Nutrients: ویتامین D نویدبخش هدف قرار دادن مکانیسم‌های بیولوژیکی پیری است

به گزارش مجله خبری نگار، در یک مقاله مروری اخیر که در مجله Nutrients منتشر شده است، محققان خلاصه‌ای از آنچه در حال حاضر در مورد اثرات بالقوه ویتامین D (VitD) در تعدیل برخی از نشانه‌های پیری و بیماری‌های مرتبط با سن می‌دانیم را ارائه داده‌اند. *

به طور کلی، داده‌های کم نشان می‌دهد که ویتامین D دارای برخی خواص پلیوتروپیک است که ممکن است فرآیند‌های پیری را تغییر دهد، اما برای نتیجه‌گیری بالینی و توسعه درمان‌ها، تحقیقات بیشتری لازم است.

پیری با کاهش تدریجی و پیشرونده عملکرد اندام‌ها مشخص می‌شود و با احتمال بیشتر ابتلا به بیماری‌های مرتبط با سن و مرگ همراه است. تغییرات مرتبط با سن به طور جدایی‌ناپذیری با مسیر‌ها یا «نشانه‌های» خاص مرتبط هستند.

در پستانداران، این موارد شامل دیس‌بیوز، التهاب مزمن، تغییر ارتباطات بین سلولی، کاهش سلول‌های بنیادی، پیری سلولی، اختلال عملکرد میتوکندری، عدم تنظیم حسگری مواد مغذی، اختلال در ماکرواتوفاژی، از بین رفتن پروتئوستاز، تغییرات اپی‌ژنتیک، فرسایش تلومر و بی‌ثباتی ژنومی است.

این نشانه‌های بارز، روابط متقابل پیچیده‌ای را نشان می‌دهند و به صورت سینرژیک یا جداگانه عمل می‌کنند تا از طریق مکانیسم‌های یکپارچه، اولیه یا آنتاگونیستی باعث آسیب سلولی و مولکولی شوند.

روی هم رفته، این آسیب‌ها عواقب منفی جهانی دارند. با این حال، درک روابط بین این ویژگی‌ها ممکن است منجر به شناسایی مداخلاتی شود که این مکانیسم‌ها را تعدیل می‌کنند و در نتیجه از بیماری‌های مرتبط با سن جلوگیری یا آنها را کاهش می‌دهند.

ویتامین D یک هورمون حیاتی محلول در چربی است که با تابش اشعه ماوراء بنفش به ۷-دهیدروکلسترول سنتز می‌شود. این ویتامین مسیر متابولیکی مشابه کلسترول را دنبال می‌کند که با استیل کوآنزیم A در سیتوزول شروع می‌شود.

پس از پردازش توسط کبد، به کلسیتریول، فرم فعال، تبدیل می‌شود. کلسیتریول با اتصال به گیرنده VitD، هموستاز کلسیم و فسفر را تنظیم می‌کند. علاوه بر سلامت استخوان، VitD دارای عملکرد‌های تعدیل‌کننده سیستم ایمنی است و بر بیوانرژتیک میتوکندری تأثیر می‌گذارد.

تغییرات در ژن VDR به دلیل تأثیر آنها بر عملکرد ویتامین D مورد مطالعه قرار گرفته است که به طور بالقوه بر فرآیند‌های فیزیولوژیکی تأثیر می‌گذارد.

اگرچه مطالعات در مورد اثرات ویتامین D بر پیری محدود است، اما عملکرد‌های ژنومی آن از طریق گیرنده‌های VDR و غشای سیتوپلاسمی، اثرات سلولی متنوعی را نشان می‌دهد.

ویتامین D پتانسیل تعدیل یکپارچگی و پایداری اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) را به ویژه در شرایطی مانند دیابت نوع ۲ (T۲DM) و سرطان نشان می‌دهد.

مطالعات نشان می‌دهد که مکمل ویتامین D ممکن است آسیب DNA و پارامتر‌های اکسیداتیو را کاهش دهد، که به طور بالقوه یک اثر محافظتی در برابر بی‌ثباتی ژنومی و پیری ناشی از انکوژن‌ها ایجاد می‌کند.

تغییرات اپی‌ژنتیکی مرتبط با بیماری‌ها و پیری با متیلاسیون DNA (DNAm) مرتبط هستند. ویتامین D می‌تواند با کاهش سطح متیلاسیون، پیری اپی‌ژنتیکی را تعدیل کند.

در زنان باردار، مکمل ویتامین D با متیلاسیون کمتر گیرنده آلفای رتینوئید X (RXRA) مرتبط است که بر توده استخوانی فرزندان و رشد نوزاد تأثیر می‌گذارد.

پیری سلولی، که از نشانه‌های پیری است، شامل کاهش ظرفیت تکثیر و فنوتیپ ترشحی پیش التهابی (SASP) می‌شود. مکمل ویتامین D نویدبخش کاهش پیری و التهاب است.

آزمایش‌های مکمل‌های غذایی و آلفاکلسیدول، بهبود پروفایل‌های ایمنی در بزرگسالان مسن را نشان می‌دهد که نقش تعدیل‌کننده سیستم ایمنی ویتامین D در پیری و التهاب مزمن را برجسته می‌کند.

ویتامین D هموستاز پروتئین را تنظیم می‌کند و بر طول عمر و سلامت عضلات تأثیر می‌گذارد. در کرم الگانس، ویتامین D نامحلول بودن پروتئین و سمیت آن را کاهش می‌دهد و باعث افزایش طول عمر می‌شود. در موش‌ها، کمبود ویتامین D باعث افزایش تجزیه پروتئین عضلات و آتروفی عضلات می‌شود.

ویتامین D همچنین بر سیگنالینگ سلولی دخیل در میوژنز تأثیر می‌گذارد و پروتئین کیناز فعال‌شده با آدنوزین مونوفسفات (AMPK) را در طول استرس متابولیک فعال می‌کند.

ویتامین D بر عملکرد‌های سلولی و میتوکندریایی در سیستم‌های مختلف تأثیر می‌گذارد. استرس اکسیداتیو را کاهش می‌دهد، عملکرد عضلات و ریه را بهبود می‌بخشد و آسیب اکسیداتیو را در بیماری‌های عصبی و قلبی عروقی کاهش می‌دهد.

ویتامین D همچنین پتانسیل کاهش اختلال عملکرد میتوکندری در شرایطی مانند سارکوپنی و بیماری کرون را نشان می‌دهد.

ویتامین D همچنین از طریق توزیع گسترده خود در بین سلول‌های ایمنی و کنترل خودکار غلظت‌های فعال ویتامین D در محل التهاب، نقش مهمی در تنظیم پاسخ‌های ایمنی ایفا می‌کند.

اگرچه برخی مطالعات، مکمل‌های ویتامین D را با کاهش نشانگر‌های التهاب در شرایط مختلف مرتبط دانسته‌اند، اما شواهد کلی با وجود مزایای بالقوه در برخی بیماری‌ها، قطعی نیست.

التهاب مزمن می‌تواند تعادل میکروبیوتای روده را مختل کند، همانطور که در بیماری‌هایی مانند عفونت ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) و آرتروز (OA) مشاهده می‌شود. مکمل‌های ویتامین D نویدبخش بازیابی تعادل میکروبی و کاهش التهاب هستند.

مطالعات نشان می‌دهد که ویتامین D در افزایش پپتید‌های ضدمیکروبی، تثبیت موانع روده‌ای و تنظیم ترکیب میکروبیوتا نقش دارد.

ویتامین D پتانسیل بازسازی استخوان و تعدیل سلول‌های بنیادی عصبی را نشان می‌دهد که برای توسعه و ترمیم سیستم عصبی حیاتی هستند. این ویتامین بر سیگنال‌دهی در نوروژنز مغز تأثیر می‌گذارد و ممکن است در شرایطی مانند لوسمی میلوئیدی حاد ارزش درمانی داشته باشد. با این حال، تحقیقات بیشتری برای بررسی کامل پتانسیل آن در درمان با سلول‌های بنیادی مورد نیاز است.

تحقیقات در مورد نقش ویتامین D در ارتباطات بین سلولی، به ویژه در سلول‌های استخوانی، محدود است. مطالعات نشان می‌دهد که ویتامین D ممکن است بر بیان ژن در طول تشکیل استئوکلاست‌ها تأثیر بگذارد و بر بیان گیرنده در سلول‌های شبه استئوبلاست نیز مؤثر باشد. برای درک کامل اثرات آن، تحقیقات بیشتری لازم است.

ویتامین D در جمعیت‌های مختلف، ارتباط متغیری با طول تلومر نشان می‌دهد. اگرچه برخی مطالعات، همبستگی مثبتی بین سطح ویتامین D و طول تلومر نشان می‌دهند، اما مطالعات تصادفی‌سازی مندلی، رابطه‌ی علی و معلولی را تأیید نمی‌کنند. با این حال، مکمل‌های ویتامین D ممکن است فعالیت تلومراز را افزایش دهند و به طور بالقوه سلامت تلومر را بهبود بخشند.

درک پیری شامل تعاملات پیچیده بین مکانیسم‌های مختلف بیولوژیکی است. ویتامین D اثرات امیدوارکننده‌ای بر نشانه‌های پیری، از جمله پایداری ژنومی و پیری زودرس نشان می‌دهد.

با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک کامل اثرات و کاربرد‌های بالینی بالقوه آن در ارتقای پیری سالم مورد نیاز است.

* اطلاعات ارائه شده صرفاً جهت اطلاع رسانی است و به عنوان توصیه‌ای برای درمان بیماری‌ها عمل نمی‌کند.