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Skelettale und extraskelettale Effekte von Vitamin D. Enik ő Kállay Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung, Medizinische Universität Wien. BIOLOGISCHE EFFEKTE DES VITAMIN D. Calcium Transport. Muskuloskelettales System. 1,25(OH) 2 D 3 (Calcitriol) + Vitamin D Rezeptor. - PowerPoint PPT Presentation
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Enikő KállayInstitut für Pathophysiologie und
Allergieforschung, Medizinische Universität Wien
Skelettale und extraskelettale Effekte von
Vitamin D
1,25(OH)2D3(Calcitriol)
+Vitamin D Rezeptor
CalciumTransport
Kognitive Funktionen Immunsystem
Muskuloskelettales System
BIOLOGISCHE EFFEKTE DES VITAMIN D
Kreislaufsystem
Endokrines System
Reguliert zelluläre Proliferation,Differenzierung und Apoptose
Serum 25(OH)D3
7 - Dehydrocholesterol
Nahrung
Haut
Vitamin D
Vitamin D
Leber
25OHase
Metaboliten24OHase
24OHase
Niere
1a,25(OH)2D3(VDR)
Endokrine Aktivität
25(OH)D3
1αOHase
KOLON
Autokrine / parakrine Aktivität
(VDR)1a,25(OH)2D3
25(OH)D3 Metaboliten
24OHase24OHase
1αOHase
Biosynthese und Stoffwechsel
Bruce W. Hollis Vitamin D summit Meeting 2009
Mangel
Serum 25(OH)D ng/ml
Insuf. Optimalbereich
Vitamin D und Krebs
Hemmt Zellproliferation Erhöht
Zelldifferenzierung
Aktiviert Apoptose
Vermindert Angiogenese der Tumoren
Verringert Metastasenbildung
Aktiviert das Immunsystem
Unabhängigkeit von externen Wachstumssignalen
Verlust der Sensitivität für wachstumshemmende Signale
Unbegrenztes Wachstumspotential
Unempfindlichkeit für aktiven Zelltod (= Apoptose)
Kontinuierliche Neo-Angiogenese
Gewebe-Invasion und Wachstum in anderen Organen
Charakteristika von Krebszellen
Vitamin D Wirkung
WACHSTUMSHEMMENDER EFFEKT VON CALCITRIOL IN KOLONOZYTEN
10 nM 1,25(OH)2D3
Tong et al, Int. J. Cancer, 1998.
ADENOMANORMAL MUCOSA
0
2
4
6
8
Vehicle 10 nM 1,25-D3
CPM
/ µg
Pro
t.CP
M /
µg
Prot
ein
Cancer Research 2008 October 1; 68: (19), 7803-7810. „Dietary Induction of Colonic Tumors in a Mouse Model of Sporadic Colon Cancer“ by Kan Yang and her colleagues at the Strang Cancer Research Laboratory.
„Colonic tumors were prevented by elevating dietary calcium and vitamin D3 to levels comparable with upper levels consumed by humans, but tumorigenesis was not altered by similarly increasing folate, choline, methionine, or fiber...“
KOLON
25(OH)D3 Metaboliten
24OHase24OHase
1aOHase
KREBSPRÄVENTIVE AKTIVITÄT
Autokrine / parakrine Aktion
VDR1a,25(OH)2D3
.
Expression von VDR, 1aOHase und 24OHase mRNA in Kolontumoren
Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.
VDR 1aOHase 24OHase
Normale Mukosa 0,749 ± 0,05 2,261 ± 0,92 1,353 ± 0,38Benigne Läsionen 0,455 ± 0,06*** 2,365 ± 0,90 11,93 ± 5,77*Adenokarzinome 0,412 ± 0,07***1,183 ± 0,50 3.876 ± 1,41*
.
Expression von 25 Hydroxyvitamin D3 24 Hydroxylase in kolorektalen Tumoren
Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.
24OHase Expression Neg/+ ++/+++
Norm. mucosa 73.4% 26.6%Benign lesions 77.1% 22.9%Adenocarc. 31.3% 68.7%
Adenokarzinom
NCI: 1970-94 Cancer Mortality Rates by state economic area (age-adjusted for 1970 US population)
Einfluss der Breitengrade an Krebsmortalität in der USA
Kolon Brust
Melanom
Vitamin D und Reproduktionsmedizin
Vitamin D und weibliche Fertilität
VDR in Ovarien, Endometrium, Eileiter, Decidua, Plazenta 1α-Hydroxylase exprimiert im Synzytiotrophoblast Vitamin D reguliert:
die Expression und Sekretion des Plazentalaktogens und hCG Calciumtransport in der Plazenta Steroidogenese in den Ovarien Anti-Müller Hormonexpression
VDR KO Mäuse: Uterine Hypoplasie Gestörte Follikulogenese
Vitamin D, weibliche Fertilität, Erkrankungen in der Schwangerschaft
Vitamin D Mangel in der Schwangerschaft: UK/London: 36% (< 10 ng/ml); 46% (10-30 ng/ml) (McAree et al. Matern Child Nutr.
2013) Belgien: 12% (< 10 ng/ml); 44% (< 20 ng/ml); 74% (< 30 ng/ml) (Vandevijvere
S, et al. PLoS One. 2012) Vitamin D Defizienz : [25(OH)] < 20 ng/ml: (Wei et al.: J Matern Fetal Neonatal
Med. 2013 Jan 13.) Präeklampsie: OR 2,09; (95% KI 1,50-2,90) Schwangerschaftsdiabetes: OR 1,38 (1,12-1,70) Frühgeburt: OR 1,58 (1,08-2,31)
Vitamin D Mangel beeinträchitgt IVF Erfolgsrate (Rudick et al. : Hum. Reprod. 2012)
Erhöhtes Risiko für schwangerschaftsbedingte Depressionen OR 1,48 (1,13-1,95) (Brandenbarg J. et al. Psychosom Med. 2012)
Vitamin D wirkt Entzündungshemmend und reguliert expression von Toll-like Rezeptoren (Thota et al. Reprod Sci. 2012)
NQ. Liu, M. Hewison: Archives of Biochem. Biophys. 523 (2012) 37-47
Vitamin D, die Plazenta und Schwangerschaft
CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase
Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in der humanen Plazenta
Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48
CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase
Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in Trophoblast Zelllinien isoliert aus
Choriokarzinom
Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48
CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase
Vitamin D und das Polycystische Ovarialsyndrom
Prävalenz der Vitamin D Defizienz: (Thomson et al. : Clin Endocrinol (Oxf). 2012 .) 67-85% (< 20 ng/ml);
Vitamin D Defizienz war assoziiert: Übergewicht, metabolische und endokrine Störungen (Lerchbaum und
Obermayer-Pietsch, Eur J Endocrinol. 2012 ) Erhöhte Insulinresistenz (Vandevijvere S, et al. PLoS One. 2012; Patra et al.
Diabetes Metab Syndr. 2012 ) Vitamin D Einnahme:
Verbesserung des Menstrualzyklus (Lerchbaum und Obermayer-Pietsch, Eur J Endocrinol. 2012 )
Senkung der Glukose Konzentration (Wehr. et al. J Endocrinol Invest. 2011)
Conclusio: Lange Zeit wurde Vitamin D hauptsächlich mit gesunden
Knochen in Verbindung gebracht. Vitamin D-Mangel steht mit zahlreichen chronischen
Erkrankungen, wie zum Beispiel Krebs, in Verbindung Der Vitamin D Status beeinflusst das Outcome von IVF,
die Symptomatik und den Schweregrad des PCOS sowie der Endometriose.
Vitamin D Supplementierung könnte einen regulierenden Einfluss auf metabolische Störungen in Patientinnen mit PCOS haben.
Optimale Vitamin D (und Calcium) Versorgung notwendig auch für die Reproduktion, Schwangerschaft.