с йт ь гипотезы, не выдержавшие испытания временем, то обсуж дению подлежат две основные точки зрения:
1) витамин D (или его дериваты) повышают способность ионов кальция к диффузии через стенку кишечника, противодействуя влиянию факторов, снижающих концентрацию Са 2+ или увеличивая проницаемость мембраны кишечного эпителия [63];
2) витамин D необходим для формирования или запуска специальной транспортной системы для кальция в кишечной стенке [103]
Обе точки зрения за последние годы обогатились новыми экспериментальными доказательствами, хотя полной ясности в вопрос об интимном механизме действия витамина D они не внесли [см. обзоры 4, 42, 55, ПО].
При помощи меченного тритием витамина D удалось проследить за образованием и обменом его метаболитов в организме рахитичных животных. Основными метаболитами, циркулирующими в крови, оказались 25-оксихолекальциферол и 25-оксиэргокальциферол*, обладающие в 1,5 раза большей активностью, чем исходный витамин. В кишечнике же активной формой витамина является 1,25-дигидроксихолекальциферол. Последний образуется в почках из 25-оксипроизводных витамина D и в 4—5 раза более активен для предупреждения рахита, чем нативный витамин D .
В процессе метаболизма образуются и другие активные формы витамина, например сульфатированные**. Значительная часть введенного витамина (от 30 до 70%) подвергается инактивации и выведению из организма разными путями (с желчью, калом, мочой, частично с молоком). В связи с этим желчь нельзя рассматривать как секрет, способствующий абсорбции кальция благодаря высокому содержанию в нем витамина D. При выключении желчных протоков всасывание кальция снижается как у нормальных, так и у рахитичных цыплят [59].
Образование в организме физиологически активных форм витамина D объясняется наличием 10—16-часового лаг-периода (периода между моментом перорального или внутривенного введения витамина в организм и началом его стимулирующего эффекта на абсорбцию кальция), а также отсутствие влияния витамина на абсорбцию в опытах на изолированных участках кишечника in vitro. Общая схема метаболизма витамина D в организме приведена на рисунке 6.13.
Другим важным открытием [103, 111] было выделение из слизистой кишечника витамин D-зависимого низкомолекулярного водорастворимого кальцийсвязывающего белка (см. раздел 6.13)***.
*** Образуются в печени вследствие гидроксилирования витамина D в поло** ж е н и и 25.
**** Эта фракция составляет основную часть D-витаминной активности молока. *** Белок образует комплексы и** с другими щелочноземельными элементами. Сродство белка к катионам убывает в следующем порядке: Са, Sr, Ва, Mg.
Рис. 6.13. Схема метаболизма витамина D.
Установлено, что его содержание в слизистой тесно коррелирует с увеличением абсорбции кальция и (до известного предела) с D-витаминной полноценностью рациона. У кур-несушек количество белка в слизистой кишечника увеличивается после снесения первого яйца и остается высоким в течение всего периода яйцекладки [47].
Высказано предположение [4, 55, ПО], что 1,25-дигидрооксикальциферол индуцирует образование кальцийсвязывающего белка в цитоплазматической фракции эпителиальных клеток. Схематично это выглядит так. Специальные рецепторы на хромосомах ядер эпителия фиксируют 1,25-дигидрооксихолекальциферол. Последний оказывает депрессорный эффект, стимулируя биосинтез информационной РНК для кальцийсвязывающего белка. Информационная РНК несет соответствующую информацию в рибосомы цитоплазмы, где с помощью транспортной Р Н К происходит биосинтез белка. Антибиотик актиномицин D и синтетический аналог глюкокортикоидов преднизолон, введенные рахитичным животным перед дачей витамина D, ингибируют стимуляцию витамином D абсорбции кальция в кишечнике и биосинтез кальцийсвязывающего белка. Поскольку актиномицин блокирует ДНК-зависимый синтез РНК, это рассматривается как доказательство участия витамина D в синтезе РНК, кодирующих образование кальцийсвязывающего белка. По мнению Вассермана [ПО], аналогичным образом при участии производных витамина D осуществляется синтез кишечной АТФ-азы и щелочной фосфатазы — ферментов, играющих важную роль в механизме всасывания ионов кальция и фосфата.
Эта довольно стройная теория имеет, однако, уязвимые места, Возражения оппонентов сводятся к следующему [42, 55]:
а) не подтверждены убедительно данные о связывании меченого витамина D хроматином ядер; локализацию же его на мембране ядра можно рассматривать как облегчение доступа к ядерному материалу именно ионов Са 2*, а не витамина;
б) увеличение синтеза Р Н К в эпителии кишечника у рахитичных животных под влиянием витамина D свидетельствует лишь об общем усилении ДНК-зависимого синтеза РНК и белков вследствие ускоренного роста слизистой. Соответственно следует оценивать и изменение микроструктуры клеточного эпителия под влиянием витамина D;
в) подавление биохимического эффекта витамина D актиномицином и другими ингибиторами не является доказательством роли витамина D как генетического индуктора. Его можно интерпретировать как отражение поврежденного общего синтеза нуклеиновых кислот и белков в быстрообновляющихся клетках слизистой кишечника;
г) актиномицин нарушает процесс превращения 25-оксихолекальциферола в 1 ,25-диоксихолекальциферол. Введение последнего рахитичным животным вызывает быстрое и значительное усиление всасывания кальция в тонком кишечнике, которое не снимается актиномицином;
д) в двенадцатиперстной кишке витамин D усиливает перенос ионов Са 2+ в обоих направлениях, т.е. механизм его действия связан с увеличением проницаемости стенки кишечника. Усиление диффузии Са 2+ через стенку под действием витамина D может быть отчасти объяснено его подавляющим влиянием на поглощение кальция митохондриями.
Таким образом, можно констатировать, что основной механизм действия витамина D на абсорбцию кальция остается пока недостаточно ясным.
Очевидно, что в организме витамин D подвергается превращениям, в процессе которых образуются высокоактивные дериваты,, по-видимому, влияющие на разные стороны обмена. На уровне кишечника таким соединением является 1 ,25-диоксихолекальциферол, усиливающий образование кальцийсвязывающего белка.. Однако роль 1 ,25-диоксихолекальциферол а как генетического индуктора специфического белкового синтеза не доказана. Более правдоподобно предположение об усилении образования кальцийсвязывающего белка из неактивного предшественника, что связано с индукцией синтеза РНК и белков [56].
Не ясен также механизм участия специфического белка в переносе кальция. Возможно, что этот белок наряду с другими (синтез которых также зависит от витамина D) является компонентом насоса, осуществляющего активный перенос кальция против концентрационного и электрохимического градиента (80). Может,, быть, связывая ионы кальция, а затем их освобождая, белок спо-
