Vitamina D3 transactivates o zinco e manganês transportador SLC30A10 através do recetor de Vitamina D

Vitamina D3 regula genes críticos para a saúde humana e sua deficiência está associada com um risco aumentado para a osteoporose, câncer, diabetes, esclerose múltipla, hipertensão, doenças inflamatórias e doenças imunológicas. Para estudar o impacto da vitamina D3 nos genes relevantes para o transporte e metabolismo de nutrientes e drogas, empregamos sequenciação de próxima geração (NGS) e analisamos a expressão genética global da linha celular Caco-2 derivada do ser humano tratada com 500 nM de vitamina D3. Os Genes envolvidos na sinalização neuropeptídica, inflamação, adesão celular e morfogénese foram expressos diferentemente. Notavelmente, os genes implicados na homeostase do zinco, manganês e ferro foram em grande parte aumentados pelo tratamento com vitamina D3. Um aumento de 10 vezes na ceruloplasmina e de 4 vezes na expressão do gene da haptoglobina sugere uma possível associação entre a homeostase da vitamina D e do ferro. SLC30A10, o gene que codifica o transportador znt10 de zinco e manganês, foi o transportador mais afetado, com ∼15 vezes de aumento na expressão. SLC30A10 é fundamental para a homeostase do zinco e manganês e as mutações neste gene, resultando em comprometimento da função ou expressão ZnT10, causar intoxicação de manganês, com sintomas do tipo Parkinson. Os nossos resultados foram validados por PCR em tempo real em células Caco-2, bem como em biópsias duodenais retiradas de indivíduos humanos saudáveis tratados com 0, 5 µg de vitamina D3 diariamente durante 10 dias. Para além do aumento da expressão genética do SLC30A10 e do controlo positivo TRPV6, a vitamina D3 também aumentou a expressão proteica do ZnT10, tal como indicado pela Mancha ocidental e pela citofluorescência. In silico de identificação de potencial de vitamina D elementos sensíveis (VDREs) no 5′-acompanhamento região do SLC30A10 promotor e dual-luciferase repórter ensaio mostrou avançado atividade do promotor, na presença de recetor de vitamina D (VDR) e de retinóide X receptor (RXR) construções, bem como a vitamina D3, mas não quando um desses fatores foi ausente. Electroforetic mobility shift assay (EMSA) and competition EMSA revealed binding of select sequences, namely, nt-1623/-1588 and nt-1758/ – 1723 relative to the transcription start site, to VDR-containing nuclear extracts. Em conclusão, temos mostrado que a vitamina D3 transativa o gene SLC30A10 de forma dependente de VDR, resultando em aumento da expressão proteica ZnT10. Como a SLC30A10 é altamente expressa no intestino delgado, é possível que o controle dos níveis sistêmicos de zinco e manganês seja regulado pela vitamina D3 no intestino. O zinco, o manganês e a vitamina D são importantes para o metabolismo ósseo e para a saúde cerebral. O exame futuro de um possível papel para a suplementação ou quelação do zinco e do manganês, juntamente com a administração de vitamina D3, contribuirá para a compreensão do seu potencial benefício no tratamento de doenças específicas, como a osteoporose e a doença de Parkinson.