Transport og Internalisering: Gratis Hormon Hypotese og Biotilgængelig Ligand
Fordi 25(OH)D er placeret på forskellige bindende proteiner eller er fri og ubundet, den næste overvejelse er den mekanisme, som 25(OH)D er internaliseret i mål-celler og væv. I nyren er indgangsvejen gennem megalin-medieret endocytose ., Megalin, også kendt som lipoproteinrelateret protein med lav densitet 2, er en stor (600 kDa) transmembran multiligandreceptor udtrykt i epitelceller i flere andre væv. Når megalin er udtrykt sammen med sin coreceptor cubilin (460 kDa), det er i stand til endocytic internalisering af både DBP og ALB og D-vitamin ligander, der er bundet til dem, samt en række andre proteiner, (fx, retinol-bindende protein, transferrin, apolipoprotein E, epidermal growth factor osv.) ., I denne indstilling, og i enhver celle-type med megalin endocytose maskiner, og passende udtryk for CYP27B1, den internaliserede protein bundet–25(OH)D kan tjene som substrat for konvertering til 1,25(OH)2D.
I celler uden megalin, den mest sandsynlige rute indlæg for D-vitamin metabolitter er ved diffusion af frie former af disse metabolitter, selv om der er flere rapporter om lave niveauer af nonmegalin celle foreningen og anvendelse af DBP i nogle celler . Eksperimentelt blev forrangen af den frie metabolit indgangsvej påvist for 1,25 (OH)2D i keratinocytter ., I yderligere undersøgelser, der anvendte immunceller, reducerede stigende DBP i kulturmedier reaktionsevnen til 25 (OH)d(hvor 1,25 (OH) 2D blev produceret lokalt) i vedhæftede monocytter og dendritiske celler, der var i overensstemmelse med hypotesen om “frihormon”.
det er også blevet antaget, at celler ud over de eksplicit ubundne molekyler kunne udnytte vitamin D-metabolitter bundet med lavere affinitet til ALB. I denne indstilling beregnes den” biotilgængelige ” fraktion på 25(OH)D ved at forudsige fraktionen bundet til ALB plus den frie 25(OH) D (se Fig. 51.1) ., Denne beregning for biotilgængelig 25 (OH)D-status samt en direkte foranstaltning til Fri 25(OH) D er blevet anvendt i en række epidemiologiske foreningsundersøgelser, hvoraf nogle vil blive diskuteret senere i dette kapitel. Ideen om biotilgængeligt eller frit hormon er tidligere blevet anvendt på cortisol, skjoldbruskkirtel, testosteron og østrogen (se tabel 51.1). I disse tilfælde er det en tilsvarende høj affinitet–bindende protein, cortisol-bindende globulin (CBG), skjoldbruskkirtlen hormon–bindende globulin (TBG), eller kønshormon–bindende globulin (SHBG) sequesters en væsentlig del af den samlede serum-cirkulerende hormon., Resten er fri eller bundet med lavere affinitet til ALB og også til transthyretin i tilfælde af skjoldbruskkirtelhormon.
dynamikken i disse interaktioner, en multiligand multibindende proteinbalance, kan beskrives matematisk . Fra dette perspektiv er forventningen, at 25 (OH)D-status (eller enhver ligand-of-interest-status) kunne beskrives tilstrækkeligt ved tre målinger: (1) i alt 25 (OH)D; (2) biotilgængelig 25 (OH)D; og(3) gratis 25 (OH)D., Undtagelsen fra dette ville være scenariet, hvor personer med den samme samlede ligandkoncentration under undersøgelse kunne have meget forskellige biotilgængelige og frie ligandniveauer, hvis deres beslægtede bindende proteinniveauer adskiller sig fra hinanden. For DBP, hos normale raske individer, er variationsområdet i DBP-koncentration noget smalt. Således vil de samlede 25(OH)D-niveauer sandsynligvis være forbundet i lockstep med biotilgængelige og gratis 25(OH)D-niveauer. Imidlertid udviser de hormonbindende proteiner (CBG, TBG og SHBG) et noget bredere spektrum af koncentrationer i populationer (se tabel 51.1)., Konsekvensen af dette er, at den samlede ligandkoncentration kan afvige markant fra biotilgængelige og frie ligandkoncentrationer. For disse hormoner kan frie og biotilgængelige værdier således have klinisk anvendelighed.
Som nævnt udviser DBP-niveauer hos typisk raske individer ikke meget variation, men der er nogle fysiologiske (graviditet) og patologiske (leversygdom) tilstande, hvor DBP-niveauer ændres . Under disse forhold er det muligt gratis og biotilgængelige værdier har klinisk nytte over samlede serummålinger., Det ekstreme eksempel på dette scenario er demonstreret i DBP knockout musemodellen . I denne undersøgelse blev DBP ( + / + ) mus sammenlignet med DBP ( + / − ) og Dbp ( − / − ) mus. 25(OH)d og 1,25 (OH)2D niveauerne blev målt, og DBP ( + / + ) musene havde de typiske niveauer af de to vitamin D metabolitter, hvor Dbp ( + / − ) havde reducerede niveauer, mens mængderne i Dbp ( − / − ) næppe var påviselige. Hvis man tager totale serumniveauer som markør for D − vitaminstatus, tyder det på, at Dbp ( + / − ) og Dbp ( − / – ) blev formindsket og groft mangelfuld., Knoglekvaliteten i hver type dyr var dog normal. Først når dyrene blev anbragt på D-vitaminmangel, blev der observeret forskelle, således at Dbp (−/−) udviste sekundær hyperparathyroidisme og knogleanomalier hurtigere end deres vildtype-modstykker. I DBP-knockout-musemodellen var de samlede serummetabolitniveauer således ikke nøjagtige biomarkører for D-vitaminstatus.
i et andet musestudie, vildtype (dvs ., Blev DBP ( + / + ) mus) fodret med diæter, der udelukkende indeholdt vitamin D2 (D2) eller vitamin D3 (D3) fra fravænning til uge 8 og uge 16, således at alle relevante metabolitter i disse mus til sidst udelukkende var af enten D2-eller D3-formerne . I uge 8 og uge 16, den samlede serum 25(OH)D niveauet af disse mus var den samme, men fysisk målte gratis 25(OH)D niveau i D2 fed mus var højere, formodentlig på grund af den lavere affinitet af DBP for 25(OH)D2 i forhold til 25(OH)D3 ., Interessant nok viste de D2-fodrede mus i uge 16 signifikant højere BV/TV og trabekulært antal end mus, der blev fodret med vitamin D3-diæt. I uge 8 havde D2-musene signifikant højere osteoklastoverflade/knogleoverflade, eroderet overflade/knogleoverflade og mineral appositionshastighed sammenlignet med D3-musene. Også i uge 8 var osteoblastoverflade/knogleoverflade højere hos D2-kvinder, men ikke i uge 8 D2-mænd. Resultaterne af denne undersøgelse antyder, at Fri 25 (OH) D kan have indflydelse på nogle aspekter af skeletfunktion og måske en bedre markør for D-vitaminstatus i denne indstilling for mus., Spørgsmålet om, hvorvidt gratis 25 (OH) D er en nyttig biomarkør for menneskers sundhed, diskuteres senere i dette kapitel.
Skriv et svar