Cómo el riñón activa la vitamina D: pasos, hormonas y su importancia clínica

La vitamina D es mucho más que la “vitamina del sol”. Para ejercer sus efectos en el organismo —especialmente sobre el metabolismo del calcio, los huesos, el sistema inmunitario y el sistema cardiovascular— necesita activarse mediante un proceso en dos grandes etapas: primero en el hígado y luego en el riñón. La activación renal es un paso crítico, finamente regulado por hormonas como la parathormona (PTH), el calcio, el fósforo y el factor de crecimiento fibroblástico 23 (FGF23).

Comprender cómo el riñón activa la vitamina D ayuda a interpretar análisis de laboratorio, entender enfermedades óseas y renales, y valorar por qué en pacientes con insuficiencia renal crónica se utiliza con frecuencia vitamina D ya activa. A continuación se detalla, de forma clara y estructurada, cómo ocurre este proceso y cuáles son sus implicaciones clínicas.

Formas de vitamina D y fuentes principales

Antes de explicar el papel del riñón, es importante entender las formas principales de la vitamina D y de dónde provienen.

Vitamina D3 (colecalciferol): se sintetiza en la piel a partir del 7-dehidrocolesterol cuando la piel se expone a radiación ultravioleta B (UVB). También se encuentra en alimentos de origen animal, como pescados grasos, yemas de huevo y algunos lácteos fortificados.
Vitamina D2 (ergocalciferol): se obtiene principalmente de fuentes vegetales y de algunos alimentos fortificados o suplementos.
25-hidroxivitamina D (25(OH)D o calcidiol): es la forma resultante de la primera transformación de la vitamina D en el hígado. Es la forma que se mide habitualmente en análisis de sangre para valorar el estado de vitamina D.
1,25-dihidroxivitamina D (1,25(OH)₂D o calcitriol): es la forma activa de la vitamina D. Se produce principalmente en el riñón y es la responsable de la mayoría de los efectos hormonales de esta vitamina.

En términos simples, la vitamina D que se obtiene de la piel o de la dieta es una “materia prima” inactiva. El organismo necesita transformarla en varias etapas, y el riñón es el órgano clave en la etapa final de activación.

Primera etapa: activación hepática a 25(OH)D

La primera etapa del metabolismo de la vitamina D ocurre en el hígado. Tanto la vitamina D2 como la D3, una vez absorbidas en el intestino o producidas en la piel, viajan en la sangre unidas a una proteína transportadora, la vitamin D binding protein (DBP).

En el hígado, diferentes enzimas con actividad 25-hidroxilasa convierten la vitamina D en 25-hidroxivitamina D (25(OH)D o calcidiol). Esta molécula es relativamente estable y circula en altas concentraciones, por lo que sirve como el mejor indicador del estado de vitamina D del organismo.

Sin embargo, la 25(OH)D aún no es la forma activa. Para ejercer sus efectos hormonales, el organismo debe transformarla en 1,25(OH)₂D, proceso que ocurre principalmente en el riñón.

Segunda etapa: activación renal por la 1α-hidroxilasa

La etapa clave en la activación de la vitamina D se lleva a cabo en el riñón, concretamente en las células tubulares proximales. Allí actúa la enzima 1α-hidroxilasa (CYP27B1), responsable de convertir la 25(OH)D en 1,25(OH)₂D, la forma metabólicamente activa.

El proceso puede resumirse en tres pasos principales:

Filtración y captación: la 25(OH)D unida a su proteína transportadora se filtra en el glomérulo y es captada por las células del túbulo proximal mediante receptores específicos.
Hidroxilación: dentro de estas células, la enzima 1α-hidroxilasa añade un grupo hidroxilo en la posición 1 del anillo de la 25(OH)D, dando como resultado 1,25(OH)₂D (calcitriol).
Secreción a la circulación: el calcitriol vuelve a la circulación sanguínea, donde ejerce sus efectos sobre el intestino, los huesos, el riñón mismo y otros tejidos.

Esta activación renal no es un proceso automático e invariable; al contrario, está finamente regulada por el estado mineral del organismo y por varias hormonas.

Regulación hormonal de la activación renal

El riñón modula la producción de calcitriol en respuesta a diferentes señales que reflejan el equilibrio del calcio y del fósforo en el cuerpo. Los principales reguladores de la 1α-hidroxilasa son la parathormona (PTH), el calcio, el fósforo y el FGF23.

Papel de la parathormona (PTH)

La parathormona, secretada por las glándulas paratiroides, es uno de los estímulos más potentes para la activación renal de la vitamina D. La PTH se libera cuando el organismo detecta niveles bajos de calcio sérico.

Cuando disminuye el calcio en sangre, las paratiroides producen más PTH.
La PTH aumenta la actividad de la 1α-hidroxilasa en el riñón, promoviendo la conversión de 25(OH)D en 1,25(OH)₂D.
El calcitriol resultante aumenta la absorción de calcio en el intestino y facilita la movilización de calcio desde el hueso, contribuyendo a normalizar la calcemia.

De este modo, el eje PTH–riñón–vitamina D actúa como un sistema de protección frente a la hipocalcemia.

Influencia del calcio y del fósforo

Los niveles de calcio y fósforo en sangre influyen de forma directa e indirecta en la actividad de la 1α-hidroxilasa renal.

Calcio sérico: cuando el calcio está alto, se suprime la secreción de PTH, lo que a su vez reduce la estimulación de la 1α-hidroxilasa. Cuando el calcio está bajo, ocurre lo contrario.
Fósforo sérico: niveles elevados de fósforo tienden a disminuir la producción de calcitriol. Esto se debe tanto a efectos directos sobre el riñón como a la acción de FGF23.

En conjunto, el organismo busca un equilibrio en el producto calcio × fósforo, ya que valores muy altos favorecen la calcificación de tejidos blandos, especialmente en pacientes con enfermedad renal crónica.

Rol del FGF23 y la 24-hidroxilasa

El factor de crecimiento fibroblástico 23 (FGF23) es una hormona producida principalmente por los osteocitos en el hueso. Su función principal es ayudar a controlar el metabolismo del fósforo y del calcitriol.

FGF23 disminuye la actividad de la 1α-hidroxilasa, reduciendo la producción de calcitriol en el riñón.
A la vez, estimula la 24-hidroxilasa, otra enzima renal que degrada tanto la 25(OH)D como la 1,25(OH)₂D, reduciendo su actividad biológica.
FGF23 se incrementa cuando el fósforo sérico está elevado, actuando en conjunto con el riñón para aumentar la excreción de fósforo y reducir la formación de calcitriol.

Este mecanismo evita un exceso de calcitriol y ayuda a mantener el fósforo en rangos adecuados.

Funciones de la vitamina D activa

Una vez que el riñón convierte la 25(OH)D en 1,25(OH)₂D, la vitamina D activa se comporta como una hormona. Se une al receptor de vitamina D (VDR) presente en múltiples tejidos y regula la expresión de numerosos genes.

Intestino: aumenta la absorción de calcio y fósforo, favoreciendo una mineralización ósea adecuada.
Hueso: en combinación con PTH, regula el remodelado óseo. Dependiendo del contexto hormonal, puede favorecer la movilización de calcio desde el hueso hacia la sangre.
Riñón: modula la reabsorción de calcio y fósforo y regula la transcripción de genes implicados en el transporte de estos minerales.
Sistema inmunitario: influye en la respuesta innata y adaptativa, modulando la actividad de células como linfocitos T y macrófagos.
Sistema cardiovascular y otros tejidos: estudios sugieren un papel en la función endotelial, la presión arterial, la sensibilidad a la insulina y el riesgo de ciertas enfermedades crónicas.

Todo este conjunto de funciones depende, en gran medida, de la correcta activación renal de la vitamina D.

Importancia del riñón en el equilibrio mineral

El riñón no solo filtra y excreta productos de desecho; también es un auténtico órgano endocrino. Al activar la vitamina D, participa directamente en el equilibrio del calcio y el fósforo, en la salud ósea y en la prevención de complicaciones como la osteodistrofia renal.

Además, el riñón interactúa con la PTH, FGF23 y otros mediadores para ajustar finamente el metabolismo mineral. Cualquier alteración en la función renal puede romper este equilibrio y desencadenar una cascada de consecuencias clínicas.

Qué ocurre en la insuficiencia renal crónica

En la insuficiencia renal crónica (IRC), la capacidad del riñón para activar la vitamina D se ve progresivamente reducida. Esto ocurre por diversos mecanismos:

Disminución del número de nefronas funcionales, lo que reduce el tejido disponible con actividad 1α-hidroxilasa.
Aumento de FGF23 desde fases tempranas de la IRC, lo que inhibe la 1α-hidroxilasa y estimula la 24-hidroxilasa, reduciendo aún más los niveles de calcitriol.
Retención de fósforo, que contribuye a su vez a reducir la síntesis de calcitriol.

Como resultado, disminuye la producción de vitamina D activa, se altera la absorción de calcio intestinal y se estimula de forma crónica la secreción de PTH, generando hiperparatiroidismo secundario. Esto favorece la desmineralización ósea, dolores óseos y musculares, fracturas y calcificaciones vasculares.

Por este motivo, en muchos pacientes con IRC avanzada y en diálisis se utilizan análogos de la vitamina D activa (como calcitriol o alfacalcidol) para compensar la incapacidad del riñón de activar la vitamina D de forma adecuada.

Vitamina D extra-renal: activación en otros tejidos

Aunque la activación principal de la vitamina D ocurre en el riñón, diversos tejidos —como macrófagos, placenta, células del sistema inmunitario y algunas células tumorales— también expresan 1α-hidroxilasa. Esta producción local de calcitriol tiene un papel principalmente autocrino y paracrino, modulando respuestas inmunitarias y otros procesos celulares.

No obstante, la contribución de estas fuentes extra-renales al nivel sistémico de 1,25(OH)₂D es limitada en condiciones normales. El riñón sigue siendo el regulador central de los niveles hormonales circulantes de vitamina D activa.

Consecuencias clínicas de una activación deficiente

Cuando el riñón no puede activar la vitamina D de forma adecuada —ya sea por insuficiencia renal, fármacos que interfieren o alteraciones genéticas en la 1α-hidroxilasa— se observan una serie de manifestaciones clínicas características.

Disminución de la absorción intestinal de calcio, con riesgo de hipocalcemia.
Hiperparatiroidismo secundario, como respuesta compensatoria a la hipocalcemia y al déficit de calcitriol.
Alteraciones óseas como osteomalacia y osteodistrofia renal, con huesos más frágiles y dolorosos.
Alteraciones musculares, incluyendo debilidad y aumento del riesgo de caídas.

En estos contextos, el tratamiento suele incluir suplementos de vitamina D, modificaciones dietéticas, control del fósforo y, en muchos casos, la administración de formas activas de vitamina D bajo supervisión médica.

Evaluación clínica: qué se mide y por qué

En la práctica clínica se suelen medir dos parámetros relacionados con la vitamina D:

25(OH)D (calcidiol): refleja las reservas de vitamina D del organismo. Es el marcador más utilizado para detectar deficiencia o insuficiencia de vitamina D.
1,25(OH)₂D (calcitriol): se solicita en situaciones específicas, como en la evaluación de algunos trastornos renales, hipercalcemia de origen desconocido o alteraciones complejas del metabolismo mineral.

En pacientes con insuficiencia renal, puede observarse una 25(OH)D normal o incluso adecuada, pero una producción insuficiente de 1,25(OH)₂D debido al deterioro de la función renal y a la reducción de la 1α-hidroxilasa.

Factores que afectan la activación renal

Existen diversos factores que pueden influir en la capacidad del riñón para activar la vitamina D, incluso en personas sin enfermedad renal crónica avanzada.

Fármacos: algunos medicamentos, como glucocorticoides a dosis altas, anticonvulsivantes o ciertos antirretrovirales, pueden interferir con el metabolismo de la vitamina D.
Enfermedades granulomatosas: en patologías como la sarcoidosis, los macrófagos pueden producir calcitriol de manera no regulada, generando hipercalcemia aun cuando la función renal sea normal.
Alteraciones genéticas: mutaciones en la 1α-hidroxilasa o en el receptor de vitamina D pueden provocar cuadros clínicos de raquitismo dependiente de vitamina D.

Estos ejemplos muestran que, aunque el riñón es el principal protagonista, el sistema de activación de la vitamina D es complejo y puede alterarse a diferentes niveles.

Cómo proteger la función renal y el metabolismo de la vitamina D

Mantener una buena salud renal es esencial para asegurar una correcta activación de la vitamina D. Algunas recomendaciones generales incluyen:

Controlar la presión arterial y la glucosa en sangre, ya que la hipertensión y la diabetes son causas frecuentes de daño renal.
Evitar el uso prolongado e indiscriminado de analgésicos o antiinflamatorios que puedan dañar el riñón.
Realizar controles médicos periódicos, especialmente en personas con factores de riesgo cardiovascular, antecedentes familiares de enfermedad renal o edad avanzada.
Cuidar la dieta, moderando el exceso de sal, proteínas animales y fósforo, y asegurando una ingesta adecuada, pero no excesiva, de vitamina D y calcio.

En caso de enfermedad renal o sospecha de alteraciones en el metabolismo mineral, siempre es recomendable la valoración por un profesional de la salud, que decidirá si es necesario medir vitamina D y qué tipo de suplementación utilizar.

Conclusión: el riñón como llave de la vitamina D

El riñón desempeña un papel central en la activación de la vitamina D, transformando la 25(OH)D en 1,25(OH)₂D gracias a la enzima 1α-hidroxilasa. Este proceso está estrechamente regulado por la PTH, el calcio, el fósforo y FGF23, y permite que la vitamina D ejerza sus funciones sobre el intestino, el hueso, el riñón y otros órganos.

Cuando la función renal se deteriora, la capacidad de activar la vitamina D disminuye, con importantes consecuencias sobre la salud ósea y el metabolismo mineral. Por ello, cuidar los riñones y, cuando es necesario, utilizar formas activas de vitamina D bajo supervisión médica, es fundamental para mantener un equilibrio adecuado de calcio y fósforo y prevenir complicaciones a largo plazo.