Los investigadores han identificado una región del genoma que regula la activación de la vitamina D en los riñones, abriendo la puerta a tratamientos más sofisticados de enfermedades, incluidos los trastornos óseos e inmunes, que involucran vitamina D. Los resultados de esta investigación se publicarán en octubre20 edición de la Revista de Química Biológica .
La vitamina D es esencial para desarrollar huesos. La vitamina D inactiva obtenida de la dieta o producida en la piel se convierte en su forma activa, calcitriol, en los riñones. El calcitriol también se puede producir en otras partes del cuerpo, incluidas las células de la piel.y células inmunes. En estos sitios no renales, el calcitriol parece tener un propósito completamente diferente: parece no desempeñar ningún papel en la regulación de los minerales, y su producción es inducida por la inflamación más que por las hormonas que controlan la síntesis de calcitriol en los riñones.
Comprender la función de la producción de calcitriol no renal y su conexión con enfermedades inflamatorias, que van desde la esclerosis múltiple hasta la artritis, es de gran interés para varios investigadores biomédicos, a quienes les gustaría saber si la vitamina D podría usarse y cómo podría usarsepara tratar estas enfermedades. Sin embargo, la investigación en esta área se ha visto obstaculizada por la incapacidad de estudiar por separado las vías que controlan la activación renal y no renal de la vitamina D. Un grupo de investigadores de la Universidad de Wisconsin, supervisado por J. Wesley Pike,ahora hemos superado este obstáculo utilizando la ingeniería CRISPR / Cas para producir ratones con control específico de riñón de activación de vitamina D.
"A través de la creación de estos ratones, podemos desactivar la regulación endocrina de la producción [de calcitriol] exclusivamente en el riñón", dijo Mark Meyer, el investigador asociado que dirigió el nuevo estudio. "Al hacerlo, podemos centrarnos más enla regulación inflamatoria de [calcitriol] "
La producción de calcitriol la lleva a cabo la enzima CYP27B1, pero las regiones genómicas que el equipo eliminó en los ratones experimentales están muy lejos del gen que codifica esta enzima. Por el contrario, los investigadores eliminaron lo que se conoce como regiones potenciadoras para el gen Cyp27b1.regiones de ADN se unen a proteínas específicas controladas por las hormonas involucradas en la regulación de la vitamina D, lo que hace que el ADN genómico se reorganice de una manera que mejore la producción de CYP27B1.
Es importante destacar que eliminar estas regiones afectó la respuesta de la activación de la vitamina D a las hormonas, pero no a las moléculas relacionadas con la inflamación, lo que indica que estas regiones fueron clave para permitir a los investigadores estudiar por separado los dos tipos de producción de calcitriol.
Si bien el objetivo a largo plazo del equipo es comprender la función del calcitriol en las enfermedades inflamatorias, identificar la región potenciadora específica del riñón del genoma ya está dando información sobre los mecanismos involucrados en los trastornos óseos. Meyer describió el trabajo de unColaborador clínico que, con el objetivo de comprender los trastornos del esqueleto pediátrico, está examinando a sus pacientes para detectar mutaciones en las mismas regiones potenciadoras identificadas en los ratones.
"Esa [información] podría decirle a ese médico en particular sobre qué curso de tratamiento podría ser más apropiado para ese individuo", dijo Meyer. Por ejemplo, muchos trastornos esqueléticos se tratan con suplementos de calcio y vitamina D, pero los pacientes con mutacionesen las regiones involucradas en la regulación de la vitamina D en realidad podría verse perjudicada por los suplementos de calcio.
El trabajo fue financiado por el departamento de bioquímica de la Universidad de Wisconsin, Madison.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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