Departamentele de nutriție și medicină, Universitatea din Tennessee, Knoxville, Tennessee, SUA

MB Zemel, Departamentul de nutriție, Universitatea din Tennessee, 1215 Cumberland Avenue, Camera 229, Knoxville, TN 37996‐1920, SUA. E-mail: [email protected], telefon: + 1‐865‐974‐6238, fax: + 1‐865‐974‐3491. Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamentele de nutriție și medicină, Universitatea din Tennessee, Knoxville, Tennessee, SUA

Departamentele de nutriție și medicină, Universitatea din Tennessee, Knoxville, Tennessee, SUA

MB Zemel, Departamentul de nutriție, Universitatea din Tennessee, 1215 Cumberland Avenue, Camera 229, Knoxville, TN 37996‐1920, SUA. E-mail: [email protected], telefon: + 1‐865‐974‐6238, fax: + 1‐865‐974‐3491. Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamentele de nutriție și medicină, Universitatea din Tennessee, Knoxville, Tennessee, SUA

Abstract

Calcitriolul, un hormon calcitrofic care poate fi suprimat de calciu bogat în dietă, favorizează sinteza acizilor grași și inhibă lipoliza prin modularea non-genomică a Ca 2+ aflux. Calcitriolul suprima, de asemenea, expresia UCP2 prin nVDR și, prin urmare, crește eficiența energetică. Calcitriolul exercită un impact dependent de doză asupra apoptozei adipocitelor și reglează localizarea și expansiunea depozitului de grăsime a țesutului adipos prin promovarea producției și eliberării de glucocorticoizi. Datele recente demonstrează, de asemenea, un rol esențial al calcitriolului în modularea citokinelor, cu roluri potențiale în metabolismul energetic în adipocite, macrofage și mușchi scheletic.

INTRODUCERE

MECANISME

Semnalizare Ca 2+

Această reglare a metabolismului lipidic cu [Ca 2+] și prin calcitriol a oferit inițial cadrul pentru modularea dietetică a calciului adipozității și a metabolismului energetic. O secvență de răspuns agouti/Ca 2+ a fost mapată la regiunea promotorului FAS, 26 și creșterea [Ca 2+] i în adipocite prin activarea canalului Ca 2+ de către receptor sau prin tensiune a stimulat expresia genei FAS și, prin urmare, a dus la stimulare de activitate FAS. 15, 21 În plus, [Ca 2+] i crescut inhibă și lipoliza, ducând la o expansiune a stocării trigliceridelor adipocitelor. 18, 27 S-a demonstrat că suplimentarea dietetică cu calciu reduce concentrația de [Ca 2+] i în diferite tipuri de celule, inclusiv adipocite. 28-30 Acest efect este mediat în mare măsură prin reducerea calcitriolului. Am găsit calcitriol pentru a stimula creșteri rapide ale adipocitului uman [Ca 2+] i. În consecință, scăderile în [Ca 2+] i observate odată cu creșterea aportului de calciu apar datorate unui aflux redus de [Ca 2+] i rezultat din suprimarea calcitriolului circulant.

Datele din laboratorul nostru au demonstrat că calcitriolul induce [Ca 2+] și influx rapid, în timp ce un antagonist specific al receptorilor de vitamina D din membrană (1β, 25 - dihidroxivitamina D3) a blocat acest efect. 15 Acest lucru a indicat o acțiune non-genomică a calcitriolului printr-un receptor de vitamine membranare supus, care a fost ulterior identificat ca răspuns rapid asociat membranei la steroizi (1,25D3 MARRS), 31 în modularea [Ca 2+] i.

Un rol potențial al calcitriolului în reglarea metabolismului energetic și contribuția la riscul obezității este sugerat și de alte date. Polimorfismele din receptorul nuclear al vitaminei D (nVDR) sunt asociate cu susceptibilitatea la obezitate la om, 32, 33 și mai multe linii de dovezi demonstrează modificări ale sistemului endocrin de vitamina D la oamenii obezi, cu o creștere a nivelului de calcitriol circulant. 34, 35 Aceste observații, coroborate cu efectele directe ale calcitriolului asupra metabolismului adipocitelor, au indicat puternic o creștere a calcitriolului găsit pe dietele cu conținut scăzut de calciu ca factor care contribuie la excesul de adipozitate.

Rolul nVDR

Apoptoza adipocitelor

energetic

Ilustrație schematică a efectelor și mecanismelor calcitriolului asupra apoptozei adipocitelor. Dozele fiziologice de calcitriol cresc potențialul mitocondrial și producția de ATP prin suprimarea UCP2, inhibând astfel apoptoza. În schimb, dozele farmacologice de calcitriol induc o suprasarcină de calciu mitocondrială și stimulează apoptoza.

Modularea glucocorticoidului

Reglarea calcitriolului speciilor de oxigen reactiv adipocit și citokine: rol în metabolismul energetic

Am folosit recent un sistem de cocultură adipocit - schelet miocit pentru a investiga efectele calcitriolului asupra împărțirii energiei între țesutul adipos și mușchiul scheletic. 58 Am constatat că calcitriolul scade în mod coordonat oxidarea acidului gras al celulelor musculare și crește expresia genei FAS adipocite, iar aceste efecte au fost parțial inversate de antagonismul canalului de calciu cu nifedipina. Calcitriolul a suprimat, de asemenea, producția de adiponectină, în timp ce acest efect a fost inversat cu nifedipina. În special, studii recente din laboratorul nostru au sugerat, de asemenea, că calcitriolul reglează atât producția de adipocite, cât și de macrofage a factorilor inflamatori prin mecanisme dependente de calciu și de decuplare mitocondrială; în plus, aceste efecte sunt amplificate cu cocultura ambelor tipuri de celule, indicând faptul că calcitriolul poate contribui la producția de citokine locale și circulante. Deși rolul acestor citokine în modularea metabolismului energetic nu este încă pe deplin clar, ele par a fi mediatori cheie în comunicarea între diferite țesuturi ca răspuns la diferite tipuri de energie și starea de stres, iar calcitriolul pare să joace un rol important în acest sens. proces (Figura 2).

Ilustrație schematică a mecanismului propus al rolului calcitriolului în reglarea coordonată a metabolismului energetic în țesutul adipos și mușchiul scheletic.

CONCLUZIE

Rezumat schematic al rolului calcitriolului în reglarea metabolismului energetic în adipocite și al efectului potențial al calciului din dietă în modularea calcitriolului.