Vitamine D tegen diabetes en aderverkalking*
Uit een studie, weliswaar met muizen, blijkt dat voldoende vitamine D wel eens belangrijk kan zijn tegen en bij
diabetes en aderverkalking. De speciale muizen in de studie konden geen vitamine D verwerken waardoor immuuncellen bij gebrek aan vitamine D veranderden in vetvervoerders, waarbij vet afgezet werd in de bloedvaten, op een vergelijkbare manier zoals het slechte cholesterol dat doet. Het gevolg waren ook ontstekingen die leiden tot
insulineresistentie en daardoor
diabetes type-2. Het proces was bij de muizen omkeerbaar. Als de muizen, middels een beenmergtransplantatie, vitamine D receptoren ontvingen waardoor ze wel vitamine D konden verwerken daalden de
ontstekingen en de hoge bloedsuikerwaarden en
werd de gevoeligheid voor insuline veel groter.
De studie.
(Mei 2015)
Vitamin D prevents diabetes and clogged arteries in mice
In recent years, a deficiency of vitamin D has been linked to type 2 diabetes and heart disease, two illnesses that commonly occur together and are the most common cause of illness and death in Western countries. Both disorders are rooted in chronic inflammation, which leads to insulin resistance and the buildup of artery-clogging plaque.
Now, new research in mice at Washington University School of Medicine in St. Louis suggests vitamin D plays a major role in preventing the inflammation that leads to type 2 diabetes and atherosclerosis. Further, the way key immune cells behave without adequate vitamin D may provide scientists with new therapeutic targets for patients with those disorders.
The study appears in the journal Cell Reports.
Studying mice that lacked the ability to process vitamin D in immune cells involved in inflammation, the researchers found that the animals made excess glucose, became resistant to insulin action and accumulated plaques in their blood vessels.
“The finding that vitamin D helps regulate glucose metabolism may explain previous epidemiological studies identifying an increased risk of diabetes in patients with vitamin D deficiency,” said senior investigator Carlos Bernal-Mizrachi, MD, associate professor of medicine and of cell biology and physiology. “In our study, inactivation of the vitamin D receptor induced diabetes and atherosclerosis, so normalizing vitamin D levels may have the opposite effect.”
In addition, he said inadequate vitamin D turned immune cells into transporters of fat. That may help researchers better understand how diabetes and atherosclerosis are linked and provide new possibilities for therapy.
For years, researchers have been studying vitamin D’s possible roles in inflammation and inflammatory diseases, such as type 2 diabetes and atherosclerosis. By engineering mice without the vitamin D receptor on important immune cells called monocytes and macrophages, the researchers were able to learn how those conditions are linked, according to Bernal-Mizrachi.
Monocytes are white blood cells made in the bone marrow that circulate in the bloodstream. After a few days, they typically move into the body’s tissues where they mature into cells called macrophages.
“Inactivating the vitamin D receptor on monocytes and macrophages promotes inflammation of the liver and in artery walls,” he said. “It also increases the ability of monocytes in the blood to adhere and migrate into blood vessel walls, where they deposit cholesterol and secrete inflammatory substances that lead to diabetes and heart disease.”
He said the findings suggest that getting enough vitamin D may reduce those properties in immune cells, decreasing inflammation and reducing the onset of a combination of heart disease and diabetes, which is often referred to as cardiometabolic disease. In addition, the researchers found that without vitamin D, monocytes carried fat to the walls of blood vessels, which is something that hadn’t been observed previously.
“We knew that when monocytes matured and became macrophages, they would eat cholesterol deposited inside the blood vessel wall,” said co-first author Amy E. Riek, MD, assistant professor of medicine. “But in these experiments, we found that when they don’t have vitamin D, the monocytes, while they’re still in circulation, also eat up cholesterol and carry it in the bloodstream.”
That’s an important discovery, Riek explained, because it’s much easier to find treatments that target something in the blood than it is to target the same cells after they move into the wall of a blood vessel.
“So that provides us, potentially, with a new target for therapy,” she said.
It also changes the way that scientists think about how lipids are carried into the blood vessel wall to cause plaques. Scientists already knew that LDL, the so-called bad cholesterol, carried fat deposits to the vessel wall. Now this study suggests that when monocytes don’t have enough vitamin D, they can do it, too.
“The monocytes were laden with fat in the absence of vitamin D receptor,” Bernal-Mizrachi said. “And they carried that fat into the artery, so that’s a new understanding of another way fat may get into blood-vessel walls in patients who are vitamin D deficient.”
Interestingly, the problem was reversible in the mice. When the animals that had developed type 2 diabetes and atherosclerosis received bone marrow transplants from mice with healthy vitamin D receptors on their monocytes and macrophages, their inflammation levels decreased, and the animals had lower blood glucose and became more sensitive to insulin.
Currently, Bernal-Mizrachi and Riek are conducting clinical studies in people who have type 2 diabetes, treating them with vitamin D to see whether it can prevent some of the complications of diabetes and inflammation in humans, too.
“As part of that study, we’re actually isolating monocytes from the blood of patients before and after vitamin D therapy,” Riek said. “So we can look at the inflammatory properties of those cells to see whether vitamin D is causing any changes.”
Funded by grants from the National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI) and National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) of the National Institutes of Health (NIH), the Children’s Discovery Institute, and the American Diabetes Association. NIH grant numbers R01HL094818-0, K12HD001459, UL1 TR000448, KL2 TR000450. T32 DK007120 and P60DK20579.
Reference:
Jisu Oh, Amy E. Riek, Isra Darwech, Katsuhiko Funai, Jiansu Shao, Kathleen Chin, Oscar L. Sierra, Geert Carmeliet, Richard E. Ostlund Jr., Carlos Bernal-Mizrachi. Deletion of Macrophage Vitamin D Receptor Promotes Insulin Resistance and Monocyte Cholesterol Transport to Accelerate Atherosclerosis in Mice. Cell Reports, 2015 DOI: 10.1016/j.celrep.2015.02.043
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Vitamine D voorkomt diabetes en verstopte slagaders in muizen
De laatste jaren heeft een tekort aan vitamine D in verband gebracht met 2 diabetes en hartziekte, twee aandoeningen die vaak samen voorkomen en zijn de meest voorkomende oorzaak van ziekte en sterfte in de Westerse landen typen. Beide aandoeningen worden verankerd bij chronische ontsteking, wat leidt tot insulineresistentie en de opbouw van slagader-verstoppingen plaque.
Nu nieuw onderzoek bij muizen Washington University School of Medicine in St. Louis suggereert vitamine D speelt een belangrijke rol bij het voorkomen van ontsteking die leidt tot 2 diabetes en atherosclerose typen. Verder is de manier waarop de belangrijkste afweercellen gedragen zonder voldoende vitamine D kan wetenschappers met nieuwe therapeutische doelen voor patiënten met deze aandoeningen.
De studie verschijnt in het tijdschrift Cell Reports.
Het bestuderen van muizen die het vermogen om vitamine D te verwerken immuuncellen van inflammatie miste, de onderzoekers gevonden dat de dieren die overtollige glucose werd resistent tegen insuline en geaccumuleerde plaques in de bloedvaten.
"De vaststelling dat vitamine D helpt bij het reguleren van glucose metabolisme kan eerdere epidemiologische studies identificeren van een verhoogd risico op diabetes bij patiënten met vitamine D-deficiëntie te leggen," zei senior onderzoeker Carlos Bernal-Mizrachi, MD, associate professor in de geneeskunde en van de celbiologie en fysiologie. "In onze studie, inactivatie van de vitamine D receptor geďnduceerde diabetes en atherosclerose, dus normaliseren vitamine D-niveaus kan het tegenovergestelde effect hebben."
Bovendien, zei hij onvoldoende vitamine D omgezet immuuncellen in vervoerders van vet. Die kunnen helpen onderzoekers beter te begrijpen hoe diabetes en atherosclerose zijn verbonden en bieden nieuwe mogelijkheden voor therapie.
Jarenlang hebben onderzoekers bestudeerd vitamine D mogelijke rollen bij ontsteking en ontstekingsziekten, zoals type 2 diabetes en atherosclerose. Door Engineering muizen zonder de vitamine D receptor op belangrijke immuuncellen genaamd monocyten en macrofagen, waren de onderzoekers in staat om te leren hoe deze voorwaarden zijn verbonden, volgens Bernal-Mizrachi.
Monocyten zijn witte bloedcellen in het beenmerg die circuleren in de bloedstroom. Na enkele dagen, ze meestal verplaatsen naar het lichaamsweefsel waarin ze rijpen tot zogenaamde macrofagen.
"Inactiveren van de vitamine D-receptor op monocyten en macrofagen bevordert ontsteking van de lever en in de slagader muren," zei hij. "Het verhoogt ook het vermogen van monocyten in het bloed vast te houden en te migreren naar aderwanden, waar cholesterol storten en afscheiden inflammatoire stoffen die leiden tot diabetes en hartziekte."
Hij zei dat de bevindingen suggereren dat genoeg vitamine D die eigenschappen kan reduceren in immune cellen verminderen de ontsteking en het verminderen van het begin van een combinatie van hartkwaal en diabetes, vaak aangeduid als cardiometabolic ziekte. Daarnaast zijn de onderzoekers gevonden dat zonder vitamine D, monocyten gedragen vet in de wanden van bloedvaten, iets wat niet eerder was waargenomen.
"We wisten dat wanneer monocyten gerijpt en werden macrofagen, zouden ze cholesterol afgezet in de bloedvatwand te eten", zegt co-auteur eerste Amy E. Riek, MD, assistent professor in de geneeskunde. "Maar in deze experimenten, vonden we dat wanneer ze geen vitamine D, de monocyten, terwijl ze nog in omloop, ook opeten cholesterol en draag het in de bloedbaan."
Dat is een belangrijke ontdekking, Riek uitgelegd, omdat het veel gemakkelijker om behandelingen die iets in het bloed te richten dan om dezelfde doelcellen nadat zij zich in de wand van een bloedvat te vinden.
"Dus dat geeft ons, in potentie, met een nieuwe doelstelling voor de therapie," zei ze.
Het verandert ook de manier waarop wetenschappers denken over hoe lipiden worden uitgevoerd in de muur bloedvat plaques veroorzaken. Wetenschappers reeds wist dat LDL, de zogenaamde slechte cholesterol, de vaatwand uitgevoerd vetophopingen. Nu is deze studie suggereert dat wanneer monocyten niet genoeg vitamine D hebben, kunnen ze het doen, ook.
"De monocyten werden beladen met vet in afwezigheid van vitamine D receptor," zegt Bernal-Mizrachi. "En zij droegen dat vet in de slagader, dus dat is een nieuw begrip van een andere manier vet kan krijgen in bloed-vaatwanden bij patiënten die vitamine D-tekort."
Interessant was het probleem omkeerbaar bij muizen. Toen de dieren dat type 2 diabetes en atherosclerose hadden ontwikkeld ontvangen beenmerg transplantaties van muizen met gezonde vitamine D receptoren op het monocyten en macrofagen, de ontsteking daalden en de dieren hadden lagere bloedglucose en werden gevoeliger voor insuline.
Momenteel, Bernal-Mizrachi en Riek zijn het uitvoeren van klinische studies bij mensen met type 2 diabetes, ze te behandelen met vitamine D om te zien of het kan voorkomen dat een aantal van de complicaties van diabetes en ontstekingen bij de mens, ook.
"Als onderdeel van deze studie, zijn we eigenlijk isoleren van monocyten uit het bloed van de patiënten voor en na vitamine D therapie," zei Riek. "Zo kunnen we kijken naar de inflammatoire eigenschappen van deze cellen om te zien of vitamine D wordt veroorzaakt door eventuele wijzigingen."
Gefinancierd door subsidies van het National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI) en het National Institute of Diabetes en spijsvertering en Kidney Diseases (NIDDK) van de National Institutes of Health (NIH), het Children's Discovery Institute en de American Diabetes Association. NIH-subsidie nummers R01HL094818-0, K12HD001459, UL1 TR000448, KL2 TR000450. T32 DK007120 en P60DK20579.
Referentie:
Jisu Oh, Amy E. Riek, Isra Darwech, Katsuhiko Funai, Jiansu Shao, Kathleen Chin, Oscar L. Sierra, Geert Carmeliet, Richard E. Ostlund Jr., Carlos Bernal-Mizrachi. Schrapping van Macrophage vitamine D receptor Bevordert insulineresistentie en Monocyt Cholesterol Vervoer naar Atherosclerose Versnel in Muizen. Cell Reports, 2015 DOI: 10.1016 / j.celrep.2015.02.043
Reacties: