vitamina D
esempio di metodo sperimentale
applicato alla interpretazione del rapporto esistente
tra tubercolosi ed esposizione alla radiazione solare(cfr.Le
Scienze dicembre 2007)
Constatazioni
1-malati di tubercolosi(tipo polmonare, causata da Mycobacterium tubercolosis attualmente curabili con antibiotici ... streptomicina 1943... ) esposti in modo adeguato alla radiazione solare traggono beneficio di vario grado, anche fino a guarigione completa.
2-bambini con difficoltà di accrescimento(rachitismo), se esposti in maniera adeguata alla radiazione solare traggono vantaggio riprendendo a crescere in modo normale(1822..)
3-bambini con difficoltà di accrescimento(rachitismo), traggono vantaggio se viene loro somministrato olio di fegato di merluzzo(1824..)
4-ratti con rachitismo indotto, traggono beneficio se viene somministrata pelle precedentemente irradiata, con effetto simile a quello ottenuto con olio di merluzzo(1900..):sostanza comume a olio di merluzzo e pelle irradiata scoperta nel 1922:vitamina D.
nota:diviene presto evidente importanza della vitamina D in vari processi metabolici principalmente nella regolazione del calcio (assorbimento, utilizzazione, eliminazione) insieme con ormoni come paratormone e calcitonina(a livello intestinale,scheletrico,renale) contrazione muscolare, impulso nervoso ...: effetti scoperti più recentemente(1970...)dimostrano la sua importanza anche come agente antitumorale e attivatore del sistema immunitario.
La vitamina D si presenta con due molecole leggermente diverse in funzione della origine: forma D3 o colecalciferolo, prodotta nelle cellule della cute(cheratociti) stimolate da radiazione ultravioletta(UVB) e coinvolge il colesterolo (7-deidrocolesterolo) forma D2 o ergocalciferolo, prodotta nelle piante e coinvolge un altro tipo di sterolo
alimenti(pesce,grassi,integratori..) >>>vitamina D2 o ergocalciferolo >>> circolazione cheratociti + colesterolo + UVB >>>>>>>>vitamina D3 o colecalciferolo >>> circolazione
Entrambe le forme vitaminiche non sono attive ed entrano nel sistema circolatorio:giunte nel fegato, in presenza di specifici enzini, sono trasformate in 25-idrossivitamina D (25D) (questa trasformazione avviene anche in alcuni tipi di cellule cutanee): la 25D entra nel sistema circolatorio (ma ancora inattiva).
fegato(cheratociti)+ D2,D3 + enzini >>> vitamina 25D >>> circolazione
La vitamina 25D viene modificata(nel rene, in cellule cutanee, in linfociti) mediante enzima (1-alfa idrossilasi) che la trasforma nella forma attiva 1,25D (1,25-diidrossivitamina D):
rene(cheratociti,linfociti) + 25D + 1 -alfa idrossilasi >>> 1,25D >>> circolazione
La forma 1,25D si comporta come un regolatore di geni(circa 1000 diversi - similmente ad un ormone) attivando il DNA nucleare in vari tipi di cellule e provocando la sintesi di vari tipi di proteine con specifica funzione. Meccanismo di azione della 1,25D sul DNA nucleare: la 1,25D si lega ad una proteina nucleare(recettore VDR) formando un complesso che a sua volta si lega ad un'altra proteina nucleare(recettore per retinoidi RXR):questo nuovo complesso si lega ad una regione del DNA (VDRE responsiva alla vitamina D)adiacente al gene da attivare:viene così innescato il processo di trascrizione del DNA i mRNA che migrando nel citoplasa ottiene la traduzione in proteina mediante i ribosomi:la proteina viene così messa a disposizione dell'organismo.
In un particolare caso la VDRE risulta adiacente a due geni che codificano per proteine (catelicidina e defensina beta2) con attività antimicrobica, antibatterica( come antibiotici) Cellule del sistema immunitario reagiscono in presenza di batteri(parete batterica) producendo VDR, 1-alfa idrossilasi, trasformando la 25D in 1,25D e stimolando la sintesi di catelicidina in funzione antibatterica.
Interpretazione della relazione tubercolosi, radiazione solare, guarigione: la radiazione solare induce aumento di vitamina D nell'organismo La vitamina D viene utilizzata dal sistema immunitario per sintetizzare catelicidina(antibiotico) che contrasta la attività di Myxobacterium tubercolosis.
riferimenti calcitonina paratormone proteinosintesi regolazione genica sistema immunitario muscoli
batterio della tubercolosi neutralizzabile con antibiotici catelicidina:proteina con proprietà di antibiotico sintetizzata da cellule per attivazione di gene codificante gene codificante attivato se regione adiacente VDRE attivata regione VDRE attivata da interazione con complesso molecolare complesso molecolare compare per unione di tre elementi vitamina 1,25D + proteina VDR + proteina RXR vitamina 1,25D compare per attivazione di vitamina 25D vitamina 25D compare per trasformazione di vitamina D2, D3 vitamina D2 introdotta con alimentazione vitamina D3 prodotta da cheratociti irradiati
catelicidina:proteina con proprietà di antibiotico
gene codificante attivato se regione adiacente VDRE attivata
gene codificante attivato se regione adiacente VDRE attivata
regione VDRE attivata da interazione con complesso molecolare
complesso molecolare compare per unione di tre elementi vitamina 1,25D + proteina VDR + proteina RXR
vitamina 1,25D compare per attivazione di vitamina 25D
vitamina 25D compare per trasformazione di vitamina D2, D3 vitamina D2 introdotta con alimentazione vitamina D3 prodotta da cheratociti irradiati
conclusione la esposizione alla radiazione solare delle persone ammalate di tubercolosi può ricavare beneficio perchè la vitamina D3 sintetizzata entra in circolazione e viene utilizzata per la attivazione del gene per la sintesi della catelicidina antibatterica.
