Плацента активно транспортирует витамин D от матери к плоду

Предполагалось, что витамины группы D, необходимые для нормального развития младенца, проникают через плаценту путем пассивной диффузии. Исследователи из Великобритании показали, что плацента поглощает витамин путем эндоцитоза. Эти результаты могут послужить основой для поиска новых терапевтических мишеней и создания лекарств, предотвращающих дефицит витамина у новорожденных.

Credit:
123rf.com

Витамин D (кальциферол) не синтезируется в организме плода, он и его биологически значимые метаболиты 25-гидроксивитамин D (25(OH)D) и 1,25-дигидроксивитамин D (1,25(OH)2D) поступают через плаценту. Ранее была установлена связь между концентрацией кальциферола и его метаболитов в организме матери и успешным развитием костной ткани у плода, а также нормальным набором веса в постнатальном периоде. Однако до сих пор неясно, как именно витамин D транспортируется от матери к плоду; предполагалось, что происходит его пассивная диффузия через плаценту, а гидроксилируется до 1,25(OH)2D он лишь в организме плода. В таком случае снабжение витамином растущего организма зависит в основном от его концентрации в крови матери.

В новом исследовании ученые из Саутгемптонского университета (Великобритания) вместе с коллегами из других научных центров Великобритании и США попытались ответить на основные вопросы о механизме трансплацентарного переноса витаминов группы D и их влиянии на протеом и транскриптом плаценты. Они предлагают альтернативный механизм: плацента поглощает витамин D путем эндоцитоза, после чего фермент 24-гидроксилаза (CYP24A1) превращает его в 25(OH)D и 1,25(OH) 2D. В плаценте человека этот фермент локализован в синцитиотрофобласте — первичном барьере, через который происходит обмен между матерью и плодом.

Чтобы подтвердить свои догадки об активном транспорте витамина, ученые в течение 5 часов моделировали процесс кровообращения на фрагментах 5 плацент, полученных после успешных родов, и оценивали степень поглощения ими 13C-меченого 25(OH)D3 с помощью тандемной масс-спектрометрии. Эксперимент с искусственной плацентарной перфузией показал существенные потери меченого витамина из «материнской крови»: его концентрация снизилась 27,4% ± 6,3% за счет поглощения плацентой. Около 5% высвободилось в «кровоток плода». Сходная динамика активного поглощения витамина наблюдается в почках.

Также оценивали экспрессию гена 24-гидроксилазы в ворсинках плаценты после инкубации с 25(OH)D и альбумином. Количественная ПЦР выявила значительное увеличение экспрессии гена CYP24A1, причем, если инкубация проводилась только с 25(OH)D, без альбумина, увеличение не было таким сильным. Известно, что витамин D в сыворотке крови образует комплекс с альбумином и специфическим α-глобулином — витамин-D-связывающим белком (VDBP). По-видимому, альбумин может способствовать поглощению витамина. Поглощение 25(OH)D и альбумина предотвращалось ингибированием эндоцитоза.

Авторы провели качественный протеомный анализ ворсинок плаценты, обработанных в течение нескольких часов буфером с 25(OH)D3, а также исследовали транскриптом методом ChIP-seq. Выяснилось, что даже кратковременное воздействие витамина D влияет и на набор молекул мРНК (транскриптом), и на белки (протеом), экспрессируемые плацентой. Таким образом, поглощение витамина влияет и на физиологию самой плаценты. В том числе это влияние затронуло ключевые факторы транскрипции. Кроме того, кратковременное воздействие витамина D повлияло на эпигенетический ландшафт ворсинок плаценты, что, в свою очередь, может изменять транскрипционный ответ.

Дальнейшее изучение роли плаценты в переносе витамина, механизмов, регулирующих этот транспорт, позволит найти новые стратегии предотвращения дефицита витамина D у новорожденных, отмечают авторы.

Источник

Ashley B. et al. Placental uptake and metabolism of 25 (OH) vitamin D determine its activity within the fetoplacental unit. //eLife. 2022. DOI: 10.7554/eLife.71094

Добавить в избранное

Вам будет интересно