בסקירה שפורסמה לאחרונה בכתב העת חומרים מזיניםחוקרים בחנו את תפקידה של יכולת החיסונית של אדם בהיענות לוויטמין D.
הם דנו באפנון של יכולת חיסונית באמצעות פונקציית התכנות האפיגנטי של קולטן ויטמין D (VDR) והליגנד שלו והדגישו את השפעת ההזדקנות על יכולת החיסונית.
לימוד: ויטמין D והזדקנות: תפקיד מרכזי של יכולת חיסונית. קרדיט תמונה: Iryna Imago/Shutterstock.com
רקע כללי
ויטמין D ממלא תפקיד מכריע בבריאות העצם על ידי ויסות הומאוסטזיס של סידן ומניעת מצבים כמו רככת ואוסטאומלציה. עם זאת, השפעתו על החסינות משתרעת מעבר לתפקוד זה.
מחסור בוויטמין D, הקשור לגורמי אורח חיים מודרניים כמו חשיפה מוגבלת לשמש, משפיע על הייצור האנדוגני של מטבוליטים פעילים של ויטמין D.
ויטמין D הלא פעיל3 הופך ל-1,25(OH)2D3 פעיל בכבד ובכליות, הפועל כהורמון ומשפיע על רקמות שונות. יש לציין כי תאים שונים, כולל אלה של מערכת החיסון המולדת, יכולים לייצר 1,25(OH)2D3 באופן מקומי, מה שתורם להשפעות אוטו-ופרקריניות. תרכובת זו פועלת כליגנד בעל זיקה גבוהה ל-VDR, המווסת את הביטוי של גנים רבים.
מצב ויטמין D, המצוין על ידי רמות 25(OH)D3 בסרום, מסווג אנשים לקבוצות חסרות, לא מספיקות או מספיקות. תגובת ויטמין D משתנה בין אנשים עקב גורמים גנטיים ואפיגנטיים המשפיעים על תגובות מולקולריות.
מגיבים נמוכים, המהווים כ-25% מהאוכלוסייה, עשויים להיות בעלי רגישות מוגברת למחלות הקשורות לפגיעה בחסינות. אפנון מבוסס VDR של יכולת חיסונית עשוי לתרום להזדקנות ולהפחית את הסיכון למחלות הקשורות לגיל.
הסקירה הנוכחית מציעה תובנות לגבי התפקודים האימונומודולטורים של ויטמין D והשפעתו על היבטים בריאותיים שונים מעבר למטבוליזם של העצם.
איתות ויטמין D
VDR נקשר באופן ספציפי ל-DNA גנומי, מזהה את המוטיב RGKTSA. במתחם עם קולטן רטינואיד X (RXR), VDR נקשר באופן מועדף לרצפים חוזרים ישירים ב-euchromatin. "גורמים חלוצים" שונים מקלים על VDR בפתיחת כרומטין, שהוא חיוני לקישור יעיל.
ניתן להעריך את נגישות הכרומטין וקשירת ה-VDR באמצעות טכנולוגיות רצף הדור הבא, כולל ChIP-seq (רצף אימונו-משקעים של כרומטין) ו-ATAC-seq (מבחן לכרומטין נגיש ל-transposase באמצעות רצף), במיוחד בתאים חד-גרעיניים בדם היקפיים.
אזורים גנומיים של גנים מטרה של ויטמין D מדגימים שינויים בנגישות הכרומטין וקשירת VDR לאחר ויטמין D3 תוספת.
משפרים ואזורי התחלה של תעתוק, אפילו במרחק ליניארי ניכר, יכולים לקיים אינטראקציה באמצעות לולאת DNA בתוך אותו תחום המקשר טופולוגית, ולהשפיע על ביטוי גנים.
הפעולות הגנומיות של VDR כוללות אינטראקציות חלבון-חלבון עם ה-Mediator קומפלקס ו-RNA פולימראז II, המשפיעות על שעתוק. ויטמין D גם מפעיל השפעות אפיגנומיות, משנה מתילציה של DNA, שינויים היסטונים וארגון הכרומטין, ומעצב באופן דינמי את הנוף האפיגנטי של התא.
השפעות גנומיות ואפיגנומיות אלו תורמות לתפקיד המווסת של ויטמין D בהמטופואזה וביכולת חיסונית, ומשפיעות על תאי החיסון האנושיים. בַּמַבחֵנָה ו in vivo.
תכנות אפיגנטי של תאי חיסון
במהלך העובר וההתמיינות התאית של מבוגרים, תאי גזע ואב עוברים תכנות אפיגנטי, הקובע את תפקודם של תאים מובחנים סופניים. 1,25(OH)2D3 ממלא תפקיד מכריע בתהליך זה, המשפיע על ההמטופואזה ועל ההתמיינות של תאי מערכת החיסון.
תאי גזע המטופואטיים (HSCs) מתמיינים לסוגי דם ותאי חיסון שונים, ו-1,25(OH)2D3 מווסת את מספרי HSC עובריים.
גורמי שעתוק שונים המושפעים מויטמין D מניעים את ההתמיינות של תאי אבות מיאלואידים לגרנולוציטים ומונוציטים. ויטמין D הוא גם התמיינות של מונוציטים לתאים דנדריטים ומקרופאגים.
תכנות אפיגנטי על ידי ויטמין D תורם להסתגלות מולדת של תאי חיסון, מווסת תגובות לזיהומים, דלקות ומחלות.
שונות במצב ויטמין D ובמדד התגובה בין אנשים משפיעה על התכנות האפיגנטי של מונוציטים ותאים נגזרים, תוך שימת דגש על הפוטנציאל של ויטמין D אופטימלי3 תוסף לתמיכה באפיגנטית תקינה של תאי מערכת החיסון וביכולת חיסונית כוללת. עם זאת, יש צורך במחקר נוסף כדי לאמת מושג זה במלואו.
ירידה ביכולת החיסונית במהלך ההזדקנות
ההזדקנות כרוכה בהצטברות של נזק מולקולרי, וכתוצאה מכך לחוסר תפקוד תאי ואיברים מוחלשים. יכולת חיסונית, חיונית לתגובות חיסוניות מתאימות, יורדת עם הגיל, מה שמוביל לרגישות מוגברת לזיהומים ומחלות.
ניוון התימוס, מפחית את הייצור של תאי T, וכתוצאה מכך "דלקת". עם זאת, קיימים הבדלים בין-אישיים, וחלק מהאנשים עשויים להפגין יכולת חיסונית גבוהה יחסית.
יכולת חיסונית נמוכה יותר קשורה להזדקנות מואצת ולסיכון מוגבר למחלות. ספיקת ויטמין D עשויה להגן מפני סרטן על ידי שימור יכולת חיסונית.
רמות נאותות של ויטמין D עשויות לייצב את החוסן החיסוני, להגן מפני מחלות ולתרום להזדקנות בריאה על ידי הפחתת סימני ההיכר השונים של ההזדקנות, כולל דלקת ולחץ תאי.
סיכום
לסיכום, הצורה הפעילה של ויטמין D ממלאת תפקיד מכריע בוויסות האפיגנום של תאי מערכת החיסון, במיוחד במונוציטים.
הקשרים שנצפו בין מחסור בוויטמין D, סיכון מוגבר למחלה והזדקנות מואצת עשויים להיות מיוחסים לירידה ביכולת החיסונית.
בהתחשב בהיענות אינדיבידואלית, מוצע מינון יומי של ויטמין D3 של 1 מיקרוגרם (40 IU)/ק"ג מסת גוף, החורג מההמלצות הכלליות אך נשאר בגבולות בטוחים כדי לחזק את היכולת החיסונית. החוקרים מדגישים תוספת ויטמין D מותאמת אישית כדי להגן מפני מחלות נפוצות ולקדם הזדקנות בריאה.
