VITAMIN D (KALSIFEROL) Dr. Inge Permadhi MS
Sifat kimia vitamin D Tidak tahan panas dan oksidasi Diaktifkan oleh sinar uv Vitamin D1 tidak ada Vitamin D2 adalah bentuk sintetik dari vitamin D yang dihasilkan dari iradiasi UV “plant yeast steroid ergosterol” (ragi yang bila terkena uv akan menghasilkan ergosterol) Vitamin D3 hormon steroid steroid Vitamin D4 aktivitas biologisnya paling lemah
Vitamin D Ada 2 jenis steroid
uv
– Tumbuhan : ergosterol D2 (ergokalsiferol) uv – Hewan dan manusia : 7 dehidrokolesterol D3 (kolekalsiferol)
Digesti, absorpsi, transportasi, metabolisme 7 dehidrokolesterol disintesis di glandula sebaseous kulit dan terdistribusi di epidermis dan dermis Vitamin D3 terbentuk di kulit, dipengaruhi oleh : sinar uv, lama terpapar, pigmentasi kulit Kolekalsiferol akan berdifusi dari kulit ke darah dengan transport α2 globulin vitamin D - binding protein (DBP) (= transkalsiferin) yang disintesis oleh hati
Kolekalsiferol (D3)
(Pro hormon)
Hormon Steroid
Diet + uv
Skin + uv D3
Hati
25 hidroksilase Pro-hormon
25 (OH)D3
Ginjal
24R,25(OH)2D3 hidroksilase
1α,25(OH)2D3 hidroksilase
24R,25(OH)2D3
1α,25(OH)2D3
Hormon Steroid
Target organ Intestine
Bone
Absorpsi
Resorpsi Ca
P
25(OH)D3 = kalsidiol 1α,25(OH)2D3 = kalsitriol
Digesti, absorpsi, transportasi, metabolisme Vitamin D dari diet diabsorpsi bersama dengan misel berdifusi pasif ke dalam sel intestinal 50% vitamin D yang berasal dari diet akan diabsorpsi Absorpsi dimulai di duodenum dan paling banyak diabsorpsi di bagian distal usus halus Vitamin D akan terikat kilomikron sistem limfatik hati Sebagian vitamin D akan terikat DBP dan dibawa ke jaringan ekstrahepatik Penyimpanannya di hati, kulit, otak, tulang dan jaringan-jaringan lain
Digesti, absorpsi, transport, metabolisme D3 atau 25 (OH) D3 oleh enzim 25 hidroksilase di HATI akan diubah menjadi 25(OH)D3 (= Kalsidiol) kemudian akan masuk dalam sirkulasi dengan terikat oleh DBP Darah merupakan single pool (storage site) dari 25(OH)D3 dan half-life ± 3 minggu. 25(OH)D3 merupakan simpanan yang kurang aktif tetapi paling banyak, jumlahnya 1000 kali lebih banyak daripada 1,25(OH)2D3). Jadi 25(OH)D3 merupakan indikator vitamin D dalam darah (1,25(OH)2D3 tidak menjadi indikator vitamin D karena waktu paruh dalam sirkulasi hanya <4 jam) Bila kadar 25(OH)D3 menurun maka akan terjadi pelepasan kolekalsiferol dari penyimpanannya di kulit, otot dan jaringan adiposa.
Metabolisme Enzim 25 hidroksilase bekerja tanpa kontrol yang ketat, sedangkan enzim 1α,25(OH)2D3 hidroksilase dikontrol oleh beberapa mekanisme kontrol dan umpan balik. Ginjal akan menghasilkan hormon steroid – Melalui enzim 1 hidroksilase (atau 1α,25(OH)2D3 hidroksilase) dihasilkan 1α,25(OH)2D3 (kalsitriol) – Bila kalsitriol sudah cukup tersedia, maka enzim 24 hidroksilase (atau 24R,25(OH)2D3hidroksilase) akan akan meningkat di ginjal untuk membentuk 24R,25(OH)2D3 yang diduga berperan pada mineralisasi tulang
Metabolisme Regulasi hormon 1α,25(OH)2D3 diatur oleh : – ↑ PTH – Kadar kalsium rendah ↑ 1α,25(OH)2D3 hidroksilase – Kadar fosfat rendah – Status vitamin D 25(OH)D3 aktivitas biologi 5x lebih kuat daripada vitamin D3 1,25(OH)2D3 aktivitas biologi 10x lebih kuat daripada vitamin D3
Fungsi hormon kalsitriol Fungsi kalsitriol yang terpenting adalah regulator biologik untuk homeostasis kalsium Bila kadar Ca serum maka PTH akan disekresikan akan mempengaruhi ginjal untuk memproduksi kalsitriol Bila kadar P serum akan berefek sama, tetapi tidak melalui aktivitas PTH, namun langsung mempengaruhi perubahan 1,25(OH)D3 1,25(OH)2D3 Efek kalsitriol Ca dan P uptake dengan absorpsi dari usus dan mobilisasi dari tulang Melalui PTH, vitamin D akan mempengaruhi reabsorpsi Ca dari tulang dan reabsorpsi Ca – P dari tubulus renalis Di usus halus, vitamin D akan meningkatkan kerja calbindin-9K, yang merupakan calcium-binding protein yang terdapat di usus halus dan berperan pada absorpsi kalsium di enterosit dan juga mempengaruhi kalsium transporter.
EFEK KERJA HORMON KAKLSITRIOL TERHADAP HOMEOSTASIS KALSIUM
Fungsi hormon kalsitriol Di osteoblast vitamin D mempunyai target kerja yaitu protein matriks tulang, osteokalsin dan ostepontin yang berperan dalam mineralisasi tulang. Vitamin D juga akan mempengaruhi calbindin-D yang mencegah apoptosis sel osteoblast akibat rangsangan TNF atau glukokortikoid.
EFEK KERJA HORMON KALSITRIOL
Metabolisme 24R,25(OH)2D3 (hormon steroid ?) Kombinasi kalsitriol dan 24R,25(OH)2D3 dibutuhkan untuk mendapatkan respon biologi yang normal Defisiensi 24R,25(OH)2D3 menyebabkan terganggunya mineralisasi matriks osteoid
Kebutuhan Angka kebutuhan dipengaruhi : – – – – – –
Usia Jenis kelamin Kadar mealnin (warna kulit) Pemakaian tabir surya : SPF 8 menurunkan produksi vitamin D3 dari kulit >95% Cuaca/musim Waktu pajanan sinar matahari
Vitamin D3 dapat diperoleh cukup secara endogen dari paparan sinar matahari. Paparan sinar matahari sebesar satu satuan minimal erythemal dose (MED) yaitu mulai munculnya kemerahan yang ringan di kulit, sudah dapat meningakatkan konsentrasi vitamin D yang setara dengan suplementasi 10.000 – 20.000 IU
– Intensitas UV di Jakarta puncaknya Pk 11.00 – 13.00 1 – 2 MED/jam (Penelitian Setiati) – Paparan sinar matahari di muka dan lengan Pk 09.00 25 menit atau Pk 11.00 – 13.00 15 menit sudah meningkatkan konsentrasi vitamin D sebesar 2700 IU tiap kali pemaparan – Mencegah defisiensi vitamin D : paparan sinar matahari 15’ – 30’ ,2 – 3 kali/minggu atau 2 jam/minggu
Kebutuhan RDA 1998 : per hari – Bayi, anak, dewasa < 51 th : 200 IU (5 µg) – < 51 th : 400 IU (10 µg) – 51 – 70 th : 600 IU (15 µg) – Kehamilan dan menyusui : 200 IU (5 µg) – Suplementasi hingga konsentrasi 800 IU masih dianggap aman.
Bahan makanan sumber Bahan makanan hewani khususnya ikan laut seperti salmon, sarden, herring, dan minyak ikan Butter, kuning telur, hati, minyak sayur sedikit mengandung vitamin D Tumbuhan, buah-buahan, kacang miskin vitamin D
Defisiensi Defisiensi : (ada bermacam-macam batasan) – Defisiensi ringan/insufisiensi: 50nmol/L (20ng/L) – Defisiensi sedang: 37.5nmol/L (15ng/L) – Defisiensi berat: 20nmol/L (8ng/L)
Penyebab defisiensi : – – – – –
kurangnya asupan vitamin D kekurangan sinar UV malabsopsi lemak gangguan pada paratiroid, hati, ginjal Penyakit tertentu seperti lupus eritematosus sistemik, imobilisasi, melanoma
Defisiensi Anak-anak riketsia Dewasa osteomalasia terjadi penumpukan osteoid dengan mineralisasi yang kurang pada permukaan tulang). Berbeda dengan osteoporosis yang merupakan penurunan total massa tulang tanpa ada gangguan mineralisasi. Klinis osteomalasia : kecenderungan jatuh dan patah tulang Lain-lain osteoporosis, diabetes, kanker (kolon, payudara, ovarium, prostat), penyakit autoimun (asma, artritis reumatoid, psoriasis, sklerosis multiple), miopati proksimal, penyakit kardiovaskuler, hipertensi dll
Toksisitas E/ : – suplementasi vitamin D yang berlebihan (bukan dari BMS) misalnya karena minum susu yang difortifikasi vitamin D tinggi – Suplementasi vitamin D oral atau injeksi >40.000 IU/minggu atau >1000 IU/hari – Risiko toksisitas tidak akan diakibatkan oleh vitamin D dari sumber endogen, meskibun seseorang terpapar secara berlebihan dari sinar matahari. Hal ini disebabkan karena baik prokolekalsiferol dan kolekalsiferol akan mengalami proses transformasi, hanya sesuai kebutuhan, sedangkan sebagian lagi akan menjadi beberapa fotoisomer dengan aktivitas biologik yang sangat rendah.
G/ : hiperkalsemia, hiperkalsiuria, anoreksia, nausea, muntah, haus, poliuria, kelemahan otot, nyeri pada persendian, demineralisasi tulang difus, disorientasi umum, gangguan pada berbagai sel kematian
Toksisitas Alasan terjadinya toksisitas : akibat hambatan regulasi metabolisme vitamin D3 atau 25 (OH) D untuk menjadi 25(OH)D3 di hati sehingga terjadi peningkatan kadar 25(OH)D sampai 10 - 20 kali normal
