Dopravy a Internalizace: Volný Hormon Hypotéza a Biologicky Ligand
Protože 25(OH)D je umístěn na jiné vazebné proteiny, nebo je zdarma a bez závazků, další úvaha je mechanismus, jehož prostřednictvím se 25(OH)D je internalizovány do cílové buňky a tkáně. V ledvinách je cesta vstupu přes megalinem zprostředkovanou endocytózu ., Megalin, také známý jako low-density lipoprotein-related protein 2, je velký (600 kDa) transmembránový multiligand receptor vyjádřen v epiteliálních buňkách dalších tkání. Když megalin je vyjádřena spolu s jeho coreceptor cubilin (460 kDa), je schopen endocytic internalizace obou DBP a ALB a vitamin D ligandy vázané na nich, stejně jako řada dalších proteinů (např. retinol-vázající protein, transferin, apolipoprotein E, epidermální růstový faktor atd.) ., V tomto nastavení, a v jakékoliv buňce-typ s megalin endocytóza stroje, a odpovídající expresi CYP27B1, internalizované vázán na bílkoviny–25(OH)D může sloužit jako substrát pro konverzi na 1,25(OH)2D.
V buňkách bez megalin, nejvíce pravděpodobné cesty vstupu pro metabolitů vitaminu D je difúze volných forem těchto metabolitů, i když existuje několik zpráv o nízké hladiny nonmegalin buňky sdružení a absorpce DBP v některých buňkách . Experimentálně však byla v keratinocytech prokázána přednost vstupu volného metabolitu pro 1,25(OH)2D ., V dalších studiích pomocí imunitních buněk, zvýšení DBP v kultuře médií, sníženou citlivost na 25(OH)D (kde 1,25(OH)2D jsou vyrobeny lokálně) v přichycený monocytů a dendritických buněk v souladu s „zdarma-hormon“ hypotéza .
bylo také předpokládáno, že kromě explicitně nevázaných molekul mohou buňky využívat metabolity vitaminu D vázané s nižší afinitou k ALB. V tomto nastavení se „biologicky dostupná“ frakce 25(OH)D vypočítá předpovídáním frakce vázané na ALB plus volného 25(OH)D (viz obr. 51.1) ., Tento výpočet pro biologicky 25(OH)D stav, stejně jako přímé měření zdarma 25(OH)D, byla použita v řadě epidemiologických asociační studie, z nichž některé budou diskutovány dále v této kapitole. Myšlenka biologicky dostupného nebo volného hormonu byla dříve aplikována na kortizol, štítnou žlázu, testosteron a estrogen (viz tabulka 51.1). V těchto případech, odpovídající high-affinity–vázající protein, kortizol vázající globulin (CBG), štítné žlázy hormon vázající globulin (TBG), nebo pohlavní hormon vázající globulin (SHBG) izoluje podstatnou část celkové v séru cirkulující hormon., Zbytek je volný nebo vázán s nižší afinitou k ALB a také k transthyretinu v případě hormonu štítné žlázy.
dynamika těchto interakcí, multiligandova multibindingová proteinová rovnováha, může být popsána matematicky . Z tohoto pohledu, očekává se, že 25(OH)D stav (nebo jakékoliv ligand-of-zájem stav) může být adekvátně popsány tři metriky: (1) celkem 25(OH)D; (2) biologicky 25(OH)D, a (3) zdarma 25(OH)D., Výjimkou by byl scénář, kdy by jednotlivci se stejnou celkovou sledovanou koncentrací ligandu mohli mít velmi odlišné biologicky dostupné a volné hladiny ligandu, pokud by se jejich hladiny příbuzných vazebných proteinů lišily od sebe. U DBP je u normálních zdravých jedinců rozsah kolísání koncentrace DBP poněkud úzký. Tak, celkem 25(OH)D jsou pravděpodobně spojeny v souladu s biologicky dostupné a zdarma 25(OH)D v krvi. Proteiny vázající hormony (CBG, TBG a SHBG) však vykazují v populacích poněkud širší rozsah koncentrací (viz tabulka 51.1)., Důsledkem toho je, že celková koncentrace ligandu se může významně lišit od biologicky dostupných a volných koncentrací ligandu. U těchto hormonů tedy mohou mít volné a biologicky dostupné hodnoty klinickou užitečnost.
Jak již bylo zmíněno, DBP úrovní v typicky zdravých jedinců nevykazují mnoho variací, ale tam jsou některé fyziologické (těhotenství) a patologické (onemocnění jater) podmínky, kde DBP úrovně jsou změněny . Za těchto podmínek je možné, že volné a biologicky dostupné hodnoty mají klinickou užitečnost oproti celkovým sérovým měřením., Extrémní příklad tohoto scénáře je demonstrován v modelu myši DBP knockout. V této studii byly myši Dbp (+/+) porovnány s myší Dbp (+/−) a Dbp ( − / − ). Byly měřeny hladiny 25(OH)D a 1,25 (OH)2D a myši Dbp ( + / + ) měly typické hladiny dvou metabolitů vitaminu D S Dbp ( + / − ) se sníženými hladinami, zatímco v Dbp ( − / − ) byla množství sotva detekovatelná. Užívání celkových hladin v séru jako markeru stavu vitaminu D by naznačovalo, že Dbp ( + / − ) a Dbp ( − / − ) byly sníženy a hrubě nedostatečné., Kvalita kostí u každého typu zvířete však byla normální. Pouze tehdy, když zvířata byla umístěna na vitamin D deficitní diety byly rozdíly takové, že Dbp (−/−) vystaveny sekundární hyperparatyreózy a kostní anomálie rychleji než jejich wild-type protějšky. V modelu myši DBP knockout tedy celkové hladiny metabolitu v séru nebyly přesnými biomarkery stavu vitaminu D.
v jiné studii myší, divokého typu (tj.,, Dbp (+/+) myší) byly krmeny diety obsahující pouze vitamín D2 (D2), nebo vitamin D3 (D3) od odstavu až 8. týdnu a týden 16 tak, že nakonec všechny relevantní metabolity v těchto myší byly výhradně buď D2 nebo D3 formy . V 8. týdnu a týden 16, celkem séra 25(OH)D úrovně těchto myší byly podobné, ale fyzicky měřená zdarma 25(OH)D v D2 krmených myší byly vyšší, pravděpodobně v důsledku nižší afinitu DBP pro 25(OH)D2 v porovnání s 25(OH)D3 ., Zajímavé je, že v 16. týdnu vykazovaly myši krmené D2 výrazně vyšší BV / TV a trabekulární Počet než myši krmené dietou vitaminu D3. V 8. týdnu, D2 myší měla výrazně vyšší životnost osteoklastů surface/povrch kosti, erodované povrch/kostní povrch, a minerální apozici rychlost ve srovnání s D3 myši. Také v 8. týdnu byl povrch osteoblastu / kostní povrch vyšší u žen D2, ale ne v týdnu 8 mužů D2. Závěry této studie naznačují, že zdarma 25(OH)D může mít vliv na některé aspekty kosterní funkce a možná lepší ukazatel stavu vitamínu D v tomto nastavení pro myši., Otázka, zda je free 25 (OH)D užitečným biomarkerem pro lidské zdraví, je diskutována později v této kapitole.
Napsat komentář