Лидеры научных инноваций: в КФУ изучают иммуномодулирующие эффекты витамина D
Учёные Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского изучают особенности витамина D и его иммуномодулирующих свойств.
Учёные Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского изучают особенности витамина D и его иммуномодулирующих свойств. О проекте «Иммуномодулирующие эффекты лиганд-ассоциированной активации рецепторов к витамину D при экспериментально индуцированном аутоиммунном воспалении» рассказал заведующий кафедрой патологической анатомии с секционным курсом Медицинского института им. С. И. Георгиевского Максим Кривенцов.
Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда.
В чём суть Вашего проекта?
— Давайте начнём с того, что такое витамин D. Витамин D – это один из ключевых витаминов. В настоящее время он рассматривается как один из эндогенно-синтезируемых гормонов под воздействием, в том числе, и ультрафиолета в коже. Частично витамин D в разных формах мы также можем получать из продуктов растительного и животного происхождения. И если классические представления о витамине D ограничивались тем, что он влияет на метаболизм костной ткани, обмен кальция и фосфора, а при его недостатке возникает пониженная минерализация костной ткани и рахит, то в последнее время одним из актуальных научных направлений стало изучение так называемых неклассических эффектов витамина D. По наблюдениям, по данным различных доклинических исследований на животных, по клиническим показателям у пациентов выявлен целый ряд неклассических эффектов, которые, в том числе, касаются иммуномодулирующего эффекта витамина D, поскольку было показано, что сам по себе витамин D способен регулировать иммунный ответ на различные патогены, включая и вирусы, и бактерии. Проведено много исследований, в том числе, о роли витамина D, его профилактическом и лечебном применении в высоких дозах при COVID-инфекции, при различных других инфекциях.
Мы продолжаем исследования в данном актуальном направлении. Мы работаем с аутоиммунными воспалениями. Если говорить об их воздействии на людей, то это группа заболеваний, которая связана с аутоагрессией нашей иммунной системы против наших собственных клеток, когда вследствие сбоя, вследствие дисрегуляции в работе наша иммунная система начинает атаковать наши собственные ткани.
Наша иммунная система построена так, что у нас есть как неспецифический иммунитет, так и специфический, так называемый адаптивный иммунитет. И я ряде исследований показано, что витамин D и его активные метаболиты посредством взаимосвязи «лиганд – рецептор» оказывают достаточно широкий спектр иммуномодулирующих эффектов на ключевые популяции иммунных клеток, включая лимфоциты, в том числе Т-хелперы, а также популяцию макрофагов – клеток, отвечающих за фагоцитоз, за распознавание всего чужеродного, что попадает в наш организм.
Фактически мы сейчас находимся на ранней стадии исследования этого вопроса, хотя в целом в мировой научной литературе существует достаточно много сведений, публикаций, в том числе в высокорейтинговых журналах, которые посвящены исследованию этой темы. Чрезвычайно неисследованным вопросом является вопрос тонкого регулирования взаимосвязи между активацией рецепторов, специфических к витамину D, и функционированием тех клеток иммунной системы, о которых я сказал. Эта взаимосвязь имеет достаточно сложный многосторонний механизм, в котором рецептор к витамину D может выступать в качестве транскрипционного фактора, регулирующего активность других генов. В качестве одних из основных сигнальных путей для понимания, почему применение витамина D или его синтетических аналогов может быть эффективным при тех или иных патологических состояниях, мы рассматриваем так называемые иммунные контрольные точки. И фактически наше исследование направлено на выявление взаимосвязи между экспериментально индуцированной патологией, проявлением функций или экспрессией этих иммунных контрольных точек и эффектами лиганд-ассоциированной активации рецепторов к витамину D.
Что уже сделано?
— Из практической части реализации на этапе планирования был досконально разработан дизайн экспериментального исследования на лабораторных животных – белых крысах. По сути, мы провели эксперимент по моделированию аутоиммунного воспаления у животных, который отчасти моделирует такое состояние человека, как, например, саркоидоз.
Проводили иммунизацию животных антигеном супероксиддисмутазой – очищенным пептидом бактериального происхождения, но синтезированным искусственно с использованием среды, усиливающей иммунный ответ – адъюванта Фрейнда. Мы иммунизировали животных с последующим введением разрешающей дозы, и спустя две недели мы фактически наблюдали формирование иммунных гранулём с полноценным специфическим иммунным ответом, с формированием вала клеток воспаления, включая клетки и лимфоцитарного звена, макрофагальные клетки, гигантские многоядерные клетки, что достаточно типично для данной патологии. Таким образом, можно считать, что модель данной патологии успешна – мы её отработали и апробировали.
Также поставлено несколько серий животных с коррекцией данного состояния за счёт применения специфического селективного агониста к рецепторам витамина D. Мы не использовали сам витамин D, но использовали соединение под названием «парикальцитол». Фактически это – синтетический аналог витамина D.
Каких результатов Вы ожидаете?
— Мы ожидаем, что полученные данные существенно расширят наши фундаментальные представления о механизмах взаимодействия этих рецепторов, витамина D и вообще реализации иммунного воспаления в нашем организме, что в дальнейшем откроет перспективы для профилактического и, возможно, лечебного применения витамина D в клинике, в том числе при развитии достаточно широкой группы патологических состояний аутоиммунных заболеваний. Это и саркоидоз – заболевание с аутоиммунной природой, но невыясненной этиологией; это – системное заболевание соединительной ткани также аутоиммунной природы, например, системная красная волчанка; это – рассеянный склероз. Какие-то отдельные компоненты могут быть применимы и к другим заболеваниям, в том числе, инфекционным, таким как туберкулёз. Таким образом, спектр практического внедрения полученных фундаментальных знаний достаточно широк.
Если мы говорим о распространённости состояния недостатка или дефицита витамина D, то это крайне распространённая проблема. Даже несмотря на то, что мы находимся в регионе с достаточно большим количеством солнечных дней в году, особенности стиля жизни, количество времени, которое мы проводим на улице, наша физическая активность, особенности питания – всё это по чуть-чуть вносит свой вклад. И по данным Всемирной организации здравоохранения, доля населения, у которой наблюдается недостаток или дефицит витамина D, в отдельных популяциях доходит до 90%. Безусловно, это в основном лица пожилого возраста, страдающие хроническими заболеваниями, которые не позволяют таким людям вести активный образ жизни, получать достаточный уровень инсоляции, получить витамин D из продуктов питания, например, из-за ограниченности морепродуктов в рационе. Всё это – дополнительные факторы, но одним из ключевых моментов недостатка витамина D является генетическая индивидуальность. Существуют так называемые полиморфизмы генов рецептора к витамину D, которые определяют разную степень сродства, разную степень чувствительности данных рецепторов к витамину. Существуют генетические полиморфизмы транспортного белка, генетические полиморфизмы целой цепочки ферментных систем, которые отвечают за метаболизм. В научной литературе есть данные, что порядка 25-30% популяции полностью или практически полностью невосприимчивы к получению витамина D извне. Для них остаётся фактически единственный путь – эндогенный синтез витамина D в коже, но это происходит под воздействием ультрафиолета. А на фоне старения этот процесс вообще уменьшается. Все эти моменты в своей совокупности оставляют очень много вопросов и пробелов. И, наверное, один из грамотных и обоснованных подходов состоит в том, что нужно было бы ещё раз вернуться на базовый фундаментальный уровень, чтобы ещё раз досконально разобраться, каковы звенья этой цепи, каковы взаимодействия и взаимоотношения между компонентами этой регуляторной системы, чтобы потом иметь более чёткое представление и, скажем так, дорожную карту наших последующих исследований уже в клинической практике.
Поскольку данный проект является пилотным, мы не очень рассчитываем на то, что на данном этапе добьёмся конкретных практических результатов. Тем не менее, существует перспектива дальнейших исследований и дальнейшего углубления данного научного направления, его последующего развития. И, безусловно, в дальнейшем мы планируем продолжить заниматься этим направлением.
В этом особенность научного поиска: когда отрицательный результат – тоже результат. Это и есть лишь некоторая ступенька, некоторый шаг в научном познании, который достоин того, чтобы, в том числе, о нём рассказать. Без этого не бывает науки, не бывает так, чтобы всё всегда получалось, чтобы везде, к чему бы ты ни притронулся, были открытия мирового уровня. Реальность далека от этого.
Последние новости

Недельная донорская акция пройдет в Крыму ко Дню защитника Отечества
С 17 по 21 февраля крымчане могут принять участие в патриотической донорской акции, приуроченной ко Дню защитника Отечества.

Многодетные семьи Крыма получают особую поддержку
По поручение Президента страны в регионах разработаны различные меры социальной поддержки многодетных семей.
Совет судей Республики Крым рассмотрел ряд актуальных вопросов
Сегодня, 14 февраля, состоялось заседание Совета судей Республики Крым под руководством заместителя председателя Совета Натальи Уржумовой.
Домашний интернет: выбор для тех, кто ценит комфорт и качество
Высокая скорость, стабильное соединение и выгодные тарифы для всей семьи