Acción de la Vitamina D en intestino

Abstract

La vitamina D desempeña un rol central en la regulación de la homeostasis de calcio, modulando los flujos de calcio hacia y desde el medio extracelular. La vitamina D, proveniente de la dieta o de la conversión del 7-dehidrocolesterol en la piel durante la exposición a la luz ultravioleta, es transportada por el plasma al hígado donde se convierte en 25(OH)-vitamina D3, el que luego en riñón es transformado por la 1α-hidroxilasa en la forma hormonalmente activa 1,25(OH)2- vitamina D3 o calcitriol. El calcitriol actúa a través de un mecanismo genómico mediado por un receptor intracelular, típico de hormonas esteroidales y además produce efectos rápidos sobre el transporte de calcio que son independientes de la acción génica. La absorción intestinal de calcio es un proceso saturable y dependiente de energía. El calcio entra desde el lumen a la célula intestinal a través de la membrana de borde en cepillo (BBM). La proteína ligadora de calcio (calbindina D9 K) facilita la absorción de calcio acarreándolo hacia la membrana basolateral (BLM) donde el calcio es extruido al sistema vascular por la CaATPasa, el anti-porter Na+ /Ca2+ y exocitosis. El principal efecto genómico del calcitriol en el metabolismo del calcio es aumentar la absorción intestinal de calcio induciendo la síntesis de varias proteínas, incluyendo a la calbindina D9 K y a la Ca-ATPasa, involucradas en el transporte de calcio intestinal. En células intestinales la hormona activa en forma rápida y transitoria las vías mensajeras intracelulares adenilil ciclasa/AMPc/PKA y fosfolipasa C/IP3/DAG/PKC que participan en la regulación del calcio intracelular promoviendo el influjo de calcio a través de canales dependientes de voltaje, y provocando la liberación de calcio de los depósitos intracelulares. En estas células, el calcitriol también estimula vías de señalización intracelular ligadas a la fosforilación en tirosina que conducen a la activación de la tirosina quinasa citosólica c-Src la que participa en la fosforilación de la fosfolipasa Cγ y de las proteinquinasas reguladas por mitógenos (MAP quinasas) ERK1 y ERK2, enzimas que regulan la proliferación celular. Como consecuencia de la activación de ERK1 y ERK2, la hormona induce en células intestinales la expresión de la oncoproteína c-Fos, y estimula la síntesis de ADN.

Vitamin D has a central role in the homeostasis of calcium metabolism, regulating calcium fluxes into and out of the extracellular medium. Vitamin D, coming from the diet or from the skin (through conversion of 7-dehydrocholesterol during exposure to ultraviolet sunrays) is transported in plasma to the liver, where it is converted into 25(OH)-vitamin D3, which is in turn converted in the kidney by the enzyme 1alpha-hydroxylase into 1,25(OH)2-vitamin D3 or calcitriol, the hormonally active form of the vitamin. Calcitriol acts through a genomic mechanism mediated by an intracellular receptor, in a way that is typical of steroid hormones, and also produces rapid effects on calcium transport which are independent of genomic actions. Intestinal calcium absorption is a saturable, energy-dependent process. Calcium enters into the intestinal cell from the lumen through the brush border membrane (BBM). Calcium-binding protein (calbindin D9 K) facilitates calcium absorption carrying it towards the basolateral membrane (BLM), where it is extruded to the vascular system by Ca-ATPase, the anti-porter Na+/Ca2+, and exocytosis. The main genomic effect of calcitriol on calcium metabolism is to increase intestinal calcium absorption, inducing the synthesis of several proteins, including calbindin D9 K and Ca-ATPase, involved in the cation transport. In intestinal cells the hormone activates, in a fast and transient way, the adenylyl cyclase/AMPc/PKA and phospholipase C/IP3/DAG/PKC intracellular messenger pathways, which participate in the regulation of intracellular calcium promoting calcium influx through voltage-dependent channels, and causing the release of calcium from intracellular stores. In these cells, calcitriol also stimulates intracellular signaling pathways leading to phosphorylation of tyrosine residues which, in turn, activate the cytosolic tyrosin-kinase c-Src. This kinase participates in the phosphorylation of phospholipase C-gamma and the mitogen-activated protein kinases (MAPK) ERK1 and ERK2, which regulate cellular proliferation. As a consequence of the activation of ERK1 and ERK2, the hormone induces the expression of oncoprotein c-Fos in intestinal cells, and stimulates DNA synthesis.