Молекулярно-клітинні механізми захисної дії вітаміну D3 при експериментальному преднізолон-індукованому остеопорозі

Abstract

Актуальність. Довготривале введення глюкокортикоїдів (ГК) супроводжується порушенням мінерального обміну і, як наслідок, призводить до розвитку вторинного остеопорозу. Важливу роль у регулюванні процесу ремоделювання кісткової тканини відіграє вітамін D, який може реалізовувати свої біо­логічні ефекти через рецептор вітаміну D — VDR-опосередкований вплив на цитокінові системи, зокрема RANKL-RANK-OPG (ліганд рецептора активатора ядерного фактора транскрипції NF-κB — рецептор RANKL — остеопротегерин). Мета. Дослідження ГК-індукованих змін експресії детермінантних для процесів формування та резорбції кісткової тканини регуляторних протеїнів (RANK, RANKL, OPG, остеокальцин, VDR) залежно від біодоступності вітаміну D. Матеріали та методи. Щури-самиці лінії Wistar отримували преднізолон (5 мг/кг маси тіла) разом з вітаміном D3 (100 МО) або без нього протягом 30 днів. Рівні VDR, остеокальцину, RANK, RANKL і OPG у кістковій тканині визначали за методом вестерн-блот-аналізу. Рівень гідроксивітаміну D (25OHD) у сироватці крові аналізували, використовуючи метод ELISA. Вміст мінеральних компонентів (Ca2+ та Pi), активність лужної фосфатази (ЛФ) та її ізоформ визначали спектрофотометрично. Результати. Преднізолон значно знижував рівень 25OHD у сироватці крові та вміст протеїну VDR у кістковій тканині. Це супроводжувалось підвищенням загальної активності сироваткової ЛФ і її кісткової ізоформи, гіпокальціємією, гіпофосфатемією, а також зниженням вмісту мінеральних компонентів у кістковій тканині. Спостерігалось значне зниження експресії остеокальцину, ключового маркера остеосинтезу. Зміни у D-вітамінному статусі тварин, викликані ГК, призводили до зниження рівня RANK та OPG у кістковій тканині, тоді як рівень RANKL залишався без змін. Уведення вітаміну D3, підвищуючи рівні 25OHD і VDR, сприяло частковій або повній нормалізації викликаних преднізолоном змін мінерального обміну й кісткового гомеостазу через підвищення рівнів RANK, OPG та остеокальцину. Висновки. Преднізолон-індуковане дерегулювання цитокінової системи RANKL — RANK — OPG та остеокальцин-опосередковане формування кісткової тканини можуть бути тісно пов’язані зі зниженням біодоступності вітаміну D і порушенням клітинного сигналювання через VDR. Відновлення біодоступності вітаміну D є необхідною умовою, що протидіє негативним ефектам глюкокортикоїдної терапії у кістковій тканині.