VITAMINA D

FONTI

- sintesi endogena: esposizione alla luce solare- dieta (necessita di lipidi e sali biliari per l’assorbimento)

FUNZIONI dell’ormone: agisce a livello trascrizionale

omeostasi del calcio, in particolare assorbimentoa livello intestinale: geni codificanti per il trasportatore del calcio e per la “proteina legante il calcio“

mineralizzazione ossea

secrezione dell’insulina

crescita, differenziamento

sistema immunitario

PRECURSORE dell’ormone steroideo 1,25-diidrossi colecalciferolo

HO

HO

2HC

I. PELLE

7-deidrocolesterolo

Pre-vitamina D3

LUCE SOLAREfotolisi - raggi UV280-315 nm

CH2

HO vitamina D3

colecalciferolo

cambioconformazionale

54

32

1

6

7

temp corporea 37° C

biosintesi dell’ormone 1,25-diidrossi colecalciferolo 1,25 (OH)2 D3

Vit D3

II. fegato 25 idrossilasi (mitocondriale o microsomiale)non regolata

25 OH D3

24, 25 (OH)2 D3 1, 25 (OH)2 D3

1 idrossilasi (mitocondriale) punto di controllo della biosintesi

se è presente ipercalcemia forma non attiva

se è presente ipocalcemia

III. rene

paratormone

Alcune funzioni del CALCIO

Struttura (osso e denti) Coagulazione del sangue Contrazione muscolare Attivazione di enzimi -amilasi pancreatica, protein chinasi C

fosfofruttochinasi Rilascio di ormoni e neurotrasmettitori

Le funzioni regolatorie prevalgono sulle funzioni scheletriche

perturbazioni nell’omeostasi sono tamponate da tessuto osseo

Scarsa tolleranza alle deviazioni di [Ca++]: Ipocalciemia: ipereccitabilità, convulsioni tetaniche

Ipercalciemia: paralisi muscolare, coma

Ormoni di controllo di [Ca++]: Ormone paratiroideo (PTH) Vitamina D

Adulto: Calcio corporeo (1000 - 1200 g )

Livello plasmatico = 10 (9-11) mg/dL (2.4 mM)

50% ione non complessato - fisiologicamente attivo

40% legato a proteine (albumina)10% sale fosfato, citrato, bicarbonato

RACHITISMO: bambinoDeficiente mineralizzazione con deformità delle ossa

sconosciuto nei paesi tropicali, scandinavi, esquimesinell’ 800 trattato con olio di fegato di pesce e esposizione al sole,nel 1930 identificata la vitamina

OSTEOMALACIA: adulto

osteopenia con aumentato rischio di frattura ed un diffuso dolore osseo

- anche per mancata sintesi dell’ormone o mancata risposta ormonale

CARENZA di Vit D

VITAMINA K

fillochinone, piante

menachinone, batteri flora intestinale

6-11

forma sintetica non attiva come tale, viene isoprenilata dall’organismo

menadione

Dicumarolo

antivitamina

Farmaci con azione antivitaminica

• anticoagulanti: warfarina• antibiotici: cefalosporina inibitore della vit k-epossido reduttasi

Funzione biochimica cofattore di carbossilasi per la sintesi dell'acido -carbossiglutammico (Gla)

proteina-HN-CH- CO-proteina

ICH2

I CH-COO–

ICOO– Gla

Fattore XII XIIa

Fattore XI (Ca2+, FL) XIa

Fattore IX (Ca2+, FL) IXa

Fattore VIII VIIIa

Fattore V VaFattore X (Ca2+, FL) Xa

XIIIa Fattore XIII

monomeri di fibrina fibrinogeno

Protrombina (Ca2+, FL) trombina

polimero di fibrina

VIIa (Ca2+, FL) Fattore VII

VIA INTRINSECA

VIA ESTRINSECA

Ca2+ fattore IVFL fosfolipidi delle piastrine attivate

582

A

B

323 Arg -Ile

274 Arg-Thr

S

S

Gla

protrombina

TROMBINA Arg -Gly

Fibrinogeno fibrinaXIII XIIIa

VIII VIIIa

V Va

VII VIIa

Xa

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sono necessari per visualizzare quest'immagine.fibrinogeno (AB)2

fibrina ()2 + fibrinopeptidi (2A, 2B)

- 4 - 8 - 4

-4 +5 -4 -4 +5 -4-4 +5 -4

VITAMINA A -

costituita da 4 unità isopreniche

anello -iononico essenziale per l’attività

tutto-trans retinolo

CAROTENOIDI - costituiti da 8 unità isopreniche

Provitamine: beta carotene (bioconversione 1:12)

CH2OH

C

C

CH3 CH3

CH3

CH3CH3

15

15’

Fotoisomerizzazione 11cis retinale -> tutto trans retinale

Rumore di fondo dà il limite alla captazione del segnale rodopsina stabile alla termoisomerizzazione, praticamente non vi è isomerizzazione spontanea

FUNZIONI

RODOPSINA opsina (apoproteina) + fotorecettore legato tramite base di Schiff con lisina (Lys 296)

10-12 s

500 nm

I. PERCEZIONE VISIVA

Rodopsina

trans retinale

trans retinolo

trans retinolo estere

luce

11 cis retinolo

11 cis retinale opsina

Reduttasi NADPH

Lecitina retinol acil transferasiMUTAZIONE : retinite pigmentosa

Trasportatore

Isomerasi

Deidrogenasi NAD+

Ciclo retinoide: via enzimatica che rigenera 11cis retinale

MUTAZIONE: degenerazione maculare di Stargardt

al buio, nelle cellule epiteliali

adiacenti ai fotorecettori;

II. FUNZIONE TRASCRIZIONALE

Lega recettori nucleari Recettori dell’Acido Retinoico (RXR)

RXR forma eterodimeri con - recettori per gli ormoni steroidei- Vit D - ormoni tiroidei

Con inibizione o attivazione di specifici geni.

Base molecolare per il ruolo fisiologico neldifferenziamento, proliferazione, sviluppo embrionale.

VITAMINA E

scoperta nel 1922 nei vegetali verdi e denominata vit E

quindi messa in relazione con la fertilità e chiamata tocoferolo: tokos (nascita) phero (porto) olo (alcol)

STRUTTURA CHIMICAanello funzionale fenolico

con una catena laterale isoprenica

-tocoferolo

VITAMINA E presente soprattutto in alimenti di origine vegetale, olio di oliva, noci, mandorle, vegetali verdi

LOCALIZZAZIONE: zone ricche in lipidi: membrane cellulari, lipoproteine, deposito di grassi

protezione da auto-ossidazione degli acidi grassi polinsaturi. previene ossidazione LDL