Transportes e Internalização: Livre de Hormônio de Hipótese e de Biodisponibilidade de Ligante
Devido a 25(OH)D reside em diferentes proteínas de ligação ou é livre e independente, a próxima consideração é o mecanismo pelo qual a 25(OH)D é internalizada nas células-alvo e tecidos. No rim, a via de entrada é através da endocitose mediada por megalin ., A megalina, também conhecida como proteína 2 relacionada com a lipoproteína de baixa densidade, é um grande receptor transmembranar multi-ligante (600 kDa) expresso em células epiteliais de vários outros tecidos. Quando megalin é expresso, juntamente com a sua coreceptor cubilin (460 kDa), é capaz de endocytic internalização de ambos PAD e ALB e a vitamina D ligantes ligados a eles, bem como uma série de outras proteínas (por exemplo, retinol-proteína de ligação, transferrina, a apolipoproteína E, de fator de crescimento epidérmico, etc.) ., Neste contexto, e em qualquer célula do tipo com o megalin endocitose máquinas e adequada expressão de CYP27B1, interiorizado proteína dependente de 25(OH)D pode servir como substrato para a conversão de 1,25(OH)2D.
Em células sem megalin, a mais provável via de entrada para a vitamina D metabólitos é através da difusão de formas livres destes metabólitos, embora existam diversos relatos de baixos níveis de nonmegalin célula de associação e de absorção de DBP em algumas células . No entanto, experimentalmente, o primado da via de entrada do metabolito livre foi demonstrado para 1,25(OH)2D em queratinócitos ., Em estudos adicionais utilizando células imunitárias, o aumento da DBP nos meios de cultura reduziu a capacidade de resposta a 25(OH)D (onde 1,25(OH)2D foi produzido localmente) em monócitos aderentes e células dendríticas consistentes com a hipótese da “hormona livre”.foi também colocada a hipótese de que, para além das moléculas explicitamente não ligadas, as células poderiam utilizar metabolitos da vitamina D ligados com menor afinidade à ALB. Neste contexto, a fracção “biodisponível” de 25(OH)D é calculada prevendo a fracção ligada ao ALB mais a fracção livre de 25(OH)D (ver Fig. 51.1) ., Este cálculo para o estado biodisponível de 25(OH)D, bem como uma medida direta para 25(OH)D livre, foi utilizado em vários estudos de associação epidemiológica, alguns dos quais serão discutidos mais adiante neste capítulo. A ideia de hormona biodisponível ou livre foi anteriormente aplicada ao cortisol, à tiróide, à testosterona e ao estrogénio (Ver Tabela 51.1). Nestes casos, uma proteína de ligação de elevada afinidade correspondente, a globulina de ligação do cortisol (CBG), a globulina de ligação da hormona tiroideia (TBG) ou a globulina de ligação da hormona sexual (SHBG), sequenciam uma parte substancial da hormona sérica total circulante., O restante é livre ou ligado com menor afinidade ao ALB e também à transitiretina no caso da hormona tiroideia.
a dinâmica dessas interações, um equilíbrio proteico multibindante multi -ligand, pode ser descrita matematicamente . Desta perspectiva, a expectativa é de que 25 (OH)D status (ou qualquer estado ligando-de-interesse) poderia ser adequadamente descrito por três métricas: (1) total 25 (OH) D; (2) biodisponível 25 (OH) D; e (3) livre 25 (OH)D., A exceção a isso seria o cenário em que indivíduos com a mesma concentração total de ligantes em estudo poderiam ter níveis muito diferentes de ligantes biodisponíveis e livres se seus níveis de proteínas de ligação cognata diferissem uns dos outros. Para o DBP, em indivíduos saudáveis normais, o intervalo de variação na concentração de DBP é um pouco estreito. Assim, é provável que os níveis totais de 25(OH)D estejam associados em lockstep com os níveis biodisponíveis e 25(OH)D livres. No entanto, as proteínas de ligação hormonal (CBG, TBG e SHBG) exibem uma gama um pouco mais ampla de concentrações em populações (Ver Tabela 51.1)., A consequência disto é que a concentração total de ligando pode divergir significativamente das concentrações de ligando biodisponíveis e livres. Assim, para estas hormonas, os valores livres e biodisponíveis podem ter utilidade clínica.como mencionado, os níveis de DBP em indivíduos tipicamente saudáveis não apresentam grande variação, mas existem algumas condições fisiológicas (gravidez) e patológicas (doença hepática) em que os níveis de DBP são alterados . Nestas condições, é possível que os valores livres e biodisponíveis tenham utilidade clínica sobre as medidas séricas totais., O exemplo extremo deste cenário é demonstrado no modelo DBP knockout mouse. Neste estudo, os ratinhos Dbp (+/+) foram comparados com ratinhos Dbp (+/−) e Dbp ( − / − ). Os níveis de 25(OH)D e 1,25(OH)2D foram medidos, e os ratinhos Dbp (+/+) tinham os níveis típicos dos dois metabolitos de vitamina D com os níveis de Dbp (+/−) reduzidos, enquanto que nos ratinhos Dbp (−/−) as quantidades mal eram detectáveis. Tomar os níveis séricos totais como marcador do estado da vitamina D indicaria que a Dbp (+/−) e a Dbp (−/−) estavam diminuídas e tinham uma deficiência grave, respectivamente., No entanto, a qualidade óssea em cada tipo de animal era normal. Apenas quando os animais foram colocados em dietas deficientes em vitamina D foram observadas diferenças tais que o Dbp (−/−) exibiu hiperparatiroidismo secundário e anomalias ósseas mais rapidamente do que os seus homólogos de tipo selvagem. Assim, no modelo do rato nocaute do DBP, os níveis séricos totais do metabolito não eram biomarcadores precisos do estado da vitamina D.
em outro estudo de mouse, tipo selvagem (i.e., Os ratos Dbp (+/+) foram alimentados com dietas contendo apenas vitamina D2 (D2) ou vitamina D3 (D3) desde o desmame até à semana 8 e à Semana 16, de modo que, eventualmente, todos os metabolitos relevantes nestes ratinhos eram exclusivamente das formas D2 ou D3 . Na semana 8 e na semana 16, os níveis séricos totais de 25(OH)d destes ratinhos foram semelhantes, mas os níveis séricos livres de 25(OH)D medidos fisicamente nos ratinhos alimentados com D2 foram mais elevados, presumivelmente devido à menor afinidade de DBP para 25(OH)D2 em comparação com 25(OH)D3 ., Curiosamente, na 16ª semana, os ratos alimentados com D2 exibiam um número significativamente mais elevado de BV/TV e trabecular do que os ratos alimentados com uma dieta de vitamina D3. Na semana 8, Os ratos D2 tinham uma superfície osteoclastica/superfície óssea significativamente mais elevada, uma superfície/superfície óssea erodida e uma taxa de sobreposição mineral em comparação com os ratos D3. Além disso, na semana 8, a superfície osteoblástica/óssea foi maior nas fêmeas D2, mas não nos machos D2 da semana 8. Os resultados deste estudo sugerem que o 25(OH)D livre pode ter um impacto em alguns aspectos da função esquelética e talvez um melhor marcador do estado da vitamina D Neste ambiente para os ratinhos., A questão de saber se o free 25(OH)D é um biomarcador útil para a saúde humana é discutida mais tarde neste capítulo.
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