Vitamin-D-Rezeptor

Synonym: VDR
Englisch: Vitamin D receptor

1 Definition

Als Vitamin-D-Rezeptor, kurz VDR, bezeichnet man einen Kernrezeptor, an den Vitamin D bindet. Er induziert die Synthese von Proteinen, die in der Calciumhomöostase des Körpers eine wichtige Rolle spielen und wird durch das Gen VDR kodiert.

Neben dem Kernrezeptor (nVDR) wird die Existenz eines Membranrezeptors für Vitamin D (mVDR) postuliert.

2 Biochemie

Bevor Vitamin D wirken kann, muss es in Hepatozyten oder anderen Zielzellen (z.B. Osteoblasten) durch Cytochrom P450 2R1 in 25-Hydroxycholecalciferol (Calcidiol) umgewandelt werden. Anschließend wird es in einem zweiten Schritt durch die 1-alpha-Hydroxylase der Mitochondrien oder des endoplasmatischen Retikulums zu 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calcitriol) hydroxyliert. Erst diese Form, die in den Nieren oder anderen Zielorganen erzeugt wird, ist bioaktiv.

2.1 Genomische Effekte

Mit der Calcitriolbindung an den Vitamin-D-Rezeptor wird dieser aktiviert und bindet als Heterodimer mit dem Retinoid-X-Rezeptor alpha (RXR alpha) an seine responsiven Elemente in der DNA. Der Vitamin-D-Rezeptor induziert dabei z.B. die Synthese folgender Proteine:

• TRPV6 (transient receptor potential V6): Dieser Calciumkanal liegt auf der luminalen Seite der Enterozyten und ist für die Calciumaufnahme aus dem Darmlumen verantwortlich.
• Calbindin-D9K: Dieses 9 kD große Protein kann Calcium binden. Es ist verantwortlich für den Calciumtransport von der luminalen zur basolateralen Seite der Enterozyten.
• PMCA1b (plasma membrane Ca²⁺-ATPase): PMCA1b ist eine Calcium-ATPase, die auf der basolateralen Seite der Enterozyten lokalisiert ist, um den Transport von Calcium aus den Zellen zu ermöglichen.

2.2 Nicht-genomische Effekte

Über die Calcitriolbindung an Vitamin-D-Rezeptoren der Zellmembran werden schnelle, nicht-genomische Effekte (z.B. Calciumeinstrom) induziert.

3 Klinik

Die Vitamin-D-abhängige Rachitis Typ 2 (VDDR-2) entsteht durch eine vererbliche Mutation des Vitamin-D-Rezeptor-Gens VDR. Wie ein Mangel an Vitamin D durch unzureichende Sonnenexposition und Mangelernährung führt der Gendefekt zum Erscheinungsbild der Rachitis, die allerdings Vitamin-D-resistent ist.