Меню

Витамин D и паратгормон

Автор: Валентин Меньшиков | Обновлено: Январь 2026

Обзор: Гомеостаз кальция

Поддержание стабильного уровня кальция и фосфата в крови (гомеостаз кальция и фосфата) жизненно важно для многочисленных физиологических процессов, включая функцию нервов, сокращение мышц, свертываемость крови и, в частности, здоровье костей (минерализация и структура). Этот тонкий баланс в первую очередь регулируется взаимодействием витамина D и паратгормона (ПТГ), действующих главным образом на кишечник, почки и кости (1, 2).

Витамин D: Синтез, активация и функция

Витамин D — это группа жирорастворимых секостероидов, которая функционирует как гормон. Две основные формы:

  • Витамин D3 (холекальциферол): Синтезируется в коже из 7-дегидрохолестерина под воздействием ультрафиолетовых лучей спектра В (УФ-В). Он также поступает из пищевых источников, таких как жирная рыба, яичные желтки и обогащенные продукты (1, 3).
  • Витамин D2 (эргокальциферол): В основном поступает из пищевых источников, таких как обогащенные продукты и некоторые растения/грибы (1).

Как D2, так и D3 изначально биологически неактивны. Для их активации требуются два этапа гидроксилирования (1, 3):

  1. Первое гидроксилирование (печень): Витамин D (D2 или D3) транспортируется в печень и превращается в 25-гидроксивитамин D [25(OH)D] (кальцифедиол). Это основная циркулирующая форма витамина D и лучший показатель общего статуса витамина D.
  2. Второе гидроксилирование (почки): 25(OH)D перемещается в почки, где фермент 1-альфа-гидроксилаза превращает его в биологически активную форму, 1,25-дигидроксивитамин D [1,25(OH)2D] (кальцитриол). Этот этап строго регулируется, в первую очередь стимулируется ПТГ и низким уровнем фосфата (1, 2).
Витамин D требует активации через этапы гидроксилирования в печени (до 25(OH)D) и почках (до 1,25(OH)2D) (1, 3).

Биологические функции активного витамина D (кальцитриола):

  • Увеличивает всасывание кальция в кишечнике: Его основная роль заключается в улучшении всасывания пищевого кальция (и фосфата) из тонкого кишечника (1, 2).
  • Регулирует костный метаболизм: Способствует минерализации костного матрикса (остеоида), обеспечивая адекватное поступление кальция и фосфата. При высоких уровнях (часто фармакологических или при тяжелых состояниях дефицита со вторичным гиперпаратиреозом) он может работать вместе с ПТГ для увеличения резорбции кости, высвобождая кальций и фосфат в кровь (1).
  • Влияет на функцию почек: Работает вместе с ПТГ для модуляции реабсорбции кальция и фосфата в почечных канальцах (1).
  • Другие функции: Участвует в иммунной функции, дифференцировке клеток и регуляции различных других клеточных процессов (3).
Витамин D способствует всасыванию кальция из кишечника. Слишком большое количество витамина D может вызвать повышение уровня кальция в крови.

Паратгормон (ПТГ): Синтез и функция

Паратгормон (ПТГ), также известный как паратиреоидный гормон, представляет собой пептидный гормон, который вырабатывается и секретируется четырьмя небольшими паращитовидными железами, расположенными на шее, обычно позади щитовидной железы (2, 4).

Регуляция секреции: Основным регулятором секреции ПТГ является уровень ионизированного кальция в крови. Низкий уровень кальция стимулирует высвобождение ПТГ, в то время как высокий уровень кальция подавляет его. Витамин D (кальцитриол) также обеспечивает отрицательную обратную связь, подавляя синтез и секрецию ПТГ (1, 2, 4).

Биологические функции ПТГ: ПТГ действует для повышения уровня кальция в крови посредством своего воздействия на органы-мишени (2, 4):

  • Почки:
    • Увеличивает реабсорбцию кальция в дистальных канальцах, уменьшая потерю кальция с мочой.
    • Уменьшает реабсорбцию фосфата в проксимальных канальцах, увеличивая экскрецию фосфата с мочой (фосфатурический эффект).
    • Стимулирует фермент 1-альфа-гидроксилазу, увеличивая выработку активного витамина D (1,25(OH)2D) (1, 2).
  • Кости:
    • Стимулирует резорбцию кости за счет увеличения активности и количества остеокластов (клеток, разрушающих кость), высвобождая кальций и фосфат в кровоток (1, 4). В то время как постоянно высокий уровень ПТГ приводит к разрушению кости, прерывистые низкие дозы могут парадоксальным образом стимулировать образование кости (основа для терапии терипаратидом).
  • Кишечник (косвенный эффект): Стимулируя выработку активного витамина D, ПТГ косвенно увеличивает всасывание кальция и фосфата в кишечнике (1, 2).

Петля обратной связи Витамин D - ПТГ - Кальций

Эти гормоны функционируют в рамках строго регулируемой системы обратной связи (1, 2):

  1. Низкий уровень кальция в крови: Обнаруживается паращитовидными железами -> Увеличение секреции ПТГ.
  2. Эффекты ПТГ:
    • Действует на почки -> Увеличивает реабсорбцию кальция, увеличивает экскрецию фосфата, стимулирует 1-альфа-гидроксилазу -> Увеличение активного витамина D [1,25(OH)2D].
    • Действует на кости -> Увеличивает резорбцию кости -> Высвобождает кальций и фосфат.
  3. Эффекты активного витамина D:
    • Действует на кишечник -> Увеличивает всасывание кальция и фосфата.
  4. Результат: Уровень кальция в крови повышается.
  5. Отрицательная обратная связь:
    • Повышение уровня кальция в крови -> Подавляет секрецию ПТГ паращитовидными железами.
    • Увеличение активного витамина D -> Подавляет синтез/секрецию ПТГ и ингибирует активность 1-альфа-гидроксилазы в почках.

Эта сложная петля гарантирует, что уровень кальция в крови поддерживается в узком физиологическом диапазоне.

Измерение уровня витамина D и ПТГ

  • Статус витамина D: Оценивается путем измерения уровня 25-гидроксивитамина D [25(OH)D] в сыворотке крови. Это отражает витамин D, полученный как от воздействия солнца, так и из рациона, и имеет относительно длительный период полураспада (1, 3). Измерение активной формы, 1,25(OH)2D, обычно предназначено для конкретных клинических ситуаций (например, подозрение на нарушения метаболизма витамина D, хроническая болезнь почек).
    • Общий консенсус предполагает, что уровни <20 нг/мл (<50 нмоль/л) указывают на дефицит (1, 5).
    • Уровни от 20 до 29 нг/мл (50-74 нмоль/л) могут указывать на недостаточность (1, 5).
    • Уровни ≥30 нг/мл (≥75 нмоль/л) часто считаются достаточными, хотя оптимальные уровни обсуждаются (1, 5).
    • Уровни >100 нг/мл (>250 нмоль/л) могут указывать на потенциальную токсичность (1).
  • Паратгормон (ПТГ): Измеряется с использованием иммуноанализов, которые обычно обнаруживают интактную молекулу ПТГ (иПТГ) (4). Уровни необходимо интерпретировать в контексте одновременного измерения уровня кальция в сыворотке (общего и/или ионизированного).

Клиническое значение и связанные заболевания

Дефицит/недостаточность витамина D

  • Причины: Недостаточное воздействие солнца, недостаточное потребление с пищей, синдромы мальабсорбции, некоторые лекарства, ожирение, хронические заболевания почек или печени (1, 3).
  • Последствия: Нарушение всасывания кальция приводит к низкому уровню кальция в крови -> стимулирует секрецию ПТГ (вторичный гиперпаратиреоз). Хронически высокий уровень ПТГ увеличивает костный обмен. У детей тяжелый дефицит вызывает рахит (нарушение минерализации костей). У взрослых он вызывает остеомаляцию (размягчение костей) и способствует остеопорозу (снижению костной массы), увеличивая риск переломов (1, 3). Также связан с мышечной слабостью и потенциальными проблемами со здоровьем, не связанными со скелетом.
Поскольку витамин D необходим для усвоения кальция организмом, его дефицит может привести к серьезной потере кальция и, следовательно, к размягчению и ослаблению костей.

Гиперпаратиреоз

  • Первичный гиперпаратиреоз: Несоответствующая, чрезмерная секреция ПТГ, обычно из-за аденомы паращитовидной железы (доброкачественной опухоли) или гиперплазии (увеличения железы). Приводит к высокому уровню кальция в крови (гиперкальциемии), низкому/нормальному уровню фосфата и, возможно, высокому уровню кальция в моче. Может вызывать боли в костях, камни в почках, усталость, запоры, депрессию и остеопороз (4, 6).
  • Вторичный гиперпаратиреоз: Соответствующая физиологическая реакция на хронически низкий уровень кальция или высокий уровень фосфата, чаще всего вызванная дефицитом витамина D или хронической болезнью почек (ХБП). Уровни ПТГ повышены, но уровень кальция обычно низкий или нормальный (до поздних стадий ХБП) (1, 4). Лечение включает устранение основной причины (например, добавки витамина D, фосфат-биндеры при ХБП).
  • Третичный гиперпаратиреоз: Возникает после длительного вторичного гиперпаратиреоза (обычно при тяжелой ХБП), когда паращитовидные железы становятся автономными и продолжают секретировать высокие уровни ПТГ даже после коррекции первоначального стимула (например, низкого уровня кальция) (например, после трансплантации почки). Часто приводит к стойкой гиперкальциемии (4).

Гипопаратиреоз

  • Причины: Недостаточная секреция ПТГ, чаще всего из-за случайного повреждения или удаления паращитовидных желез во время операции на шее (тиреоидэктомия, паратиреоидэктомия). Также может быть аутоиммунным или генетическим (4).
  • Последствия: Низкий уровень кальция в крови (гипокальциемия) и высокий уровень фосфата в крови. Симптомы включают покалывание, мышечные спазмы (тетанию), судороги и сердечные аритмии (4). Требует лечения кальцием и активным витамином D (кальцитриолом) или синтетическим ПТГ.

Токсичность витамина D

  • Причины: Редко, обычно из-за чрезмерного потребления добавок витамина D (обычно требуются очень высокие дозы в течение длительного периода) (1).
  • Последствия: Приводит к гиперкальциемии (высокому уровню кальция в крови) из-за повышенного всасывания в кишечнике и резорбции кости. Симптомы включают тошноту, рвоту, запор, слабость, спутанность сознания, камни в почках и потенциальное повреждение почек (1). Характеризуется очень высокими уровнями 25(OH)D (>100-150 нг/мл) и подавленным ПТГ.

Дифференциальная диагностика аномальных уровней

Интерпретация уровней ПТГ и витамина D требует учета уровня кальция и фосфата в сыворотке:

  • Высокий ПТГ, высокий кальций: Указывает на первичный гиперпаратиреоз (или, возможно, третичный).
  • Высокий ПТГ, низкий/нормальный кальций: Указывает на вторичный гиперпаратиреоз (проверьте витамин D, функцию почек).
  • Низкий ПТГ, высокий кальций: Указывает на гиперкальциемию при злокачественных новообразованиях, токсичность витамина D, гранулематозные заболевания (например, саркоидоз) или другие причины, не опосредованные ПТГ.
  • Низкий ПТГ, низкий кальций: Указывает на гипопаратиреоз.
  • Нормальный ПТГ, высокий кальций: Может возникать при легком первичном гиперпаратиреозе или семейной гипокальциурической гиперкальциемии (СГГ).
  • Нормальный ПТГ, низкий кальций: Может указывать на ранний дефицит витамина D или дефицит магния.

Источники

  1. Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med. 2007;357(3):266-281. doi:10.1056/NEJMra070553
  2. Goltzman D. Physiology of Parathyroid Hormone. Endocrinol Metab Clin North Am. 2018;47(4):743-758. doi:10.1016/j.ecl.2018.07.003
  3. Norman AW. From vitamin D to hormone D: fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health. Am J Clin Nutr. 2008;88(2):491S-499S. doi:10.1093/ajcn/88.2.491S
  4. Potts JT Jr. Diseases of the parathyroid glands. In: Melmed S, Auchus RJ, Goldfine AB, Koenig RJ, Rosen CJ, eds. Williams Textbook of Endocrinology. 14th ed. Elsevier; 2020:chap 29.
  5. Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium; Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, eds. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. National Academies Press (US); 2011. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK56070/
  6. Bilezikian JP, Brandi ML, Eastell R, et al. Guidelines for the management of asymptomatic primary hyperparathyroidism: summary statement from the Fourth International Workshop. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(10):3561-3569. doi:10.1210/jc.2014-1413

Смотрите также