El concepto de metabolismo de la vitamina D describe una secuencia de pasos bioquímicos que transforman un precursor de vitamina D en moléculas de señalización activas. Esta vía comienza con una molécula que puede ser producida dentro del cuerpo o encontrarse por otros medios, y depende de proteínas transportadoras para mover las formas a través de la circulación. A lo largo del proceso, el conjunto de metabolitos es modulado por enzimas y señales regulatorias, creando formas distintas con roles específicos en la química del organismo. En el hígado, el primer paso importante es la 25-hidroxilación, llevada a cabo por enzimas hepáticas como CYP2R1, que convierten el precursor en 25-hidroxivitamina D (calcidiol). Esta forma circulante actúa como un reservorio y un sustrato para una mayor activación. La conversión es seguida por su transporte en la corriente sanguínea, ayudado por la proteína de unión a la vitamina D, que entrega el metabolito a sitios donde puede ocurrir una transformación adicional. El riñón realiza la siguiente transformación crucial: la 1α-hidroxilación por la enzima CYP27B1, produciendo 1,25-dihidroxivitamina D (calcitriol), la forma hormona activa. Este paso está estrechamente regulado por vías de señalización que monitorizan el estado mineral, incluyendo la hormona paratiroidea, los niveles de fosfato y el factor de crecimiento de fibroblastos 23. En algunos tejidos, el metabolismo local también puede generar formas activas o inactivas, contribuyendo a la red más amplia del metabolismo de la vitamina D. El calcitriol ejerce sus efectos uniéndose al receptor de vitamina D (VDR), un receptor nuclear que se asocia con otros factores de transcripción para regular la expresión génica. Cuando la vía de metabolismo de la vitamina D activa VDR, influye en la producción de proteínas involucradas en el transporte de calcio y el equilibrio mineral, incluyendo transportadores intestinales y socios de unión. El sistema también incluye una ruta catabólica a través de CYP24A1 que ayuda a terminar la señalización inactivando los metabolitos de la vitamina D, manteniendo el equilibrio general dentro de la vía.
