مکانیسم‌های سلولی و مولکولی کمبود ویتامین d در پیری و بیماری آلزایمر

مقدمه: ویتامین d در کنترل بسیاری از فرایندهای زیستی مانند هومئوستازی کلسیم، نورون‌زایی، انعطاف‌پذیری سیناپسی، تنظیم سیستم ایمنی و التهاب نقش دارد. امروزه بخش بزرگی از جمعیت جهان با کمبود ویتامین d مواجه هستند. کاهش در عوامل مختلفی مانند ضخامت پوست، مدت زمان در معرض آفتاب بودن، توده عضلانی، عملکرد کلیه و استروئیدهای جنسی در افراد پیر (به‌ویژه در زنان) و نیز سوء تغذیه باعث کمبود ویتامین d می‌شود که ممکن است به نوبه خود یک عامل خطر مهم برای بیماری آلزایمر باشد. ارتباط متقابل بین افزایش کلسیم و آمیلوئید بتا به‌عنوان عامل اصلی بیماری آلزایمر در نورون‌ها وجود دارد. ویتامین d از طریق اثرات ژنومیک مانند کاهش بیان کانال‌های کلسیمی نوع l یا افزایش بیان پمپ‌های کلسیمی، مبادله‌کننده‌های سدیم/کلسیم و همچنین بافرهای کلسیمی در حفظ هومئوستازی کلسیم نقش اصلی دارد. بنابراین ویتامین d می‌تواند از طریق تاثیر داخل سلولی کلسیم از تولید پپتید آمیلوئید بتا جلوگیری کند و اثرات عصبی ناشی از آن را مهار کند. همچنین به طور غیر مستقیم در کنترل فرایندهای التهابی و استرس اکسیداتیو نیز موثر است و از این طریق می‌تواند در به تعویق انداختن بیماری آلزایمر مفید باشد. نتیجه‌گیری: روی هم رفته این مطالعه مروری نشان می‌دهد که ویتامین d می‌تواند روند طبیعی پیری فیزیولوژیک را کنترل کند و کمبود آن با اختلال در فرایندهای مختلف سلولی و مولکولی در دستگاه عصبی، موجب القاء بیماری آلزایمر می‌شود. بنابراین ویتامین d به‌عنوان یک مکمل غذایی و دارویی در کنار داروهای موثر دیگر ممکن است یک نقش ممانعت‌کننده در القاء و پیشرفت بیماری آلزایمر داشته باشد.

Cellular and Molecular Mechanisms of Vitamin D Deficiency in Aging and Alzheimer’s Disease

Introduction: Vitamin D is implicated in regulation of various biological processes, including calcium homeostasis, neurogenesis, synaptic plasticity, the immune system, and inflammation. Nowadays, most part of the population worldwide is affected by vitamin D deficiency. The decreases in different factors, including the cutaneous thickness, the sun exposure time, muscle mass, kidney efficiency, and sex steroids in aged people (especially women), as well as malnutrition cause vitamin D deficiency, which in turn may act as an important risk factor for Alzheimer rsquo;s disease (AD). There is a reciprocal relationship between amyloid beta; (A beta;) as a core factor that initiates the onset and progression of AD and the increases in calcium (Ca2+) levels in neurons. Vitamin D via genomic functions, including either a decreasing expression of Ltype Ca2+ channels or increasing expression of Ca2+ pumps, Na+/Ca2+ exchanger, as well as Ca2+ buffers, has the main role in Ca2+ homeostasis. Therefore, vitamin D through influencing intracellular Ca2+ can prevent A beta; production and inhibit its subsequent neurotoxic effects. It also indirectly controls neuroinflammation and oxidative stress via influencing intracellular Ca2+ levels and thereby postpone either onset or progress of AD. Conclusion: Taken together, this review shows that vitamin D can control the normal process of physiological aging, and its deficiency may initiate AD by disrupting different cellular and molecular mechanisms in the neural system. Therefore, vitamin D as a food and drug supplement along with other effective drugs may have a preventive role in the induction and progression of AD.