Чи існує зв’язок між вітаміном D, імунною компетентністю та старінням?

У нещодавньому огляді, опублікованому в журналі Nutrients, дослідники досліджували роль імунокомпетентної людини у сприйнятливості до вітаміну D.

Вони обговорили модуляцію імунокомпетентності через функцію епігенетичного програмування рецептора вітаміну D (VDR) і його ліганду та підкреслили вплив старіння на імунокомпетентність.

Вступ

Вітамін D відіграє вирішальну роль у здоров’ї кісток, регулюючи гомеостаз кальцію та запобігаючи таким захворюванням, як рахіт і остеомаляція. Однак його вплив на імунітет виходить за межі цієї функції.

Дефіцит вітаміну D, пов’язаний із факторами сучасного способу життя, такими як обмежене перебування на сонці, впливає на ендогенне виробництво активних метаболітів вітаміну D.

Неактивний вітамін D 3 перетворюється в активний 1,25(OH)2D3 в печінці та нирках, який діє як гормон і впливає на різні тканини. Примітно, що різні клітини, включаючи клітини вродженої імунної системи, можуть локально виробляти 1,25(OH)2D3, сприяючи ауто- та паракринним ефектам. Ця сполука діє як ліганд з високою спорідненістю до VDR, регулюючи експресію численних генів.

Статус вітаміну D, що визначається рівнями 25(OH)D3 у сироватці крові, класифікує людей на групи з дефіцитом, недостатністю або достатньою кількістю. Сприйнятливість до вітаміну D різна серед людей через генетичні та епігенетичні фактори, що впливають на молекулярні реакції.

Люди з низьким рівнем відповіді, що становить близько 25% населення, можуть мати підвищену сприйнятливість до захворювань, пов’язаних з ослабленим імунітетом. Модуляція імунокомпетентності на основі VDR може сприяти старінню та знижувати ризик вікових захворювань.

Цей огляд пропонує розуміння імуномодулюючої функції вітаміну D та його впливу на різні аспекти здоров’я, окрім метаболізму кісткової тканини.

Сигналізація вітаміну D

VDR специфічно зв'язується з геномною ДНК, розпізнаючи мотив RGKTSA. У комплексі з рецептором ретиноїду X (RXR) VDR переважно зв’язується з прямими повторними послідовностями в еухроматині. Різні «першопрохідні фактори» сприяють VDR у відкритті хроматину, що є вирішальним для ефективного зв’язування.

Доступність хроматину та зв’язування VDR можна оцінити за допомогою технологій секвенування наступного покоління, включаючи ChIP-seq (секвенування імунопреципітації хроматину) та ATAC-seq (аналіз доступного для транспозази хроматину з використанням секвенування), особливо в мононуклеарних клітинах периферичної крові.

Геномні області цільових генів вітаміну D демонструють зміни в доступності хроматину та зв’язуванні VDR після приймання добавок вітаміну D3.

Ділянки енхансерів і сайтів початку транскрипції, навіть на значній лінійній відстані, можуть взаємодіяти за допомогою петлі ДНК у межах одного топологічно асоційованого домену, впливаючи на експресію генів.

Геномні дії VDR включають білок-білкові взаємодії з медіаторним комплексом і РНК-полімеразою II, що впливає на транскрипцію. Вітамін D також надає епігеномні ефекти, змінюючи метилювання ДНК, модифікації гістонів і організацію хроматину, динамічно формуючи епігенетичний ландшафт клітини.

Ці геномні та епігеномні ефекти сприяють модулюючій ролі вітаміну D у кровотворенні та імунокомпетентності, впливаючи на імунні клітини людини як in vitro, так і in vivo.

Епігенетичне програмування імунних клітин

Під час ембріогенезу та диференціації дорослих клітин стовбурові клітини та клітини-попередники зазнають епігенетичного програмування, що визначає функцію кінцево диференційованих клітин. 1,25(OH)2D3 відіграє вирішальну роль у цьому процесі, впливаючи на гемопоез і диференціювання імунних клітин.

Гемопоетичні стовбурові клітини (HSC) диференціюються в різні типи клітин крові та імунних клітин, а 1,25(OH)2D3 регулює кількість ембріональних HSC.

Різні фактори транскрипції під впливом вітаміну D стимулюють диференціювання мієлоїдних клітин-попередників у гранулоцити та моноцити. Вітамін D також сприяє диференціації моноцитів на дендритні клітини та макрофаги.

Епігенетичне програмування вітаміном D сприяє адаптації клітин вродженого імунітету, модулюючи реакції на інфекції, запалення та хвороби.

Варіабельність статусу вітаміну D та індексу відповіді в окремих людей впливає на епігенетичне програмування моноцитів і похідних клітин, підкреслюючи потенціал оптимізованих добавок вітаміну D 3 для підтримки належної епігенетики імунних клітин і загальної імунокомпетентності. Однак для повного підтвердження цієї концепції необхідні подальші дослідження.

Зниження імунної компетентності під час старіння

Старіння включає накопичення молекулярних пошкоджень, що призводить до дисфункції клітин і ослаблення органів. Імунокомпетентність, важлива для належної імунної відповіді, знижується з віком, що призводить до підвищеної сприйнятливості до інфекцій і захворювань.

Тимус атрофується, зменшуючи вироблення Т-клітин, і виникає «запалення». Однак існують міжіндивідуальні відмінності, і деякі люди можуть демонструвати відносно вищу імунну компетентність.

Нижча імунна компетентність корелює з прискореним старінням і підвищеним ризиком захворювання. Достатня кількість вітаміну D може захистити від раку шляхом збереження імунної системи.

Адекватний рівень вітаміну D може стабілізувати стійкість імунітету, захистити від хвороб і сприяти здоровому старінню, пом’якшуючи різні ознаки старіння, включаючи запалення та клітинний стрес.

Висновок

Підсумовуючи, активна форма вітаміну D відіграє вирішальну роль у модулюванні епігонома імунних клітин, особливо в моноцитах.

Спостережувані зв'язки між дефіцитом вітаміну D, підвищеним ризиком захворювання та прискореним старінням можуть бути пов'язані зі зниженою імунною компетентністю.

Враховуючи індивідуальну реакцію, рекомендована запобіжна щоденна доза вітаміну D3 1 мкг (40 МО)/кг маси тіла, що перевищує загальні рекомендації, але залишається в безпечних межах для зміцнення імунної системи. Дослідники наголошують на персоналізованих добавках вітаміну D для захисту від поширених захворювань і сприяння здоровому старінню.

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