[헬스컨슈머] 인간의 주요 비타민D3 공급원은 태양이다. 햇빛의 자외선B(UVB) 광선은 피부의 전구체를 비타민 D3(콜레칼시페롤)로 전환하며, 생성되는 비타민D의 양은 자외선 지수, 햇빛에 노출되는 시간, 피부 노출량, 피부의 멜라닌 등 여러 요인에 따라 달라진다.
11월은 비타민D 인식의 달이자, 11월 2일 세계 비타민 D의 날이다. 이 시기는 햇빛이 더 이상 피부에서 비타민D 생성을 유발할 만큼 강하지 않기 때문에 비타민D 수치가 떨어지는 시기다.
햇빛을 충분히 받지 못하거나 태양의 각도 때문에 비타민D를 생성할 수 없는 경우에는 인공적인 자외선B, 식단 또는 보충제를 통해 비타민D를 섭취해야 한다.
무엇보다 비타민D에 대한 올바른 지식으로, 부족하지 않게 매일 보충해주어야 한다.
“비타민D"는 여러 가지 화합물을 지칭하는 용어로, 가장 중요한 것은 다음 3가지 형태다:
● 비타민D [콜레칼시페롤(D3)] : 햇빛(자위선B)을 받아 피부에서 합성되며, 음식(연어, 참치, 계란, 버섯 등)으로부터 공급되는, 또는 보충제 형태의 비타민D 영양소.
● 25-하이드록시비타민 D[25(OH)D 또는 칼시페디올] : 간에서 1차 변환되어 혈액을 타고 순환하는 중간 활성형 비타민D로 비타민D 수치(혈중 농도)를 측정하는데 사용.
● 1,25-디하이드록시비타민 D[1,25(OH)2D 또는 칼시트리올] : 신장에서 2차 변환되어 다시 혈액으로 순환되는 호르몬 형태의 활성 비타민D.
하지만 호르몬 형태의 활성 비타민D만이 신체 내에서 특정한 효과를 갖는 유일한 형태는 아니다.
간 및 신장 뿐 아니라 말초 표적 세포(예: 면역 세포)에서도 비타민D를 25(OH)D로 전환한 다음 1,25(OH)2D로 전환할 수 있는 효소가 있어 DNA 조절 및 상호 작용, 신호 전달 등 여러 생리 기능에 중요한 역할을 개시할 수 있다.
● D3 및 25(OH)D를 말초 표적 세포로 직접 가져와 국소 사용을 위해 1,25(OH)2D로 변환
● 면역, 뇌, 혈관, 심장 폐 등을 포함한 대부분의 세포와 조직에서 신호 분자로 국소적으로 사용
● DNA와 상호작용하여 1,200개 이상의 필수 유전자를 조절
비타민D3 (Cholecalciferol)
비교적 최근까지 잘 알려지지 않았던 사실은 비타민D3가 간으로 전달되어 25(OH)D로 전환되는 것 외에도 신체의 모든 조직으로 직접 전달된다는 것이다. 유방, 결장, 전립선, 뇌와 같은 많은 조직은 조직 내에서 비타민D를 다른 형태로 전환할 수 있다. 이 과정을 통해 비타민D는 세포가 감염, 질병 및 자가 면역 질환에 대항하여 싸울 수 있도록 도와준다.
● 피부의 가장 바깥층을 90% 이상 구성하는 각질 세포는 혈액을 통해 비타민D를 공급받을 수 없으므로 햇빛에 노출되어 직접 비타민D3를 합성하거나 국소 도포를 통해 공급받아야 한다.
● 피부에서 생성되는 비타민D3는 피부 세포의 DNA 손상을 감소시키고 자외선 손상 시 직접 DNA 복구를 촉진하고 세포 사멸을 예방하는 데 도움이 될 수 있다.
● 엄마의 비타민D3 수치가 충분히 높을 때 모유를 통해 엄마에서 아기에게 전달되는 형태
● 대부분은 간에서 수산화 작용을 통해 25-하이드록시비타민D로 전환되며, 일부는 유방, 대장, 전립선, 뇌 등 세포로 직접 흡수되어 국소 감염과 염증을 퇴치하는 데 사용
● 내피 안정성을 위한 가장 강력한 형태의 비타민D (내피 및 혈관 내벽의 투과성을 억제하고 염증을 역전시켜 주변 조직으로의 누출을 감소)
● 반감기는 24시간
25(OH)D (Calcifediol)
위에서 언급했듯이 대부분의 비타민D3는 첫 번째 전환 과정인 25-하이드록시화를 위해 간으로 이동한다. 이 과정을 통해 혈중에서 개인의 전반적인 비타민D 상태를 나타내는 지표로 측정되는 중간활성 형태인 비타민D인 25-하이드록시비타민D[25(OH)D 또는 칼시페디올]로 전환된다.
● 특정 세포(면역 세포 등)에 직접 흡수되어 1,25-디하이드록시비타민D로 전환; 세포 내에서 25(OH)D가 1,25(OH)2D로 전환되면 해당 세포 또는 인접 세포에서 신호 분자로 국소적으로 사용된다.
● 혈액에서 측정하여 체내 비타민D 상태를 확인한다.
● 면역, 뇌, 혈관, 심장, 폐 등을 포함한 대부분의 세포와 조직에서 신호 분자로 사용
● 코로나19 환자와 같이 비타민D의 필요성이 증가하는 심각한 면역 발작 중에 투여할 수 있다. 신체가 비타민D3를 25(OH)D3로 전환할 때까지 기다리는 것은 이러한 상태를 겪고 있는 비타민D 결핍 환자에게 적합하지 않을 수 있으므로 혈중 농도를 더 빨리 높이기 위해 25(OH)D3 자체를 투여할 수 있다.
● 반감기는 3주
1,25(OH)2D (Calcitriol)
25(OH)D가 흔히 “활성” 또는 호르몬 형태의 비타민D인 1,25(OH)2D(또는 1,25D )로 전환되는 것은 내분비계에서 비타민D의 기능의 일부로서 대부분 신장에서 이루어진다. 이 과정은 부갑상선 호르몬(PTH)에 의해 고도로 조절된다.
비타민D의 호르몬 기능은 장에서 칼슘 흡수를 조절하는 주요 조절자로서, 칼슘 수치가 낮으면 부갑상선은 25(OH)D를 1,25D로 전환하는 속도를 증가시켜 흡수되는 칼슘의 양을 증가시킨다. 칼슘 수치가 높으면 비타민D의 호르몬 형태로의 전환이 감소한다.
이러한 전환 능력은 신장 외부의 세포 내에서도 가능하다. 면역 반응과 같은 상황에서는 세포에 1,25D가 특별히 필요하다. 그러면 세포는 비타민D3 또는 25(OH)D를 세포 안으로 끌어들여 1,25D로 전환하여 세포와 주변 세포 내에서 직접 신호 분자로 작용하여 원하는 기능을 생성할 수 있도록 한다.
● 혈액을 순환하는 호르몬 형태의 비타민D로, 흔히 “활성” 형태의 비타민D라고도 한다.
● 신장 내에서 25(OH)D의 흡수 및 내분비적 사용을 위해 1,25(OH)D2D로 수산화를 통해 전환되며, 부갑상선 호르몬에 의해 조절된다.
● 뼈 건강에 중요한 장내 칼슘 흡수를 조절한다.
● 뼈의 회전율을 증가시켜 혈중 칼슘 농도를 증가시킨다.
● 반감기는 4시간
조직내 비타민D 활성화를 위한 중간활성형 형태의 순환 비타민D는 원래 국소 조직 자가분비 시스템을 통해 예상했던 것 이상으로 중요하고 직접적인 생리학적 역할을 한다.
비타민D 보충의 최적 이점을 얻으려면 시간이 지나도 안정적인 순환 농도가 유지되도록 매일 충분한 양의 비타민D를 공급해야 한다.
비타민D의 순환 반감기(24시간)가 짧기 때문에 비타민D 투여 일정이 한달에 한번 또는 2~3달에 한번 보충하는 주사요법은 뼈 건강을 제외한 다른 건강에 중대한 영향을 미칠 수 있다.
비타민 D3는 신체의 모든 조직에 직접 전달된다. 유방, 결장, 전립선, 뇌 등 이러한 조직 중 다수는 조직 내에서 비타민D를 활성 형태로 전환할 수 있다. 이러한 과정을 통해 비타민D는 세포가 감염, 질병 및 자가면역 질환에 맞서 싸울 수 있도록 도와준다.
비타민D3 자체가 세포에 필요하고 흡수될 뿐만 아니라 "생리학적으로 관련된 수준에서 내피 안정성의 강력하고 일반적인 매개체"로서 세포에 의해 적극적으로 사용된다.
특히 주목할 점은 이전에 비활성인 것으로 생각되었던 비타민D3가 가장 강력한 효과를 나타낸다는 점이다. 즉, 1,25(OH)2D보다 10배 이상, 25(OH)보다 1,000배 이상 더 강력하다.
