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Vitamin-D-bindendes Protein (DBP)

Cholecalciferol (Vitamin D3) wird in der Haut unter Einwirkung von UVB-Strahlung aus der Vorstufe 7‑Dehydrocholesterol gebildet und zu einem geringen Teil über die Nahrung aufgenommen. Das Maß der Vitamin-D-Synthese wird stark durch die Jahres- und Tageszeit, den Breitengrad, die Höhenlage, Luftverschmutzung, Hautpigmentierung, Sonnenschutz sowie das Alter beeinflusst (Wacker and Holick, 2013).

 

Vitamin D3 wird über das Blut zur Leber transportiert, wo es zu Calcidiol (25(OH)-Vitamin-D3) hydroxyliert wird. Calcidiol dient dem Körper mit einer Halbwertszeit von ca. 15 Tagen (Jones, 2008) als Speicherform. In der Niere erfolgt die Umwandlung in die biologisch aktive Form Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin-D3). Vitamin D ist essentiell für die Calcium-Homöostase, den Knochenaufbau und ist ebenso von Bedeutung für die Immun- und Muskelfunktion sowie das Herz-Kreislauf-System.

 

Das wichtigste Transportmittel für Vitamin D3 und seine Metabolite ist das Vitamin-D-bindende Protein (DBP), auch bekannt als "group-specific component" (GC). DBP liegt in deutlichem Überschuss vor. Nur 2 bis 5 % der DBP-Proteine sind durch Vitamin D und seine Metabolite belegt (Oleröd et al., 2017). Dies dient vermutlich als Schutz vor einer Vitamin D-Intoxikation sowie als Puffer gegen Schwankungen im Gewebe (Speeckaert et al., 2006). Die höchste Affinität zu DBP weist Calcidiol auf. 88 % des zirkulierenden Calcidiols sind an DBP gebunden (Oleröd et al., 2017). Im Gegensatz zu anderen Plasmaproteinen weist DBP stabile Plasmakonzentrationen auf (Speeckaert et al., 2006). Täglich werden etwa 10 mg/kg an DBP in der Leber produziert (Speeckaert et al., 2006).

 

Neben der Bindung und dem Transport von Vitamin D und seinen Metaboliten ist DBP an der Bindung von gesättigten wie ungesättigten Fettsäuren, der Entfernung von Aktin nach Nekrosen, der Aktivierung von Makrophagen und der Chemotaxis beteiligt (Oleröd et al., 2017).

 

Das DBP-Protein ist polymorph und weist eine geographische Verteilung von drei Allelen und einigen bevölkerungsspezifischen Varianten auf (Speeckaert et al., 2006). Die Sequenzvarianten führen zu unterschiedlichen Bindungscoeffizienten für Calcidiol und Calcitriol und sind mit geringeren Plasmaspiegeln von Calcitriol assoziiert (Azevedo et al., 2017). Genetische Polymorphismen im DBP-Gen sind mit einer breiten Palette von chronischen und infektiösen Erkrankungen assoziiert (Malik et al., 2013). Träger der DBP-Genvarianten zeigen neben einem Vitamin D-Mangel ein schlechteres Therapieansprechen bei Vitamin D-Supplementierung und benötigen oft eine höhere Dosierung (Muindi et al., 2013).

 

 

Literatur

Azevedo, L. A., Matte, U., Silveira, T. R., Bonfanti, J. W., Bruch, J. P. and Álvares-da-Silva, M. R. (2017) ‘Effect of Vitamin D Serum Levels and GC Gene Polymorphisms in Liver Fibrosis Due to Chronic Hepatitis C’, Annals of Hepatology, 16(5), pp. 742–748. doi: 10.5604/01.3001.0010.2748.

Jones, G. (2008) ‘Pharmacokinetics of vitamin D toxicity’, The American Journal of Clinical Nutrition , 88(2), p. 582S–586S. Available at: http://ajcn.nutrition.org/content/88/2/582S.abstract.

 

Malik, S., Fu, L., Juras, D. J., Karmali, M., Wong, B. Y. L., Gozdzik, A. and Cole, D. E. C. (2013) ‘Common variants of the vitamin D binding protein gene and adverse health outcomes’, Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences. Informa Healthcare USA, Inc., 50(1), pp. 1–22. doi: 10.3109/10408363.2012.750262.

Muindi, J. R., Adjei, A. A., Wu, Z. R., Olson, I., Huang, H., Groman, A., Tian, L., Singh, P. K., Sucheston, L. E., Johnson, C. S., Trump, D. L. and Fakih, M. G. (2013) ‘Serum Vitamin D Metabolites in Colorectal Cancer Patients Receiving Cholecalciferol Supplementation: Correlation with Polymorphisms in the Vitamin D Genes’, Hormones and Cancer, 4(4), pp. 242–250. doi: 10.1007/s12672-013-0139-9.

 

Oleröd, G., Hultén, L. M., Hammarsten, O. and Klingberg, E. (2017) ‘The variation in free 25-hydroxy vitamin D and vitamin D-binding protein with season and vitamin D status’, Endocrine Connections. Bristol: Bioscientifica Ltd, 6(2), pp. 111–120. doi: 10.1530/EC-16-0078.

 

Speeckaert, M., Huang, G., Delanghe, J. R. and Taes, Y. E. C. (2006) ‘Biological and clinical aspects of the vitamin D binding protein (Gc-globulin) and its polymorphism’, Clinica Chimica Acta, 372(1), pp. 33–42. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cca.2006.03.011.

 

Wacker, M. and Holick, M. F. (2013) ‘Sunlight and Vitamin D: A global perspective for health’, Dermato-endocrinology. Landes Bioscience, 5(1), pp. 51–108. doi: 10.4161/derm.24494.



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