմանը արյան մեջ 25(OH)D մակարդակի 12 նգ/մլ (30 նմոլ/լ)-ից ցածր է, ընդ որում վիտամին D-ի անբավարարությունը արյան մեջ 25( OH)D-ի 12-20 նգ/մլ (30-50 նմոլ/լ) մակարդակն է։ Մոտավոր հաշվարկներով աշխարհում մեկ միլիարդ մեծահասակների մոտ կա վիտամին D-ի դեֆիցիտ կամ անբավարարություն, այդ թվում՝ Եվրոպայի զարգացած երկրներում։ Վիտամին D-ի ծանր անբավարարությունը երեխաների մոտ, որը հազվագյուտ հիվանդություն է զարգացած աշխարհում, առաջացնում է աճող ոսկորների փափկացում և թուլացում և ռախիտ կոչվող վիճակ։

Վիտամին D-ի դեֆիցիտը հայտնաբերվում է ամբողջ աշխարհում տարեց մարդկանց մոտ և տարածված է մնում երեխաների և մեծահասակների մոտ։ Անբավարարությունը հանգեցնում է ոսկրերի հանքայնացման խանգարմանը և ոսկորների վնասմանը, ինչը հանգեցնում է ոսկորների փափկեցման հիվանդությունների, ներառյալ ռախիտը երեխաների մոտ և օստեոմալացիան մեծահասակների մոտ։ Արյան ցածր կալցիֆեդիոլը (25-հիդրօքսի-վիտամին D) կարող է առաջանալ արևից խուսափելու պատճառով։ Վիտամին D-ի պակասի պատճառով սննդային կալցիումի կլանումը նորմալից (60-ից 80 տոկոսի միջև) կարող է ընկնել մինչև 15 տոկոսի։

Ցույց է տրվել, որ բարեխառն կլիմայական գոտիներում ապրող մուգ մաշկ ունեցող մարդիկ վիտամին D-ի ցածր մակարդակ ունեն։ Սև մաշկ ունեցող մարդիկ ավելի քիչ արդյունավետ են վիտամին D արտադրելու հարցում, քանի որ մաշկի մեջ մելանինը խանգարում է վիտամին D-ի սինթեզին։ Վիտամին D-ի պակասը տարածված է ԱՄՆ-ի իսպանախոս և աֆրոամերիկացիների մոտ, ձմռանը դրանց մակարդակը զգալիորեն նվազում է։ Դա պայմանավորված է մաշկի մեջ մելանինի մակարդակով, քանի որ այն գործում է որպես բնական պաշտպանիչ արևի ազդեցությունից։

### Ոսկորների առողջություն
#### Ռախիտ
մինի|Երկու տարեկան երեխայի ոտքերի ռենտգենյան պատկեր, որտեղ երևում է  ազդրոսկրի ծռումը և ոսկրային խտության ցածր մակարդակը

Ռախիտը՝ մանկության հիվանդությունը, բնութագրվում է խանգարված աճով և փափուկ, թույլ, դեֆորմացված երկար ոսկորներով (long bone), որոնք թեքվում և ծռվում են իրենց քաշի տակ, երբ երեխաները սկսում են քայլել։ Ռախիտը սովորաբար ի հայտ է գալիս 3-ից 18 ամսականում։ Դեպքերը շարունակում են գրանցվել Հյուսիսային Ամերիկայում և Արևմտյան այլ երկրներում և հիմնականում նկատվում են կրծքով կերակրվող նորածինների և ավելի մուգ մաշկ ունեցող երեխաների մոտ։ Այս վիճակը բնութագրվում է կոր ոտքերով, որոնք կարող են առաջանալ կալցիումի կամ ֆոսֆորի անբավարարությամբ, ինչպես նաև D վիտամինի պակասով; 21-րդ դարում այն հիմնականում հանդիպում է Աֆրիկայի, Ասիայի կամ Մերձավոր Արևելքի ցածր եկամուտ ունեցող երկրներում, ինչպես նաև այնպիսի գենետիկական խանգարումներ ունեցող երկրներում, ինչպիսին է պսևդո-վիտամին D-դեֆիցիտի ռախիտը։

Վիտամին D-ի մոր անբավարարությունը կարող է առաջացնել ոսկրային ախտահարում մինչև ծնունդը և ոսկորների որակի վատթարացում ծնվելուց հետո։ Սննդային ռախիտ գոյություն ունի այն երկրներում, որտեղ ինտենսիվ արևի լույս կա, ինչպիսին է Նիգերիան, և կարող է առաջանալ առանց վիտամին D-ի դեֆիցիտի։

Չնայած ռախիտը և օստեոմալացիան այժմ հազվադեպ են Միացյալ Թագավորությունում, բռնկումներ են տեղի ունեցել որոշ ներգաղթյալ համայնքներում, որտեղ օստեոմալացիա ունեցողների թվում էին արևմտյան հագուստ կրող կանայք, որոնց կարծիքով բավարար է բացօթյա ցերեկային լույսի ներքո գտնվելը։ Ավելի մուգ մաշկ ունենալը և արևի լույսի ցածր ազդեցությունը չեն առաջացնում ռախիտ, քանի դեռ սննդակարգը չի շեղվել արևմտյան ամենակերների օրինաչափությունից, որը բնութագրվում է մսի, ձկան և ձվի մեծ քանակով։ Ռախիտի սննդային ռիսկի գործոնները ներառում են կենդանական սնունդից հրաժարվելը։

Վիտամին D-ի դեֆիցիտը մնում է նորածինների ռախիտի հիմնական պատճառը երկրների մեծ մասում, քանի որ կրծքի կաթը ցածր է վիտամին D-ով, իսկ սոցիալական սովորույթներն ու կլիմայական պայմանները կարող են կանխել համապատասխան արևի ազդեցությունը։ Արևոտ երկրներում, ինչպիսիք են Նիգերիան, Հարավային Աֆրիկան և Բանգլադեշը, որտեղ ռախիտը հանդիպում է մեծահասակների և երեխաների մոտ, այն վերագրվում է սննդակարգում կալցիումի ցածր ընդունմանը, որը բնորոշ է հացահատիկային սննդակարգին, որտեղ կաթնամթերքի սահմանափակ հասանելիություն կա։

Ռախիտը նախկինում հանրային առողջության հիմնական խնդիր էր ԱՄՆ բնակչության շրջանում։ Դենվերում 1920-ականների վերջին 500 երեխաների գրեթե երկու երրորդը թեթև ռախիտ ուներ։ 20-րդ դարի ամերիկյան սննդակարգում կենդանական սպիտակուցի համամասնության աճը, որը զուգորդվում է վիտամին D-ի համեմատաբար փոքր քանակությամբ հարստացված կաթի ավելացմամբ, համընկնում է ռախիտի դեպքերի թվի կտրուկ նվազման հետ։ Նաև ԱՄՆ-ում և Կանադայում վիտամին D-ով հարստացված կաթը, մանկական վիտամինային հավելումները և վիտամինային հավելումները օգնել են վերացնել ռախիտի դեպքերի մեծ մասը ճարպային անբավարար կլանման պայմաններով երեխաների մոտ։

#### Օստեոմալացիա և օստեոպորոզ

Օստեոմալացիան մեծահասակների մոտ հիվանդություն է, որն առաջանում է վիտամին D-ի պակասից։ Այս հիվանդության առանձնահատկություններն են ոսկորների փափկացումը, ինչը հանգեցնում է ողնաշարի ծռման, մոտակա մկանների թուլության, ոսկորների փխրունության և կոտրվածքների ռիսկի բարձրացման։ Օստեոմալացիան նվազեցնում է կալցիումի կլանումը և մեծացնում ոսկորից կալցիումի կորուստը, ինչը մեծացնում է ոսկրերի կոտրվածքների վտանգը։ Օստեոմալացիան սովորաբար առկա է, երբ 25-հիդրօքսիվիտամին D-ի մակարդակը մոտ 10 նգ/մլ-ից պակաս է։ Թեև ենթադրվում է, որ օստեոմալացիայի հետևանքները նպաստում են մկանային-կմախքային խրոնիկական ցավին, չկան համոզիչ ապացույցներ վիտամին D-ի ցածր մակարդակի քրոնիկ ցավ ունեցող մարդկանց մոտ, կամ որ հավելումը թեթևացնում է մկանային-կմախքային համակարգի քրոնիկ ոչ սպեցիֆիկ ցավը։ Օստեոմալացիան վերածվում է օստեոպորոզի՝ ոսկրային հանքային խտության նվազման վիճակ՝ ոսկրերի փխրունության բարձրացմամբ և ոսկրերի կոտրվածքների ռիսկով։ Օստեոպորոզը կարող է լինել կալցիումի և/կամ վիտամին D-ի անբավարարության երկարաժամկետ հետևանք, վերջինս նպաստում է կալցիումի կլանման նվազեցմանը։

## Վիտամին D-ի ավելցուկ
Վիտամին D-ի թունավորությունը հազվադեպ է։ Դա պայմանավորված է վիտամին D-ի հավելումների բարձր չափաբաժիններով, այլ ոչ թե արևի լույսով։ Վիտամին D-ի թունավորության շեմը հաստատված չէ. սակայն, ըստ որոշ հետազոտությունների, թույլատրելի ընդունման *վերին սահմանը* (UL) 4000 IU/օր է 9-71 տարեկանների համար (100 մկգ/օր), մինչդեռ մյուս հետազոտությունները եզրակացնում են, որ առողջ մեծահասակների մոտ 50000 IU/օր-ից ավելի կայուն ընդունում (1250 մկգ) կարող է առաջացնել ակնհայտ թունավորություն մի քանի ամիս անց և կարող է բարձրացնել շիճուկում 25-հիդրօքսիվիտամին D մակարդակը մինչև 150 նգ/մլ և ավելի։ Նրանք, ովքեր ունեն որոշակի բժշկական պայմաններ, ինչպիսիք են առաջնային հիպերպարաթիրեոզը, շատ ավելի զգայուն են վիտամին D-ի նկատմամբ և զարգացնում են հիպերկալցեմիա՝ ի պատասխան վիտամին D-ի ընդունման ցանկացած աճի, մինչդեռ հղիության ընթացքում մայրական հիպերկալցեմիան կարող է մեծացնել պտղի զգայունությունը վիտամին D-ի ազդեցության նկատմամբ և հանգեցնել մտավոր հաշմանդամության համախտանիշի և դեմքի դեֆորմացիաների։

Իդիոպաթիկ մանկական հիպերկալցեմիան պայմանավորված է CYP24A1 գենի մուտացիայով, ինչը հանգեցնում է վիտամին D-ի դեգրադացիայի նվազեցմանը։ Նման մուտացիա ունեցող նորածինների մոտ բարձրանում է D վիտամինի նկատմամբ զգայունությունը, իսկ լրացուցիչ ընդունման դեպքում՝ հիպերկալցեմիայի վտանգը։ Խանգարումը կարող է շարունակվել նաև հասուն տարիքում։

2015 թվականին հրապարակված ակնարկը նշում է, որ անբարենպաստ ազդեցությունները գրանցվել են միայն 200 նմոլ/լ-ից բարձր 25(OH)D շիճուկային կոնցենտրացիաների դեպքում։

Հիպերկալցեմիայի հետ կապված թունավորության հրապարակված դեպքերը, որոնցում հայտնի են վիտամին D-ի չափաբաժինը և 25-հիդրօքսի-վիտամին D-ի մակարդակները, բոլորը ներառում են օրական ≥40,000 IU (1,000 μg) ընդունում։

Նրանք, ովքեր հղի են կամ կրծքով կերակրում են, պետք է խորհրդակցեն բժշկի հետ վիտամին D-ի հավելումներ ընդունելուց առաջ։ Սննդի և դեղերի վարչությունը (FDA) խորհուրդ է տվել հեղուկ վիտամին D հավելումների արտադրողներին, որ այս արտադրանքին ուղեկցող կաթոցիկների վրա պետք է հստակ և ճշգրիտ նշված լինեն 400 միջազգային միավորի համար (1 IU-ն 25 նգ խոլեկալցիֆերոլի/էրգոկալցիֆերոլի կենսաբանական համարժեքն է)։ Բացի այդ, նորածինների համար նախատեսված արտադրանքի համար FDA-ն խորհուրդ է տալիս կաթոցիչում պահել 400 IU-ից ոչ ավելի։ Նորածինների համար (ծնունդից մինչև 12 ամսական) թույլատրելի վերին սահմանը (առավելագույն չափը, որն անվնաս կլինի) սահմանվել է 25 մկգ/օր (1000 IU): Նորածինների մոտ օրական հազար միկրոգրամը թունավորություն է առաջացրել մեկ ամսվա ընթացքում։ Կանադայի և Ամերիկայի կառավարությունների կողմից հանձնարարվելուց հետո Բժշկության ինստիտուտը (IOM) 2010 թվականի 30 Նոյեմբերի  դրությամբ բարձրացրել է թույլատրելի վերին սահմանը (UL) օրական մինչև 2500 IU 1-3 տարեկանների համար, օրական 3000 IU` 4-8 տարեկանների և օրական 4000 IU 9–71+ տարեկանների համար (ներառյալ հղի կամ կերակրող կանայք)։

Կալցիտրիոլն ինքնին ինքնակարգավորվում է բացասական հետադարձ կապի ցիկլում և դրա վրա ազդում են նաև պարաթիրեոիդ հորմոնը, ֆիբրոբլաստների աճի ֆակտոր 23 (FGF23 հեպարին կապող սպիտակուցներ), ցիտոկինները, կալցիումը և ֆոսֆատը։

2017 թվականին հրապարակված ուսումնասիրությունը գնահատեց ԱՄՆ-ում 20+ տարեկան մեծահասակների շրջանում հավելյալ վիտամին D-ի օրական ընդունման բարձր մակարդակների տարածվածությունը՝ հիմնված 1999 թվականից մինչև 2014 թվականների հանրային հասանելի ԱՄՆ *Առողջապահության և սնուցման ազգային հետազոտության* (NHANES) տվյալների վրա։ Դրա տվյալները ցույց են տալիս հետևյալը.
* ԱՄՆ բնակչության ավելի քան 18%-ը գերազանցում է Ազգային առողջապահության ինստիտուտի (NIH) օրական առաջարկվող 600-800 IU  չափաբաժինը՝ ընդունելով ավելի քան 1000 IU, ինչը ենթադրում է հավելումների կանխամտածված ընդունում։
* ԱՄՆ բնակչության ավելի քան 3%-ը գերազանցում է NIH օրական թույլատրելի վերին ընդունման սահմանը (UL)՝ 4000 IU, որի մակարդակից բարձր թունավոր ազդեցությունների ռիսկը մեծանում է։
* Ըստ միտումների վերլուծության, օրական 1000 IU-ից ավելի ընդունող բնակչության տոկոսը, ինչպես նաև օրական 4000 IU-ից ավել ընդունող տոկոսը երկուսն էլ աճել են 1999 թվականից ի վեր։

### Ավելցուկի հետևանքներ
Վիտամին D-ի չափից մեծ դոզա առաջացնում է հիպերկալցեմիա, որը վկայում է վիտամին D-ի թունավորության մասին, ինչը կարելի է նկատել միզելու և ծարավի ավելացմամբ։ Եթե հիպերկալցեմիան չի բուժվում, դա հանգեցնում է կալցիումի ավելցուկային կուտակումների փափուկ հյուսվածքներում և օրգաններում, ինչպիսիք են երիկամները, լյարդը և սիրտը, ինչը հանգեցնում է ցավի և օրգանների վնասմանը։

Վիտամին D-ի չափից մեծ դոզայի հիմնական ախտանշաններն են հիպերկալցեմիան, ներառյալ անորեքսիան, սրտխառնոցը և փսխումը։ Սրանց կարող են հետևել պոլիուրիա, պոլիդիպսիա, թուլություն, անքնություն, նյարդայնություն, քոր և, ի վերջո, երիկամային անբավարարություն։ Ավելին, կարող են զարգանալ սպիտակուցիուրիա, urinary casts, ազոտեմիա և մետաստատիկ կալցիֆիկացում (հատկապես երիկամներում)։ Վիտամին D-ի թունավորության այլ ախտանշանները ներառում են մտավոր հաշմանդամություն փոքր երեխաների մոտ, ոսկրերի աննորմալ աճ և ձևավորում, փորլուծություն, դյուրագրգռություն, քաշի կորուստ և ծանր դեպրեսիա։

Վիտամին D-ի թունավորությունը բուժվում է՝ դադարեցնելով վիտամին D-ի հավելումները և սահմանափակելով կալցիումի ընդունումը։ Երիկամների վնասը կարող է անդառնալի լինել։ Արևի լույսի երկարատև ազդեցությունը սովորաբար չի առաջացնում վիտամին D-ի թունավորություն։ Մաշկում արտադրվող վիտամին D-ի պրեկուրսորների կոնցենտրացիաները հասնում են հավասարակշռության, և ցանկացած հետագա արտադրված վիտամին D քայքայվում է։

## Վիտամին D-ի բնական աղբյուրներ
* *Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ.* խոլեկալցիֆերոլը՝ D3 պրեվիտամինը, կազմավորվում է մաշկի էպիդերմիսում արևի լույսի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությամբ D3 պրովիտամինից։ D3 պրովիտամինը խոլեկալցիֆերոլի է վերածվում ջերմային իզոմերիզացման ճանապարհով (մարմնի ջերմաստիճանում). Էպիդերմիսում խոլեկալցիֆերոլը կապվում է D վիտամին կապակցող սպիտակուցի հետ և այդ վիճակով անցնում է արյան մեջ և տեղափոխվում է լյարդ։ Ստվերը և ամպամած եղանակը ընդունակ են 60 %-ով կրճատել պրեվիտամինի սինթեզը։ Պրեվիտամինի սինթեզի համար անհրաժեշտ ուլտամանուշակագույն ճառագայթները չեն անցնում ապակու, հագուստի և արևայրուքի համար նախատեսված քսուկների միջով։ Բավարար քանակով վիտամին սինթեզվում է սոլյարիում պարբերաբար ճառագայթում ստանալիս, սակայն դա կարող է հանգեցնել մաշկի քաղցկեղի։
* *Սնունդ*
:*Բուսական.* առվույտ, ձիաձետ, եղինջ, մաղադանոս, սունկ ( շամպինյոն ), արևածաղիկ, եգիպտացորեն, որոշ ջրիմուռներ։ Էրգոկալցիֆերոլի բնական աղբյուր է (ոչ արհեստական լուսավորության տակ աճած) անտառային աղվեսասունկը և այն սնկատեսակները, որոնց հյուսվածքներում էրգոկալցեֆերոլը արտադրվում է էրգոստերոլից։ Վիտամին D-ի (էրգոստերոլ) արտադրական ստացման հիմնական աղբյուրը խմորասնկերն են։
:*Կենդանական.* կարագ, պանիր և այլ կաթնամթերքներ, ձվի դեղնուց, ձկան յուղ, խավիար, ջրիմուռներով սնվող ձկներ։ 400 ՄՄ վիտամինի ստացման համար հարկավոր է ամեն օր 150 գրամ սաղմոն և 900 գրամ ձողաձուկ ուտել։

## Վիտամին D-ի հավելումների օգտագործում և ազդեցություն
Վիտամին D-ի հավելումը հուսալի մեթոդ է ռախիտի կանխարգելման կամ բուժման համար։ Մյուս կողմից, վիտամին D-ի հավելումների ազդեցությունը ոչ կմախքի առողջության վրա անորոշ է։ Ուսումնասիրությունը չի գտել հավելումների որևէ ազդեցություն ոչ կմախքային հիվանդությունների մակարդակի վրա, բացառությամբ տարեցների մահացության նախնական նվազման։ Վիտամին D-ի հավելումները չեն փոխում սրտամկանի ինֆարկտի, ինսուլտի կամ ուղեղային անոթային հիվանդության, քաղցկեղի, ոսկորների կոտրվածքների կամ ծնկի օստեոարթրիտի արդյունքները։

ԱՄՆ Բժշկության ինստիտուտի (IOM) զեկույցում ասվում է. «Քաղցկեղի, սիրտ-անոթային հիվանդության և հիպերտոնիայի, շաքարախտի և նյութափոխանակության համախտանիշի, ընկնելու և ֆիզիկական կատարողականության, իմունային ֆունկցիայի և աուտոիմուն խանգարումների, վարակների, նյարդահոգեբանական ֆունկցիայի և պրեէկլամպսիայի հետ կապված արդյունքները չեն կարող հաստատապես կապված լինել կալցիումի կամ վիտամին D-ի ընդունման հետ, և հաճախ իրար հակասում են»: Որոշ հետազոտողներ պնդում են, որ IOM-ն չափազանց խիստ էր իր առաջարկություններում և մաթեմատիկական սխալ է թույլ տվել արյան մեջ վիտամին D-ի մակարդակի հաշվարկներում, որը կապված է ոսկրերի առողջության հետ։ IOM-ի խմբի անդամները պնդում են, որ իրենք օգտագործել են «սննդային առաջարկությունների ստանդարտ ընթացակարգ», և որ զեկույցը հիմնավորված է տվյալների վրա։

### Ազդեցությունը մահացության վրա
Փորձնականորեն պարզվել է, որ վիտամին D3-ի հավելումը հանգեցնում է տարեցների մահվան ռիսկի նվազմանը, բայց ազդեցությունը չի նկատվել կամ բավականաչափ որոշակի չէ, որպեսզի հավելումներ ընդունելը խորհուրդ տրվի։ Մյուս ձևերը (վիտամին *D<sub>2</sub>*, ալֆակալցիդոլ և կալցիտրիոլ), ըստ երևույթին, ոչ մի օգտակար ազդեցություն չունեն մահվան ռիսկի հետ կապված։ Արյան բարձր մակարդակը, ըստ երևույթին, կապված է մահվան ավելի ցածր ռիսկի հետ, բայց պարզ չէ, թե արդյոք հավելումը կարող է հանգեցնել այս օգուտին։ Վիտամին D-ի և՛ ավելցուկը, և՛ պակասը, ըստ երևույթին, հանգեցնում են աննորմալ աշխատանքի և վաղաժամ ծերացման։ Շիճուկում կալցիֆեդիոլի կոնցենտրացիաների և մահացության բոլոր պատճառների միջև կապը «U-աձև» է. մահացությունը բարձրանում է կալցիֆեդիոլի բարձր և ցածր մակարդակներում՝ համեմատած միջին մակարդակի։ Վիտամին D-ից ստացվող վնասը, ըստ երևույթին, տեղի է ունենում սևամորթ բնակչության ավելի ցածր վիտամին D մակարդակի վրա, քան սպիտակամորթների մոտ:

### Ազդեցությունը ոսկորների առողջության վրա
Ընդհանուր առմամբ, հստակորեն հիմնավորված չէ այն համոզմունքը, որ վիտամին D-ի հավելումները կարող են օգնել կանխել օստեոպորոզը։ Հետևաբար, դրա ընդհանուր օգտագործումը այս հիվանդության կանխարգելման համար նրանց մոտ, ովքեր չունեն վիտամին D-ի պակաս, հավանաբար անհրաժեշտ չէ։ Օստեոպորոզ ունեցող տարեց մարդկանց համար կալցիումի հետ վիտամին D ընդունելը կարող է օգնել կանխել ազդրի կոտրվածքները, սակայն այն նաև փոքր-ինչ մեծացնում է ստամոքսի և երիկամների հետ կապված խնդիրների վտանգը։ Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ օրական 800 IU կամ ավելի հավելումը 65 տարեկանից բարձր մարդկանց մոտ «որոշ չափով բարենպաստ է ազդրի կոտրվածքների և ոչ ողնաշարային կոտրվածքների կանխարգելման համար»։ Դրանից անկախ ապրող մարդկանց համար ազդեցությունը փոքր է կամ բացակայում է։ Շիճուկում վիտամին D-ի ցածր մակարդակը կապված է ընկնելու և ոսկրերի ցածր հանքային խտության հետ։ Լրացուցիչ վիտամին D-ի ընդունումը, սակայն, կարծես թե չի փոխում ռիսկը։

Վիտամին D-ի պակաս ունեցող մարզիկները սթրեսային կոտրվածքների և/կամ լուրջ կոտրվածքների վտանգի տակ են, հատկապես նրանք, ովքեր զբաղվում են կոնտակտային սպորտով։ Հավելումների լրացուցիչ օգտագործման ամենամեծ օգուտը նկատվում է այն մարզիկների մոտ, ովքեր ունեն դեֆիցիտ (25(OH)D շիճուկի մակարդակ 1, D2, D3, D4, D5*, որոնցից հիմնական երկուսն են վիտամին *D2* ([[էրգոկալցիֆերոլ]]) և վիտամին D3 ([[խոլեկալցիֆերոլ]])։ Առանց ինդեքսի *վիտամին D* նշանակում է կամ *D2* կամ *D3*, կամ երկուսն էլ։ Դրանք հայտնի են որպես կալցիֆերոլ։ Խոլեկալցիֆերոլը (*D3*) ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությամբ սինթեզվում է մաշկի մեջ կամ օրգանիզմ է մտնում սննդի միջոցով, իսկ էրգոկալցիֆերոլը (*D2*)՝ միայն սննդի միջոցով։ Խոլեկալցիֆերոլը և էրգոկալցիֆերոլը հիմնականում ապահովում են [[բարակ աղիք|բարակ աղիներում]] (հատկապես [[Մարդու տասներկումատնյա աղիք|տասներկումատնյա աղիում]]) սննդամթերքի [[կալցիում]]ի և [[ֆոսֆոր]]ի ներծծումը և [[Ոսկոր|ոսկրային հյուսվածքներում]] դրանց կուտակումը։


Վիտամին *D2*-ը քիմիապես բնութագրվել է 1931 թվականին։ 1935 թվականին որոշվեց վիտամին *D3*-ի քիմիական կառուցվածքը և ցույց տրվեց, որ այն առաջանում է 7-դեհիդրոխոլեստերոլի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից։ Վիտամին D-ի ձևերի քիմիական նոմենկլատուրան առաջարկվել է 1981 թվականին, սակայն այլընտրանքային անվանումները մնում են ընդհանուր օգտագործման մեջ։

Քիմիական առումով վիտամին D-ի տարբեր ձևերը սեկոստերոիդներ են, այսինքն՝ [[ստերոիդներ]], որոնցում ստերոիդ օղակների կապերից մեկը կոտրված է։ *D2* և *D3* -ի միջև կառուցվածքային տարբերությունն այն է, որ *D2*-ի շղթայում [[ածխածին|ածխածնի ատոմների]] և [[մեթիլ]] խմբի միջև [[կրկնակի կապ]] կա։

== Կենսաբանություն ==
[[Պատկեր:Calcium_regulation.png|մինի|Կալցիումի կարգավորումը մարդու մարմնում<br>նարնջագույնով ցուցադրված է ակտիվ վիտամին D-ի (1,25-դիհիդրօքսիվիտամին D, [[կալցիտրիոլ]]) դերը]]

Ակտիվ վիտամին D-ի մետաբոլիտ [[կալցիտրիոլ]]ը միջնորդում է իր կենսաբանական ազդեցությունը՝ կապվելով վիտամին D-ի ռեցեպտորին (VDR), որը հիմնականում տեղակայված է թիրախային բջիջների [[բջջակորիզ]]ներում։ Կալցիտրիոլի միացումը VDR-ին թույլ է տալիս VDR-ին գործել որպես տրանսկրիպցիոն գործոն, որը կարգավորում է տրանսպորտային սպիտակուցների (օրինակ՝ TRPV6 և կալբինդին) [[Գեների էքսպրեսիա|գենային էքսպրեսիան]], որոնք մասնակցում են աղիքներում կալցիումի կլանմանը։ Վիտամին D-ի ընկալիչը պատկանում է ստերոիդ/վահանաձև գեղձի հորմոնների ընկալիչների [[կորիզային ընկալիչներ]]ի գերընտանիքին, և VDR-ներն արտահայտվում են [[Օրգան (կենսաբանություն)|օրգանների]] մեծ մասի բջիջներով, ներառյալ ուղեղը, սիրտը, մաշկը, սեռական գեղձերը, շագանակագեղձը և կրծքագեղձը։

VDR-ի ակտիվացումը աղիներում, ոսկորների, երիկամների և պարաթիրեոիդ գեղձի բջիջներում հանգեցնում է արյան մեջ կալցիումի և [[ֆոսֆոր]]ի մակարդակի պահպանմանը ([[պարաթիրեոիդ հորմոն]]ի և կալցիտոնինի օգնությամբ) և ոսկորների պարունակության պահպանմանը։

Վիտամին D-ի ամենակարևոր դերերից է կմախքի կալցիումի հավասարակշռությունը պահպանելը՝ խթանելով կալցիումի կլանումը աղիքներում, խթանելով ոսկրային ռեզորբցիան՝ ավելացնելով օստեոկլաստների քանակը, պահպանելով կալցիումի և ֆոսֆատի մակարդակները ոսկրերի ձևավորման համար և թույլ տալով պարաթիրոիդ հորմոնի պատշաճ գործունեությունը պահպանել շիճուկում կալցիումի մակարդակը։ [[Վիտամին D-ի անբավարարություն|Վիտամին D-ի պակասը]] կարող է հանգեցնել [[Ոսկրի հանքային խտություն|ոսկրերի հանքային խտության]] նվազմանը և ոսկրերի խտության նվազեցման ([[օստեոպորոզ]]) կամ ոսկրերի [[կոտրվածք]]ների ռիսկի բարձրացմանը, քանի որ վիտամին D-ի պակասը փոխում է օրգանիզմում հանքային նյութափոխանակությունը։ Այսպիսով, վիտամին D-ն կարևոր է նաև ոսկորների վերափոխման համար՝ ոսկրային ռեզորբցիայի հզոր խթանիչի դերի շնորհիվ։

VDR-ն կարգավորում է բջիջների բազմացումը և [[Բջջային տարբերակում|տարբերակումը]]։ Վիտամին D-ն ազդում է նաև իմունային համակարգի վրա, և VDR-ներն արտահայտվում են արյան որոշ [[Լեյկոցիտ|սպիտակ բջիջներում]], ներառյալ [[մոնոցիտներ]]ը և [[T-լիմֆոցիտներ|ակտիվացված T]] և [[B լիմֆոցիտներ|B բջիջները]]։ In vitro (փորձարարական) վիտամին D-ն մեծացնում է թիրոզին հիդրօքսիլազ գենի էքսպրեսիան [[մակերիկամ]]ային մեդուլյար բջիջներում և ազդում նեյտրոֆիկ գործոնների, ազոտի օքսիդի սինթազի և [[գլուտաթիոն]]ի սինթեզի վրա։

Վիտամին D-ի ընկալիչների էքսպրեսիան նվազում է տարիքի հետ։

== Կենսասինթեզ ==
Բնության մեջ վիտամին D-ի սինթեզը կախված է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման առկայությունից և հետագա ակտիվացումից լյարդում և երիկամներում։ Շատ կենդանիներ վիտամին *D3* սինթեզում են 7-դեհիդրոխոլեստերոլից, իսկ շատ սնկեր վիտամին *D2* սինթեզում են էրգոստերոլից։

=== Ֆոտոքիմիա ===
[[Պատկեր:Vitamin_D_biosynthesis_in_fungi_and_animals.svg|մինի|Վիտամին D-ի կենսասինթեզի ֆոտոքիմիան կենդանիների և սնկերի մեջ]]
[[Պատկեր:Calcitriol-Biosynthese_2.svg|մինի|[[Ջերմային ճառագայթում|Ջերմային]] իզոմերացում նախավիտամին *D3*-ից մինչև վիտամին *D3*]]

Փոխակերպումը, որը 7-դեհիդրոխոլեստերոլը վերածում է վիտամին *D3*-ի, տեղի է ունենում երկու փուլով։ Նախ, 7-դեհիդրոխոլեստերոլը ֆոտոլիզվում է ուլտրամանուշակագույն լույսի միջոցով 6-էլեկտրոն աջ բացված էլեկտրոնցիկլիկ ռեակցիայի մեջ; պրոդուկտը նախավիտամին *D3* -ն է։ Երկրորդ, նախավիտամին *D3*-ն ինքնաբերաբար իզոմերիզացվում է դեպի վիտամին *D3* (խոլեկալցիֆերոլ) անտարաֆացիալ *սիգմատրոպիկ [1,7] հիդրիդային տեղաշարժով*։ Սենյակային ջերմաստիճանում [[Լուծիչ|օրգանական լուծիչում]] նախավիտամին *D3*-ից վիտամին *D3*-ի վերածումը տևում է մոտ 12 օր։ Մաշկում նախավիտամին *D3*-ի փոխակերպումը վիտամին *D3*-ի մոտ 10 անգամ ավելի արագ է, ընթանում քան օրգանական լուծիչում։

Էրգոստերոլից վիտամին *D2*-ի փոխակերպումը կատարվում է նմանատիպ ընթացակարգով՝ ֆոտոլիզի միջոցով ձևավորելով նախավիտամին *D2*, որը իզոմերիզացվում է վիտամին *D2*-ի (ergocalciferol): Մեթանոլում նախավիտամինի *D2*-ը վիտամին *D2*-ի փոխակերպման արագությունը համեմատելի է նախավիտամին *D3*-ի հետ։ Գործընթացն ավելի արագ է ընթանում [[Շամպինյոն երկսպոր|սպիտակ ագարիկոն սնկում]]<sup>fig. 3</sup>:

=== Սինթեզ մաշկի մեջ ===
[[Պատկեր:Skinlayers.png|մինի|Վիտամին D-ի արտադրությունն ամենաշատն է  մաշկի վերին` էպիդերմիսային շերտերից բազալային շերտում (նկարում կարմիր գույնը) և spinosum շերտում (բաց շագանակագույն)]]
Մաշկը բաղկացած է երկու հիմնական շերտերից՝ ներքին շերտը, որը կոչվում է [[Դերմա|դերմիս]], և արտաքինը՝ ավելի բարակ էպիդերմիս։ Վիտամին D-ն արտադրվում է էպիդերմիսի երկու ամենաներքին շերտերի կերատինոցիտներում՝ բազալային և spinosum շերտում, որոնք նույնպես ունակ են արտադրել [[կալցիտրիոլ]] և լինել վիտամին D-ի [[Կորիզային ընկալիչներ|ռեցեպտոր]] (VDR):

Վիտամին *D3*-ը ֆոտոքիմիապես արտադրվում է 7-դեհիդրոխոլեստերոլից ողնաշարավոր կենդանիների մեծ մասի, այդ թվում՝ մարդկանց մաշկի մեջ։ Վիտամին *D3*-ի ավետաբեր 7-դեհիդրոխոլեստերոլն արտադրվում է համեմատաբար մեծ քանակությամբ։ 7-դեհիդրոխոլեստերոլը փոխազդում է [[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|ուլտրամանուշակագույն լույսի]] հետ 290–315 նմ [[Ալիքի երկարություն|ալիքի երկարությամբ]]։

Այս ալիքների երկարություններն առկա են արևի լույսի ներքո, ինչպես նաև սոլյարիների ուլտրամանուշակագույն լամպերի լույսի ներքո. սոլյարիներում արտադրում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ հիմնականում երկարալիք դիապազոնի` А ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ([[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|UVA]]) սպեկտրում, բայց սովորաբար արտադրում են ընդհանուր ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման 4% -ից 10% -ը որպես միջին ալիք` B ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում ([[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|UVB]]), որոշ սոլյարիներում կարող են օգտագործվել միայն առանձին [[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|UVB]] լամպեր, որոնք հատուկ վիտամին D-ի արտադրության համար են։

Լույսի ազդեցությունը պատուհանների միջով անբավարար է, քանի որ ապակին գրեթե ամբողջությամբ արգելափակում է [[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|UVB]] լույսը։

Բավարար քանակությամբ վիտամին D կարող է արտադրվել դեմքի, ձեռքերի և ոտքերի վրա չափավոր արևի ազդեցության դեպքում (նվազագույն [[Մելանիններ|մելանին]] ունեցողների համար), շաբաթական 2 անգամ միջինը 5-30 րոպե կամ  նվազագույն [[արևայրուք]] ստանալու մոտավորապես 25% ժամանակը։ Որքան մուգ է մաշկը և որքան թույլ է արևի լույսը, այնքան ավելի շատ րոպեներ են պահանջվում։ Վիտամին D-ի չափից մեծ դոզա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից անհնար է. մաշկը հասնում է հավասարակշռության, որտեղ վիտամին D-ն քայքայվում է նույնքան արագ, որքան այն ստեղծվում է։

=== Էվոլյուցիա ===
Վիտամին D-ն կարող է սինթեզվել միայն ֆոտոքիմիական գործընթացով։ [[Ստերիններ|Ստերոլներից]] դրա արտադրությունը կսկսվեր շատ վաղ՝ [[ֆոտոսինթեզ]]ի ծագման շուրջ [[Կյանքի պատմությունը Երկրի վրա|կյանքի էվոլյուցիայի]] ժամանակ, ինչը, հնարավոր է, կօգներ կանխել ԴՆԹ-ի վնասը՝ կլանելով ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները՝ D վիտամինը դարձնելով ոչ ակտիվ վերջնական արտադրանք։ Վիտամին D-ի ծանոթ էնդոկրին մեխանիզմը, որը պարունակում է վիտամին D-ի ընկալիչ (VDR), ակտիվացման և ապաակտիվացման տարբեր CYP450 ֆերմենտներ և վիտամին D կապող սպիտակուց (DBP) հայտնաբերվել է միայն [[ողնաշարավորներ]]ի մոտ։ Ենթադրվում է, որ պարզունակ ծովային ողնաշարավորները ներծծում են կալցիումը օվկիանոսից իրենց կմախքների մեջ և ուտում են վիտամին D-ով հարուստ [[պլանկտոն]], թեև [[Կալցիտ|կալցիֆիկացված]] (հյուսվածքում կալցիումի աղերի կուտակում) աճառ չունեցողների գործառույթը պարզ չէ։ Օվկիանոսում [[ֆիտոպլանկտոն]]ները (օրինակ՝ կոկոլիտոֆորը և Emiliania huxleyi-ն) ավելի քան 500 միլիոն տարի շարունակ ֆոտոսինթեզում են վիտամին D-ն։

Ցամաքային ողնաշարավորներն իրենց կալցիֆիկացված կմախքի համար բույսերից բացի վիտամին D-ի այլ աղբյուր էին պահանջում։ Նրանք պետք է կա՛մ սնունդով ընդունեին այն, կա՛մ ենթարկվեին արևի լույսին՝ այն իրենց մաշկի մեջ ֆոտոսինթեզելու համար։ Ցամաքային ողնաշարավորները ֆոտոսինթեզում են վիտամին D-ն ավելի քան 350 միլիոն տարի։

Թռչունների և մորթատու կաթնասունների մոտ մորթին կամ փետուրները արգելափակում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները մաշկից։ Փոխարենը, վիտամին D-ն ստեղծվում է մաշկի յուղոտ սեկրեցներից, որոնք կուտակվում են փետուրների կամ մորթու վրա և ստացվում է բերանով՝ մորթու կամ փետուրների հարդարման ժամանակ։ Այնուամենայնիվ, որոշ կենդանիներ, ինչպիսիք են [[Մերկ հողափոր|մերկ հողափոր առնետը]], բնականաբար խոլեկալցիֆերոլ-դեֆիցիտ ունեն, քանի որ շիճուկում 25-OH վիտամին D-ի մակարդակն աննշան է։ Շներն ու կատուները գործնականում չեն կարողանում սինթեզել վիտամին D՝ 7-դեհիդրոխոլեստերոլ ռեդուկտազ` DHCR7 սպիտակուցի բարձր ակտիվության պատճառով, բայց վիտամին D ստանում են գիշատիչ կենդանիներից։

=== Արդյունաբերական սինթեզ ===
Վիտամին D3 (խոլեկալցիֆերոլ) արտադրվում է արդյունաբերական ճանապարհով՝ 7-դեհիդրոխոլեստերոլի ազդեցության տակ միջին ալիք (UVB) և  կարճալիք (UVC) [[Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ|լույսի]] ներքո, որին հաջորդում է մաքրումը։ 7-դեհիդրոխոլեստերոլը բնական նյութ է ձկան օրգաններում, հատկապես լյարդում, կամ ոչխարի բրդի յուղում ([[լանոլին]])։ Վիտամին D2-ը (ergocalciferol) արտադրվում է նույն կերպ՝ օգտագործելով խմորիչի կամ սնկերի էրգոստերինը որպես սկզբնական նյութ։

=== Արևապաշտպան միջոցներ ===
2017 թվականին Կալիֆորնիայի Տուրո համալսարանի գիտնականները հետազոտություն են անցկացրել, ըստ որի՝ SPF 15 և ավելի բարձր արևապաշտպան քսուքները 99%-ով նվազեցնում են մարդու օրգանիզմում 7-դեհիդրոխոլեստերոլից վիտամին D3 արտադրությունը։

== Գործողության մեխանիզմ ==
=== Նյութափոխանակության ակտիվացում ===
[[Պատկեր:Cholecalciferol_to_calcidiol_CH3.svg|մինի|386x386փքս|Լյարդում խոլեկալցիֆերոլի հիդրօքսիլացումը կալցիֆեդիոլի]]
[[Պատկեր:Calcidiol_to_calcitriol_CH3.svg|մինի|383x383փքս|Երիկամներում կալցիֆեդիոլի հիդրօքսիլացումը կալցիտրիոլի]]
Վիտամին D-ն արյան միջոցով տեղափոխվում է լյարդ, որտեղ այն վերածվում է պրոհորմոն կալցիֆեդիոլի։ Շրջանառվող կալցիֆեդիոլն այնուհետև երիկամներում կարող է վերածվել [[կալցիտրիոլ]]ի՝ վիտամին D-ի կենսաբանորեն ակտիվ ձևի։

Անկախ նրանից, թե սինթեզվում է մաշկի մեջ, թե ընդունվում է սնունդով կամ հավելումով, վիտամին D-ն հիդրոքսիլացվում է [[լյարդ]]ում 25-րդ դիրքում (մոլեկուլի վերին աջ կողմում) ձևավորելով 25-հիդրօքսիխոլեկալցիֆերոլ (կալցիֆեդիոլ կամ 25(OH)D): Այս ռեակցիան կատալիզացվում է [[Միկրոսոմներ|միկրոսոմային]] *վիտամին D 25-հիդրօքսիլազա* ֆերմենտի կողմից, որը *CYP2R1* մարդու [[գեն]]ի արտադրանքն է և արտահայտվում է հեպատոցիտներով։ Առաջանալուց հետո պրոդուկտը թափանցում է [[Արյան պլազմա|պլազմայի]] մեջ, որտեղ այն կապված է α-գլոբուլին կրող [[Պրոտեոլիտիկ ֆերմենտներ|պրոտեոլիտիկ]] սպիտակուցի հետ, որը կոչվում է վիտամին D-կապող սպիտակուց։

Կալցիֆեդիոլը տեղափոխվում է երիկամների պրոքսիմալ խողովակիկներ (տես` [[նեֆրոն]]ներ), որտեղ այն հիդրոքսիլացվում է 1-α դիրքում (մոլեկուլի ներքևի աջ կողմում) առաջացնելով կալցիտրիոլ (1,25-դիհիդրօքսիխոլեկալցիֆերոլ, 1,25(OH)2D): Կալցիֆեդիոլի փոխակերպումը կալցիտրիոլի կատալիզացվում է *25-հիդրօքսիվիտամին D3 1-ալֆա-հիդրօքսիլազա* ֆերմենտի միջոցով, որը հանդիսանում է *CYP27B1* մարդու գենի արտադրանքը։ CYP27B1-ի ակտիվությունը մեծանում է [[պարաթիրեոիդ հորմոն]]ով, ինչպես նաև ցածր կալցիումով կամ ֆոսֆատով։ Երիկամում փոխակերպման վերջնական փուլից հետո կալցիտրիոլը թափանցում է շրջանառության մեջ։ Վիտամին D կապող սպիտակուցին կապվելով՝ կալցիտրիոլը տեղափոխվում է ամբողջ մարմնով՝ ներառյալ աղիքներ, երիկամներ և ոսկորներ։ Կալցիտրիոլը վիտամին D-ի ընկալիչի ամենահզոր բնական [[Լիգանդ (կենսաքիմիա)|լիգանդն]]  է, որը միջնորդում է վիտամին D-ի ֆիզիոլոգիական գործողությունների մեծ մասը։ Բացի երիկամներից, կալցիտրիոլը սինթեզվում է նաև որոշ այլ բջիջների կողմից, ներառյալ [[իմունային համակարգ]]ի [[մոնոցիտ]]-[[Մակրոֆագեր|մակրոֆագները]]։ Երբ սինթեզվում է մոնոցիտ-մակրոֆագների կողմից, կալցիտրիոլը գործում է որպես [[Ցիտոկիններ|ցիտոկին]]՝ մոդուլավորելով օրգանիզմի պաշտպանությունն ընդդեմ մանրէաբանական զավթիչների՝ խթանելով բնածին իմունային համակարգը։

=== Ինակտիվացում ===
Կալցիֆեդիոլի և կալցիտրիոլի ակտիվությունը կարող է կրճատվել 24-րդ դիրքում հիդրոքսիլացմամբ վիտամին D3 24-հիդրօքսիլազի միջոցով՝ համապատասխանաբար ձևավորելով սեկալցիֆերոլ և կալցիտետրոլ։

=== Սուբստրատների միջև տարբերություն ===
Վիտամին D2-ը (ergocalciferol) և վիտամին D3-ը (խոլեկալցիֆերոլ) ունեն նույն գործողության մեխանիզմը, ինչպես նկարագրված է վերևում։ Վիտամին D2-ով արտադրվող մետաբոլիտները կոչվում են *էր*- կամ *էրգո*- նախածանցով, որպեսզի դրանք տարբերվեն D3-ի վրա հիմնված նմանատիպերից (երբեմն՝ *խոլե*- նախածանցով)։

* Վիտամին D2-ից արտադրված մետաբոլիտները վիտամին D կապող սպիտակուցի հետ ավելի թույլ կապվելու հակում ունեն։
* Վիտամին D3-ը կարող է որպես այլընտրանքային հիդրօքսիլացվել կալցիֆեդիոլի ստերոլ 27-հիդրօքսիլազայի (CYP27A1) միջոցով, սակայն վիտամին D2-ը չի կարող։
* Էրգոկալցիֆերոլը կարող է ուղղակիորեն հիդրոքսիլացվել 24-րդ դիրքում CYP27A1-ով։ Այս հիդրօքսիլացումը նաև հանգեցնում է ավելի մեծ ինակտիվացման. [[կալցիտրիոլ]]ի ակտիվությունը նվազում է մինչև սկզբնականի 60%-ը 24-հիդրօքսիլացումից հետո, մինչդեռ էրկալցիտրիոլը ենթարկվում է ակտիվության 10 անգամ նվազմանը, երբ վերածվում է էրկալցիտետրոլի։

Այս տարբերությունները վիճելի չեն։ Քանի որ որոշ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ վիտամին D3-ն ավելի արագ է բարձրացնում արյան մեջ 25(OH)D մակարդակը և ավելի երկար է ակտիվ մնում օրգանիզմում, իսկ  այլ ուսումնասիրություններ պնդում են, որ վիտամին D2-ի աղբյուրները հավասարապես բիոմատչելի են և արդյունավետ, ինչպես D3-ը՝ 25( OH)D մակարդակը արյան մեջ բարձրացնելու և պահպանելու առումով։

=== Ներբջջային մեխանիզմներ ===
Կալցիտրիոլը մտնում է թիրախային բջիջ և կապվում է ցիտոպլազմայի վիտամին D-ի ընկալիչին։ Այս ակտիվացված ընկալիչը ներթափանցում է միջուկ և կապվում է *վիտամին D-ի արձագանքման տարրերին* (VDRE), որոնք գեներում հատուկ ԴՆԹ-ի հաջորդականություններ են։ Այս գեների [[Տրանսկրիպցիա (կենսաբանություն)|տրանսկրիպցիան]] խթանվում է և հանգեցնում է սպիտակուցների ավելացմանը, որոնք միջնորդում են վիտամին D-ի ազդեցությունը։

Կալցիտրիոլի նկատմամբ բջջի որոշ ռեակցիաներ, թվում են, չափազանց արագ` դասական VDRE տրանսկրիպցիոն ուղու համար, ինչը հանգեցնում է վիտամին D-ի տարբեր *ոչ գենոմային'' գործողությունների հայտնաբերմանը։ Թաղանթով կապված PDIA3-ը, հավանաբար, ծառայում է որպես այլընտրանքային ընկալիչ այս ճանապարհին։ Դասական VDR-ը կարող է շարունակել դերակատարում ունենալ։

## Հետազոտություններ
Վիտամին D-ով միջամտությունների օգուտների մասին ապացույցները հակասական են։ 800-ից մինչև 1000 IU հավելումը անվտանգ է, սակայն ավելի բարձր մակարդակները, որոնք հանգեցնում են արյան մեջ ավելի քան 50 նգ/մլ (125 նմոլ/լ) մակարդակի, կարող են առաջացնել անբարենպաստ ազդեցություն։

ԱՄՆ-ի դիետիկ հավելումների գրասենյակը 2004-2018 թվականներին ստեղծել է Վիտամին D-ի նախաձեռնություն՝ ընթացիկ հետազոտություններին հետևելու և սպառողներին կրթելու համար։ 2022 թվականի դրությամբ վիտամին D-ի դերը շաքարախտի, գլյուկոզայի ինտոլերանտության, հիպերտոնիայի,  ցրված սկլերոզի և այլ բժշկական պայմանների կանխարգելման և բուժման գործում մնում է նախնական հետազոտության տակ։

Որոշ նախնական ուսումնասիրություններ օրգանիզմում վիտամին D-ի ցածր մակարդակը կապում են կյանքի ընթացքում ունեցած հիվանդությունների հետ։ Մեկ մետավերլուծության արդյունքում պարզվել է տարեց մարդկանց մահացության նվազում։ Մեկ այլ մետավերլուծություն, որն ընդգրկում էր ավելի քան 350,000 մարդ, եզրակացրել է, որ վիտամին D-ի հավելումը ոչընտրանքային համայնքում բնակվող անհատների մոտ չի նվազեցնում կմախքային (ընդհանուր կոտրվածք) կամ ոչ կմախքային հետևանքները (սրտամկանի ինֆարկտ, սրտի իշեմիկ հիվանդություն, ինսուլտ, ուղեղային անոթային հիվանդություն, քաղցկեղ) ոչ ավելի քան 15%, և որ նմանատիպ հետագա հետազոտական փորձարկումները դժվար թե փոխեն այս եզրակացությունները։ 2022 թվականի դրությամբ՝ քաղցկեղի առաջացման ռիսկի վրա D վիտամինի հավելումների ազդեցության վերաբերյալ բավարար ապացույցներ չկան։ 2019 թվականի մետավերլուծությունը հայտնաբերել է կալցիումի և վիտամին D-ի հավելումները միասին ընդունվելու դեպքերում ինսուլտի ռիսկի որոշ աճ։

## Ծանոթագրություններ

## Արտաքին հղումներ
*Վիտամին Դ
*National Institutes of Health

Կատեգորիա:Կենսամոլեկուլներ
Կատեգորիա:Հորմոններ
Կատեգորիա:Ճարպալույծ վիտամիններ
Կատեգորիա:Վիտամին D
Կատեգորիա:Վիտամիններ