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colecalciferol

El colecalciferol , también conocido como vitamina D 3 y colecalciferol , es un tipo de vitamina D que produce la piel cuando se expone a la luz solar; se encuentra en algunos alimentos y puede tomarse como suplemento dietético . [3]

El colecalciferol se produce en la piel después de la exposición a la luz UVB . [4] Se convierte en el hígado en calcifediol (25-hidroxivitamina D) que luego se convierte en el riñón en calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D). [4] Una de sus acciones es aumentar la absorción de calcio por los intestinos. [5] Se encuentra en alimentos como algunos pescados , hígado de res, huevos y queso. [6] [7] A las plantas, la leche de vaca, los jugos de frutas, el yogur y la margarina también se les puede agregar colecalciferol en algunos países, incluido Estados Unidos. [6] [7]

El colecalciferol se puede tomar como suplemento dietético oral para prevenir la deficiencia de vitamina D o como medicamento para tratar enfermedades asociadas, incluido el raquitismo . [8] [9] También se usa para la hipofosfatemia familiar , el hipoparatiroidismo que causa niveles bajos de calcio en la sangre y el síndrome de Fanconi . [9] [10] Los suplementos de vitamina D pueden no ser eficaces en personas con enfermedad renal grave . [11] [10] Las dosis excesivas en humanos pueden provocar vómitos, estreñimiento, debilidad y confusión. [5] Otros riesgos incluyen cálculos renales . [11] Generalmente se requieren dosis superiores a 40 000 UI (1000 μg) por día antes de que se produzca un nivel alto de calcio en la sangre . [12] Las dosis normales, de 800 a 2000 UI por día, son seguras durante el embarazo . [5]  

El colecalciferol se describió por primera vez en 1936. [13] Está en la Lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [14] En 2021, fue el medicamento número 65 más recetado en los Estados Unidos, con más de 10  millones de recetas. [15] [16] El colecalciferol está disponible como medicamento genérico y sin receta . [10] [17] [18]

Usos médicos

El colecalciferol parece estimular el sistema de señalización de interferón tipo I del cuerpo que protege contra bacterias y virus, a diferencia de la vitamina D 2 . [19]

deficiencia de vitamina D

El colecalciferol es una forma de vitamina D que se sintetiza naturalmente en la piel y funciona como una prohormona, convirtiéndose en calcitriol . Esto es importante para mantener los niveles de calcio y promover la salud y el desarrollo de los huesos. [4] Como medicamento, el colecalciferol se puede tomar como suplemento dietético para prevenir o tratar la deficiencia de vitamina D. Un gramo son 40.000.000 (40x10 6 ) UI , equivalentemente 1 UI son 0,025 μg o 25 ng. Se han establecido valores de ingesta dietética de referencia de vitamina D ( ergocalciferol que es D 2 y/o colecalciferol que es D 3 ) y las recomendaciones varían según el país:

Los niveles bajos de vitamina D se encuentran más comúnmente en personas que viven en latitudes septentrionales, o con otras razones para la falta de exposición regular al sol, como estar confinado en casa, ser frágil, anciano, obeso, tener la piel más oscura o usar ropa que cubra la mayor parte del tiempo. piel. [23] [24] Se recomiendan suplementos para estos grupos de personas. [24]

En 2010, el Instituto de Medicina recomendó una ingesta máxima de vitamina D de 4000 UI/día, y encontró que la dosis para el nivel más bajo de efectos adversos observados es 40 000 UI diarias durante al menos 12 semanas, [25] y que hubo un solo caso de toxicidad superior a 10.000 UI después de más de 7 años de ingesta diaria; Este caso de toxicidad se produjo en circunstancias que han llevado a otros investigadores a cuestionarlo como un caso creíble a considerar al hacer recomendaciones de ingesta de vitamina D. [25] Los pacientes con deficiencia grave de vitamina D requerirán tratamiento con una dosis de carga ; su magnitud se puede calcular en función del nivel sérico real de 25-hidroxivitamina D y del peso corporal. [26]

Hay informes contradictorios sobre la eficacia relativa del colecalciferol (D 3 ) frente al ergocalciferol (D 2 ), y algunos estudios sugieren una menor eficacia del D 2 y otros no muestran diferencias. Existen diferencias en la absorción, unión e inactivación de las dos formas, y la evidencia generalmente favorece al colecalciferol en el aumento de los niveles en sangre, aunque se necesita más investigación. [27]

Un uso mucho menos común de la terapia con colecalciferol en el raquitismo utiliza una dosis única grande y se ha denominado terapia Stoss . [28] [29] [30] El tratamiento se administra por vía oral o mediante inyección intramuscular de 300 000 UI (7500 μg) a 500 000 UI (12 500 μg = 12,5 mg), en una dosis única o, a veces, en dos a cuatro dosis divididas. Existen preocupaciones sobre la seguridad de dosis tan grandes. [30]

Los niveles bajos de vitamina D circulante se han asociado con niveles más bajos de testosterona total en los hombres. La suplementación con vitamina D podría mejorar potencialmente la concentración total de testosterona, aunque se necesita más investigación. [31]

Otras enfermedades

Un metaanálisis de 2007 concluyó que la ingesta diaria de 1000 a 2000 UI de vitamina D 3 podría reducir la incidencia de cáncer colorrectal con un riesgo mínimo. [32] También un estudio de 2008 publicado en Cancer Research ha demostrado que la adición de vitamina D 3 (junto con calcio) a la dieta de algunos ratones alimentados con un régimen similar en contenido nutricional a una nueva dieta occidental con 1000 UI de colecalciferol por día previno el colon. desarrollo del cáncer. [33] En humanos, con 400 UI diarias, los suplementos de colecalciferol no tuvieron ningún efecto sobre el riesgo de cáncer colorrectal. [34]

No se recomiendan los suplementos para la prevención del cáncer ya que los efectos del colecalciferol son muy pequeños. [35] Aunque existen correlaciones entre niveles bajos de colecalciferol en suero sanguíneo y tasas más altas de diversos tipos de cáncer, esclerosis múltiple , tuberculosis , enfermedades cardíacas y diabetes, [36] el consenso es que complementar los niveles no es beneficioso. [37] Se cree que la tuberculosis puede provocar niveles más bajos. [38] Sin embargo, no está del todo claro cómo se relacionan ambos. [39]

Bioquímica

Estructura

El colecalciferol es una de las cinco formas de vitamina D. [40] El colecalciferol es un secoesteroide , es decir, una molécula esteroide con un anillo abierto. [41]

Mecanismo de acción

Por sí solo, el colecalciferol es inactivo. Se convierte a su forma activa mediante dos hidroxilaciones : la primera en el hígado, por CYP2R1 o CYP27A1 , para formar 25-hidroxicolecalciferol ( calcifediol , 25-OH vitamina D 3 ). La segunda hidroxilación ocurre principalmente en el riñón mediante la acción de CYP27B1 para convertir 25-OH vitamina D 3 en 1,25-dihidroxicolecalciferol ( calcitriol , 1,25-(OH) 2 vitamina D 3 ). Todos estos metabolitos están unidos en la sangre a la proteína fijadora de vitamina D. La acción del calcitriol está mediada por el receptor de vitamina D , un receptor nuclear que regula la síntesis de cientos de proteínas y está presente en prácticamente todas las células del cuerpo. [4]

Biosíntesis

Haga clic en el icono en la esquina inferior derecha para abrir.

Haga clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para vincular a los artículos respectivos. [§ 1]

  1. ^ El mapa de ruta interactivo se puede editar en WikiPathways: "VitaminDSynthesis_WP1531".

El 7-deshidrocolesterol es el precursor del colecalciferol. [4] Dentro de la capa epidérmica de la piel, el 7-deshidrocolesterol sufre una reacción electrocíclica como resultado de la luz UVB en longitudes de onda entre 290 y 315 nm, con un pico de síntesis que se produce entre 295 y 300 nm. [42] Esto da como resultado la apertura del anillo B precursor de la vitamina a través de una vía conrotatoria que produce previtamina D 3 (precolecalciferol). [43] En un proceso que es independiente de la luz ultravioleta, el precolecalciferol sufre entonces un reordenamiento sigmatrópico antarafacial [44] y allí finalmente se isomeriza para formar vitamina D 3 .

Las longitudes de onda UVB activas están presentes en la luz solar y, dependiendo de la intensidad del sol, se pueden producir cantidades suficientes de colecalciferol con una exposición moderada de la piel. [42] La hora del día, la estación, la latitud y la altitud afectan la fuerza del sol, y la contaminación, la nubosidad o el vidrio reducen la cantidad de exposición a los rayos UVB. La exposición de la cara, los brazos y las piernas, con un promedio de 5 a 30 minutos dos veces por semana, puede ser suficiente, pero cuanto más oscura es la piel y más débil es la luz del sol, más minutos de exposición se necesitan. La sobredosis de vitamina D es imposible debido a la exposición a los rayos UV; la piel alcanza un equilibrio en el que la vitamina se degrada tan rápido como se crea. [42]

El colecalciferol se puede producir en la piel a partir de la luz emitida por las lámparas UV en las camas de bronceado , que producen luz ultravioleta principalmente en el espectro UVA , pero normalmente producen entre el 4 % y el 10 % del total de las emisiones UV como UVB. Los niveles en sangre son más altos en los usuarios frecuentes de salones de bronceado. [42]

Se puede discutir si el colecalciferol y todas las formas de vitamina D son " vitaminas " por definición , ya que la definición de vitamina incluye que el cuerpo no puede sintetizar la sustancia y debe ingerirse. El cuerpo sintetiza el colecalciferol durante la exposición a la radiación UVB . [4]

Los tres pasos en la síntesis y activación de la vitamina D 3 se regulan de la siguiente manera:

Producción industrial

El colecalciferol se produce industrialmente para su uso en suplementos vitamínicos y para fortificar alimentos . Como fármaco se llama colecalciferol ( USAN ) o colecalciferol ( INN , BAN ). Se produce por la irradiación ultravioleta del 7-deshidrocolesterol extraído de la lanolina que se encuentra en la lana de oveja . [45] El colesterol se extrae de la grasa de lana y de los alcoholes de cera de lana obtenidos de la limpieza de la lana después del esquilado. El colesterol pasa por un proceso de cuatro pasos para producir 7-dehidrocolesterol, el mismo compuesto que se produce en la piel de los animales. A continuación, el 7-deshidrocolesterol se irradia con luz ultravioleta. Algunos isómeros no deseados se forman durante la irradiación: se eliminan mediante diversas técnicas, dejando una resina que se funde aproximadamente a temperatura ambiente y que suele tener una potencia de 25.000.000 a 30.000.000 de unidades internacionales por gramo.

El colecalciferol también se produce industrialmente para su uso en suplementos vitamínicos a partir de líquenes , que es apto para veganos. [46] [47]

Estabilidad

El colecalciferol es muy sensible a la radiación ultravioleta y se descompone rápida pero reversiblemente para formar supraesteroles, que pueden convertirse irreversiblemente en ergosterol . [ cita necesaria ]

Pesticida

Los roedores son algo más susceptibles a dosis altas que otras especies, y el colecalciferol se ha utilizado en cebos envenenados para el control de estas plagas. [48] ​​[18]

El mecanismo de las dosis altas de colecalciferol es que puede producir " hipercalcemia ", que produce calcificación sistémica de los tejidos blandos, lo que provoca insuficiencia renal , anomalías cardíacas , hipertensión , depresión del SNC y malestar gastrointestinal. Los signos generalmente se desarrollan entre 18 y 36 horas después de la ingestión. y puede incluir depresión, pérdida de apetito , poliuria y polidipsia ". [17] Las dosis altas de colecalciferol tenderán a acumularse rápidamente en el tejido adiposo pero se liberarán más lentamente [49], lo que tenderá a retrasar el momento de la muerte durante varios días desde el momento en que se introduce el cebo en dosis altas. [48]

En Nueva Zelanda, las zarigüeyas se han convertido en una plaga importante. Para el control de las zarigüeyas, se ha utilizado colecalciferol como ingrediente activo en cebos letales. [50] La LD 50 es 16,8 mg/kg, pero sólo 9,8 mg/kg si se añade carbonato de calcio al cebo. [51] [52] Los riñones y el corazón son órganos diana. [53] Se ha informado una LD 50 de 4,4 mg/kg en conejos, siendo letal para casi todos los conejos que ingieren dosis superiores a 15 mg/kg. [54] Se ha informado toxicidad en una amplia gama de dosis de colecalciferol, con una LD 50 tan alta como 88 mg/kg o una LD Lo tan baja como 2 mg/kg para perros. [55]

Los investigadores han informado que el compuesto es menos tóxico para especies no objetivo que generaciones anteriores de rodenticidas anticoagulantes ( warfarina y congéneres ) o brometalina , [56] y que no se ha documentado la toxicosis por retransmisión (envenenamiento por comer un animal envenenado). [17] Sin embargo, la misma fuente informa que el uso de colecalciferol en rodenticidas aún puede representar un peligro significativo para otros animales, como perros y gatos, cuando se ingieren directamente cebos rodenticidas u otras formas de colecalciferol. [17]

Ver también

Referencias

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