Карстен Карлберг, профессор Университета Восточной Финляндии, и Альберто Муньос, профессор Автономного университета Мадрида, обсудили молекулярную основу передачи сигналов витамина Д и его роль в профилактике рака в недавно опубликованном обзоре по биологии рака.
Витамин Д: производство, обработка и функции, связанные с транскрипцией
Витамин Д вырабатывается в коже путем превращения прямого предшественника холестерина под названием 7-дегидрохолестерин. Это событие происходит только тогда, когда кожа подвергается воздействию ультрафиолета от солнца. Витамин Д также может быть получен из пищевых источников, таких как жирная рыба, яичные желтки, грибы и обогащенные продукты питания. Но поскольку диетические возможности ограничены, умеренное пребывание на солнце остается лучшим источником витамина Д.
Пищевой витамин Д химически неактивен и нуждается в двух процессах для активации. Первый процесс происходит в печени, где инертный витамин Д превращается в 25-гидроксивитамин Д3, также известный как кальцидиол. Как самая стабильная форма витамина Д, этот метаболит используется в качестве биомаркера для определения статуса витамина Д у человека.
Из печени кальцидиол перерабатывается либо почками, эпителиальными клетками (то есть клетками, выстилающими поверхность органов), либо иммунными клетками с образованием физиологически активного 1,25-дигидроксивитамина Д. Он также называется кальцитриолом, эта активная форма витамина Д и действует как высокоаффинный лиганд (молекула, которая связывается с определенным белком) фактора транскрипции, рецептора витамина Д (VDR). Транскрипционные факторы необходимы для превращения ДНК в РНК, что является первым этапом синтеза белка.
Многие типы клеток в своих цитоплазмах содержат VDR. Связывание витамина Д с VDR позволяет последним модулировать гены, которые кодируют белки, необходимые для регуляции клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза (гибели клеток). Комплекс витаминов D-VDR также влияет на сигнальные пути, которые влияют на функции важных ферментов и ионных каналов.
Передача витамина Д и профилактика рака
За последние десятилетия исследователи открыли новую информацию о том, как развиваются раковые клетки, размножаются, метастазируют и даже противостоят химиотерапевтическим препаратам. Одним из самых интригующих открытий о раке является связь между витамином Д (гормоном, вырабатываемым организмом в ответ на ультрафиолетовые лучи B) и развитием рака. В то время как чрезмерное воздействие ультрафиолета является причиной большинства раковых заболеваний кожи, по иронии судьбы, гормон, выработку которого он вызывает, является ключом к предотвращению рака.
Авторы сообщают: «Быстро растущие иммунные клетки и раковые клетки используют одни и те же пути и гены для контроля их пролиферации, дифференцировки и апоптоза». Раковые клетки, в частности, известны своей способностью бесконтрольно размножаться, что позволяет им формировать инвазивные опухоли.
Но поскольку эти клетки полагаются на те же пути, регулируемые витамином Д, что и иммунные клетки, ученые ухватились за идею, что рост раковых клеток можно предотвратить с помощью адекватной передачи сигналов витамина Д. Эта теория подтверждается несколькими исследованиями, которые связывают низкий уровень витамина Д с более высоким риском некоторых видов рака и плохим прогнозом рака.
Наиболее убедительным доказательством противоракового действия витамина Д являются исследования колоректального рака и рака крови, как лейкемия и лимфома. Во время гемопоэза, когда образуются кровяные клетки и компоненты плазмы, клетки-предшественники «дифференцируются» или трансформируются из одного типа клеток в другой. Витамин Д является ключевым компонентом в этом процессе, а также в дифференцировке взрослых стволовых клеток в быстро регенерирующие ткани, как толстая кишка.
Но когда уровень витамина Д низкий, функционирование VDR становится неоптимальным. Связывание кальцитриола требуется для определенных VDR для контроля транскрипции генов в здоровых клетках и даже в раковых клетках. Без достаточного количества витамина Д экспрессия генов, связанных с дифференцировкой, становится нерегулируемой, увеличивая риск того, что в основном здоровые клетки не дифференцируются полностью, что приводит к тому, что они становятся раковыми клетками, которые продолжают бесконтрольно расти.
«Активированный лигандом VDR связывается с более чем 10 000 локусами в геноме человека и влияет на транскрипцию примерно 1000 целевых генов в тканях и клетках человека. Эти постоянные связывания VDR служат основными контактными точками для связи витамина Д с геномом человека, то есть они действуют как «горячие точки» передачи сигналов витамина Д», объяснили в своем обзоре Карлберг и Муньос.
Авторы также отметили, что результаты многочисленных исследований указывают на поддержание хорошего статуса витамина Д в качестве отличной профилактической меры против рака. Однако необходимо персонализировать добавки витамина Д (для тех, кто придерживается диеты с низким содержанием витамина Д), так как реагирование людей на это разное. В то время как некоторые реципиенты для профилактики рака легко извлекают пользу из малых доз витамина Д, другим нужны более высокие дозы — самый безопасный из которых составляет 4000 международных единиц (МЕ) или 100 микрограммов.
Например, в большом рандомизированном контролируемом исследовании с участием 25 871 участника исследователи обнаружили, что добавление 2000 МЕ витамина Д в день в течение пяти лет может снизить заболеваемость раком или смертность среди здоровых участников. Однако это стало очевидным только после того, как вторичный анализ показал, что результаты таких исследований могут быть искажены, если большинство участников плохо реагируют на прием витамина Д.
Другое исследование с участием финов также сообщило о сходных результатах, когда было обнаружено, что 25 процентов населения являются респондерами с низким уровнем реакции. Тем не менее, для тех, кто имел низкий статус витамина Д и хорошо реагировал на добавки с низкими дозами, исследователи обнаружили значительное снижение риска развития рака после повышения потребления витамина Д, демонстрируя защитные эффекты витамина Д от смертельной болезни.
Источник: sciencedaily.com/releases/2020/06/200610102728.htm
Эта запись опубликована в Понедельник, 15 июня, 2020 - 10:57. Вы можете оставить комментарий.
