Дослідження показує, що вітамін D є перспективним у боротьбі з біологічними механізмами старіння

У нещодавній оглядовій статті, опублікованій у Nutrients, дослідники підсумували те, що наразі відомо про потенційний вплив вітаміну D (VitD) на модуляцію деяких характерних ознак старіння та вікових захворювань.

Процес старіння

Старіння характеризується поступовим і прогресуючим погіршенням функціонування органів і пов’язане з більшою ймовірністю розвитку вікових захворювань і смерті.

У випадку ссавців це дисбактеріоз, хронічне запалення, зміни міжклітинної комунікації, виснаження стовбурових клітин, клітинне старіння, мітохондріальна дисфункція, дизрегуляція сприйняття поживних речовин, порушення макроавтофагії, втрата протеостазу, епігенетичні зміни, стирання теломер і геномна нестабільність.

Ці ознаки демонструють складні взаємозв’язки та діють синергетично або індивідуально, щоб викликати клітинне та молекулярне пошкодження за допомогою інтегративних, первинних або антагоністичних механізмів.

У сукупності ці пошкодження мають універсальні негативні наслідки. Однак розуміння зв’язків між цими ознаками може призвести до ідентифікації втручань, які модулюють ці механізми, тим самим запобігаючи або зменшуючи захворювання, пов’язані з віком.

Внесок вітаміну Д

Вітамін Д є життєво важливим жиророзчинним гормоном, синтезованим ультрафіолетовим опроміненням 7-дегідрохолестеролу. Він проходить метаболічний шлях, подібний до холестерину, починаючи з ацетилкоензиму А в цитозолі.

Після обробки в печінці він перетворюється в кальцитріол, активну форму. Кальцитріол регулює гомеостаз кальцію та фосфору шляхом зв’язування з рецептором VitD (VDR). Окрім здоров’я кісток, VitD має імуномодулюючі функції та впливає на мітохондріальну біоенергетику.

Варіації гена VDR вивчалися на предмет їхнього впливу на функцію VitD, потенційно впливаючи на фізіологічні процеси.

Хоча дослідження впливу VitD на старіння обмежені, його геномна дія через VDR та рецептори цитоплазматичної мембрани свідчить про різноманітні клітинні ефекти.

VitD і ознаки старіння

VitD демонструє потенціал у модулюванні цілісності та стабільності дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), особливо при таких станах, як цукровий діабет 2 типу (ЦД 2) і рак.

Дослідження показують, що добавки VitD можуть зменшити пошкодження ДНК і окислювальні параметри, потенційно пропонуючи захисні ефекти від геномної нестабільності та онкоген-індукованого старіння.

Епігенетичні зміни, пов’язані з хворобами та старінням, корелюють з метилюванням ДНК (DNAm). VitD може модулювати епігенетичне старіння, знижуючи рівень метилювання.

У вагітних жінок прийом вітаміну VitD пов’язаний із зниженням метилювання ретиноїд-X-рецептора-альфа (RXRA), що впливає на кісткову масу потомства та процеси розвитку немовлят.

Клітинне старіння, характерна ознака старіння, включає знижену проліферативну здатність і прозапальний секреторний фенотип (SASP). Добавки VitD є перспективними для зменшення старіння та запалення.

Дослідження з харчовими добавками та альфакальцидолом демонструють покращення імунних профілів у літніх людей, підкреслюючи імуномодулюючу роль VitD у старінні та хронічному запаленні.

VitD регулює гомеостаз білка, впливаючи на довголіття та здоров’я м’язів. У C. elegans VitD зменшує нерозчинність білків і токсичність, сприяючи довголіттю. У щурів дефіцит VitD посилює розпад м’язового білка та сприяє атрофії м’язів.

VitD також впливає на клітинну сигналізацію, яка бере участь у міогенезі, і активує аденозинмонофосфат-активовану протеїнкіназу (AMPK) під час метаболічного стресу.

VitD впливає на клітинну та мітохондріальну функцію в різних системах. Він зменшує окислювальний стрес, покращує роботу м’язів і легенів, а також послаблює окисне пошкодження при нейродегенеративних і серцево-судинних захворюваннях.

VitD також демонструє потенціал для пом’якшення мітохондріальної дисфункції при таких станах, як саркопенія та хвороба Крона.

VitD також відіграє вирішальну роль у регулюванні імунних реакцій завдяки його широкому розподілу серед імунних клітин і автономному контролю активної концентрації VitD у запалених місцях.

У той час як деякі дослідження пов’язують добавки VitD зі зниженням маркерів запалення при різних станах, загальні докази є непереконливими, незважаючи на потенційну користь при певних захворюваннях.

Хронічне запалення може порушити баланс кишкової мікробіоти, як це видно в таких станах, як інфекція вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ) і остеоартрит (ОА). Добавки VitD є перспективними для відновлення мікробного балансу та зменшення запалення.

Дослідження вказують на роль VitD у посиленні антимікробних пептидів, стабілізації кишкових бар’єрів і регулюванні складу мікробіоти.

VitD демонструє потенціал у регенерації кісток і модуляції нервових стовбурових клітин, що має вирішальне значення для розвитку та відновлення нервової системи. Він впливає на передачу сигналів у нейрогенезі головного мозку та може мати терапевтичне значення при таких станах, як гострий мієлоїдний лейкоз. Однак необхідні подальші дослідження, щоб вивчити його повний потенціал у терапії стовбуровими клітинами.

Дослідження ролі VitD у міжклітинній комунікації, зокрема в кісткових клітинах, обмежені. Дослідження показують, що VitD може впливати на експресію генів у формуванні остеокластів і впливати на експресію рецепторів у остеобластоподібних клітинах. Щоб повністю вивчити його вплив, необхідні подальші дослідження.

VitD показує різноманітні асоціації з довжиною теломер у різних популяціях. У той час як деякі дослідження свідчать про позитивну кореляцію між рівнями VitD і довжиною теломер, дослідження менделівської рандомізації не підтверджують причинно-наслідковий зв’язок. Проте добавки VitD можуть посилити активність теломерази, потенційно сприяючи здоров’ю теломер.

Висновки

Розуміння старіння передбачає складні взаємодії між різними біологічними механізмами. VitD показує багатообіцяючий вплив на характерні ознаки старіння, включаючи геномну стабільність і старіння.

Однак необхідні подальші дослідження, щоб повністю зрозуміти його вплив і потенційне клінічне застосування для сприяння здоровому старінню.

ДЖЕРЕЛО: https://www.news-medical.net/