Группа академических исследователей определила внутриклеточные механизмы, регулируемые витамином D3, которые могут помочь организму очистить мозг от бета-амилоида, основного компонента бляшек, связанных с болезнью Альцгеймера.
Первые результаты, опубликованные в журнале Journal of Alzheimer’s Disease от 6 марта, показывают, что витамин D3 может активировать ключевые гены и клеточные сигнальные сети, помогая стимулировать иммунную систему к удалению белка амилоид-бета.
Предыдущая лабораторная работа команды продемонстрировала, что определенные типы иммунных клеток у пациентов с болезнью Альцгеймера могут реагировать на терапию витамином D3 и куркумином, химическим веществом, содержащимся в специи куркумы, путем стимуляции врожденной иммунной системы для очистки от бета-амилоида. Но исследователи не знали, как это работает.
"Это новое исследование помогло прояснить ключевые задействованные механизмы, что поможет нам лучше понять полезность витамина D3 и куркумина как возможных методов лечения болезни Альцгеймера," сказал автор исследования доктор. Милан Фиала, исследователь из Медицинской школы Дэвида Геффена при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и системы здравоохранения Большого Лос-Анджелеса по делам ветеранов.
Для исследования ученые взяли образцы крови у пациентов с болезнью Альцгеймера и здоровых людей из контрольной группы, а затем выделили из крови критические иммунные клетки, называемые макрофагами, которые отвечают за поглощение бета-амилоида и других продуктов жизнедеятельности в мозге и организме.
Команда инкубировала иммунные клетки в течение ночи с бета-амилоидом. Активная форма витамина D3, называемая 1a, 25 ?? дигидроксивитамин D3, который вырабатывается в организме путем ферментативного преобразования в печени и почках, была добавлена к некоторым клеткам, чтобы оценить влияние, которое он оказывает на абсорбцию бета-амилоида.
Предыдущая работа группы, основанная на функции макрофагов пациентов с болезнью Альцгеймера, показала, что существует по крайней мере два типа пациентов и макрофаги: Макрофаги типа I – это макрофаги
улучшается добавлением 1a, 25 ?? дигидроксивитамина D3 и куркуминоидов (синтетическая форма куркумина), в то время как макрофаги типа II улучшаются только добавлением 1a, 25 ?? дигидроксивитамина D3.
Исследователи обнаружили, что в макрофагах как типа I, так и типа II добавленный 1a, 25 ?? дигидроксивитамин D3 играет ключевую роль в открытии определенного хлоридного канала, называемого "хлоридный канал 3 (CLC3)," что важно для поддержки поглощения бета-амилоида посредством процесса, известного как фагоцитоз. Куркуминоиды активировали этот хлоридный канал только в макрофагах I типа.
Ученые также обнаружили, что 1a, 25-дигидроксивитамин D3 сильно помог запустить генетическую транскрипцию хлоридного канала и рецептора для 1a, 25-дигидроксивитамина D3 в макрофагах типа II. Транскрипция – это первый шаг к экспрессии генов.
Механизмы, лежащие в основе эффектов 1a, 25-дигидроксивитамина D3 на фагоцитоз, были сложными и зависели от кальция и передачи сигналов через "MAPK" путь, который помогает передавать сигнал от рецептора витамина D3, расположенного на поверхности клетки, к ДНК в ядре клетки.
Ключевой эффект 1a, 25-дигидроксивитамина D3 был продемонстрирован в сотрудничестве с Dr. Патрик Р. Гриффин из Исследовательского института Скриппса и доктор. Мэтью Т. Мизвицки из Калифорнийского университета в Риверсайде. Они использовали метод, основанный на масс-спектрометрии, который показал, что 1a, 25 ?? дигидроксивитамин D3 стабилизировал гораздо больше критических участков рецептора витамина D, чем куркуминоиды.
"Наши результаты показывают, что активные формы витамина D3 могут быть важным регулятором иммунной активности макрофагов, помогая очистить амилоидные бляшки, напрямую регулируя экспрессию генов, а также структурную физическую работу клеток," сказал автор исследования Мизвики, который был ассистентом биохимика-исследователя в отделе биохимии Калифорнийского университета в Риверсайде, когда проводилось исследование.
По словам команды, одним из следующих этапов исследования станет клиническое испытание витамина D3 для оценки воздействия на пациентов с болезнью Альцгеймера. Предыдущие исследования других групп показали, что низкий уровень 25-гидроксивитамина D3 в сыворотке крови может быть связан с когнитивным снижением. Исследователи заявили, что еще слишком рано рекомендовать окончательную дозу витамина D3, чтобы помочь с болезнью Альцгеймера и здоровьем мозга. Они добавляют, что текущие исследования показывают, что витамин D3 может быть полезен для снижения заболеваемости растущим числом заболеваний человека.