Vitamina D este o grupă de vitamine secosteroide liposolubile, cele două forme relevante fiziologice majore fiind vitamina D2 (ergocalciferol) și vitamina D3 (colecalciferol). Fără un indice, vitamina D se referă la D2, D3 sau ambele. Vitamina D3 este produsă în pielea vertebratelor după expunerea la lumina ultravioletă B, din sursele solare sau artificiale și apare în mod natural într-o gamă mică de alimente. În unele țări, alimentele de bază precum laptele, făina sau margarina sunt artificial îmbogățite cu vitamina D și este de asemenea disponibilă sub forma de pilule, ca și supliment alimentar. Sursele de mâncare precum peștele, ouăle sau carnea sunt foarte bogate în vitamina D și sunt adesea recomandate persoanelor care suferă de deficiență de vitamina D.
Vitamina D este dusă de fluxul sanguin până la ficat unde se transformă în prohormon de calciu. Circulând prin corp, calcidiolul se poate transforma în calcitriol, o formă biologică activă a vitaminei D, fie în rinichi, fie de monocitele-macrofage în sistemul imunitar. Când este sintetizată de o monocită-macrofagă, acționează la nivel local ca și o citozină, apărând organismul împotriva organismelor microbiene.
Când este sintetizată în rinichi, calcitriolul circulă ca hormon, reglementând printre altele, concentrația de calciu și fosfat în sânge, promovând mineralizarea sănătoasă, creșterea și remodelarea osoasă și prevenind tetania hipocalcemică. Insuficiența de vitamina D poate duce la oase subțiri, fragile sau deformate, în timp ce suficiența previne rahitismul la copii, osteomalacia la adulți și, împreună cu calciul, ajută la protejarea oamenilor în vârstă care au osteoporoză. Vitamina D modulează de asemenea funcțiile neuromusculare, reduce inflamațiile și influențează acțiunea a mai multor gene care reglementează proliferarea, diferențierea și apoptoza celulelor.
