• Потребители онлайн: 121

Ролята на витамин D при затлъстяване и възпаление на мастната тъкан

възпаление

Wysllenny Nascimento de Souza, Ligia Araujo Martini
Департамент по хранене, Училище за обществено здраве, Университет на Соо Пауло, Бразилия Ave. Д-р Арналдо, 715. Пощенски код: 01246 904, Со Пауло, Бразилия

Дата на подаване03-май-2015
Дата на решението02-юни-2015
Дата на приемане04-юни-2015
Дата на публикуване в мрежата6 август 2015 г.

Адрес за кореспонденция:
Вислени Насименто де Соуза
Ave. Prof Mello de Moraes, 1235, BL G Apto 409. Пощенски код: 05508 030, Соо Пауло
Бразилия

Източник на подкрепа: Нито един, Конфликт на интереси: Нито един

DOI: 10.4103/2347-9906.162350

Разпространението на затлъстяването и дефицита на витамин D се е увеличило през последното десетилетие, превръщайки се в пандемия. При затлъстяване се наблюдава натрупване на макрофаги в мастната тъкан. Това е свързано с нискостепенно хронично възпаление и води до освобождаване на възпалителни цитокини. Установено е, че витамин D има антиадипогенна активност и може да упражнява имунорегулаторни ефекти, както и да намали възпалението на мастната тъкан. Последните проучвания показват, че витамин D и рецепторът за витамин D (VDR) играят важна роля в мастната тъкан, докато експресията на гените на 25-хидроксивитамин D 1α-хидроксилазата (CYP27B1) и VDR е демонстрирана в човешки адипоцити. Нарастващите данни сочат, че витамин D също играе роля за вида на преадипоцитите и склонността към възпалителния процес.

Ключови думи: Адипогенеза, мастна тъкан, възпаление, затлъстяване, витамин D


Как да цитирам тази статия:
de Souza WN, Martini LA. Ролята на витамин D при затлъстяване и възпаление на мастната тъкан. J Obes Metab Res 2015; 2: 161-6

Как да цитирам този URL:
de Souza WN, Martini LA. Ролята на витамин D при затлъстяване и възпаление на мастната тъкан. J Obes Metab Res [сериен онлайн] 2015 [цитирано 2020 г. на 14 декември]; 2: 161-6. Достъпно от: https://www.jomrjournal.org/text.asp?2015/2/3/161/162350

Проучванията показват, че ключовите съединения на метаболизма на витамин D като 1,25 дихидроксивитамин (OH) D, 25 (OH) D и 1α-хидроксилаза (CYP27B1) са очевидни в мастната тъкан, което показва, че витамин D може да участва във функцията на тази тъкан. [1], [2] В допълнение, мастните клетки и техните прекурсори експресират рецептор за витамин D (VDR) и реагират на 1,25 (OH) D действие. [3] Адипоцитите могат да участват в локалния синтез, както и в разграждането на биологично активната форма на витамин D, предвид експресията на гена CYP27B1. Последният кодира ензима, превръщащ 25 (OH) D в 1,25 (OH) D и е открит както в човешки адипоцити, така и в преадипоцити. [4], [5] По същия начин беше установено, че генът CYP24, който кодира ензима, катализиращ 1,25 (OH) D, се експресира от човешки адипоцити и преадипоцити. [1], [4], [5] Динамична промяна може да настъпи в мастната тъкан по време на загуба на тегло и затлъстяване. Наскоро проучване показа ниска експресия на гена CYP27B1 в подкожната мастна тъкан на затлъстели индивиди. [6] Това откритие потвърждава способността на мастната тъкан да метаболизира витамин D локално.

Всъщност е доказано, че биоактивирането на 25 (OH) D до 1,25 (OH) D се случва в човешките адипоцити на млечната жлеза, както и освобождаването на 1,25 (OH) D. [5] Това откритие предполага, че зрелите адипоцити са в състояние да поемат 25 (OH) D и да го превръщат в 1,25 (OH) D и след това да освобождават биологично активното съединение в съседната микросреда и в крайна сметка в циркулиращия басейн. [3] Освен това, VDR генът може да бъде активен и в мастната тъкан, проучванията показват, че VDR генът се експресира както в човешката мастна тъкан [7], така и в човешките мастни клетки в културата (преадипоцити и диференцирани адипоцити). [4] В обобщение, всички доказателства сочат, че 25 (OH) D, 1,25 (OH) D и VDR участват в мастната тъкан, чрез ендокринната система, както и автокринните/паракринните действия на витамин D. [1] ], [2], [3], [4], [5]

Добре известно е, че разширяването на мастната тъкан, настъпващо при затлъстяване, е свързано с повишено натрупване на макрофаги в тъканта. [8], [9] Това натрупване може да улесни локалното хидроксилиране на 25 (OH) D, тъй като макрофагите също имат способността да превръщат циркулиращия 25 (OH) D в 1,25 (OH) D. [10] Специфичните характеристики на макрофагите и техният принос за местното производство на 1,25 (OH) D трябва да бъдат допълнително изяснени, тъй като остава неясно дали повишеното 1,25 (OH) D в мастната тъкан е резултат от по-голямо усвояване на витамин D или локално преобразуване, вторично за затлъстяването. [11]

В светлината на тези неотдавнашни доказателства целта на настоящия преглед беше да се обсъдят механизмите, чрез които може да възникне корелацията между витамин D и адипоза. Необходимо е да се идентифицира ролята и функцията на основните метаболити на витамин D при затлъстяване и медиирано от затлъстяването възпаление, както и да се опише възможната роля на добавките на витамин D при лечението и профилактиката на затлъстяването.

Търсихме в бази данни на PubMed за преглед и оригинални статии, публикувани на английски език от 2005 до 2014 г., като използвахме следните ключови думи: Витамин D, хидроксивитамин D, 25 (OH) D, мастна тъкан, адипоцити, възпаление, затлъстяване. Впоследствие идентифицираните препратки бяха прегледани и анализирани.

В адипогенезата мезенхималната стволова клетка еволюира до преадипоцит, който след това може да претърпи своята крайна диференциация и трансформация в зрял адипоцит. По време на процеса преадипоцитът претърпява значителни промени в своята морфология, биохимична експресия и клетъчни функции. Веднъж трансформиран в зрял адипоцит, той е в състояние да транспортира и синтезира липиди, метаболитно да реагира на инсулин и да секретира специфични протеини. [12], [13] Витамин D се очертава като важна цел в процеса на диференциация на адипоцитите, тъй като се предполага, че витамин D може да действа или чрез инхибиране или стимулиране на експресията на ключовите молекули, необходими за диференциацията на адипоцитите, като като безкрил (WNT), CAAT/свързващ протеин (EBP) β и CAAT/EBP α. [14], [15]

При диаференцията на преадипоцитите, някои сигнални молекули, като членове на семейството WNT, се освобождават и влияят на диференциацията. [14] Терминалната диференциация в зрели адипоцити, от друга страна, се регулира от CAAT/C/EBPβ, последвана от C/EBPα, C/EBPd), главния регулатор на пероксизомен пролифератор, активиран рецептор g (PPARg), и стерол регулаторен свързващ протеин1 . [16], [17] Следователно, тези транскрипционни фактори индуцират по-голяма експресия на гени, свързани с адипоцитния фенотип, като липопротеинова липаза, свързващ протеин на мастни киселини (FABP4) глюкозен транспортер, синтаза на мастни киселини и адипоцитен липид-свързващ протеин 2, който служи като късен маркер на адипогенезата. [18]

25 (OH) D стимулира диференциацията на човешките адипоцити, това може да се случи чрез активирането му до 1,25 (OH) D. [15] Този факт подчертава важната функция на витамин D в адипогенезата. В човешките адипоцити 1,25 (OH) D насърчава адипогенезата, тъй като благоприятства по-голяма експресия на адипогенните маркери (като C/EBPα, C/EBPβ, FABP4 протеин и PPARg). Независимо от това, in vitro ефектите на 1,25 (OH) D върху адипогенезата не са напълно ясни. При нечовешки модели се съобщава както за стимулиране [15], [19], така и за инхибиране [20], [21] на адипогенезата в отговор на 1,25 (OH) D. При мишките преадипоцити активната форма на витамин D (1,25 (OH) D) може да инхибира адипогенезата, като действа върху много цели, потискайки експресията на C/EBPα и PPARg, особено антагонизирайки транзакционното действие на PPARg. [22] Освен това беше забелязано, че индукцията на PPARg е ефективно потисната от 1,25 (OH) D. [20] Освен това 1,25 (OH) D поддържа нивото на експресия на WNT10B, най-тясно свързано с адипогенезата и затлъстяване, което води до устойчиви ядрени нива на β-катенин, супресор на адипогенезата, като по този начин се предполага, че пътят WNT/β-катенин играе посредническа роля за антиадипогенните и анти-затлъстяването ефекти на витамин D. [20]

Във връзка с ефектите на VDR върху адипогенезата е демонстрирана положителна връзка между полиморфизма на VDR и параметрите на затлъстяването като индекс на телесна маса (BMI), обиколка на талията и коремно тегло. [2] Полиморфизмите в гена VDR, по-специално полиморфизмите в сайта 3'UTR, засягащи експресията на VDR, могат да потиснат антиадипогенния ефект на витамин D. [2] В адипоцитите на мишките VDR е експресиран в началото на адипогенезата, [23] че основният локален ефект на витамин D върху адипогенезата може да бъде потискането на преждевременно молекулярно събитие диференциацията на преадипоцитите. Въпреки това са необходими повече изследвания, включително in vivo и in vitro модели на мастна тъкан, за да се изяснят специфичните роли на витамин D и неговите метаболити в адипогенезата.

Проучванията върху състоянието на витамин D предполагат съществуването на връзка между затлъстяването и дефицита на витамин D, тъй като хората със затлъстяване са склонни да имат ниска концентрация на 25 (OH) D. [24], [25] Предполага се, че дефицитът на витамин D може да бъде независим компонент в риска от коремно затлъстяване и затлъстяване при жени. [26] Има доказателства, че увеличеният хранителен прием на витамин D и повишеният серумен 25 (OH) D са свързани с по-нисък размер на адипоцитите и висцерално затлъстяване при жените. [27] Резултати от клинично проучване с жени с наднормено тегло и затлъстяване разкриват, че концентрацията на 25 (OH) се увеличава след загуба на тегло, тези, които са загубили повече тегло, имат по-висока концентрация на витамин D. [28]

Един от основните механизми, по които витамин D може да действа в човешката мастна тъкан, е чрез експресията на ензими, метаболизиращи витамин D, като 25-хидроксилаза CYP2J2, CYP27B1 и CYP24. [4], [5], [7] Тази способност да метаболизира локално витамин D е демонстрирана, когато след загуба на тегло при затлъстели хора плазмата 25 (OH) D се повишава и нивата на експресия на 25-хидроксилаза CYP2J2 и 1α-хидроксилаза CYP27B1 намаляват в подкожната мастна тъкан на тези субекти. [6] Освен това промените в локуса на VDR са свързани с развитието и предразположението към затлъстяване по време на живота. [29] Гените Taql, Apal, Bsml и VDR също са значително свързани с наднорменото тегло и затлъстяването. [30], [31], [32] BMI изглежда е засегнат за Bsml VDR полиморфизма, където мъжете с генотип BB имат статистически значима по-голяма обиколка на талията и BMI в сравнение с тези, носещи генотипите Bb и bb. [33] Тези резултати предполагат, че субектите със затлъстяване могат да покажат промени в активността на VDR.

Може ли състоянието на витамин D да повлияе на затлъстяването или затлъстяването да повлияе на състоянието на витамин D?

Произходът на типично ниския статус на витамин D, наблюдаван при затлъстели индивиди, не е напълно изяснен. Предложени са обаче няколко хипотези:

Последните проучвания са документирали, че необичайните свойства на адипоцитите и централно разположената мастна тъкан имат решаващо значение за генерирането на възпалителни реакции и медиатори. По-конкретно, адипокините могат да проявяват или възпалителни, или противовъзпалителни свойства, като по този начин допринасят за някои хронични заболявания, като захарен диабет и затлъстяване. [40] Напоследък функцията на витамин D върху имунния модулатор е обект на много изследвания, особено в мастната тъкан. [3], [41]

Няма достатъчно доказателства относно последиците от добавянето на витамин D върху възпалителните биомаркери. При мишки на диета с високо съдържание на мазнини, хранителните добавки на витамин D (0,05 mg/kg диета) намаляват количеството на IL-протеин в клетъчната линия 3T3-L1 и в мастната тъкан, насърчавана от LPS. [52] За разлика от това, в интервенционно проучване, при което са получавали затлъстели лица, 7000 международни единици дневно орално добавяне на витамин D в продължение на 26 седмици не са имали ефект върху възпалителните биомаркери в кръвообращението или в мастната тъкан. [53]

Редица проучвания показват, че добавянето на витамин D също може да бъде от полза за затлъстели лица. В двойно-сляпо рандомизирано клинично проучване при жени с наднормено тегло и затлъстяване, добавянето на холекалциферол след 12 седмици е довело до значително намаляване на телесната мастна маса на тези, които са получавали витамин D в сравнение с тези в групата на плацебо. Отбелязана е и значителна обратна корелация между промените в концентрацията на 25 (OH) D и телесната мастна маса. [54] Освен това добавките с витамин D повишават чувствителността към инсулин при здрави мъже със затлъстяване. [55] По този начин реакцията на витамин D зависи от телесното тегло. Проучване демонстрира, че след добавки повишаването на серумните нива 25 (OH) D е по-ниско при жени с наднормено тегло или затлъстяване, отколкото при жени с нормален ИТМ. [56]

Резултатите от рандомизирано клинично проучване (n = 77) предполагат по-голяма загуба на мастна маса при жени с наднормено тегло и затлъстяване, получаващи витамин D. [54] Няма доказателства за такъв ефект, въпреки по-голям брой пациенти, работещи с висока доза витамин D с по-голяма продължителност на добавките. [57], [58] По-високите нужди от витамин D при затлъстели индивиди също са замесени. [59], [60] Наскоро, Mason et al., Показват, че добавките с витамин D (2000 IU/ден) при жени с недостатъчни концентрации на витамин D на изходно ниво нямат ефект върху телесното тегло или загубата на мазнини при жени в менопауза, консумиращи калории- ограничена диета и спазване на програма за упражнения. [61] Цитираните проучвания подчертават спешността и приоритета на лечението и наблюдението на дефицита на витамин D като начин за смекчаване на вредните резултати от излишното затлъстяване върху здравето. Също така може да се спекулира на ниво популация, че намаляването на нивата на затлъстяване може също да допринесе за намаляване на честотата на недостатъчност и дефицит на витамин D.

По-доброто разбиране на ролята на витамин D в оста на мастната тъкан в патогенезата на затлъстяването и неговите метаболитни и имунни усложнения е от решаващо значение. Това би оптимизирало дългосрочните здравни резултати, тъй като в световен мащаб се увеличава наднорменото тегло и затлъстяването. Тези проучвания показват, че витамин D може да играе роля в мастната тъкан и може да бъде важен както при адювант при лечението на затлъстяване. Хроничното възпаление с ниска интензивност, свързано със затлъстяването, също може да бъде обект на лечение с витамин D. По този начин витамин D е важно хранително вещество с решаваща роля както при: При настъпване на затлъстяването (мастна тъкан), така и при съпътстващите заболявания, свързани с хроничното възпаление, има нужда от по-дългосрочни проучвания, фокусирани върху благоприятните ефекти на добавките с витамин D за профилактика или лечение на затлъстяване.

Финансова подкрепа и спонсорство

Фондация CAPES, Министерство на образованието на Бразилия, Бразилия - Процес - Bex - 6230/14-8.