Dotaz

„Slušně vychované“ vitamíny se zpravidla podílejí na enzymatických procesech v těle jako takzvané koenzymy, nebo působí jako významné antioxidanty. Vitamín D má ale funkci hormonu. Jeho klasifikaci coby vitamínu však ospravedlňuje zásadní úloha pro zdraví organismu. Vitamín D je důležitý zejména při udržování potřebných hladin fosforu a vápníku v těle – podporuje totiž absorpci (vstřebávání) těchto prvků v tenkém střevě. Zároveň se uplatňuje v regulaci některých buněčných pochodů či zánětlivých procesů.

Nejznámějším důsledkem chronického nedostatku vitamínu D je křivice. Bylo ovšem také popsáno, že jeho nedostatek souvisí ve větší nebo menší míře s onemocněními oběhové soustavy, poruchami nervosvalového přenosu, některými typy rakoviny (hlavně tlustého střeva), roztroušenou sklerózou, parkinsonismem a Alzheimerovou chorobou.

Další zvláštností vitamínu D je poměrně složitý metabolismus a výskyt v několika chemických formách (vitamerech). Chemicky jde o deriváty steroidů. Ty se vyznačují „kostrou“ tvořenou molekulou steranu; vidíte ji na obrázku 1. U skupiny sekosteroidů, kam vitamín D patří, je steranová kostra narušena působením ultrafialového záření UV-B, takzvanou fotolytickou chemickou reakcí (obrázek 2). Následně dochází ještě ke spontánní izomeraci – „vnitřnímu přeskupení“ atomů v molekule (obrázek 3).

Zmíněná fotolytická reakce musí probíhat v kůži za přítomnosti slunečního UV záření. Vytváří se vitamín D₃, který je odvozen od 7-dehydrocholesterolu. Další dvě chemické úpravy (hydroxylace) se pak odehrávají v játrech a v ledvinách. Nakonec vznikne aktivní forma vitamínu D, nazývaná kalcitriol.

V tělech rostlin a hub probíhá podobná fotolytická reakce, jejím substrátem je ale rostlinný steroid ergosterol. Tvoří se tak ergokalciferol, který je také znám jako vitamín D₂.

Dlouho nebylo jasné, nakolik se v lidském organismu liší funkce vitamínů D₂ a D₃. Nejprve se zdálo, že vitamín D₃ může být nahrazen vitamínem D₂. Postupem času však vyšlo najevo, že účinek vitamínu D₂ je u člověka podstatně slabší, než vědci původně předpokládali.

Nejasnosti mohly být částečně způsobeny studiem úlohy vitamínu D na pokusných hlodavcích. Často používaní potkani jsou totiž noční zvířata, takže mají velmi omezený přístup ke slunečnímu UV záření.

Noční druhy se proto musejí spoléhat na přísun vitamínu D v potravě. U některých z nich byl prokázán nedostatek vitamínu D₃ i nepřítomnost 7-dehydrocholesterolu v kůži. Nízká hladina vitamínu D₃ je někdy kompenzována tím, že organismus podstatně citlivěji reaguje na vitamín D₂, který lze získat v dostatečném množství z rostlinné potravy. V tomto ohledu je tedy laboratorní myš nebo potkan nešťastně zvoleným modelem pro studium účinku vitamínu D na lidský organismus; mnohem lépe by posloužilo třeba prase.

Jiní noční nebo podzemní živočichové, například netopýři, kaloni či rypoši, se zřejmě bez vitamínu D obejdou. Bylo prokázáno, že navzdory nízkému až neměřitelnému obsahu vitamínů D₂ i D₃ se těší normálním hodnotám koncentrace minerálů v krevním séru. Experimenty na některých netopýrech navíc ukázaly, že umělé zvýšení hladiny kalcitriolu nemá velký význam pro metabolismus vápníku.

Přesný způsob, jak tato zvířata kontrolují koncentrace fosforu a vápníku v séru, zatím není znám. Nicméně to vypadá, že se dokázala osvobodit od jinak evolučně velmi konzervativního mechanismu regulace kalcitriolem. Někteří výzkumníci se dohadují, že tato schopnost mohla zamíchat evolučními kartami v období na konci druhohor, kdy Slunce na dlouhou dobu zakryla mračna prachu a dýmu zvířená dopadem obřího asteroidu.