Влияние добавок витамина D на синтез мышечного белка (VIPER)

Недавние исследования in vitro продемонстрировали анаболическую роль витамина D, воздействующую непосредственно на скелетные мышцы через рецепторы витамина D (VDR), присутствующие в мышечных трубках [1,2,3]. Однако это еще предстоит перенести на человеческие модели in vivo.

25-гидроксивитамин-D (25OHD) является основным циркулирующим метаболитом и эталонным показателем статуса витамина D. Затем он может либо превращаться в 24,25-дигидроксивитамин D3 (24,25OHD) для предотвращения интоксикации [4], либо активироваться в почках в 1,25-дигидроксивитамин D (1,25OHD) [5].

Данные подтверждают биологическую роль 1,25OHD в скелетных мышцах[1-4,7]. Исследование, посвященное мышечной гипертрофии, показало, что 25OHD также может быть активирован до 1,25OHD в мышечных трубках [8] и способствовать пролиферации клеток, росту и дифференцировке миоцитов в клетках скелетных мышц in vitro [7,9-13]. Предлагаемые механизмы включают (i) экспрессию генов эндоцитарных рецепторов белка, связывающего витамин D (VDP) (мегалин/кубулин) на поверхностной мембране мышечной клетки и (ii) высокое сродство к VDP к связыванию с актином внутри мышечной клетки. Кроме того, эпидемиологические исследования подтверждают положительную роль витамина D в функции мышц человека [14-21], а исследования механизмов указывают на участие внутриклеточного 25OHD в регуляции белкового метаболизма. Культура клеток и модели на животных in vivo демонстрируют, что 25OHD активирует сигнальные белки анаболических клеток пути mTORC1 в ответ на анаболические стимулы [21,22], что приводит к усилению стимуляции синтеза мышечного белка [17]. Несмотря на эти захватывающие результаты исследований на клеточных культурах и животных in vivo, ни одно исследование не воспроизвело эти результаты на человеческих моделях in vivo.

Продолжительность вмешательства в исследованиях, изучающих влияние добавок витамина D на здоровье мышц и СМП, варьируется в зависимости от исследования; однако данные подтверждают улучшение быстросокращающихся мышечных волокон у пожилых женщин [18], мышечной силы у людей и животных и увеличение СМП у крыс и мышей после минимум 12-недельного вмешательства [22]. Таким образом, в этом исследовании планируется провести 12 недель вмешательства, чтобы обеспечить достаточно времени для проявления физиологического эффекта. Сезонные колебания концентрации 25OHD в крови были оценены у представителей европеоидной расы, проживающих в Северной Ирландии[4]. Тридцать четыре процента имели дефицит (<25 нмоль/л) в зимние месяцы[4]; однако, несмотря на недостаток солнечного света зимой для синтеза витамина D в коже, у значительной части населения, проживающего на тех же широтах, в Шотландии, поддерживалась концентрация 25OHD в крови >50 нмоль/л[6]. Эти данные и недавний обзор[8] позволяют предположить, что люди развили механизм хранения, который позволяет 25OHD, вырабатываемому летом, сохраняться и более эффективно использоваться зимой.