1. O objetivo deste artigo de revisão é reavaliar e integrar muitas das observações relacionadas aos efeitos fisiológicos da vitamina D, usando como hipótese de trabalho o conceito de que a vitamina pode estar agindo de forma análoga a um hormônio esteróide em termos de sua capacidade de interagir com a informação genética e, em última instância, obter uma resposta fisiológica. Antes deste tempo o problema do mecanismo de ação da vitamina D tem sido abordado principalmente do ponto de vista de que a vitamina estava atuando como um cofator para alguma reação enzimática específica.
2. As atividades fisiológicas da vitamina D estão integradas com as do hormônio paratireoidiano para fornecer um controle homeostático para a regulação principalmente do metabolismo do cálcio e secundariamente do fosfato. É proposto que o papel da vitamina D neste mecanismo de controle homeostático é mais antigo e fundamental do que o da hormona paratiróide. A interação da vitamina D no metabolismo esquelético do cálcio pode ter evoluído antes dos efeitos da vitamina na absorção intestinal do cálcio.
3. Existem vários defeitos fisiológicos do metabolismo do cálcio – grilos, osteo-malacia, raquitismo resistente à vitamina D e hipercalcemia idiopática – todos eles podem ser consequência de uma aberração em uma ou outra das etapas interligadas do mecanismo de controle homeostático dependente da vitamina D e do cálcio.
4. A ação mais bem estabelecida da vitamina D in vivo é promover ou facilitar a absorção intestinal do cálcio. Embora os detalhes bioquímicos exatos deste processo não estejam disponíveis, isto pode envolver a síntese mediada pela vitamina D dos sistemas enzimáticos apropriados ou a alteração da estrutura da membrana necessária para a absorção do cálcio. Ainda não está inequivocamente estabelecido se a absorção de cálcio é um processo de transporte ativo dependente de energia ou se é um processo de difusão simples ou mediado por portadores passivos.
5. A ação exata da vitamina D no metabolismo ósseo não está tão bem estabelecida, mas o efeito primário da vitamina é susceptível de mediar a reabsorção óssea. As atividades dependentes da vitamina D da célula, tanto no intestino quanto no osso, são absorver o cálcio e transferi-lo para o sangue.
6. Não foram encontrados efeitos diretos da vitamina D na absorção intestinal do fosfato. Além disso, a validade de uma reabsorção renal de fosfato mediada por vitamina D é questionada, pois os principais efeitos da vitamina D são orientados para o cátions. Se os efeitos renais da vitamina D são verdadeiros, postula-se que o mecanismo de ação da vitamina aqui sobre o ânion, fosfato, é fundamentalmente diferente do seu mecanismo de orientação catiônica.
7. Há um atraso na ação da vitamina D sobre a vitamina mediada: (a) transporte de cálcio tanto in vivo em ratos e pintos, como in vitro com fatias intestinais perenes;
(b) o aparente aumento da permeabilidade da mucosa intestinal; (c) aumento dos níveis de ácido cítrico no soro ou osso; (d) aumento da incorporação de fósforo inorgânico radioativo nos fosfolipídios da mucosa intestinal. Como demonstrado pelo uso de vitamina D radioativa, este atraso não é devido à falta de vitamina nos órgãos-alvo.
8. Enquanto grandes doses não fisiológicas de vitamina D radioativa localizam-se em todos os tecidos e em todas as frações subcelulares, pequenas doses fisiológicas de vitamina D radioativa localizam-se predominantemente no núcleo da mucosa intestinal. A quantidade de vitamina D localizada no núcleo parece ser muito baixa para a vitamina funcionar como co-fator, e é mais indicativa de uma interação sobre ou com ácido desoxi-ribonucleico.
9. A actinomicina D, um inibidor da síntese de RNA direcionada pelo DNA, inibe a ação da vitamina D na mediação da absorção intestinal de cálcio e reabsorção óssea. A vitamina D também estimula a síntese do RNA mensageiro na mucosa intestinal dentro de 1/2 hr. de tratamento com vitaminas. A vitamina D pode desempenhar um papel crucial, juntamente com o hormônio paratireoidiano e o cálcio, em um mecanismo de controle homeostático, dependente do gene, do metabolismo do cal, ium. Neste sistema a molécula de vitamina D tem certos requisitos estruturais muito específicos que são provavelmente um reflexo da especificidade da sua molécula receptora, em vez de requisitos estruturais para uma relação co-factor-enzima.