skip to Main Content
Groot kenniscentrum met meer dan 1000 artikelen over gezondheid!

De vitaminen A en D zijn noodzakelijk voor het gezichtsvermogen, vernieuwing van het epitheel van de slijmvliezen, huid, luchtwegen en het maagdarmkanaal en de opbouw van de beenderen. Vitamine A en D ondersteunen bovendien de afweer tegen infecties en moduleren de effecten van diverse hormonen op DNA-niveau, waaronder het schildklierhormoon en de steroïdhormonen.

Geschiedenis

Nachtblindheid is in de medische geschiedenis waarschijnlijk de eerst gekende deficiëntieaandoening (deficiëntie = tekort). Vóór 1500 voor Christus behandelden de Egyptenaren en Grieken deze aandoening al met leverextracten. Circa 1915 ontdekten diverse wetenschappers, dat de lever relatief rijk is aan vitamine A en dat deze vitamine onder meer noodzakelijk is voor een adequaat gezichtsvermogen in de schemering, een normale lichaamsgroei en het kunnen vernieuwen van epitheelcellen.

Ook rachitis is een aandoening die in de oudheid al voorkwam; bij opgegraven Neanderthalers zijn namelijk al verschijnselen van rachitis geconstateerd. In 1922 ontdekten McCollum et al. dat vitamine D rachitis kan voorkomen en essentieel is voor een goede mineralisatie van de beenderen. De laatste decennia is aangetoond, dat vitamine A en D, vooral als hormonen op DNA-niveau, veel meer fysiologische functies in het menselijke lichaam reguleren en daarom nog belangrijker voor de gezondheid zijn dan voorheen werd verondersteld.

Opname en transport

Vitamine A en D zijn niet in water oplosbaar, net als andere lipide substanties in de voeding zoals: vitamine E en K, triglyceriden, cholesterol en vetzuren. Voor de absorptie van vitamine A en D zijn dezelfde factoren noodzakelijk als voor de opname van andere lipiden.
Voor het losmaken van eiwitten waaraan vitamine A en D in de voeding gebonden kunnen zijn, is de aanwezigheid van voldoende maagzuur en pepsine essentieel.

Voor een goede absorptie in de dunne darm zijn onder meer de volgende factoren van belang:
– de aanwezigheid van vet,
– een efficiënte emulsificatie,
– het oplossen in galzoutenmicellen,
– de invloed van het vetsplitsende pancreasenzym (lipase),
– de opname door de enterocyten in de dunne darm,
– de inbouw in lipoproteïnen (chylomicron-vorming) en
– de secretie in de lymfecirculatie.

Met behulp van chylomicronen en gebonden op diverse lipoproteïnen bereiken vitamine A (hoofdzakelijk als retinolpalmitaat) en vitamine D via de lymfe de bloedcirculatie en worden daar door de lever opgenomen. De lever is de grootste opslagplaats van vitamine A (“fat-storing-cells” in het leverparenchym).

Dit geld niet voor vitamine D. De belangrijkste Vitamine D opslagplaatsen zijn: bepaalde vitamine D-bindende eiwitten in het plasma, adipose weefsels en de spieren. De opname van vitamine A en D uit de voeding kan verminderd worden door: parasitaire infecties, zware metalen, coeliakie, ziekten van gal en pancreas, cystic fibrosis en chronische diarree.

De lever als opslagplaats van vitamine A

In de lever is vitamine A vooral opgeslagen in de vorm van retinolpalmitaat. Voor mobilisatie van vitamine A vanuit het leverdepot kan in het leverparenchym retinolpalmitaat worden omgezet in all-trans-retinol en aan een specifiek retinol-bindend-proteïne (RBP) worden gebonden, waarmee vitamine A vanuit de lever via het bloed naar de perifere weefsels getransporteerd kan worden. Voor de synthese van dit specifieke RBP is zink een belangrijke cofactor. In het bloedplasma vormt het RBP een complex met transthyretine, een eiwit dat voornamelijk schildklierhormoon bindt.

De implicaties die de complexvorming van RBP en transthyretine voor het metabolisme van zowel vitamine A als de schildklierhormonen heeft, is op dit moment aan diverse universiteiten onderwerp van research. Vermoedelijk hecht het RBP aan een specifieke receptor aan de celmembraan, waarna vitamine A wordt vrijgemaakt en middels specifieke transporteiwitten in de cellen van de weefsels wordt opgenomen (het RBP wordt niet in de cellen opgenomen). In de cel bindt vitamine A aan specifieke intracellulaire bindingseiwitten, zoals CRBP en CRALPB. Deze eiwitten verminderen de kans op oxidatie van vitamine A en dragen waarschijnlijk zorg voor het transport van vitamine A naar de celkern, waar het door specifieke receptoren zijn hormonale functie uitoefent.

Vitamine A gebrek bij werken met TL licht

Vitamine A (all-trans-retinol) kan in de cellen van diverse weefsels in meerdere verbindingen worden omgezet, zoals: retinyl-β-glucuronide, retinylfosfaat, cis- en trans-retinal en retinolzuur. Voor het gezichtsvermogen is vitamine A van groot belang. In de retina van het oog is vitamine A essentieel voor de functie en vorming van visuele pigmenten. (waaronder diverse rhodopsine transmembraaneiwitten).
Bij de vorming van fotopigmenten in de retina van het oog maakt vitamine A als het ware een visuele cyclus door, waarbij het zowel in vorm van cis- als trans-retinal kan voorkomen. Buiten het oog komt vitamine A echter nauwelijks als retinal voor, maar veel meer in de vorm van retinol en retinolzuur. Strikt genomen, is sneeuwblindheid een vorm van vitamine A-gebrek. Ook personen die langdurig in fel TL-licht werken, kunnen een vitamine A-gebrek krijgen.

Vitamine A en zijn effect op DNA

Van alle vitamine A-metabolieten heeft retinolzuur het grootste effect in de celkern, op DNA-niveau. Retinolzuur kan de transcriptie van diverse genen beïnvloeden. Diverse transcriptie-factoren kunnen door retinolzuur geactiveerd worden en zich vervolgens aan bepaalde stukken DNA binden (retinoic acid response elements, RARE) waardoor bepaalde genen geactiveerd of onderdrukt kunnen worden. Retinolzuurreceptors op het DNA werken sterk samen met die van het schildklierhormoon, diverse steroïdhormonen en de actieve vorm van vitamine D3 (1,25(OH)2D3).
Retinolzuurreceptoren vormen met deze hormoonreceptoren als het ware een super-hormoon-receptor-familie die (als heterodimeren) gezamenlijk de expressie van genen kan beïnvloeden. Zogenaamde zinc-fingers proteins in de celkern zijn overigens essentieel voor een goede werking van deze hormoonreceptoren.

Super hormoon

Door het hormoonachtige effect dat vitamine A op DNA-niveau heeft, speelt het een grote rol bij de differentiatie, groei en communicatie van cellen. Met name de effecten van vitamine A op de differentiatie van epitheelcellen zijn duidelijk beschreven. Bij een vitamine A-gebrek worden normale mucus-afscheidende cellen vervangen door cellen die keratine afscheiden, waardoor bijvoorbeeld de conjunctiva en cornea van de ogen, de trachea en de huid aangetast kunnen worden.

Vitamine A is ook van belang voor de groei. Samen met het schildklierhormoon kan retinolzuur de productie van het groeihormoon in hypofyse stimuleren. Volgens sommige biochemici zou vitamine A ook een co-enzyme-achtige werking hebben. Vitamine A zou een drager kunnen zijn van bepaalde suikers en aldus een rol spelen in de synthese van glycoproteïnen. Bij vitamine A-deficiënte dieren kan namelijk een daling van de glycoproteïnensynthese worden waargenomen, en worden bovendien abnormale glycoproteïnen gevormd in het bloed, ingewanden, cornea en epitheelcellen van de luchtpijp.
Voor de normale stofwisseling van botten is vitamine A essentieel. Bij vitamine A-gebrek daalt de synthese van glycosaminoglycanen en ontstaat er een abnormale afname van het aantal osteoclasten met een ongecontroleerde functie van de osteoblasten tot gevolg. In het beenmerg is vitamine A voorts van belang voor de differentiatie van myeloïde cellen tot neutrofielen.

Vitamine A en het immuunsysteem

Vitamine A is noodzakelijk voor een goede immuun-respons. Zowel bij vitamine A-deficiënte mensen als dieren kunnen op immunologisch vlak volgende verschijnselen worden waargenomen:
– daling van de cellulaire immuniteit (afname van het aantal NK-cellen),
– minder goed uitgroeien van lymfocyten en
– afname van antilichamenproductie.

Echter, bij personen die geen vitamine A-gebrek hebben, kan toediening van extra vitamine A het aantal T-cellen, de activiteit van NK-cellen en de productie van antilichamen en interleukines stimuleren. Met name ook bij HIV-patiënten dient de vitamine A-status goed op peil gehouden te worden.
Voor de gezondheid van de huid is vitamine A ook van belang; over deze vitamine zijn bij diverse huidaandoeningen (o.a. acne, psoriasis, eczeem, huidzweren, wondgenezing) gunstige resultaten gerapporteerd.

Vitamine A en kanker

Retinol en retinal beschikken zelf niet of nauwelijks over antioxidanteigenschappen. Toch heeft vitamine A een gunstig effect op het antioxidantsysteem, omdat het de biologische beschikbaarheid en concentraties in weefsels van o.a. vitamine E, selenium en glutathion kan verhogen. Naast invloed op het antioxidantsysteem heeft vitamine A volgens sommige onderzoekers ook een effect op het P-450-detoxificatie-enzymsysteem. Vitamine A-gebrek blijkt namelijk te leiden tot een daling van de hoeveelheid en de activiteit van P-450 enzymen in de lever. Er wordt een anticarcinogeen effect van vitamine A verondersteld; wat zou berusten op het ondersteunen van een optimale differentiatie van cellen en op het feit dat vitamine A (indien voldoende aanwezig in cellen) een directe competitie aangaat met genotoxische stoffen.

Vitamine A tekorten

Vitamine A kan in hoge doseringen teratogeen zijn. Uit retrospectieve epidemiologische studies is echter gebleken, dat dagelijkse inname tot 10.000 i.e. geen enkel probleem oplevert tijdens de zwangerschap.
Bekende vitamine A gebrekverschijnselen zijn onder meer:
– verlies van eetlust,
– vertraagde groei,
– huidproblemen,
– onvruchtbaarheid,
– nachtblindheid,
– xerophthalmia,
– verminderde afweer tegen (luchtweg-)infecties,
– metaplasie en slechte vorming beenderen,
– cystes in klieren en organen,
– keratinisatie van epitheelweefsels,
– degeneratie van Kupffer-cellen,
– toename nierstenen,
– nierontsteking,
– vroegtijdige abortus en
– verstoorde lactatie.

Vooral kinderen in de leeftijd van 6 maanden tot 6 jaar zijn gevoelig voor een vitamine A-gebrek,omdat:
a) bij de geboorte de lichaamsvoorraden van vitamine A zeer klein zijn
b) de groei en snelle differentiatie van cellen gedurende de eerste twee jaar en
c) het metabolisme en de turnover van nutriënten bij zeer jonge mensen sneller verlopen dan bij ouderen.

Kunstlicht en zeepgebruik geeft een lage vitamine D

De opname van vitamine D en zijn metabolieten in de darm is net als vitamine A geassocieerd aan chylomicronen. In plasma wordt vitamine D door een specifieke transport-globuline, namelijk het vitamine D-bindend-proteïne, in het bloed naar de weefsels getransporteerd. Vitamine D wordt op vergelijkbare wijze als vitamine A in de cellen opgenomen en naar de celkern getransporteerd, waar het als een hormoon fungeert.

In de huid kunnen precursors van vitamine D (7-dehydrocholesterol) onder invloed van ultraviolet licht echter ook in vitamine D (cholecalciferol, D3) worden omgezet. Vanuit de huid wordt de speciale vitamine D vorm via het bloed naar de weefsels getransporteerd. Bij personen met een donkere huid verloopt dit transport overigens matig. Bij kunstlicht en achter glas wordt in de huid geen vitamine D3 aangemaakt. Ook door het te vaak wassen van de huid met zeep kan een zo groot verlies van precursors van vitamine D optreden, waardoor er onvoldoende vitamine D3 gevormd kan worden.

Vit D hormoon vergelijkbaar met steroïdhormonen

Voordat vitamine D3 zijn biologische functies kan uitoefenen, moet het in de lever worden omgezet in 25(OH)D3; deze stof is overigens de meest voorkomende vitamine D-metaboliet in menselijk plasma. De lever geeft het 25(OH)D3 weer af aan de circulatie waar het naar de nieren getransporteerd wordt.
In de nieren wordt een tweede hydroxylgroep verbonden aan 25(OH)D3, waardoor 1,25(OH)2D3 ontstaat; deze reactie wordt gestimuleerd door het parathyroïd hormoon (PTH). Het 1,25(OH)2D3-molecuul is de metabool actieve hormoonvorm van vitamine D (ook wel het D-hormoon genaamd), dat vergelijkbaar met andere steroïdhormonen op DNA-niveau effecten kan uitoefenen op de stofwisseling.

De lever en nieren vervullen dus een centrale rol in de stofwisseling en activering van vitamine D3.

Vitamine D als grote regelneef

Samen met de peptide hormonen calcitonine en het parathyroïde hormoon (PTH) speelt het steroïde vitamine D-hormoon een belangrijke rol in de calcium- en fosforhomeostase. Calcium en fosfor zijn noodzakelijk voor diverse biologische processen in het lichaam.

Calcium bijvoorbeeld is betrokken bij de spiercontractie, prikkelgeleiding in zenuwen, bloedstolling, het handhaven van structuren van celmembranen en als cofactor van lipases en ATP-ases.
Fosfor is een belangrijke component van DNA, RNA, membraanlipiden en het ATP-energie-systeem in de cel. Voor de fosforylering van diverse proteïnen is fosfor tevens van groot belang.

Het handhaven van calcium- en fosforconcentraties binnen bepaalde grenzen in het bloed, is van essentieel voor een correcte mineralisatie van de botten. De laatste jaren zijn echter steeds meer functies van het D-hormoon aangetoond, die niet gerelateerd zijn aan de calciumhuishouding. In studies is aangetoond, dat er in het cytoplasma en de kernen van hersen-, pancreas-, huid-, kraakbeen-, bijnier-, borstklier-, amnion-, spier-, parathyroïdklier- en immuuncellen 1,25(OH)2D3-receptoren aanwezig zijn. Het D-hormoon zou onder meer een rol spelen in de productie van insuline, prolactine, de spierfunctie, de immuun- en stressrespons, de melaninesynthese en de differentiatie van huid- en bloedcellen. Zie ook nog voor meer informatie van vitamine D elders op deze site.

Literatuur en links:

Literatuur:

Combs, G.F. The Vitamins – Fundamental Aspects In Nutrition And Health, Second Edition. Academic Press, 1998, ISBN 0-12-183492-1.
Bestel ‘The Vitamins’ bij Bol.com

Stipanuk, M.H. Biochemical and Physiological Aspects of Human Nutrition. W.B. Saunders Company, 2000, ISBN 0-7216-4452-X.
Bestel ‘Biochemical, Physiological and Molecular Aspects of Human Nutrition’ bij Bol.com