La vitamina D è un gruppo di pro-ormoni liposolubili costituito da 5 diverse vitamine: vitamina D1 (composto costituito in parti 1:1 di ergocalciferolo e lumisterolo), D2 (calciferolo), D3 (colecalciferolo) , D4 (diidroergocalciferolo) e D5 (sitocalciferolo).
La funzione più importante della vitamina D è il mantenimento dei normali livelli plasmatici di calcio e fosforo, e questa sua capacità la rende necessaria per la prevenzione di malattie ossee (rachitismo nei bambini ed osteomalacia negli adulti) e della tetania ipocalcemica. Quest'ultimo caso deriva dal fatto che la vitamina D mantiene la corretta concentrazione di calcio ionizzato nei liquidi extracellulari per l'eccitazione nervosa e per il rilassamento del muscolo contratto. Un deficit di calcio ionizzato nel liquido extracellulare determina la continua stimolazione del muscolo, e quindi uno stato convulsivo.
Metabolismo della vitamina D e sue fonti
L'uomo può disporre di vitamina D da due fonti principali: la sintesi endogena a livello cutaneo e la dieta.
Nella cute sono presenti enormi quantità di 7-deidrocolesterolo, che viene convertito a vitamina D3 dalla componente ultravioletta della luce solare. Tramite questa via, viene fornito circa l'80% della vitamina, mentre la quota residua deve essere ricavata da fonti alimentari quali il pesce (salmone ed aringa), vegetali e cereali. Nei vegetali, la vitamina D è presente sotto forma di ergosterolo, un precursore che deve essere convertito nella vitamina D2 in vivo.
Le vitamine D2 e D3 subiscono le stesse trasformazioni metaboliche ed hanno le medesime funzioni.
Il metabolismo della vitamina D può essere descritto così:
- assorbimento della vitamina D nell'intestino o sintesi cutanea tramite precursori
- legame ad α1-globulina plasmatica (D-binding protein) e trasporto al fegato
- conversione a 25-idrossi-vitamina D, 25(OH)D da parte della 25-idrossilasi epatica
- conversione della 25(OH)D a 1,25(OH)2D da parte dell'enzima renale α1-idrossilasi; questa è la forma biologicamente più attiva della vitamina D.
La regolazione della produzione di 1,25(OH)2D avviene mediante:
- un meccanismo a feedback, in cui alti livelli di 1,25(OH)2D inibiscono l'enzima α1-idrossilasi
- una ipocalcemia che stimola la secrezione di PTH (paratormone), che attiva la α1-idrossilasi
- l'ipofosfatemia, che attiva direttamente l'α1-idrossilasi ed aumenta la formazione di 1,25(OH)2D.
Funzioni della vitamina D
La forma più attiva della vitamina D, che è la 1,25(OH)2D, viene considerata come un ormone steroideo, ma la funzione essenziale viene raggiunta attraverso un'azione combinata a livello di intestino, ossa e reni.
Le principali funzioni della vitamina D sono:
- stimolare l'assorbimento intestinale di calcio e fosforo
- collaborare con il paratormone nella mobilizzazione del calcio osseo
- stimolare il riassorbimento paratormone-dipendente del calcio nella porzione distale dei tubuli renali.
Gli effetti della vitamina D sull'osso dipendono dai livelli citoplasmatici di calcio. Se c'è ipocalcemia, l'1,25(OH)2D collabora con il paratormone nell'indurre il riassorbimento di calcio e fosforo dall'osso, aumentando i livelli plasmatici. D'altra parte, la vitamina D è necessaria per i processi di mineralizzazione delle cartilagini epifisarie e della matrice osteoide.
Carenza di vitamina D
Il rachitismo nei bambini in accrescimento e l'osteomalacia negli adulti, sono malattie scheletriche diffuse in tutto il mondo. Il deficit di vitamina D si verifica particolarmente negli anziani a causa dell'insufficiente esposizione al sole e di un'adeguata assunzione.
I giovani adulti sani che vivono in climi nordici sviluppano la carenza di vitamina D in inverno.
Le condizioni che predispongono al rachitismo o all'osteomalacia sono così riassumibili:
Sintesi insufficiente o deficit alimentari di vitamina D
- inadeguata esposizione alla luce solare
- ridotta assunzione di cibi contenenti vitamina D
- nutrizione materna carente
- pigmentazione scura della cute
Ridotto assorbimento della vitamina D liposolubile
- colestasi epatica
- insufficienza pancreatica
- ostruzione delle vie biliari
- malattia celiaca
- malattie dell'intestino tenue
Alterazioni del metabolismo della vitamina D
- aumento della degradazione della vitamina D e di 25(OH)D
- ridotta sintesi di 25(OH)D e 1,35(OH)2D
Resistenza dell'organo bersaglio alla 1,25(OH)2D
- deficit ereditario o scarsa funzionalità dei recettori per la forma attiva della vitamina D
Deplezione di fosfato
- scarso assorbimento di fosfato dovuto ad uso cronico di antiacidi
- eccessiva escrezione renale di fosfato
Indipendentemente dall'origine, una carenza di vitamina D causa ipocalcemia, che a sua volta incrementa la produzione di paratormone che (1) attiva l'α1-idrossilasi renale, aumentando la quantità di vitamina D attiva e l'assorbimento di calcio, (2) mobilizza il calcio osseo, (3) diminuisce l'escrezione renale di calcio e (4) aumenta l'escrezione renale di fosfati.
I livelli plasmatici di calcio possono tornare normali, ma persiste l'ipofosfatemia, compromettendo la mineralizzazione dell'osso.
Morfologia
L'alterazione fondamentale che si riscontra nel rachitismo e nell'osteomalacia è un eccesso di matrice non mineralizzata.
Nel rachitismo, gli eventi che si presentano in successione sono i seguenti:
- iperproduzione di cartilagine epifisaria per inadeguata calcificazione transitoria ed incapacità delle cellule della cartilagine di maturare e degenerare
- persistenza di ammassi cartilaginei distorti ed irregolari, che possono protrudere nella cavità midollare
- deposizione di matrice osteoide sui resti della cartilagine inadeguatamente mineralizzata
- compromissione della sostituzione della cartilagine da parte della matrice osteoide
- anomala ed eccessiva proliferazione dei capillari e dei fibroblasti in aree disorganizzate per le microfratture e sollecitazioni meccaniche a carico dell'osso debole e poco mineralizzato
- deformazione dello scheletro per perdita della rigidità strutturale dell'osso in via di sviluppo.
Durante la fase che precede la deambulazione del bambino, le ossa maggiormente sollecitate sono quelle del cranio e quelle del torace.
Le molli ossa occipitali, con la pressione possono appiattirsi, e quelle parietali possono deformarsi, mentre togliendo la pressione, la retrazione elastica riporta le ossa alla posizione originaria (craniotabe).
Un eccesso di matrice osteoide produce delle bozze frontali e conferiscono alla testa una forma squadrata.
La deformazione a livello toracico, derivante dalla crescita eccessiva di cartilagine nella giunzione condrocostale produce il rosario rachitico. Le metafisi delle coste sono deboli, per cui l'azione dei muscoli respiratori fa curvare le coste all'interno, spingendo lo sterno in avanti nel cosiddetto torace carenato.
La trazione all'interno sul margine del diaframma genera la doccia di Harrison, che circonda la cavità toracica a livello del margine inferiore dell'arco costale.
Se il rachitismo compare in un bambino in grado già di camminare, le deformità possono interessare il rachide, la pelvi e le ossa lunghe, causando in primis lordosi lombare e varismo degli arti inferiori.
Negli adulti, la mancanza della vitamina D altera il normale rimodellamento osseo. La matrice osteoide recentemente formata e depositata dagli osteoblasti è mineralizzata in modo inadeguato, producendo un eccesso di matrice osteoide permanente caratteristico dell'osteomalacia. L'osso è debole e va incontro a macro e microfratture soprattutto a carico dei corpi vertebrali e del collo del femore.
Negli adulti, il deficit persistente di mineralizzazione conduce alla perdita di massa scheletrica (osteopenia).
Nessun commento:
Posta un commento