<<
>>

Витамин D и молекулярные механизмы кальцификации артерий

Управляя гомеостазом кальция, витамин D может способствовать ос­тановке и пассивной, и активной кальцификации. Особое внимание следует обратить на экспериментальные и биохимические исследования влияния витамина D на экспрессию генов и на результаты исследований трансген­ных моделей животных с делециями определенных генов, вовлеченных в метаболизм костной ткани.

Как было отмечено выше, витамин D обладает гормоно-подобным действием и через взаимодействие с одноименным рецептором участвует в регуляции транскрипции сотен генов. Исследования влияния витамина D на экспрессию генов (Wang, 2005; Carlberg, 2009) позволило установить список генов, на основе которых синтезируются белки, обеспечивающие характерные биологические эффекты витамина (Таблица 1). Гены и соот­ветствующие белки, имеющие наиболее вероятное отношение к атероск­лерозу, липидному метаболизму и кальцификации артерий рассмотрены ниже более подробно.

Таблица 1. Гены, регулируемые рецептором витамина D.
«+», - уве­личение экспрессии, «-», уменьшение экспрессии, «+/-», модуляция экспрессии в зависимости от дополнительных условий
Ген Название белка Функция VDR
COX1 Циклооксигеназа 1 Синтез простациклина +
TRPV6 Ионный канал TRPV6 Абсорбция кальция в ки­шечнике +
CALB1 Кальбиндин Транспорт кальция в кро­вяное русло +
ОС Остеокальцин Минерализация кости, го­меостаз кальция +
OPN Остеопонтин Закрепление клеток на по­верхности кости +/-
REN Ренин Регуляция артериального давления -
CYP7A1 Холестерин гидрок- силаза Синтез желчных кислот -
CYP24A1 24-гидроксилаза Деградация 1,25-(0Н)2ОЗ +
CYP27B1 25(ОН) D3 гидрокси- лаза Синтез 1,25-(0Н)2ОЗ -
HDAC Гистон деацетилаза Модуляция роста клеток и апоптоза +
IGFBP Связывающий белок инсулин-подобного фактора роста Усиливает действие инсу­лин-подобного фактора роста +
PPARD Фактор пролифера­ции пероксисом Регуляция роста клеток +

Основными витамино-зависимыми регуляторами гомеостаза каль­ция являются ионный канал TRPV6, кальбиндин, остеокальцин и остеопон- тин. Канал TRPV6 отвечает за адсорбцию кальция в ворсинчатом эпителии кишечника (Peng, 1999).

Кальбиндин транспортирует кальций через энте- роциты к базолатеральной стороне энтероцита, где кальций секретируется в кровяное русло посредством кальциевых насосов - например, ионного канала PMCA1 (Barley, 1999). Остеокальцин и остеопонтин способствуют закреплению остеоцитов на поверхности кости и необходимы для направ­ления потоков кальция в кальциевое депо костной ткани. Уровни остео­кальцина, как известно, отражают минеральную плотность кости (Owen, 1990). Кроме того, остеопонтин вовлечен в синтез и секрецию у-интерфе- рона и интерлейкинов IL-10 и IL-12 (Staal, 1996).

Другие гены, активируемые рецептором витамина D (Таблица 1), оказывают положительное воздействие на липидный метаболизм и ва­зодилатацию, тем самым способствуя уменьшению риска атероскле­роза и связанной с атеросклерозом кальцификацией артерий. Витамин D3 стимулирует синтез противовоспалительного простациклина в со­судистых гладкомышечных клетках через активацию транскрипции цик­лооксигеназы без изменения активности фосфолипазы А2 (Wakasugi, 1991). Активация рецептора витамина D тормозит избыточный синтез 7-альфа холестерин-гидроксилазы (ген CYP7A1), что приводит к нор­мализации синтеза желчных кислот в гепатоцитах человека (Han, 2008). Витамин D способствует снижению активности транскрипции ренина (Рис. 2) - основного медиатора ренин-ангиотензиновой системы ре­гуляции артериального давления (Shi, 2000). Нормальная обеспечен­ность витамином D - признанный фактор нормализации артериального давления.

Рис. 2. Пространственная структура ренина, фермента- медиатора ренин-ангиотензиновой системы.

Инсулиноподобный фактор роста (1СР) является одним из важней­ших факторов, поддерживающих баланс между жировой и мышечной тканями. При дефиците IGF или снижении его активности жировая ткань начинает преобладать над мышечной. В результате, ускоряются про­цессы атеросклероза и старения. Витамин D стимулирует синтез IGF- связывающих белков (IGFBP). IGF-связываюш,ие белки продлевают пе­риод полураспада IGF, тем самым усиливая антиатеросклеротические эффекты этого фактора роста. Исследования показали, что витамин D усиливает транскрипцию генов IGFBP1, IGFBPЗ и IGFBP5. Сывороточ­ные уровни IGF-1 и IGFBP-3 (Рис. 3) были измерены в 96 пациентах с периферической болезнью артерий и у 89 добровольцев. У пациентов были найдены более низкие уровни белка IGFBP-3 (Р

<< | >>
Источник: Торшин И. Ю., Громова О. А.. Экспертный анализ данных в молекулярной фармаколо- Т61 гии. - М.: МЦНМО, 2012- 747 с.. 2012

Еще по теме Витамин D и молекулярные механизмы кальцификации артерий:

  1. РЕФЕРАТ. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СЕКРЕЦИИ ИНСУЛИНА И ЕГО ДЕЙСТВИЯ НА КЛЕТКИ2018, 2018
  2. АРТЕРИИ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ. ПОДКРЫЛЬЦОВАЯ АРТЕРИЯ
  3. Обеспечение витаминами процессов синтеза в клетке. Показания и противопоказания к назначению витамина С
  4. Применение витаминов при регуляции энергетических процессов. Показания и противопоказания к назначению витамина В1
  5. Молекулярные характеристики
  6. Витамин Р (цитрин, витамин проницаемости)
  7. Молекулярная биология индукции
  8. МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
  9. Молекулярные и генетические характеристики
  10. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете
  11. Витамин В12- дефицитные анемии Метаболизм витамина В12
  12. КЛЕТОЧНЫЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ИММУННОГО ОТВЕТА
  13. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете