Pharmacokinetics and effects of demographic factors on blood 25(OH)D3 levels after a single orally administered high dose of vitamin D3

Abstract

Aim: To examine the biological consequences and demographic factors that might affect the pharmacokinetics of vitamin D3 after a single high dose intervention in a young Chinese population with vitamin D insufficiency status. Methods: A total of 28 young subjects (25 to 35 years old) with vitamin D insufficiency status [serum 25(OH)D <30 ng/mL] was recruited in Shanghai, China. The subjects were orally administered a single high dose of vitamin D3 (300 000 IU). Baseline characteristics and blood samples were collected at d 0, 1, 2, 3, 7, 28, 56, 84 and 112 after the intervention. The blood biomarker levels were determined with standardized methods. Results: The intervention markedly increased the blood 25(OH)D3 levels within the first five days (mean T max =5.1±2.1 d) and sustained an optimal circulating level of 25(OH)D3 (≥30 ng/mL) for 56 d. After the intervention, body weight and baseline 25(OH)D3 levels were significantly correlated with circulating 25(OH)D3 levels. No adverse events and no consistently significant changes in serum calcium, creatinine, glucose, parathyroid hormone, vitamin D binding protein, or the urinary calcium/creatinine ratio were observed. However, there was a significant increase in phosphorus after the vitamin D3 intervention. Total cholesterol and triglyceride levels were decreased at the end of the trial. Conclusion: The pharmacokinetics of vitamin D after intervention were influenced by baseline 25(OH)D3 levels and the body weight of the subjects. The results suggest that a single high oral vitamin D3 intervention is safe and efficient for improving the vitamin D status of young Chinese people with vitamin D insufficiency.

Vitamin D3 – a fundamental component of human health and a potential supplement for COVID-19 prevention and therapy

“…Za transport witaminy D3 i jej metabolitów przez krew do wątroby i pozostałych tkanek są odpowiedzialne transportery białkowe, tj. białko wiążące witaminę D (DBP, kodowane przez gen GC) (85-87%) oraz albumina osocza (12%), wytwarzane przez komórki wątroby [28][29][30][31].…”

“…W reakcjach tych pośredniczy głównie mikrosomalny enzym CYP2R1, który charakteryzuje się najwyższym powinowactwem do substratu. Wykazano, że również kilka innych oksydaz cytochromu P450 o mieszanej funkcji wykazuje aktywność hydroksylazową, w tym mitochondrialny CYP27A1, a także mikrosomalne CYP2D25, CYP2J3, CYP3A4, CYP2C11 [8,19,27,31 [28]. Kalcydiol (25-hydroksycholekalcyferol) jest metabolizowany do 1α,25-dihydroksycholekalcyferolu przez 1α-hydroksylazę (CYP27B1) w proksymalnym kanaliku nerkowym oraz innych narządach obwodowych (m.in.…”

“…klasycznego szlaku genomowego związanego z interakcją z jądrowym VDR oraz szlaku niegenomowego wykorzystującego błonowy receptor VDR [11,45]. Dowiedziono, że 1,25-dihydroksycholekalcyferol poprzez aktywność receptora VDR może regulować około 3-5% genów w genomie człowieka [31]. Geny pozostające pod kontrolą VDR odpowiedzialne są m.in.…”

“…Do genów docelowych dla VDR należy m.in. CYP24A1, który na zasadzie sprzężenia zwrotnego kontroluje poziom kalcytriolu [31].…”

“…W przeciwieństwie do kalcytriolu, kalcydiol nie jest ściśle kontrolowany przez poziom hormonu przytarczyc, wapnia i fosforu. Z tego względu jego poziom wykrywany w surowicy jest stały i ulega obniżeniu jedynie w przypadku niedoboru witaminy D3 w organizmie [31]. Do dokładnego oznaczania 25-hydroksycholekalcyferolu w surowicy stosuje się głównie chromatografię cieczową z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS).…”