7 дегидрохолестерин является предшественником витамина
Провитамин D3 (7-дегидрохолестерин)
7-дегидрохолестерин – это зоостерин, функционирующий в сыворотке в качестве предшественников холестерина, и превращается в коже в витамин D3, следовательно, он выступает в качестве провитамина D3. Наличие этого соединения в коже позволяет человеку производить витамин D3 из ультрафиолетовых лучей солнечного света через промежуточный изомер провитамин D3. Он также содержится в молоке ряда видов млекопитающих. У насекомых он является предшественником гормона экдизона, необходимого для их созревания. Он был впервые обнаружен лауреатом Нобелевской премии химиком-органиком Адольфом Виндаусом.
Фармакологическая группа: провитамины Молекулярная формула C27H44O Молярная масса 384,638
Провитамин D3 в организме человека
Кожа состоит из двух основных слоев: внутреннего слоя, называемого дерма, состоящего в основном из соединительной ткани, и внешнего тонкого эпидермиса. Толщина эпидермиса составляет от 0,08 мм до более 0,6 мм (0,003 до 0,024 дюйма). Эпидермис состоит из пяти слоев: роговой слой, прозрачный слой, зернистый слой, сосочковый слой и базальный слой, в порядке от внешнего к внутреннему. Наиболее высокие концентрации 7-дегидрохолестерина находятся в эпидермальном слое кожи, в частности, в базальном и сосочковом слоях.
Солнечное излучение и синтез провитамина D3
Синтез провитамина D3 в коже происходит при УФ-излучении, которое эффективно проникает только через эпидермальный слой кожи. 7-дегидрохолестерин эффективнее всего поглощает ультрафиолетовый свет при длинах волн между 290 и 320 нм, таким образом, производство витамина D3 происходит только на этих длинах волн. Два наиболее важных фактора, которые управляют генерацией провитамина D3 – это количество (интенсивность) и качество (соответствующие длины волны) излучения УФ. Еще один важный фактор – это количество 7-дегидрохолестерина в коже. При нормальных условиях, в сосочковом и базальном слоях кожи человека находится достаточное количество 7-дегидрохолестерина (около 25-50 мг/см2 кожи).
Источник
7-дегидрохолестерин — 7-Dehydrocholesterol
7-дегидрохолестерин
Имена
Название ИЮПАК
434-16-2Y
ЧЕБИ: 17759Y
388534Y
BK1IU07GKFY
N проверить ( что есть ?) Y N
Ссылки на инфобоксы
7-Дегидрохолестерин ( 7-DHC ) представляет собой зоостерин, который функционирует в сыворотке как предшественник холестерина и фотохимически преобразуется в витамин D 3 в коже , поэтому действует как провитамин -D 3 . Присутствие этого соединения в коже человека позволяет людям производить витамин D 3 ( холекальциферол ) из ультрафиолетовых лучей солнечного света через промежуточный изомер пре-витамина D 3 . Он также содержится в молоке нескольких видов млекопитающих. Ланолин , восковое вещество, которое естественным образом выделяется шерстяными млекопитающими, содержит 7-DHC, который превращается в витамин D под действием солнечного света и затем попадает в организм во время ухода в качестве питательного вещества. У насекомых он является предшественником гормона экдизона , необходимого для достижения взрослой жизни. Его открыл лауреат Нобелевской премии химик-органик Адольф Виндаус .
СОДЕРЖАНИЕ
Место расположения
Кожа состоит из двух основных слоев: внутреннего слоя, дермы , состоящего в основном из соединительной ткани , и внешнего, более тонкого эпидермиса . Толщина эпидермиса составляет от 0,08 мм до более 0,6 мм (от 0,003 до 0,024 дюйма). Эпидермис состоит из пяти слоев ; от внешнего к внутреннему, они являются роговой слой , слой Lucidum , зернистым слоем , слой шиповатый и базальный слой . Самые высокие концентрации 7-дегидрохолестерина обнаруживаются в эпидермальном слое кожи, особенно в базальном слое и шиповидном слое. Следовательно, производство пре-витамина D 3 является наибольшим в этих двух слоях.
Радиация
Синтез пре-витамина D 3 в коже включает УФ-В-излучение , которое эффективно проникает только в эпидермальные слои кожи. 7-Дегидрохолестерин поглощает УФ-свет наиболее эффективно на длинах волн от 290 до 320 нм, и, таким образом, производство витамина D 3 будет происходить в основном на этих длинах волн. Двумя наиболее важными факторами, которые определяют образование пре-витамина D 3, являются количество (интенсивность) и качество (соответствующая длина волны) УФ-В-излучения, достигающего 7-дегидрохолестерина глубоко в базальном слое и шиповатом слое.
Еще одно важное соображение — количество 7-дегидрохолестерина в коже. В нормальных условиях в шиповидном и базальном слое кожи человека имеется достаточное количество 7-дегидрохолестерина (около 25–50 мкг / см 2 кожи) для удовлетворения потребностей организма в витамине D. Недостаточность 7-DHC была предложена в качестве альтернативной причины дефицита витамина D.
Источники
7-DHC может продуцироваться животными и растениями разными путями. В значительных количествах он не продуцируется грибами. Его производят некоторые водоросли , но путь к нему еще не изучен. Он также может вырабатываться некоторыми бактериями.
В промышленности 7-DHC обычно получают из ланолина и используют для производства витамина D3 под воздействием ультрафиолета. Лишайник используется в веганских добавках.
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.
Источник
7-дегидрохолестерин
Структурная формула
Общий
Фамилия
7-дегидрохолестерин
другие имена
(3 S , 10 R , 13 R , 17 R ) -10,13-диметил-17- (6-метилгептан-2-ил) -2,3,4,9,11,12,14,15,16, 17-декагидро-1 H -циклопента [ a ] фенантрен-3-ол
Холеста-5,7-диен-3 β -ол
Провитамин D 3
7-ДЕГИДРОХОЛЕСТЕРИН ( INCI )
Молекулярная формула
С 27 Н 44 О
Краткое описание
белое твердое вещество
Внешние идентификаторы / базы данных
Количество CAS
434-16-2
Номер ЕС
207-100-5
ECHA InfoCard
100.006.456
PubChem
439423
ChemSpider
388534
Викиданные
Q139350
характеристики
Молярная масса
384,34 г моль -1
Физическое состояние
правила техники безопасности
Маркировка опасных веществ GHS
нет пиктограмм GHS
H- и P-фразы
ЧАС: нет H-фраз
П: нет P-фраз
Насколько это возможно и обычно, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям .
7-Дегидрохолестерин — это стерол, который является предшественником холестерина и холекальциферола (витамин D 3 ). 7-дегидрохолестерин был открыт позднее лауреатом Нобелевской премии Адольфом Виндаусом .
содержание
место
Кожа состоит из двух основных слоев. Внутренний слой, дерма , и тонкий внешний слой, эпидермис. Толщина эпидермиса составляет от 0,08 мм до 0,6 мм. Высокая концентрация 7-дегидрохолестерола могут быть найдены в эпидермального слоя, особенно в роговом сосочкового и базальный слой . Производство превитамина D 3 является наибольшим между этими двумя слоями.
функция
Образование холестерина
Фермент 7-дегидрохолестерин редуктаза восстанавливает 7-дегидрохолестерин до холестерина .
В синдроме Смита-Лемли-Opitz, этот фермент является ограниченным в своей деятельности различных мутаций. В результате при этом синдроме уровень 7-дегидрохолестерина в крови слишком высок, а уровень холестерина слишком низок. Холестерин, в свою очередь, служит исходным веществом для стероидных гормонов и желчных кислот .
Образование витамина D.
7-Дегидрохолестерин сначала превращается в превитамин D 3 путем фотолиза УФ-светом с длиной волны 270-315 нм, а затем превращается в витамин D 3 путем термической изомеризации .
радиация
Для синтеза превитамина D 3 требуется УФ-В излучение , которое, однако, практически проникает только в эпидермальные слои кожи. 7-Дегидрохолестерин лучше всего поглощает УФ-свет между длинами волн 290 и 320 нм, поэтому производство витамина D 3 должно происходить между этими длинами волн. Двумя наиболее важными факторами для выработки Превитамина D 3 являются количество (интенсивность) и качество (подходящая длина волны).
Источник
Синтез витамина D в коже
Синтез витамина D в коже
По международным данным, эффективное излучение для синтеза витамина D охватывает спектральный диапазон (255–330 нм) с максимумом около 295 нм (UVB). Воздействие УФ-излучения, индуцирующего покраснение кожи в минимальной эритемной дозе в течение 15–20 минут, способно индуцировать выработку до 250 мкг витамина D (10 000 МЕ).
Кожа человека представляет собой место синтеза витамина D, а также орган-мишень для биологически активной формы этого витамина. Витамин D влияет на многие функции кожи, начиная от пролиферации, дифференцировки и апоптоза кератиноцитов до поддержания барьера и иммунорегуляторных процессов. Кроме того, витамин D рассматривается в качестве терапевтического варианта при многих патологиях кожи.
Кожа выступает в качестве первой линии защиты от различных инфекций. Как известно, она состоит из трех структур: эпидермиса, дермы и гиподермы.
Кератиноциты составляют 95 % всех эпидермальных клеток. Существует несколько эпидермальных слоев, каждый из которых состоит из кератиноцитов на разных стадиях дифференцировки:
базальный слой: состоит из столбчатых пролиферирующих кератиноцитов с обширной сетью кератинов K5 и K14;
слой шиповидных клеток: в этом слое кератиноциты инициируют дифференцировку посредством синтеза кератинов K1 и K10, инволюкрина и фермента трансглутаминазы;
зернистый слой: характеризуется кератиноцитами, богатыми электронно-плотными гранулами белка кератогиалина, содержащего маркеры поздней дифференциации, такие как профилаггрин (предшественник филаггрина) и лорикрин; он также состоит из заполненных липидами пластинчатых тел, которые освобождают свое содержимое в межклеточные пространства между зернистым и роговым слоем;
роговой слой: самый верхний слой, состоит из окончательно дифференцированных ороговевших клеток, известных как корнеоциты. Плазматическая мембрана корнеоцитов заменяется нерастворимым белковым слоем, называемым «ороговевшей оболочкой», состоящим из структурных белков, таких как инволюкрин, лорикрин, филаггрин и небольшой пролин-богатый белок, сшитый трансглутаминазой.
Филаггрин является особенно важной молекулой – он способствует агрегации кератиновых нитей цитоскелета в пучки, что приводит к соединению корнеоцитов в уплощенные диски. Также он способствует гидратации путем протеолиза в пирролидинкарбоновую и трансурокановую кислоту в условиях низкого содержания воды. Постоянная толщина эпидермиса поддерживается тонким балансом между пролиферацией базальных клеток и десквамацией корнеоцитов. Процесс десквамации начинается с деградации корнеодесмосом (модифицированных десмосом) и контролируется рядом протеаз и их ингибиторов. Пептидазы, связанные с калликреином человека (KLK), включая KLK5, KLK7 и KLK14, являются известными протеазами, участвующими в десквамации.
холекальциферол (витамин D3), полученный из продуктов животного происхождения.
Основным источником витамина D у людей является синтез в коже в присутствии солнечного света. Воздействие 7-дегидрохолестерина (7-DHC) ультрафиолетовым излучением B (UVB) с длиной волны 290–315 нм приводит к образованию превитамина D в коже, который термически изомеризуется в более стабильный витамин D (холекальциферол). Витамин D, синтезируемый в коже или получаемый из рациона, подвергается двум реакциям гидроксилирования: сначала в печени фермент витамин D 25-гидроксилаза (CYP2R1) образует 25-гидроксивитамин D, 25 (OH) D, также известный как кальцидиол, и затем в почках 1α-гидроксилазой (CYP27B1) с образованием активного метаболита 1,25-дигидроксивитамина D, 1,25 (OH) 2D, также известного как кальцитриол.
И 25 (OH) D, и 1,25 (OH) 2D могут метаболически инактивироваться путем гидроксилирования 24-гидроксилазой (CYP24A1). Уровни витамина D в сыворотке строго регулируются механизмом обратной связи кальция, фосфора, паратиреоидного гормона, фактора роста фибробластов и самого витамина D. Состояние витамина D оценивается путем измерения уровня 25 (OH) D в сыворотке, который является его основной циркулирующей формой. В соответствии с рекомендациями Американского эндокринного общества дефицит витамина D определяется как уровень 25 (OH) D в сыворотке ниже 20 нг / мл (50 нмоль / л), а недостаточность витамина D – как уровень 25 (OH) D в сыворотке от 21 до 29 нг / мл (52,5–72,5 нмоль / л).
Долгое время считалось, что функция витамина D заключается в поддержании нормальной структуры опорно-двигательного аппарата за счет гомеостаза кальция и фосфора, но в последние несколько десятилетий возросло его влияние на регуляцию клеток, их пролиферацию, дифференцировку, апоптоз и иммунную модуляцию. Эти функции витамина D опосредованы рецептором витамина D (VDR), который после активации взаимодействует с рецептором ретиноида X (RXR) с образованием гетеродимерного комплекса.
Рецептор витамина D (VDR) выполняет в коже и некоторые другие функции, не связанные с 1,25-дигидроксивитамином-D3. Например, VDR играет важную роль в регулировании роста зрелых волосяных фолликулов. При некоторых мутациях VDR нарушается регуляция активности соответствующего гена, что приводит к таким аномалиям развития волосяного фолликула, как очаговая или полная алопеция (выпадение волос). VDR также является опухолевым супрессором. Рецептор VDR принадлежит к тем немногим факторам, которые выполняют эти функции. Кроме того, 1,25-дигидроксивитамин-D3 является мощным иммуномодулятором кожи.
Витамин D играет жизненно важную роль в коже: кератиноциты являются не только источником витамина D, но и ответчиком на его активную форму. Они являются единственными клетками в организме, которые могут синтезировать витамин D из его предшественника 7-DHC и оснащены всем ферментативным механизмом (CYP27A1 и CYP27B1), необходимым для метаболизма витамина D в его активный метаболит 1,25 (OH) 2D. Витамин D3 синтезируется в коже из его предшественника 7-DHC под воздействием UVB и метаболизируется до его активной формы 1,25 (OH) 2D3 через две последующие реакции гидроксилирования ферментами CYP27A1 и CYP27B1. Он становится неактивным через катаболический фермент CYP24A1.
Доказано, что витамин D влияет на пролиферацию и дифференцировку клеток кожи либо напрямую, либо через его взаимодействие с кальцием. Многие исследования in vitro показали дозозависимое влияние витамина D на пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов. Было обнаружено, что при низкой концентрации ( 10−8) ингибирует пролиферацию и способствует дифференцировке. 1,25 (OH) 2D способствует дифференцировке кератиноцитов за счет повышенного синтеза структурных компонентов (инволюкрин, трансглутаминаза, лорикрин и филаггрин) ороговевшей оболочки. Влияние витамина D на дифференцировку также частично обусловлено повышением внутриклеточного уровня кальция, вызванным стимуляцией рецептора кальция, повышением экспрессии фосфолипазы C-γ1 и усилением образования церамидов.
Витамин D может также непосредственно регулировать дифференцировку кератиноцитов посредством взаимодействия с VDR. Процесс опосредованной витамином D эпидермальной дифференцировки через VDR является последовательным и требует избирательного связывания VDR с двумя основными коактиваторами: белком, взаимодействующим с рецептором витамина D (DRIP), и соактиватором стероидных рецепторов (SRC). Было отмечено, что DRIP205 преимущественно экспрессируется в пролиферирующих кератиноцитах и, по мере дифференцировки клеток, экспрессия DRIP205 снижается, а экспрессия SRC3 увеличивается. Было продемонстрировано, что кальций также регулирует экспрессию этих 2 коактиваторов и взаимодействует с VDR для дифференцировки кератиноцитов.
Другим аспектом пролиферации и дифференцировки кератиноцитов является поддержание эпидермального барьера. Исследования показали, что местное применение кальцитриола (1,25 [OH] 2D) восстанавливает барьер проницаемости, который был нарушен при применении кортикостероидных препаратов или лаурилсульфата натрия. Витамин D опосредует свое влияние на эпидермальный барьер благодаря усиленному синтезу структурных белков ороговевшей оболочки. Кроме того, 1,25 (OH) 2D регулирует процессинг гликозилкерамидов с длинной цепью, необходимых для образования липидного барьера.
Влияние витамина D на апоптоз кератиноцитов зависит от дозы, как и его влияние на пролиферацию клеток. В физиологических концентрациях витамин D предотвращает апоптоз, а в высоких концентрациях он может вызывать апоптоз в кератиноцитах.
Врожденная иммунная система кожи включает физические барьерные структуры, такие как роговой слой, иммунные клетки (нейтрофилы, моноциты, макрофаги, дендритные клетки, естественные клетки-киллеры [NK] и т. д.) и антимикробные пептиды (AMP). Кожный синтез AMP является основным механизмом защиты кожи от воздействия окружающей среды или микробной инвазии. Многие резидентные клетки кожи (кератиноциты, себоциты, клетки эккринной железы и тучные клетки) и циркулирующие клетки (нейтрофилы и NK-клетки) способствуют синтезу AMP в коже. Известно более 20 белков с антимикробной функцией, которые распознаются в коже; однако β-дефензин и кателицидины являются двумя основными группами AMP кожи. Кателицидин и β-дефензин опосредуют антимикробную активность либо непосредственно, разрушая мембрану бактериальной клетки и оболочку вируса, либо косвенно, воздействуя на различные сигнальные пути в клетках, чтобы инициировать ответ хозяина. Уровень AMP низок в неповрежденной коже и увеличивается после разрушения барьера или инфекции. Одним из возможных путей достижения этой цели является усиление экспрессии CYP27B1 после повреждения кожи, что увеличивает локальный синтез активного витамина D. Кателицидин и β-дефензин являются прямыми мишенями для транскрипции витамина D, причем кателицидин индуцируется связыванием комплекса 1,25 (OH) 2D-VDR с VDRE в области промотора гена; однако, β-дефензин требует ядерного фактора κB вместе с комплексом 1,25 (OH) 2D-VDR для его транскрипции. Также показано, что витамин D регулирует синтез AMP с помощью механизмов, отличных от прямой активации транскрипции. Активность кателицидина и других AMP в коже человека контролируется путем ферментативной обработки сериновыми протеазами KLK5 и KLK7. В одном из исследований показано, что 1,25 (OH) 2D3 может влиять на продукцию AMP в коже, регулируя синтез и протеазную активность KLK5 и KLK7.
Помимо регуляции синтеза AMP в коже, 1,25 (OH) 2D3 и кальципотриол (аналог витамина D) опосредуют иммуносупрессивное действие в коже за счет снижения презентации антигена либо непосредственно, воздействуя на клетки Лангерганса, либо косвенно, модулируя выработку цитокинов кератиноцитами. В последнее время многие исследования показали, что кальципотриол обеспечивает толерантность или иммуносупрессию в коже путем индукции CD4 + CD25 + T-регуляторных (Treg) клеток, что предотвращает последующую антиген-специфическую пролиферацию CD8 + T-клеток и продукцию IFN-γ. Исследования, изучающие влияние витамина D на Т-клетки в коже, противоречивы. В то время как некоторые исследования показали, что 1,25 (OH) 2D3 и его аналоги предотвращают инфильтрацию Т-клеток кожи путем подавления экспрессии, другие исследования показали, что 1,25 (OH) 2D3 индуцирует экспрессию специфического рецептора CCR10 на T -клетки. Было показано, что сезонные колебания уровня витамина D влияют на экспрессию рецепторов кожи (в течение лета этот уровень повышен).
Постоянное длительное пребывание на солнце, как известно, может приводить к повреждению упругой структуры кожи и возрастанию риска развития морщин. Тем не менее, исходя из понимания важности воздействия солнца для образования в коже витамина D3, для синтеза достаточного количества витамина D3 было бы разумным пребывание на солнце с незащищенной кожей в течение ограниченного промежутка времени. При правильном применении солнцезащитных средств (2 мг/см2, т. е. приблизительно 25–30 г на все тело взрослого человека в купальнике), количество витамина D3, образующегося в коже, снижается более чем на 95%. Воздействие солнечного света в течение 5–15 мин. с 1000 до 1500 весной, летом и осенью, как правило, является достаточной экспозицией для людей с II или III типом кожи . При этом доза облучения составляет приблизительно 25 % экспозиции, необходимой для возникновения минимальной эритемной реакции, т. е. небольшого порозовения кожи. После такого воздействия рекомендуется применение солнцезащитного крема с SPF 15 и более для предотвращения вредного влияния хронического длительного воздействия солнечных лучей.
Таким образом, витамин D является важным и необходимым, действующим как индикатор общего состояния здоровья и хорошего самочувствия. Доказано его огромное влияние на ряд кожных заболеваний (псориаз, экзема, акне, атопический дерматит, рак кожи и т.д.). Поэтому необходимо контролировать уровень витамина D и корректировать его дефицит.
Y
N проверить ( что есть ?) 
Y 
N
