Регуляция антимикробных пептидов витамином D происходит 60 миллионов лет

Новым исследованием установлено, что такая часть иммунной системы, как способность витамина D регулировать активность антимикробных пептидов, настолько важна, что сохранялась в течение 60 миллионов лет эволюции и была свойственна только приматам.

Кальтелицидин — пептид, обладающий несколькими биологическими свойствами, помимо уничтожения патогенной флоры, и еще неясно, какие из этих функций регулируются витамином D. Исследователи Университета штата Орегон и Гедарс-Синайского медицинского центра описали присутствие генетического элемента, специфичного для приматов и вовлеченного в иммунный ответ  в статье, опубликованной в BMC Genomics. Генетический материал, названный «Alu», представляет собой небольшое вкрапление элементов, часть из которых,  обычно называемая «отходами ДНК», предположительно может играть важную роль в регуляции образования и экспрессии других генов.

Известно, что у приматов эта функция включения оптимального ответа на микробную атаку  нормально работает только в присутствии адекватного количества витамина D. Дополнительно установлено, что витамин D предотвращает излишний адаптивный иммунный ответ и снижает интенсивность воспаления. В данном исследовании ученые установили, что Alu позволяет витамину D инициировать иммунный ответ путем включения кателицидина. Ученые полагают, что основной эффект этого действия, вероятнее всего, состоит в предотвращении избыточной реакции иммунной системы.“Для нас незаменима врожденная иммунная защита, обеспечивающая переднюю и среднюю линию обороны, но также мы обладаем системой защиты от избыточной реакции иммунной системы, которая может наблюдаться при сепсисе и некоторых аутоиммунных или дегенеративных заболеваниях”, — объясняет Адриан Гомбарт, доктор фармацевтических наук, ассоциированный профессор биохимии и ведущий исследователь Института Лайнуса Поллинга.“Это очень тонкое равновесие, и без достаточного уровня витамина D вы можете не иметь оптимального ответа какой-либо части иммунной системы. Похоже, что изучаемый нами антимикробный пептид вовлечен не только в уничтожение бактерий, но также имеет другие биологические роли”, — продолжает доктор Гомбарт. — “Он мобилизует наши иммунные клетки и сортирует сигналы тревоги, некоторые из которых могут быть ложными. Это помогает обеспечить развитие кровеносных сосудов, клеточный рост и заживление ран. И это, видимо, играет важную роль в состоянии барьерных тканей, таких, как кожа и слизистые оболочки пищеварительного канала. Витамин D очень важен для здоровья кожи, органов пищеварения, и может быть важен для регуляции гена антимикробного пептида кателицидина”.

Любая из этих биологических ролей, самостоятельно или в комбинации, возможна, поскольку регуляция антимикробного пептида витамином D свойственна каждому примату всех видов, у которых проверяли его наличие, и не исчезает под влиянием эволюционных изменений и/или мутаций. Эволюция приматов многих разных семейств и сотен видов была тщательно изучена в ходе генетических, молекулярных и палеонтологических исследований, но наличие этого регуляторного элемента у приматов до сих пор признана самым древним фактом,  возраст которого превышает 50 миллионов лет. По мнению ученых, сохранение этого генетического элемента в ходе эволюции и подверженность регуляции антимикробного генного пептида кателицидина витамину D “может способствовать подавлению воспаления при стимуляции врожденного иммунитета, что обеспечивает максимально эффективный иммунный ответ на инфекцию и минимизирует его повреждающее влияние на организм”.