Witamina D jest ogólnym oznaczeniem grupy rozpuszczalnych w tłuszczach, strukturalnie podobnych steroli. Oznaczenie 25HDN / 25-Hydroxyvitamin D2 i D3, Serum jest preferowanym testem wstępnym do oceny statusu witaminy D i najdokładniej odzwierciedla zapasy witaminy D w organizmie. W obecności choroby nerek, DHVD / 1,25-Dihydroksywitamina D, badanie surowicy może być potrzebne do odpowiedniej oceny statusu witaminy D. Dla pacjentów z utratą funkcji inaktywującej mutacji CYP24A1, test ten (2425D / 25-Hydroksywitamina D2 i D3:24,25-Dihydroxyvitamin D Ratio, Serum) może być pomocny
Wykazano, że mutacje powodujące utratę funkcji w genie CYP24A1 prowadzą do niewystarczającej dezaktywacji bioaktywnych metabolitów witaminy D, co skutkuje fenotypem charakteryzującym się tłumionym stężeniem hormonu przytarczyc (PTH) w surowicy, zwiększonym stężeniem 1,25-dihydroksywitaminy D (DHVD) w surowicy, hiperkalcemią i hiperkalciurią lub kamicą nerkową.
Związki witaminy D w organizmie pochodzą egzogennie ze środków żywieniowych; z roślin jako 25-hydroksywitamina D2 (ergokalcyferol lub kalcyferol) lub z produktów zwierzęcych jako 25-hydroksywitamina D3 (cholekalcyferol lub kalcydiol). Witamina D może również pochodzić endogennie poprzez konwersję 7-dihydrocholesterolu do 25-hydroksywitaminy D3 w skórze po ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe.
25-Hydroksywitamina D (25HDN) jest następnie tworzona przez hydroksylację (CYP2R1) w wątrobie. 25HDN jest prohormonem, który stanowi główny rezerwuar i formę transportową witaminy D, przechowywaną w tkance tłuszczowej i ściśle związaną przez białko transportowe podczas krążenia. Aktywność biologiczna jest wyrażona w postaci DHVD, aktywnego metabolitu 25HDN. 1-Alfa-hydroksylacja (CYP27B1) zachodzi na żądanie, głównie w nerkach, pod kontrolą hormonu przytarczyc (PTH) przed wyrażeniem aktywności biologicznej. Podobnie jak inne hormony steroidowe, DHVD wiąże się z receptorem jądrowym, wpływając na wzorce transkrypcji genów w narządach docelowych.
25HDN może być również przekształcany w nieaktywny metabolit 24,25-dihydroksywitaminy D (24,25D) przez hydroksylację (CYP24A1). Proces ten regulowany przez hormon przytarczyc (PTH) może zwiększać syntezę DHVD kosztem alternatywnego produktu hydroksylacji (CYP24A1) 24,25D. Inaktywacja 25HDN i DHVD przez CYP24A1 jest kluczowym procesem, który zapobiega nadmiernej produkcji DHVD i wynikającej z tego toksyczności witaminy D.
DHVD stymuluje wchłanianie wapnia w jelicie, a jego produkcja jest ściśle regulowana przez stężenia wapnia, fosforu i PTH w surowicy. DHVD promuje jelitowe wchłanianie wapnia i, w porozumieniu z PTH, odkładanie wapnia w szkielecie, lub rzadziej, mobilizację wapnia. Reabsorpcja wapnia i fosforanów w nerkach jest również promowana, podczas gdy ekspresja mRNA prepro-PTH w gruczołach PTH jest zmniejszona. Efektem netto jest dodatni bilans wapniowy, zwiększenie stężenia wapnia i fosforanów w surowicy oraz zmniejszenie stężenia PTH. Oprócz wpływu na metabolizm wapnia i kości, DHVD reguluje ekspresję wielu genów w wielu innych tkankach, w tym w komórkach układu odpornościowego, mięśniach, naczyniach krwionośnych i narządach rozrodczych.
Stężenia DHVD są obniżone w niedoczynności przytarczyc i w przewlekłej niewydolności nerek. Poziom DVHD może być wysoki w pierwotnej nadczynności przytarczyc oraz w fizjologicznej nadczynności przytarczyc wtórnej do niskiego spożycia wapnia lub witaminy D. Niektórzy pacjenci z chorobami ziarniniakowymi (np. sarkoidozą) i nowotworami złośliwymi zawierającymi nieuregulowaną 1-alfa-hydroksylazę w zmianach chorobowych mogą mieć hiperkalcemię, która wydaje się być pośredniczona przez witaminę D, z prawidłowym lub wysokim stężeniem fosforanów w surowicy (hiperfosfatemia) i hiperkalcemią (obie mogą być ciężkie), oprócz niskiego stężenia hormonu przytarczyc (PTH) i braku peptydu związanego z hormonem przytarczyc (PTHRP). Diagnostyka różnicowa obejmuje zatrucie witaminą D i niedobór CYP24A1
.