Витамины D2 и D3 по-разному влияют на иммунную систему человека

Исследователи из университетов Брайтона, Суррея и Ньюкасла (Великобритания) обнаружили различия в действии на иммунную систему человека двумя витаминами группы D. Витамин D3 стимулирует экспрессию генов, связанных с активностью интерферонов типа I и типа II, у витамина D2 такого эффекта не обнаружено.

Витамин D известен своим антирахитическим действием, однако он также влияет на клеточную физиологию и иммунную систему человека. Витамины D3 и D2 сходны по структуре и похожим образом метаболизируются в организме. Витамин D2 (эргокальциферол) содержится в растительных продуктах и грибах, витамин D3 (холекальциферол) — в продуктах животного происхождения, а также вырабатывается в коже под действием ультрафиолетового излучения. После двух этапов гидроксилирования — в печени и почках — образуется активная форма витамина, 1,25-дигидроксивитамин D3 (1,25(OH)D3). Она взаимодействует с внутриклеточным рецептором витамина D (VDR) и в комплексе с рецептором ретиноида X (RXR) регулирует экспрессию сотен генов. Витамин D2 также подвергается двойному гидроксилированию и образует активный метаболит, который связывается с VDR. Но остаются разногласия по поводу того, вызывают ли они идентичные биологические реакции. Кроме того, витамин D2 с меньшей аффинностью связывает транспортный белок и быстрее катаболизируется. Таким образом, не исключено. что их биологические эффекты различаются.

Влияние двух форм витамина на активность генов сравнили в рамках более масштабного исследования, в котором принимали участие 335 здоровых женщин европейского и южноазиатского происхождения и разного возраста, проживающих в Великобритании. Участниц разделили на три группы; в течение 12 недель (с ноября по март) одна группа получала с едой 15 мкг витамина D2, другая — D3 в той же дозе, третья — плацебо. Сравнение содержания 1,25(OH)D в сыворотке крови показало, что в группе витамина D3 она повысилась сильнее.

Экспрессию генов изучали у 97 участниц в начале и в конце исследования. Транскриптомы крови исследовали с помощью микрочипов, затем проводили анализ обогащения по функциональной принадлежности, чтобы оценить роль затронутых генов.

Если исключить из анализа гены, экспрессия которых менялась в течение 12 недель в группе плацебо (возможно, из-за сезонных факторов), только 13% дифференциально-экспрессированных генов с пониженной экспрессией были общими между двумя группами, получавшими витамины, в то время как экспрессию 28% и 59% генов подавлял только D2 или только D3.

Некоторые биологические процессы, такие как модификация гистонов и модификация ковалентного хроматина, угнетались только в группе витамина D3, в то время как функция сплайсосом активировалась только витамином D2.

Наиболее интересные результаты связан с генами иммунных путей. Их функция модулировалась обоими витаминами по сравнению с плацебо. Примечательно, что после приема витамина D3 экспрессия многих генов, связанных с адаптивной и врожденной иммунной системой, снижалась, а не возрастала, видимо, делая иммунную систему более толерогенной. Кроме того, экспрессия генов, на которые влияют интерферон альфа (один из интерферонов типа I) и интерферон гамма (тип II), отличалась в группах D2 и D3, при этом только D3 обладал стимулирующим эффектом, а в группе D2 активность даже снижалась. Однако так обстояло дело только у женщин европейского происхождения, в «азиатской» группе закономерность найти не удалось, возможно, из-за малого размера выборки. Интерфероны типа I и II необходимы для врожденного ответа на инфекции.

В дальнейшем необходимо провести эксперименты с измененным дизайном для увеличения статистической мощности и нивелирования различий в экспрессии генов, обусловленных сезонными эффектами. Тем не менее уже понятно, что рекомендации по обогащению рациона витамином D придется пересматривать с учетом различий эффектов D2 и D3.