В последние годы дефицит витамина D был связан с диабетом 2 типа и сердечными заболеваниями, двумя заболеваниями, которые обычно возникают вместе и являются наиболее частой причиной болезней и смерти в западных странах. Оба заболевания коренятся в хроническом воспалении, которое приводит к инсулинорезистентности и накоплению бляшек, закупоривающих артерии.
Теперь новое исследование на мышах в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи предполагает, что витамин D играет важную роль в предотвращении воспаления, которое приводит к диабету 2 типа и атеросклерозу. Кроме того, поведение ключевых иммунных клеток без достаточного количества витамина D может предоставить ученым новые терапевтические цели для пациентов с этими расстройствами.
Исследование появится 19 марта в журнале Cell Reports.
Изучая мышей, которым не хватало способности перерабатывать витамин D в иммунных клетках, участвующих в воспалении, исследователи обнаружили, что животные вырабатывают избыток глюкозы, становятся устойчивыми к действию инсулина и накапливают бляшки в своих кровеносных сосудах.
"Открытие того, что витамин D помогает регулировать метаболизм глюкозы, может объяснить предыдущие эпидемиологические исследования, выявившие повышенный риск диабета у пациентов с дефицитом витамина D," сказал старший исследователь Карлос Бернал-Мизрахи, доктор медицины, доцент медицины, клеточной биологии и физиологии. "В нашем исследовании инактивация рецептора витамина D вызывала диабет и атеросклероз, поэтому нормализация уровня витамина D может иметь противоположный эффект."
Кроме того, он сказал, что недостаток витамина D превращает иммунные клетки в переносчиков жира. Это может помочь исследователям лучше понять, как связаны диабет и атеросклероз, и предоставить новые возможности для терапии.
В течение многих лет исследователи изучали возможную роль витамина D в воспалениях и воспалительных заболеваниях, таких как диабет 2 типа и атеросклероз. По словам Бернала-Мизрахи, сконструировав мышей без рецептора витамина D на важных иммунных клетках, называемых моноцитами и макрофагами, исследователи смогли узнать, как эти состояния связаны между собой.
Моноциты – это лейкоциты, вырабатываемые костным мозгом и циркулирующие в кровотоке. Через несколько дней они обычно перемещаются в ткани организма, где превращаются в клетки, называемые макрофагами.
"Инактивация рецептора витамина D на моноцитах и макрофагах способствует воспалению печени и стенок артерий," он сказал. "Он также увеличивает способность моноцитов в крови прилипать и мигрировать в стенки кровеносных сосудов, где они откладывают холестерин и выделяют воспалительные вещества, которые приводят к диабету и сердечным заболеваниям."
Он сказал, что результаты показывают, что получение достаточного количества витамина D может снизить эти свойства иммунных клеток, уменьшить воспаление и уменьшить начало сочетания сердечных заболеваний и диабета, которое часто называют кардиометаболическим заболеванием. Кроме того, исследователи обнаружили, что без витамина D моноциты переносят жир к стенкам кровеносных сосудов, чего раньше не наблюдалось.
"Мы знали, что когда моноциты созреют и станут макрофагами, они будут есть холестерин, отложившийся внутри стенки кровеносного сосуда," сказал соавтор Эми Э. Риек, доктор медицинских наук, доцент медицины. "Но в этих экспериментах мы обнаружили, что, когда у них нет витамина D, моноциты, пока они все еще находятся в обращении, также поглощают холестерин и переносят его в кровоток."
Это важное открытие, объяснил Риек, потому что гораздо легче найти лечение, нацеленное на что-то в крови, чем на те же самые клетки после того, как они переместятся в стенку кровеносного сосуда.
"Так что потенциально это дает нам новую цель для терапии," она сказала.
Это также меняет представление ученых о том, как липиды переносятся в стенку кровеносных сосудов, вызывая образование бляшек. Ученые уже знали, что ЛПНП, так называемый плохой холестерин, переносят жировые отложения на стенку сосудов. Это исследование показывает, что когда моноцитам не хватает витамина D, они тоже могут это делать.
"Моноциты были насыщены жиром в отсутствие рецептора витамина D," Бернал-Мизрахи сказал. "И они перенесли этот жир в артерию, так что это новое понимание другого пути попадания жира в стенки кровеносных сосудов у пациентов с дефицитом витамина D."
Интересно, что у мышей проблема была обратимой. Когда животные, у которых развился диабет 2 типа и атеросклероз, получили трансплантаты костного мозга от мышей со здоровыми рецепторами витамина D на их моноцитах и макрофагах, их уровень воспаления снизился, и у животных было более низкое содержание глюкозы в крови и они стали более чувствительными к инсулину.
В настоящее время Бернал-Мизрахи и Риек проводят клинические исследования на людях с диабетом 2 типа, лечат их витамином D, чтобы увидеть, может ли он предотвратить некоторые из осложнений диабета и воспаления у людей.
"В рамках этого исследования мы фактически изолируем моноциты из крови пациентов до и после терапии витамином D," Риек сказал. "Таким образом, мы можем посмотреть на воспалительные свойства этих клеток, чтобы увидеть, вызывает ли витамин D какие-либо изменения."