Perspectivele actuale privind vitamina D - sistemul imunitar și bolile cronice

Datele cumulate susţin că vitamina D are mai multe acţiuni biologice şi moleculare în afară de rolul său în homeostaza calciului. Celulele sistemului imunitaremite receptori de vitamina D si sunt capabile de metabolizarea vitaminei D. În acest context, studiile experimentale arată că vitamina D modulează răspunsurile imune şi inflamatorii. Dovezile epidemiologice leaga slab vitamina D la statutul de boli autoimune, diabet zaharat tip 2, boli cardiovasculare şi sugerează că insuficient de vitamina D pot fi implicate în etiologia de astfel de boli. Având în vedere impactul de anomalii imune şi inflamatorii în dezvoltarea bolilor cronice, inclusiv boli autoimune, este posibil ca vitamina D ar putea reduce riscul de boli cronice prin modularea sistemului imunitar.

Introducere

Vitamina D provine din surse nutriţionale sau este sintetizată în piele sub o reacţie fotochimică influenţat de ultraviolete-B lumină. Preformate de vitamina D are nevoie atât de 25 – cât şi 1α-hidroxilat pentru a deveni hormon activ 1,25-dihydroxivitamină D [1,25 (OH) 2D3]. Citocromului microzomale P450 (CYP) şi izoenzimele (CYP2DII, CYPD25, CYP3A4, şi CYP2R1) pot realiza 25-hidroxilarea de vitamina D in celulele hepatice umane, care este principala formă de circulare a vitamina D. A doua hidroxilarea are loc în principal în rinichi, dar de asemenea apare în piele, os, cartilaj, si macrofage. În rinichi, precum şi în monocite, macrofage, si celulele dendritice, 25(OH)D3 este hidroxilat de 1α-hidroxilaza (CYP27B1) şi se formează 1,25(OH)2D3. Pentru transport, compuşii de vitamina D sunt complexaţi în vitamina D de proteine.

Vitamina D este un secosteroid (steroid cu un inel deschis B), hormon care nu se limitează de la rolul său bine cunoscut in homeostazia calciului. Acţiunea genomică a acestui hormon, ca şi a altor hormoni steroizi, este mediată de un receptor nuclear: receptorul vitaminD nuclear (VDR). VDR acţionează prin legarea de secvente de ADN specifice, ca o heterodimer cu receptorul retinoid X şi a maşinii de tanscripţie, într-un ligand-independent (TFIIB) şi în mod dependent (TFIIA). Genele cu vitaminei D răspund elementelor a în mod direct şi indirect, influenţează ciclul celular şi proliferarea, diferenţierea şi apoptoza. Evidenţa epidemiologică epidemiologice leagă cantitatea mică de vitamina D cu a osteoporoza, multe tipuri de cancer, diabet zaharat, scleroza multipla, tuberculoza, precum si sensibilitatea la infectii si boli autoimune.

Prezenta reexaminare se concentrează pe dovezi mecaniciste în ceea ce priveşte reglementarea vitamina D a sistemului imunitar şi a impactului acesteia asupra riscului de boli cronice.

Vitamina D şi sistemul imunitar

Metabolismul vitaminei D în celulele imunitare

VDR constitutiv este exprimată prin macrofage şi celulele dendritice şi inducibilitatea exprimată de limfocite în urma activării, indicând un rol important pentru vitamina D în modularea răspunsurilor imune şi inflamatorii. 1,25(OH)2D3 pot fi sintetizate de celulele prezentatoare de antigen, cum ar fi macrofage şi celulele dendritice, deoarece elimină enzime 25-hidroxilazei şi 1α-hidroxilaza, care permite producerea a 25(OH)D3 şi 1,25(OH)2D3, respectiv. Având în vedere că limfocitele pot exprima doar 1α-hidroxilaza,aceste celule sunt capabile doar de conversie a 25(OH)D3 în 1,25(OH)2D3.

Un aspect relevant al vitaminei D în metabolismul macrofagilor şi celulelor dendritice se referă la faptul că mecanismele de reglementare 1α-hidroxilaza, în aceste celule diferă de la mecanismele care reglementeaza aceasta enzima în rinichi. Deşi, în rinichi, 1α-hidroxilaza este reglementată în principal de hormonul paratiroidian (PTH), calciu şi 1,25(OH)2D3, se observă că, în macrofage şi celulele dendritice, 1α-hidroxilaza este reglată în principal de interferon ( IFN)-γ şi lipopolysaccharides (LPS). În acest context, ar trebui subliniat faptul că macrofagele alveolare de pacienţi sarcoidoză afişa un nivel ridicat de activitate 1α-hidroxilaza, ceea ce duce la concentraţii mari de 1,25(OH)2D3 şi hipercalcemie. Prin urmare, niveluri ridicate de calciu şi de 1,25(OH) conduce la inactivarea 1α-hidroxilaza exprimată de celulele de rinichi, întrucât macrofagele nu răspund la aceste semnale.

Vitamina D şi Th1/Th2 răspunsuri

Activarea de naivă CD4+ T helper (Th), limfocitele conduc la o diferenţiere în Th1 sau Th2 subseturi efectoare. Th1 celule produc preferential interleukina (IL)-2 şi IFN-γ, care promovează răspunsul imunitar impotriva agenţilor patogeni intracelulari, în timp ce celulele Th2 produc IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, şi IL-13, promovarea imunitatea umorala ce joacă un rol important in creşterea şi diferentţerea celulelor B. Printre citocine implicate în modularea răspunsurilor Th1/Th2, s-a demonstrat că IL-12 favorizează diferenţierea de naivi CD4+ Th limfocite la Th1, întrucât prezenţa de IL-4 induce fenotipul Th2. Răspunsul Th1 contribuie la o creştere productivităţii IFN-γ, rezultând din activarea macrofagilor, în timp ce citocinele produse de celulele Th2 sunt responsabile pentru producerea mare de anticorpi IgE, degranularea celulelor catarg, şi activarea eozinofilelor. De asemenea, răspunsul Th2 are un rol de reglementare în dezvoltarea răspunsului Th1 şi în activarea macrofagilor. Astfel, echilibrul între răspunsurile Th1/Th2 poate determina rezultatul a diferitelor sindroame clinice, mediată imunologic, inclusiv boli infectioase, autoimune, şi alergice.