vitamina D3 transactivează transportorul de zinc și mangan SLC30A10 prin intermediul receptorului de vitamina D

vitamina D3 reglează genele critice pentru sănătatea umană, iar deficiența sa este asociată cu un risc crescut de osteoporoză, cancer, diabet, scleroză multiplă, hipertensiune arterială, boli inflamatorii și imunologice. Pentru a studia impactul vitaminei D3 asupra genelor relevante pentru transportul și metabolismul nutrienților și medicamentelor, am folosit secvențierea de generație următoare (NGS) și am analizat expresia genică globală a liniei celulare Caco-2 derivate din om tratate cu vitamina D de 500 nM.3. Genele implicate în semnalizarea neuropeptidică, inflamația, aderența celulară și morfogeneza au fost exprimate diferențiat. În special, genele implicate în homeostazia zincului, manganului și fierului au fost în mare măsură crescute prin tratamentul cu vitamina D3. O creștere de 10 ori a ceruloplasminei și o creștere de 4 ori a expresiei genei haptoglobinei a sugerat o posibilă asociere între vitamina D și homeostazia fierului. SLC30A10, gena care codifică transportorul de zinc și mangan ZnT10, a fost transportorul principal afectat, cu o creștere de 15 ori a expresiei. SLC30A10 este critică pentru homeostazia zincului și manganului și mutațiile acestei gene, ducând la afectarea funcției sau expresiei ZnT10, provocând intoxicație cu mangan, cu simptome asemănătoare Parkinson. Rezultatele noastre NGS au fost validate prin PCR în timp real în celulele Caco-2, precum și în biopsiile duodenale prelevate de la subiecți umani sănătoși tratați cu 0,5% vitamina D3 zilnic timp de 10 zile. Pe lângă creșterea expresiei genice a SLC30A10 și a controlului pozitiv TRPV6, vitamina D3 a crescut și expresia proteinei ZnT10, așa cum este indicat de Western blot și citofluorescență. Identificarea in silico a potențialelor elemente receptive la vitamina D (VDREs) în regiunea 5′-flancantă a promotorului SLC30A10 și a testului reporter cu dublă luciferază a arătat o activitate promotor îmbunătățită în prezența constructelor receptorului vitaminei D (VDR) și a receptorului retinoid X (RXR), precum și a vitaminei D3, dar nu atunci când unul dintre acești factori a fost absent. Testul de schimbare a mobilității electroforetice (EMSA) și EMSA de concurență au evidențiat legarea secvențelor selectate, și anume, nt -1623/-1588 și nt -1758/-1723 în raport cu locul de pornire a transcrierii, la extractele nucleare care conțin VDR. În concluzie, am arătat că vitamina D3 transactivează gena SLC30A10 într-o manieră dependentă de VDR, rezultând o expresie crescută a proteinei ZnT10. Deoarece SLC30A10 este foarte exprimat în intestinul subțire, este posibil ca controlul nivelurilor sistemice de zinc și mangan să fie reglat de vitamina D3 în intestin. Zincul, manganul și vitamina D sunt importante pentru metabolismul osos și sănătatea creierului. Examinarea viitoare a unui posibil rol pentru suplimentarea sau chelarea zincului și manganului, alături de administrarea vitaminei D3, va contribui la înțelegerea beneficiilor sale potențiale în tratamentul bolilor specifice, cum ar fi osteoporoza și boala Parkinson.