فيتامين D ليس فيتامينًا حقًا: قصة اكتشافه وعلمه والحقائق التي تستحق المعرفة

إليك حقيقة تفاجئ أغلب الناس: فيتامين D ليس فيتامينًا بالمعنى الدقيق للكلمة. فالفيتامين، بحسب التعريف العلمي الصارم، هو مركّب لا يستطيع الجسم تصنيعه بنفسه، ويجب الحصول عليه بالكامل من الغذاء. أما فيتامين D فيكسر هذه القاعدة تمامًا: يستطيع جلدك تصنيعه من مجرد التعرّض لأشعة الشمس، وهذا بالضبط ما يجعل خبراء التغذية يصنّفونه ضمن فئة "الهرمونات الأولية"، أي المواد الأساس التي يحوّلها الجسم بنفسه إلى هرمون فعّال عبر سلسلة من التفاعلات الكيميائية الداخلية. إنه العنصر الغذائي الوحيد من نوعه الذي يعمل بهذه الطريقة، وهذه الحقيقة وحدها تفسّر تقريبًا كل شيء آخر يستحق معرفته عنه، من قصة اكتشافه إلى سبب امتداد تأثيراته إلى ما هو أبعد بكثير من صحة العظام.

ما هو فيتامين D فعليًا؟

الفيتامين الحقيقي يكون نشطًا بيولوجيًا من اللحظة التي تتناوله فيها. أما فيتامين D فلا يكون كذلك. فبحسب ما يوضحه مكتب المكمّلات الغذائية التابع للمعهد الوطني للصحة الأمريكي، يكون فيتامين D القادم من الغذاء أو من التصنيع الجلدي خاملًا بيولوجيًا، ويحتاج إلى خطوتين منفصلتين من الهدركسة داخل الجسم قبل أن يصبح قابلًا للاستخدام. هاتان الخطوتان، الأولى في الكبد والثانية في الكليتين، هما بالضبط ما يجعله يُصنَّف كهرمون أولي وليس فيتامينًا بالمعنى التقليدي. كل فيتامين أساسي آخر، فيتامين C، ومجموعة فيتامين B، وفيتامين A وE وK، يجب الحصول عليه من مصدر خارجي بصيغة يستطيع الجسم استخدامها كما هي تقريبًا. أما فيتامين D فهو الاستثناء: أعطِه لا شيء سوى أشعة الشمس فوق البنفسجية (UVB) على بشرة مكشوفة، وسيبنيه الجسم من الصفر.

قصة الاكتشاف: من أوبئة الكساح إلى فيتامين يحمل اسمًا

قصة فيتامين D لا تبدأ في مختبر. تبدأ بمرض غيّر ملامح أوروبا الصناعية. فمع امتلاء مدن بريطانيا وألمانيا وهولندا بالمصانع ودخان الفحم والمساكن المكتظة خلال القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، أصبح مرض تليّن العظام لدى الأطفال، المعروف باسم "الكساح"، أمرًا شبه روتيني في الأحياء الصناعية. كانت سيقان الأطفال تنحني، وتتشوّه صدورهم، ويتوقف نموّهم. لم يكن الأطباء في ذلك الوقت يفهمون السبب، لكن كان هناك أمران ثابتان: أن المرض كان ينتشر في المدن المكتظة بالدخان حيث بالكاد تصل أشعة الشمس إلى الأرض، وأنه كان أقل انتشارًا بكثير في الريف.

وقبل أن يفهم أحد الآلية الكامنة وراء ذلك بوقت طويل، كان لدى مجتمعات الصيد في شمال أوروبا علاج شعبي: زيت كبد الحوت. فبحلول القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، كان الأطباء في إنجلترا والدول الاسكندنافية يوصون بملاعق من هذا الزيت ذي المذاق الكريه للأطفال المصابين بالكساح، وكان العلاج ينجح، وأحيانًا بشكل لافت. لم يكن أحد في ذلك الوقت يعرف لماذا قد يعالج ناتج جانبي من زيت السمك مرضًا في العظام. بقيت الآلية دون تفسير لأكثر من قرن، علاجًا شعبيًا سبق العلم الذي يفسّره.

بدأ هذا يتغيّر مع الكيميائي الحيوي البريطاني إدوارد ميلانبي (Edward Mellanby). فابتداءً من عام 1918 تقريبًا واستمرارًا حتى أوائل عشرينيات القرن الماضي، أجرى ميلانبي سلسلة من التجارب الشهيرة على الكلاب، حيث ربّى جراء الكلاب داخل المنازل على نظام غذائي من دقيق الشوفان يسبّب الكساح، ثم عالج المرض بإطعامها زيت كبد الحوت. كانت هذه أول برهنة تجريبية قوية على أن الكساح مرض ناتج عن نقص غذائي وليس عدوى، وأن هناك عنصرًا مفقودًا موجودًا في زيت كبد الحوت. أما ما لم يثبته ميلانبي فهو أن هذا العنصر جديد كليًا؛ إذ اعتقد في البداية أن التأثير المضاد للكساح قد يكون بفعل فيتامين A، الذي يحتوي عليه زيت كبد الحوت أيضًا بكميات وفيرة.

جاء حل هذا اللبس على يد الكيميائي الحيوي الأمريكي إلمر مكولوم (Elmer McCollum)، الذي كان قد لعب دورًا محوريًا في اكتشاف فيتامين A قبل ذلك ببضع سنوات. ففي عام 1922، قام فريق مكولوم بتسخين عيّنة من زيت كبد الحوت وتهويتها، وهي عملية تُتلف نشاط فيتامين A فيها، ثم اختبروها مجددًا على فئران مصابة بالكساح. فقد الزيت المعالَج قدرته على الوقاية من نقص فيتامين A، لكنه ظل قادرًا على علاج الكساح. كان هذا هو الدليل: أن العنصر الذي يقي من الكساح ويعالجه عنصر غذائي مستقل تمامًا عن فيتامين A. أطلق مكولوم عليه اسم فيتامين D، ببساطة لأنه الحرف التالي المتاح بعد أن سبق أن أُطلقت الحروف A وB وC على اكتشافات سابقة. بذلك أصبح رابع فيتامين يكتشفه العلم، وظل الاسم قائمًا منذ ذلك الحين.

كانت معرفة وجود عنصر غذائي جديد شيئًا، ومعرفة تركيبته الكيميائية الفعلية شيئًا آخر تمامًا، واستغرق حل هذا اللغز الثاني ست سنوات إضافية. تولّى هذه المهمة الكيميائي الألماني أدولف فيندوس (Adolf Windaus)، الذي أمضى جزءًا كبيرًا من عشرينيات القرن الماضي في دراسة تركيب الستيرولات، وهي عائلة واسعة من المركّبات الذائبة في الدهون تضم الكوليسترول، وكما تبيّن لاحقًا، فيتامين D نفسه. تمكّن فيندوس وفريقه من تحديد المركّب الدقيق الموجود في الجلد، وهو 7-ديهيدروكوليسترول (7-dehydrocholesterol)، الذي تحوّله أشعة الشمس إلى فيتامين D3، ورسموا تركيبته الكيميائية الكاملة بالكامل. لقاء هذا الإنجاز، حصل فيندوس على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1928، الممنوحة، بحسب تعبير لجنة نوبل نفسها، تقديرًا لأبحاثه في تركيب الستيرولات وعلاقتها بالفيتامينات. خلال أقل من عقد من الزمن، تحوّل فيتامين D من علاج شعبي غامض إلى عنصر غذائي معروف باسمه إلى جزيء مرسوم بالكامل، في واحدة من أسرع رحلات الاكتشاف في تاريخ علم التغذية المبكر.

فيتامين D2 وD3: اكتشافان مختلفان، عائلة واحدة

من التفاصيل التي كثيرًا ما تُنسى في قصة الاكتشاف أن الباحثين توصّلوا في الواقع إلى صيغتين مختلفتين للعنصر المضاد للكساح، وليس صيغة واحدة. فقد عُزل فيتامين D2، أو "إرغوكالسيفيرول"، من ستيرولات نباتية وفطرية مشعّة، وتحديدًا "الإرغوستيرول"، في السنوات التي تلت تحديد مكولوم الأولي. أما فيتامين D3، أو "كوليكالسيفيرول"، فهو الصيغة التي تتبّعها فيندوس إلى 7-ديهيدروكوليسترول الموجود في جلد الحيوانات والبشر، وهو المركّب الذي تحوّله أشعة الشمس فعليًا على جسمك. من الناحية التركيبية، الجزيئان قريبان جدًا من بعضهما. فكلاهما ينتمي إلى عائلة الستيرويدات المفتوحة الحلقة، ويختلفان عن الستيرويدات العادية بكسر في إحدى حلقاتهما الكيميائية. أما الفرق الذي يهم عمليًا فهو اختلاف بسيط في السلسلة الجانبية، موجود في D2 بسبب أصله النباتي والفطري، وغائب في D3 بسبب أصله الحيواني.

هذا الفرق التركيبي البسيط هو أيضًا مصدر الفرق العملي بين الصيغتين، لكن هذا موضوع منفصل عن قصة اكتشافهما. لقد تناولنا أي الصيغتين تُعتبر عمومًا أكثر فعالية في رفع مستويات فيتامين D في الدم والحفاظ عليها، ولماذا، في مقالنا عن خرافات فيتامين D الشائعة في الخليج. أما هنا، فالحقيقة الأكثر إثارة للاهتمام هي التاريخية: مساران بحثيان مختلفان تمامًا، أحدهما بدأ بستيرولات نباتية مشعّة والآخر بكيمياء جلد الإنسان، التقيا عند جزيئين متقاربين جدًا انتهى بهما الأمر يحملان الحرف نفسه.

كيف يصنع جسمك فيتامين D فعليًا، وماذا يحدث له بعد ذلك؟

العملية التي أعادت كلاب ميلانبي إلى الشفاء، والتي لا تزال تزوّدك بفيتامين D حتى اليوم، تبدأ في الجلد. فعندما تصل أشعة UVB من الشمس إلى خلايا الجلد، فإنها تحوّل مركّبًا مشتقًا من الكوليسترول يُسمى 7-ديهيدروكوليسترول، الجزيء نفسه الذي حدّده فيندوس، إلى "بريفيتامين D3"، الذي يستقر بعد ذلك في صيغته النهائية كفيتامين D3 خلال الساعات التالية. هذا أمر فريد حقًا بين العناصر الغذائية: إنه العنصر الوحيد الذي يستطيع جسمك بناءه من الصفر تقريبًا، بمجرد التعرّض للشمس.

لكن فيتامين D3 الخام، سواء تكوّن في الجلد أو جاء من الغذاء أو من مكمّل غذائي، لا يكون نشطًا بعد. فهو ينتقل إلى الكبد، حيث يحوّله أحد الإنزيمات إلى "25-هيدروكسي فيتامين D"، والذي يُختصر أحيانًا إلى 25(OH)D أو "كالسيديول". وهذه هي الصيغة التي يقيسها الأطباء فعليًا في فحص الدم، لأنها تعكس حالة فيتامين D العامة لديك بشكل أدق من أي مؤشر آخر. من هناك، وبحسب حاجة جسمك، تقوم الكليتان بعملية تحويل ثانية، فتحوّلان 25-هيدروكسي فيتامين D إلى "1،25-ديهيدروكسي فيتامين D"، المعروف باسم "كالسيتريول"، وهو الصيغة الهرمونية النشطة الكاملة. وعند هذه المرحلة الأخيرة فقط، يبدأ فيتامين D فعليًا بأداء عمله على مستوى الخلايا.

وتبيّن أن هذا العمل واسع الانتشار بشكل لافت. فمستقبلات فيتامين D، وهي نقاط الالتحام التي يحتاجها الكالسيتريول ليؤدي وظيفته على الخلية، موجودة في كل نسيج تقريبًا في جسم الإنسان، وليس فقط في العظام والأمعاء، حيث تجري قصة امتصاص الكالسيوم المعروفة. فهي موجودة في خلايا الجهاز المناعي، وأنسجة العضلات، والجهاز العصبي، والجهاز القلبي الوعائي، وغيرها الكثير. وهذا جزء كبير من سبب امتداد الأبحاث حول فيتامين D إلى ما هو أبعد بكثير من صحة العظام، وهو أيضًا سبب تخصيصنا مقالًا كاملًا لكيفية عمله تحديدًا في صحة العظام في الخليج، لأن هذه الآلية وحدها تستحق شرحًا مستقلًا. وفكرة "الهرمون الأولي" التي بدأنا بها هذا المقال هي، في جوهرها، الفكرة نفسها بصياغة مختلفة: هذا ليس عنصرًا غذائيًا أحادي الوظيفة له مهمة واحدة فقط، بل جزيء إشارة له مستقبلات موصولة بمعظم الأنظمة التي تحافظ على عمل الجسم.

ماذا يوفر Daily Essentials، ولماذا هذا الرقم آمن

يوفّر صندوق Daily Essentials من Vitameenat فيتامين D من مصدرين منفصلين ضمن الكيس اليومي، ومن المهم أن نكون واضحين بشأن المجموع الكلي. فالكبسولة المخصصة لفيتامين D توفّر 20 ميكروغرامًا (200% من القيمة المرجعية اليومية)، ويضيف مكوّن الفيتامينات المتعددة 10 ميكروغرامات أخرى (100% من القيمة المرجعية). وبجمع الكميتين، يصبح المجموع 30 ميكروغرامًا من فيتامين D يوميًا، أي ما يعادل 1200 وحدة دولية، بما يمثّل 300% من القيمة المرجعية اليومية القياسية.

هذا الرقم يستحق التوقف عنده بدلًا من تجاوزه بسرعة. فنسبة 300% قد تبدو مرتفعة للوهلة الأولى، لكنها تقع ضمن النطاق الذي تعتبره الجهات التنظيمية آمنًا للاستخدام اليومي. فبحسب مكتب المكمّلات الغذائية التابع للمعهد الوطني للصحة الأمريكي، يبلغ الحد الأعلى المسموح به لفيتامين D للبالغين 100 ميكروغرام، أي 4000 وحدة دولية، يوميًا، وهو سقف أعلى بأكثر من ثلاثة أضعاف مما يوفّره Daily Essentials في المجموع. أما سبب وجود فيتامين D في مكوّنين بدلًا من مكوّن واحد فيعود إلى طريقة التركيب: بما أن مكوّنات الكيس الخمسة عبارة عن كبسولات وأقراص منفصلة فعليًا بدلًا من قرص واحد مدمج، يمكن جرعنة كل مكوّن بشكل مستقل، وفي هذه الحالة، يصل مجموع مساهمتين أصغر إلى رقم إجمالي سخي دون الاقتراب من أي حد أقصى آمن. إذا كنت تقارن بين ملصقات المنتجات أو تجمع بين عدة مكمّلات بنفسك، فهذا بالضبط النوع من التفاصيل الذي يستحق التحقق منه في أي نظام متعدد المكوّنات، ولمن يريد التعمّق أكثر في أسئلة الجرعات، يغطي دليلنا عن فيتامين D3 في الإمارات مقدار ما تحتاجه فعليًا ومتى.

سترى أيضًا فيتامين D يُذكر غالبًا إلى جانب فيتامين K2 في نقاشات المكمّلات الغذائية. هذا موضوع مرتبط لكنه منفصل، ويستحق أن تقرأ عنه بحد ذاته، بما في ذلك ما يتضمنه Daily Essentials فعليًا وما لا يتضمنه على صعيد K2، وقد تناولناه بالتفصيل في دليلنا المخصص لفيتامين D وK2.

حقائق سريعة عن فيتامين D

الأسئلة الشائعة

لماذا يُصنَّف فيتامين D كهرمون أولي بدلًا من فيتامين؟

لأنه لا يستوفي التعريف الصارم للفيتامين. فالفيتامين الحقيقي يجب الحصول عليه من الغذاء لأن الجسم لا يستطيع تصنيعه، ويكون نشطًا بيولوجيًا فور تناوله. فيتامين D يخفق في كلا الشرطين: فالجسم يستطيع تصنيعه من أشعة الشمس، ويحتاج إلى التحوّل عبر خطوتين من الهدركسة في الكبد والكليتين قبل أن يصبح الهرمون النشط، الكالسيتريول.

من الذي اكتشف فيتامين D فعليًا؟

لم يكتشفه شخص واحد في لحظة واحدة. فتجارب إدوارد ميلانبي على الكلاب في أواخر العقد الثاني وأوائل العقد الثالث من القرن الماضي أثبتت أولًا أن الكساح ناتج عن عنصر غذائي مفقود. ثم حدّد إلمر مكولوم هذا العنصر كعنصر مستقل عن فيتامين A وأطلق عليه اسم فيتامين D عام 1922. وبعدها حدّد أدولف فيندوس تركيبته الكيميائية الدقيقة، وهو عمل نال عنه جائزة نوبل في الكيمياء عام 1928.

لماذا سُمّي تحديدًا فيتامين D؟

ببساطة لأنه رابع فيتامين يحدّده العلم، بعد اكتشافات سابقة لفيتامينات A وB وC. فالتسمية تتبع ترتيب الاكتشاف، وليست مرتبطة بأي خاصية للعنصر الغذائي نفسه.

هل فيتامين D3 أفضل من D2؟

يأتي كل منهما من مصدر مختلف، فD2 من ستيرولات نباتية وفطرية، وD3 من المسار نفسه الذي يستخدمه جلدك، ويُعتبر D3 عمومًا أكثر فعالية في رفع مستويات فيتامين D في الدم والحفاظ عليها. نتناول هذه المقارنة العملية بتفصيل أكبر في دليلنا لخرافات فيتامين D.

هل يمتلك الجميع مستقبلات فيتامين D نفسها؟

يمتلك الجميع مستقبلات فيتامين D الموزّعة في كل نسيج تقريبًا في الجسم، وهذا سبب دراسة الباحثين لدوره في وظائف المناعة، وأداء العضلات، وصحة القلب والأوعية الدموية، وليس فقط العظام. مع ذلك، قد تختلف الاستجابة الفردية باختلاف العوامل الوراثية، ولون البشرة، والحالة الصحية العامة.

الخلاصة

اكتسب فيتامين D اسمه شبه صدفة، فهو ببساطة الحرف الرابع المتاح حين احتاج مكولوم إلى اسم عام 1922، لكن العلم وراء هذا الاسم غير معتاد فعلًا. تطلّب الأمر مرضًا في العظام غيّر ملامح مدن أوروبا الصناعية، وعلاجًا شعبيًا لم يستطع أحد تفسيره، وسلسلة من التجارب على الكلاب، وكيميائيًا حائزًا على جائزة نوبل، لفهم مركّب يستطيع جلدك بناءه من مجرد التعرّض للشمس. وهذه الصفة، صفة الهرمون الأولي، إلى جانب امتداد مستقبلاته إلى كل تقريبًا نظام في الجسم، هي بالضبط سبب استمرار ظهور فيتامين D في الأبحاث إلى ما هو أبعد بكثير من صحة العظام. إذا كنت تتساءل عن الكمية التي تحتاجها فعليًا يوميًا، فدليلنا عن فيتامين D3 في الإمارات هو القراءة العملية التالية الأنسب، وإذا كانت صحة العظام تحديدًا هي ما أوصلك إلى هذا المقال، فإن هذا المقال يشرح تلك الآلية بالتفصيل. وللصورة الأكبر حول سبب شيوع النقص رغم شمس المنطقة، ابدأ من مفارقة الشمس.

راجعتها فاطمة قاسم - صيدلانية ومؤسسة Vitameenat، حاصلة على ماجستير في العلوم الصيدلانية من جامعة كوبنهاغن، وبدأت مسيرتها المهنية في شركة Novo Nordisk قبل تأسيس Vitameenat.