Витамин D и иммунитет

Поскольку рецепторы к витамину D экспрессируются на иммунных клетках, они способны синтезировать его активный метаболит, способный действовать аутокринным образом локально в иммунологической среде.

Витамин D выполняет сигнальную роль в модулировании как адаптивной, так и врожденной иммунной системы. Иммуномодулирующую функцию витамин D осуществляет в форме кальцитриола, взаимодействуя с ядерными рецепторами витамина D, экспрессированными на B- и T-лимфоцитах, нейтрофилах, моноцитах и ​​дендритных клетках. Кроме того, те же иммунные и воспалительные клетки обладают способностью превращать кальцидиол в кальцитриол путем активации фермента 1-α-гидроксилазы, который гидроксилирует кальцидиол в его активную форму, кальцитриол. Витамин D также индуцирует выработку антимикробных пептидов, таких как дефензины β2 и β4 и антимикробный пептид кателицидина (CAMP) макрофагами, моноцитами, кератиноцитами, эпителиальными, кишечными, легочными и клетками роговицы. Также противомикробные пептиды обладают свойством усиления хемотаксиса макрофагов и моноцитов и разрушения микробных клеток внутри фагоцитов (внутриклеточное переваривание). Влияние витамина D на специфический иммунный ответ осуществляется путем супрессии Т-клеточной пролиферации и переключения фенотипов Т-хелперов из T-хелперов 1 типа на Т-хелперы 2 типа, снижение иммунного ответа Т-хелперов 1 типа угнетением продукции провоспалительных цитокинов типа 1, таких, как IL-12, IFN-γ, IL-6, IL-8, TNF-α и IL-9. В то же время, витамин D усиливает выработку противовоспалительных цитокинов 2 типа, таких как IL-4, IL-5 и IL-10. Эта регуляция цитокинов в основном опосредуется блокировкой активации NF-kB p65 из-за усиления ингибиторного белка NF-kB IkBa. Кроме того, кальцитриол стимулирует T-регуляторные клетки. Витамин D также индуцирует смещение поляризации макрофагов от провоспалительного фенотипа M1 к противовоспалительному фенотипу M2, ингибирует дифференцировку дендритных клеток, уменьшает экспрессию молекул MHC класса II на их поверхности, костимулирующих молекул и IL-12. Ингибирование дифференцировки и созревания дендритных клеток предотвращает аутоиммунитет и способствует иммунологической толерантности. Это объясняется тем, что презентация антигена зрелыми дендритными клетками индуцирует иммунный ответ, в то время как презентация антигена незрелыми дендритными клетками индуцирует толерантность. Кальцитриол ингибирует дифференцировку и пролиферацию В-клеток и способствует апоптозу. Это имеет клиническое значение для потенциальных аутоиммунных заболеваний, где антитела играют главную роль. Таким образом, очевидно, что витамин D может регулировать по крайней мере некоторые иммунные реакции и его роль преимущественно противовоспалительной, что помогает предотвратить гипервоспаление и аутоиммунитет.

Клиническое значение дефицита витамина D в контексте воздействия на иммунитет

Дефицит витамина D может сопровождаться пониженной устойчивостью к инфекциям и способствовать манифестации аутоиммунных заболеваний у генетически восприимчивых к этому лиц. Был проведен ряд перекрестных исследований уровня витамина D и уровня заболеваемости гриппом, а также других респираторных инфекций и ВИЧ, которые демонстрировали связь между снижением уровня витамина D и увеличением частоты инфекций.

Недавно была продемонстрирована способность витамина D усиливать передачу сигналов IFN-альфа/бета как in vitro, так и у пациентов с тяжелой формой COVID-19, получавших витамин D. В контролируемом исследовании Hafezi S. и коллег (2022) более высокие уровни активности сигнальных путей RIG-1/MDA-5 и JAK-STAT наблюдались со значительно более высокими уровнями генов и белков антивирусных генов, стимулирующих интерферон, таких, как MX-1 и ISG-15. Кроме того, пациенты с COVID-19, получавшие витамин D, имели более низкий риск смертности от любых причин на 29-й день по сравнению с пациентами, которые его не получали (скорректированный коэффициент риска, 0,37, 95% доверительный интервал. , 14–0,94;P = 0,038).

Дефицит витамина D распространен при аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит, диабет 1 типа, системная красная волчанка и воспалительные заболевания кишечника. Применение витамина D оказывает благоприятное влияние на течение аутоиммунных заболеваний, что, как полагают, не ограничивается только влиянием на гомеостаз костей и кальция.

Таким образом, витамин D играет немаловажную роль в регуляции иммунного ответа. Его дефицит может объяснять повышенную склонность к респираторным инфекциям и их затяжному течению и иммунной дизрегуляции. У пациентов с клиническими признаками иммунной дисфункции (частые и тяжелые инфекции, гипервоспаления, аутоиммунные заболевания) определение уровня витамина D может быть существенным дополнением к собственно иммунологическим тестам (например, «Базовое иммунологическое обследование» или «Комплексное иммунологическое обследование»), служа объяснением ряда количественных или функциональных отклонений.

Источники:

1. Aranow C. Vitamin D and the immune system. J Investig Med. 2011 Aug;59(6):881-6. doi: 10.2310/JIM.0b013e31821b8755. PMID: 21527855; PMCID: PMC3166406.
2. Zmijewski MA. Vitamin D and human health. Int J Mol Sci 2019; 20: 145.
3. Colotta F, Jansson B, Bonelli F. Modulation of inflammatory and immune responses by vitamin D. J Autoimmun 2017; 85: 78–97.
4. Bui L, Zhu Z, Hawkins S, Cortez-Resendiz A, Bellon A. Vitamin D regulation of the immune system and its implications for COVID-19: A mini review. SAGE Open Medicine. 2021;9. doi:10.1177/20503121211014073
5. Laaksi I, et al. An association of serum vitamin D concentrations < 40 nmol/L with acute respiratory tract infection in young Finnish men. Am J Clin Nutr. 2007;86(3):714–7.
6. Gombart AF, Pierre A, Maggini S. A review of micronutrients and the immune system-working in harmony to reduce the risk of infection. Nutrients 2020; 12: 236.
7. Urashima M, et al. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am J Clin Nutr. 2010;91(5):1255–60.
8. Hafezi, S., Saheb Sharif-Askari, F., Saheb Sharif-Askari, N. et al. Vitamin D enhances type I IFN signaling in COVID-19 patients. Sci Rep 12, 17778 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-22307-9.
9. Ricordi C, Clare-Salzler M, Infante M, et al. Vitamin D and omega 3 field study on progression of Type 1 diabetes. Cellr4 Repair Replace Regen Reprogram 2019; 7: e2737.