YADA ZNEN VTAMNLER Yada znen vitaminlerin A D

YAĞDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER

• Yağda çözünen vitaminlerin (A, D, E, K) tümü izopren türevi olan apolar hidrofobik moleküllerdir. • Vücutda yeterli miktarda sentezlenemediklerinden diyetle alınmaları gerekir. • Emilimleri sonrasında lipoproteinler ile veya spesifik bağlayıcı proteinlerle kanda taşınırlar. • Yağlarla birlikte emilen ve idrar ile atılmayan bu vitaminler yağ dokusu ve KC’de depolanmaktadır.

A VİTAMİNİ • A vitamini (retinol) bir sikloheksenil halka taşıyan poliizoprenoid bileşiklerdir. • A vitamini, A vitamininin biyolojik aktivitesini gösteren hayvansal kaynaklı tüm bileşikleri (retinol, retinoik asit ve retinal) temsil eden bir terimdir.

• Retinol A vitamini aktivitesini tümüyle diğerleri ise kısmen gösterir. • Retinoidler sözcüğü, retinolün doğal ve sentetik analoglarını ifade eder. • Sebzelerde A vitamini sarı bir pigment olan β karoten halinde provitamin olarak birbirine bağlı 2 retinal şeklinde bulunur. • β -karoten etkili bir şekilde A vitaminine metabolize olmadığından retinol ile kıyaslandığında A vitamini için yalnızca altıda bir oranında etkili bir kaynaktır.

Diyetle alınan yağda çözünmüş retinol esterleri, serbest retinol ve yağ asitlerine hidrolize olurlar ve ince barsak epitelinden doğrudan absorbe edilirler. • Diyetdeki β -karotenler, β -karoten dioksijenaz enzimi aracılığıyla parçalanalırlar. Bu reaksiyonda O 2 kullanır ve safra tuzlarının varlığında hızlanır, sonuçda 2 molekül retinaldehid (retinal) oluşur. • Retinal barsak mukozasında NADPH kullanan Retinaldehid Redüktaz enzimi ile retinole indirgenir. Retinalin küçük bir bölümü ise retinoik asit’e yükseltgenir.

• Emilim sonrasında retinol doymuş yağ asitleriyle esterleşir ve şilomikronların yapısına girerek kan akımına geçer. • Şilomikronlar retinol muhtevalarıyla birlikte KC tarafından alınır ve lipositlerde lipoglikoprotein ile ester olarak depolanır • Gerektiğinde hidrolize olur ve retinol, apo-retinolbağlayıcı proteine (RBP) bağlanarak dokulara taşınır. • Retinoik asit ise plazmada albümine bağlanarak taşınır • Retinol, ekstrahepatik hücrelere girince hücresel retinol bağlayıcı proteine (CRBP) bağlanır.

• A vitamini toksisitesi, RBP kapasitesinin aşılması nedeniyle hücrelerin bağlı olmayan serbest retinole maruz kalması nedeniyle oluşur.

Biyolojik işlevleri: • Retinoik asit, glikoprotein sentezine katılarak A vitamininin büyüme ve farklılaşma ile ilgili fonksiyonlarını gerçekleştirir. Ancak, ne retinal’in görme ilgili fonksiyonlarını, ne de retinol’ün üreme sistemi ile ilgili fonksiyonlarını yerine getiremez. • Retinol, CRBP’ye bağlanınca çekirdeğe taşınır ve nükleer proteinlere bağlanır ve bazı genlerin ekspresyonunun kontrolünde görev alır.

• Retinal görme pigmenti rodopsinin yapıtaşıdır. Rodopsin alacakaranlıkta görmeden sorumlu rod (basil, çubuk) hücrelerinde bulunur ve opsin adlı proteine bağlı 11 -cis-retinalden oluşmuştur. • Rodopsin ışığa maruz kalınca hepsi-trans-retinal ve opsin’e parçalanır. • Bu reaksiyon rod hücresinin membranında konformasyonel bir değişikliğe yol açarak bir kalsiyum iyon kanalını indükler. • Kalsiyum iyonlarının hızlı içeri girişi bir sinir impulsunu tetikler. Böylece ışık beyin tarafından algılanır.

• A vitamini eksikliğinde görülen ilk bulgu gece körlüğüdür. • Aşırı eksikliğinde kseroftalmi (konjoktiva ve kornea kuruluğu) oluşmaktadır. Tedavi edilmezse körlüğe neden olmaktadır. • Akne ve psöriazis diğer eksiklik belirtilerindendir.

• Retinoidlerin ve karotenoidlerin anti-kanser etkilerinin olabileceğine ve antioksidan etkilerine dair çalışmalar bulunmaktadır.

D VİTAMİNİ • D vitamini steroid yapılı bir prohormondur. Vücutta metabolik değişikliklere uğrayarak kalsiyum ve fosfat metabolizmasında önemli rolü olan kalsitriyol denilen hormona dönüşür • Az miktarda balık yağı, yumurta sarısı gibi yiyeceklerle alınır fakat kalsitriol sentezinde kullanılan D vitamininin büyük bölümü epidermisin malpigi tabakasında ultraviole ışık etkisiyle hayvanlarda 7 -dehidrokolesterol’den sentezlenir. Bu non-enzimatik bir fotoliz reaksiyonudur ve vitamin D 3 (kolekalsiferol) sentezlenmiş olur.

• Benzer şekilde diyetle alınan bitki steroidi olan ergosterol de fotoliz ile vitamin D 2 (ergokalsiferol)’yi oluşturur. • D 2 vitamini bazı ülkelerde sütü zenginleştirmek için kullanılır. • D 2 ve D 3 vitaminleri biyolojik olarak aktif değillerdir. • Globulin yapısında “D vitamini bağlayıcı protein” adı verilen spesifik bir transfer proteinine bağlanarak karaciğere gelir. Burada karaciğer endoplazmik retikulumunda 25. karbondan hidroksilasyona uğrar.

• 25 -OH D 3 sirkülasyonda en fazla bulunan D vitamini formudur ve D vitamini bağlayıcı proteine bağlanarak böbreklere taşınır. • 25 -OH D 3 tam biyolojik aktivite gösterebilmesi için 1. karbondan tekrar hidroksilasyona uğraması gerekir. Bu işlem renal proksimal tüp mitokondrisinde gerçekleşir. Bu reaksiyonla en potent D 3 vitamini metaboliti olan 1, 25(OH)2 D 3 (=1, 25 dihidroksikolekalsiferol =1, 25 dihidroksi vitamin D 3 =Kalsitriol) sentezini sağlar.

• 1 -α-hidroksilaz aktivitesine sahip diğer bazı dokularda vardır. Bunlar plasenta ve kemiktir. Plasenta önemli bir ekstra renal kalsitriol kaynağıdır. Kemik ise bu bakımdan daha az önemlidir.

Metabolizma ve Sentezinin Düzenlenmesi • Hipokalsemi parathormon (PTH) aracılığıyla, hipofosfatemi ise direkt olarak 1 -α-hidroksilaz aktivitesinde artışa neden olmaktadırlar. • Artmış kalsitriol seviyeleri ise 1 -αhidroksilazı inhibe eder ve 24 -hidroksilaz oluşumunu stimüle ederek, inaktif bir yan ürün olan 24 -25, (OH)2 D 3 yapımını sağlar.

Metabolizmadaki Etkileri * Barsaklardan kalsiyum ve fosfat emilimini artırır. Ayrıca burada kalsiyum bağlayan protein miktarını artırır. * Kemikden kalsiyum ve fosfat mobilizasyonunu artırır. * Böbreklerden kalsiyum geri emilimini artırır. Sonuçta serum kalsiyum ve fosfat düzeyini yükselmesine yol açar.

Patofizyoloji • D vit eksikliğinde çocuklarda raşitizm, yetişkinlerde osteomalazi görülmektedir. • Raşitizm, düşük plazma kalsiyum ve fosfor seviyeleri ve iskelet deformiteleri ile seyreden bir hastalıktır. • D vitamini-bağımlı raşitizmin 2 kalıtsal tipi vardır. Tip I : 25 OH-D 3’ün kalsitriole çevrilmesinde bir defekt vardır. Tip II: DNA-bağlayan bölgede tek bir aminoasit değişikliği vardır. Bu durum reseptörün fonksiyon yapamamasına yol açar.

• Renal osteodistrofi ise renal parankim hasarlarında, kalsitriol oluşumu azalmasına bağlı kalsiyum absorbsiyonu azalmasının neticesinde hipokalsemi nedeniyle oluşan parathormon artışı ile artmış kemik yıkılımı, yapısal değişiklikler ve semptomlar olarak bilinir. D vitamini ile erken tedavi bu kötü gidişi engelleyebilmektedir.

• D vit toksikozunda ise iştah kaybı, bulantı kusma, görülür. Artmış kalsiyum absorbsiyonu ve kemik rezorbsiyonu nedeniyle oluşan hiperkalsemi birçok organda kalsiyum birikmesine yol açar.

E VİTAMİNİ • Doğal olarak bulunan ve E vitamini olarak adlandırılan 8 tokoferolden alfa-tokoferol en yaygın bulunanı ve biyolojik olarak yüksek aktiviteye sahip olanıdır. • Buğday, ayçiçek yağı, mısırözü yağı ve soya yağı E vitaminince zengin yiyeceklerdendir.

• Alfa-tokoferol ince barsaklardan kolayca emilir. Şilomikronların yapısına girerek karaciğere gelir. Diğer dokulara da lipoproteinlerin yapısı içerisinde gönderilir. • Plazma zarı, ER zarı, mitokondri zarı gibi hücre içindeki zarlarda daha konsantre biçimde bulunur.

E vitamini en önemli doğal antioksidandır. Yapısındaki hidroksil grubu üzerinden peroksil radikalleri ile reaksiyona girer. C vitamini tokoferolü yenilemede görevlidir. Sonuçta oluşan oksidasyon ürünleri glukuronik asitle birleşerek safrayla vücuttan atılmaktadır. Ayrıca E vitamininin selenyum metabolizmasına katkısı nedeniyle de antioksidan değeri vardır. Yüksek oksijen konsantrasyonlarında da etkili bir antioksidan olduğundan eritrosit zarlarında, akciğerlerde, bronş ve bronşiollerde çok bulunur.

• Gebelikde, laktasyon döneminde, dolaşım bozukluğu olan yaşlılarda, yeni doğanda ve prematürelerde E vitamini ihtiyacı artmıştır. (Yenidoğan anemisi) • Yağ absorbsiyonunun bozulması E vitamini eksikliğine yol açabilir.

K VİTAMİNİ • K 1 vitamini: Bitkisel yağlarda, yeşil yapraklı sebzelerde ve kepekte bulunur, fillokinon adını alır. • K 2 vitamini: Barsak bakterileri tarafından sentezlenir. Menakinon adını alır • K 3 vitamini: Sentetik K vitaminidir. Menadion adı verilir.

• Yağ absorbsiyonunun bozukluğu, antibiyotik kullanımı gibi durumlarda eksikliği ortaya çıkabilir. • K vitamini II, VII, IX ve X nolu pıhtılaşma faktörlerinin posttranslasyonel modifikasyonlarında görevlidir, glutamikasit kalıntılarının karboksilasyonunda kofaktördür. Yapılan bu modifikasyon molekülün kalsiyum iyonunu bağlamasını sağlar.

• K vitamini siklusu, K vitamininin tekrar redüklenmesini sağlar. • K vitamini bağımlı karboksilaz reaksiyonu pek çok dokunun endoplazmik retikulumunda meydana gelir. • Bunun için O 2, CO 2 ve K vitamininin redükte formu olan hidrokinon gereklidir.

• K vitamini siklusu KC endoplazmik retikulumunda olur. Okside K vitamini (2, 3 epoksit) 2, 3 -epoksit redüktaz enzimi tarafından K vitamininin kinon formuna çevrilir. Reaksiyon dikumarol, varfarin gibi antikoagülanlar tarafından inhibe edilir. • Antikoagülanlarla zehirlenme durumunda dışarıdan K vitamini verilerek reaksiyonun bu basamağı by-pass edilebilir.

• Plasenta K vitaminini fetusa yeterli olarak geçiremediğinden ve bebeklerde barsaklar steril olduğundan K vitamini yetersizliği yeni doğan bebeklerde görülebilir. Eğer protrombin seviyesi çok düşerse hemorajik sendrom görülebilir. Normal bebeklerde doğumdan hemen sonra K vitamini plazma konsantrasyonu düşer, fakat çocuğun beslenmesiyle tekrar yükselir. • K vitamini yetmezliği; pankreas disfonksiyonu, bilier hastalıklar, intestinal mukoza atrofisi veya her türlü steatoreye bağlı yağ malabsorbsiyonunda görülebilir.