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 La vitamina D y la luz UV en reptiles

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MensajeTema: La vitamina D y la luz UV en reptiles   Miér Mayo 30, 2012 7:48 am

Introducción

La forma en que muchos vertebrados utilizan la luz solar en la producción de vitamina D3 en la piel, y cómo este proceso también está regulado por la propia luz, sigue siendo objeto de mucha investigación. La mayoría de los estudios sobre este tema se basan en la biología humana, pero investigadores como Holick, Ferguson y Gehrmann en los Estados Unidos están reuniendo pruebas de que el proceso es muy similar en los reptiles.


Un diagrama animado simplificado (Figura 1, abajo) ilustra el camino de la vitamina D
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La ruta comienza cuando un colesterol, provitamina D, (nombre completo 7-dehidrocolesterol, o 7DHC) es fabricado por las células de la piel. Cuando se expone a los rayos UVB en longitudes de onda entre 290 - 315nm, esta provitamina D, que se generó dentro de la membrana celular, se convierte muy rápidamente a previtamina D3. El pico de producción se encuentra a 297nm.


La Previtamina D3 entonces se isomeriza (cambiando la disposición de los átomos de la molécula), lentamente, en la piel que está recibiendo la radiación, durante varias horas, a la vitamina D3. El calor es necesario para que se lleve a cabo la reacción a un ritmo normal.

Los reptiles obtienen este calor cuando toman el sol.


La vitamina D3 se libera de las membranas de células de la piel y es absorbida por una vitamina "Proteína-D de unión" en el plasma. Es transportada en el torrente sanguíneo de la piel hasta el hígado, donde es hidroxilada a calcediol, 25-hidroxi-vitamina D3.

Esta es la sustancia que ha sido probada en las muestras de sangre tomadas para evaluar la vitamina D en sangre de los reptiles.


Calcediol luego se incorpora al torrente circulatorio distribuyéndose por todo el cuerpo. En los riñones, algunas moléculas de calcediol se convierten en la hormona activa calcetriol. Esto juega un papel importante en el metabolismo del calcio, ya que regula los niveles de absorción de calcio en el intestino y también de los huesos.


Se ha descubierto que la molécula de Calcediol juega un papel vital en el funcionamiento normal de otros órganos. Es absorbido por las células de todo el cuerpo, y se convierte intracelularmente en calcetriol. Esta acción local tiene efectos beneficiosos sobre el sistema inmunológico, el sistema cardiovascular, y en la prevención de que las células de muchos órganos se conviertan en células cancerosas controlando el proceso de división.


También hay nuevas pruebas de que las células de la piel son capaces de convertir la provitamina D a calcitriol de forma intracelular, lo que aumenta la resistencia de la piel al cancer.


Calcediol, en los seres humanos, tiene una vida media de alrededor de dos semanas en el torrente sanguíneo. En algunos reptiles, la circulación de calcediol puede actuar como almacén principal del cuerpo de la vitamina D3


La vitamina D3 no permanece en altas concentraciones en la sangre. En los humanos, lo que no es hidroxilado a calcediol en el hígado se recoge como grasa en el cuerpo, donde es almacenado, pero al parecer los estudios no han sido capaces de determinar donde tiene lugar el almacenamiento dentro de los reptiles, o si lo hace, ¿cuánto tiempo puede permanecer almacenado?


La regulación de la producción de Vitamina D3


La vitamina D3 es una sustancia que es tóxica en grandes cantidades. Desde la década de 1920, la vitamina D se agrega a la leche para el consumo humano para erradicar el raquitismo, sin embargo, esto fue prohibido en Europa en la década de 1950, porque los niños sufrían de “overdosage”.


En los reptiles, demasiada vitamina D añadido a la dieta da lugar a hipervitaminosis-D, lo que provoca daño renal, la calcificación de los tejidos blandos, incluyendo los principales vasos sanguíneos, y muerte prematura.


Sin embargo, la hipervitaminosis D no es común en reptiles “basking” (o cualquier otra especie) que obtiene la vitamina D de la luz solar, independientemente del tiempo de exposición. Esto se debe a que existen mecanismos de seguridad intrínseca de la prevención de la sobreproducción de vitamina D en la piel. Curiosamente, éstas también dependen de la luz ultravioleta, como se puede observar en el diagrama animado, la Figura 2 (abajo).

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Como vimos anteriormente, cuando un reptil se encuentra expuesto a plena luz solar, la previtamina D3 se produce muy rápidamente y se acumula en la piel. El proceso de conversión a la vitamina D3 es un proceso dependiente del calor. Se podría esperar que se prujeran grandes cantidades de previtaminaD3, pero esto no sucede. Esto se debe a que la previtaminaD3 también es sensible a la luz ultravioleta a 325nm; una parte se convierte muy rápidamente en dos productos biológicamente inactivos, lumisterol3 y tachysterol3. Estos también se acumulan en la piel.


La mayoría de los estudios se han realizado sobre la piel humana, pero se cree que ocurre el mismo proceso en los reptiles; lumisterol3 se ha aislado de muestras de piel de un gecko expuesto a la luz solar.


Hay también una segunda línea de defensa contra el exceso de producción de D3. Como vimos anteriormente, la vitamina D3, una vez producida, es arrastrada en el torrente sanguíneo hasta el hígado. Sin embargo, si el exceso de vitamina D3 se acumula en la piel - si, por ejemplo, no hay suficientes transportadores de vitamina D3 al hígado- la luz ultravioleta se encarga entonces de romper la molécula formando tres nuevas sustancias: dos suprasterols y 5,6 trans-vitamina D. Este último producto tiene algún tipo de actividad biológica, los otros se cree que son inactivos.


¿Qué sucede con todos estos productos inactivos? La investigación está en curso, sin embargo, podemos especular que el lumisterol3 y tachysterol3, en particular, podría ser utilizado como una fuente de previtaminaD3. Esto se debe a que la producción de previtaminaD3 es una reacción reversible.


Bajo la luz ultravioleta, se forma un equilibrio con concentraciones variables de los tres prodcutos, dependiendo en parte de las longitudes de onda exacta de la luz. Las tres sustancias tienen un espectro de acción ligeramente diferentes. Lumisterol3 se puede convertir de nuevo a previtaminaD3 por la luz con longitudes de onda de 315nm; tachysterol3 responde a 335nm, que corresponde con el rango de radiación UVA


También es importante considerar el efecto de la atmósfera sobre la radiación solar. Cuanto más bajas son las longitudes de onda más fácil le es a la atmósfera absorver esta radiación. Por tanto cuando el Sol se encuentra “bajo” en el cielo, por ejemplo, por la mañana, tarde y durante gran parte del invierno en las latitudes norte, las longitudes de onda que se encuentran por debajo de 300nm nunca podrán llegar a la superficie de la tierra. En estos momentos la síntesis de previtaminaD3 a provitamina D casi cesa por completo, pero se cree que entonces al menos teóricamente, es posible que la luz ultravioleta de las longitudes de onda ligeramente más altas podrían promover la conversión de tachysterol3, que es por cierto la más reactiva de las tres sustancias de los productos de la previtimaD3. Si esto ocurre, se podría proporcionar una fuente de previtaminaD3 cuando longitud de onda es tan baja que no puede crear suficiente de provitamina D.


Comportamiento de los reptiles en la exposición a los rayos UVB


Algunos reptiles pueden ser capaces de sentir que no necesitan vitamina D, y por tanto alterar el tiempo de exposición al sol bajo la luz UVB. En un estudio, los camaleones pantera (Furcifer pardalis) alimentados con una dieta baja en vitamina D3 pasaban más tiempo a tomar el sol bajo la luz ultravioleta que los camaleones de una dieta alta D3. Además, eran más atraidos por lámparas que emiten rayos UVB que las que emiten rayos UVA.

No se sabe si es porque pueden ver realmente los UVB, pero parecen ser capaces de detectarlos.

Estudios como estos demuestran lo bien que los reptiles se han adaptado para aprovechar al máximo la luz ultravioleta en su entorno.
Fuente Mundoreptil.com

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