Гіпотези щодо механізму дії вітаміну А

June 30, 2006
5002
Specialities :
Resume

У статті наведено сучасні дані щодо транспортування та метаболізму вітаміну А. Обговорюються сучасні гіпотези стосовно механізму дії вітаміну А, роль ретинолу в ядрах клітин-мішеней та їх значення для клінічної медицини.

ВСТУП

Захворювання органів зору — куряча сліпота, ксерофтальмія — були відомі ще до нашої ери, і лише в 1913 р. було відкрито жиророзчинний фактор, що зумовлює ці захворювання, названий вітаміном А. Ще через 20 років була встановлена його хімічна структура. Відтоді почалося вивчення його біологічних властивостей та механізму дії.

Термін «вітамін А» включає родину ретиноїдів, куди входить ретинол та його природні метаболіти: ретиналь, ретиноєва кислота (РК) та велика кількість синтетичних аналогів, які структурно або функціонально споріднені з ретинолом. Тепер ви­значено, що РК є продуктом окиснювального метаболізму ретинолу — фізіологічно найбільш активного похідного вітаміну А, яке вважається його гормональною формою. В рослинному світі вітамін А­ існує у вигляді попередника — β-каротину, який належить до великого класу природних каротиноїдів, приблизно 50 з яких мають вітамін А-активність. Необхідною умовою для проявлення каротиноїдами вітамін А-активності є утворення при ферментативному розщепленні його молекули хоча б однієї молекули ретинолу, ретиналю чи РК.

До теперішнього часу чітко встановлено, що крім добре відомої ролі в забезпеченні процесів зору вітамін А необхідний для нормального перебігу ре­продуктивних процесів, ембріонального розвитку, бере участь у процесі кровотворення, функціонуванні імунної системи, а також регулює процеси росту та диференціювання клітин протягом всього життя організму. Існують численні літературні дані щодо його антипроліферативної дії та можливості ефективного застосування при лікуванні різних захворювань, включаючи онкологічні (Афанасьев Ю.И. и соавт., 1983).

Останні роки позначилися значним прогресом щодо хіміопрофілактики раку за допомогою ретиноїдів. Багато досліджень присвячено вивченню вітамін А-недостатніх станів при розвитку злоякісних новоутворень, визначенню вмісту ретинолу та ретинолзв’язуючого білка (РЗБ) в сироватці крові хворих з діагнозом рак різної локалізації (В’ю­ницька Л.В. та співавт., 1999а, б).

У клінічній практиці природні та синтетичні ретиноїди застосовують як агенти, що впливають на перебіг розвитку пухлин. Показано, що високі дози РК призводять до ремісії промієлоцитарної лейкемії у людини (Castaigne S. et al., 1990). Однак багаторазове введення високих доз вітаміну А може призвести до проявів гіпервітамінозу, який негативно впливає на організм хворого і передусім може порушувати імунітет. Ми запропонували проведення ретинолтерапії після хірургічного лікування тільки під контролем визначення вмісту РЗБ в сироватці крові (В’юницька Л.В. та співавт., 1999а). Це зумовлено тим, що тільки в комплексі з РЗБ ретинол може потрапляти з печінки в кров, і таким чином недостатність ретинолу може бути спричинена, з одного боку, малими запасами останнього в печінці, а з іншого — порушенням синтезу РЗБ в печінці.

Незважаючи на те що вітамін А все ширше застосовується в клінічній практиці, ще нез’ясовані механізми молекулярної дії ретиноїдів.

ТРАНСПОРТ РЕТИНОЇДІВ В ОРГАНІЗМІ

У даній роботі зроблено спробу обговорення сучасних гіпотез відносно транспортування та молекулярного механізму дії вітаміну А.

Клітинний або молекулярний механізм дії вітаміну А є головною і поки що невирішеною проблемою в біології та біохімії ретиноїдів.

Накопичені до теперішнього часу дані свідчать, що вітамін А впливає на різні сторони життєдіяльності організму: диференціацію та проліферацію клітин, а також на ріст та репродукцію.

Ще у 1925 р. відзначали, що одним з найбільш специфічних ознак А-недостатності є посилення лускоподібної метаплазії та кератинізації деяких видів секреторного епітелію. Вперше H.B. Fell та E. Mellanby (1953) показали, що ретинол або ретиніл-ацетат здатні змінювати кератинізований епітелій шкіри. I. Lasnitzki (1955) встановив, що передраковий фенотип простати, який створюється при обробці канцерогеном — 3-метилхлорантреном, може змінюватися після обробки ретиноїдами в культурі клітин. Атипові епітеліальні клітини, які з’являються в результаті дії канцерогену, замінюються клітинами з нормальною морфологією. Обробка ретиноїдами пригнічує диференціацію патологічних клітин і відновлює нормальну диференціацію епітелію. Вивчення ролі ретиноїдів в процесах проліферації і диференціації з використанням культури клітин має важливе значення і дозволяє вивчати ці процеси на молекулярному рівні. Так, було доведено, що РК спроможна викликати диференціацію клітин ембріональної карциноми і під її впливом клітини змінюють свій злоякісний характер. Завдяки дослідженням різних наукових груп встановлено, що лінія клітин лейкемії людини може диференціюватися при додаванні невеликої концентрації РК. Це відкриття призвело до успішного використання транс-РК як стимулюючого агента при лікуванні промієлоцитарної лейкемії людини.

Результати наукових досліджень за останні роки показали, що вітамін А необхідний для цілого ряду життєво важливих процесів в організмі. Також доведено, що вітамін А та його похідні можуть бути ефективними терапевтичними агентами при лікуванні різних хвороб, у тому числі і злоякісних. Природно виникає питання: за допомогою одного механізму чи декількох ретиноїди здатні проявляти такий широкий спектр дії? У наш час ці проблеми ретельно вивчаються.

Людина не спроможна синтезувати de novo сполуки родини ретиноїдів і тому вітамін А є необхідним фактором їжі. Джерелом надходження вітаміну А в організм людини є також каротиноїди, які синтезуються рослинами та мікроорганізмами.

Деякі автори припускають, що абсорбція каротиноїдів відбувається шляхом пасивної дифузії, тож встановлено, що в організмі людини всмоктується від 5 до 50% каротиноїдів, які потрапляють з їжею. Фермент­ні механізми, які відповідають за перетворення β-каротину в ретинол у шлунку, вивчені детально і представлені в різних часописах.

Емульговані жовчними кислотами ефіри ретинолу з їжею потрапляють в тонкий відділ кишечнику, де гідролізуються різними ферментами. Відомо, що в процесі гідролізу беруть участь ліпаза та карбоксил-ефір-ліпаза підшлункової залози, а також декілька ретиніл-ефір-гідролаз, які асоційовані з мембранами щіткової облямівки шлунка. За фізіологічною концентрацією ретинол поглинається шляхом «полегшеної» дифузії, тоді як при фармакологічних концентраціях — шляхом пасивної дифузії. В літературі є дані про те, що кількість абсорбованого ретинолу становить менше 75% і ця величина залежить від якості і кількості харчових жирів.

Практично ввесь абсорбований ентероцитами ретинол етерифікується за допомогою ферментів ацил-КоА: ретинол-ацилтрансферази (АРАТ) [acyl-CoA:retinol acyltransferase/ARAT] та лецитин: ретинол-ацилтрансферази (ЛРАТ) [lecithin:retinol acyltransferase/LRAT].

D.E. Ong (1994) висунув гіпотезу, що специфічні зв’язуючі білки не тільки транспортують жиророзчинний ретинол крізь водне оточення цитоплазми до ферментів і знижують рівень вільного ретинолу в мембранах, а й захищають ретинол від руйнування та негативного впливу.

ТРАНСПОРТ РЕТИНОЛУ МІЖ КЛІТИНАМИ ПЕЧІНКИ ТА ЗБЕРІГАННЯ ЙОГО В СТЕЛАТНИХ КЛІТИНАХ

Етерифікований ретинол у складі хіломікронів транспортується до клітин печінки.

Відомо, що печінка є своєрідним депо вітаміну А в організмі. Тому особливий інтерес викликають процеси транспорту та зберігання вітаміну А в клітинах печінки. Печінка містить декілька типів клітин, два з яких — паренхимальні та стелатні — особливо важливі для метаболізму вітаміну А. Більша частина абсорбованого в кишечнику вітаміну А потрапляє в паренхімальні клітини печінки (гепатоцити), де метаболізуються хіломікронові залишки.

Компоненти хіломікронових залишків, куди входять і ефіри ретинолу, поглинають паренхімальні клітини в результаті процесу, в якому, вірогідно, беруть участь специфічні рецептори клітинної поверхні (Blomhoff R. et al., 1991; Harrison E.H., 1998). Ефіри ретинолу, що потрапили в гепатоцити, гідролізуються в мембрані клітин або в ендосомах, очевидно за участю різних ретинол-ефір-гідролаз (Harrison E.H., Gad M.Z., 1989). Далі ретинол по­трапляє в ендоплазматичний ретикулум, в якому у великій кількості знаходиться РЗБ. Зв’язування ретинолу з РЗБ, мабуть, ініціює транслокацію комплексу ретинол-РЗБ в апарат Гольджі, а потім починається секреція цього комплексу з клітини (Rask L. et al., 1980).

В літературі є докази, що гепатоцити секретують комплекс ретинол-РЗБ, а стелатні клітини його поглинають. Тому було висунуто припущення, що РЗБ сприяє переносу вітаміну із гепатоцитів в стелатні клітини. Доказом цього припущення є дослідження, які показують, що в процесі перфузії печінки щурів in situ мічений ретинол переноситься з гепатоцитів безпосередньо у стелатні клітини, а додавання антитіл до РЗБ блокує перенос ретинолу. Ці дані прямо вказують на те, що РЗБ є транспортним білком, який здійснює транспорт ретинолу з гепатоцитів в стелатні клітини (Blomhoff R. et al., 1985).

У ссавців 50–80% загального вітаміну А зазвичай знаходиться в печінці, з яких 90–95% утримуються в стелатних клітинах. Нормальний резерв вітаміну А­ в стелатних клітинах може забезпечувати організм вітаміном протягом декількох місяців (Blomhoff R., Wake K., 1991).

У стелатних клітинах знайдено фермент ЛРАТ. Було висунуто припущення, що фермент етерифікує ретинол тільки тоді, коли останній знаходиться у комплексі з клітинним РЗБ (кРЗБ) (Blomhoff R., 1994).

Великий запас ефірів ретинолу в стелатних клітинах і здатність цих клітин контролювати мобілізацію ретинолу підтримує концентрацію ретинолу в плазмі крові у нормі (2 мкмоль/л) незалежно від денного постачання організму вітаміном А.

До теперішнього часу не вивчено механізм, за допомогою якого вітамін А потрапляє в кров’яне русло. Запропоновано два механізми мобілізації ретинолу із стелатних клітин. Перший полягає в тому, що відбувається перенос комплексу ретинол-РЗБ в гепатоцити, а потім вже секреція у кров. Ця гіпотеза підтверджується дослідженнями, які до­зволяють стверджувати, що культивовані гепатоцити синтезують та секретують РЗБ (Blaner W.S., 1989). Згідно з іншим механізмом, самі стелатні клітини секретують комплекс ретинол-РЗБ безпосередньо в кров (Green M.H et al., 1993). Було показано, що стелатні клітини синтезують РЗБ, необхідний для переносу вітаміну А в кров (Andersen K.B. et al., 1992).

M. Kanai та співавтори (1968) першими показали, що ретинол в плазмі крові зв’язаний зі специфічними РЗБ. Цей комплекс асоціює з транстиретином (ТТР) [transthyretin], молекулярна маса якого становить 55 кД, і це знижує фільтрацію комплексу через нирки. Крім того, є дані про те, що ТТР відіграє відповідну роль в регуляції звільнення ретинолу з РЗБ (Newcomer M.E., 1995). При вивченні кінетичних параметрів комплексу ретинол-РЗБ-ТТР показано, що перша стадія дисоціації комплексу полягає в дисоціації ретинолу з константою швидкості 0,06 за 1 хв. Після виходу з комплексу ретинолу білки теж дисоціюють, але з нижчою швидкістю (0,055 за 1 год).

Таким чином, основний шлях транспорту ретиноїдів в організмі має такі етапи. Ретиніл-ефіри, що надійшли разом з їжею, в отворі кишечнику гідролізуються до вільного ретинолу, а потім абсорбуються ентероцитами. Каротиноїди поглинаються в незмінному вигляді, а вже у середині клітини частково перетворюються в ретиналь, який відновлюється до ретинолу. В ентероцитах ретинол етерифікується жирними кислотами і входить до складу хіломікронів, які через лімфатичні протоки потрапляють у загальну циркуляцію. В капілярах хіломікрони перетворюються в хіломікронові залишки, де і міститься весь вітамін А. Хіломікронові залишки потрапляють в основному в паренхімальні клітини печінки, де відбувається гідроліз ретиніл-ефірів до ретинолу, і останній зв’язується з РЗБ. Комплекс ретинол-РЗБ секретується з паренхімальних у стелатні клітини печінки, де утворюється комплекс з ТТР (ретинол-РЗБ-ТТР). Цей комплекс спроможний доставляти ретинол до специфічних клітин.

ПОГЛИНАННЯ РЕТИНОЛУ КЛІТИНАМИ

Біохімічний механізм, за допомогою якого ретинол з комплексу ретинол-РЗБ-ТТР потрапляє в середину клітини, — найбільш важливий для розуміння механізму дії ретиноїдів. Однак цей механізм до теперішнього часу ще повністю не вивчений. Дані літератури щодо цього питання можна поділити на дві групи з протилежними точками зору.

Відповідно до першої гіпотези на клітинній поверхні знаходиться рецептор РЗБ, за допомогою якого ретинол потрапляє у клітину. Було показано зв’язування [125І]-РЗБ мембранами плаценти людини (Sivaprasadarao A., Findlay J.B., 1988). P.N. MacDonald та співавтори (1990) за допомогою ауторадіографії продемонстрували зв’язуючі ділянки для РЗБ в хоріоїдальних сплетіннях мозку щурів.

C.O. Bavik та співавтори (1992) вилучили і частково охарактеризували мембранний рецептор молекулярною масою 63 кД з пігментного епітелію ретини бика, що зв’язує РЗБ, з константою дисоціації в межах 31–72 нM.

Згідно з іншою гіпотезою шлях транспорту ретинолу здійснюється за допомогою нерецепторної медіаторної системи.

Так, J.R. Hodam та співавтори (1991) на основі своїх досліджень з кератиноцитами людини дійшли висновку, що механізм транспорту ретинолу з РЗБ здійснюється без рецептора для РЗБ на поверх­ні клітини, і зробили припущення, що вітамін сам повільно дисоціюється з РЗБ і асоціює з водною фазою клітини.

На підставі літературних даних була сформульована гіпотетична модель для нерецепторного по­глинання ретинолу клітиною (Soppi E., Lehtonen O.P., 1984). Як показано на рис. 1, комплекс ретинол-РЗБ-ТТР током крові доставляється до поверхні клітини, де ретинол дисоціює з РЗБ в середину мембранного біпласту.

Рис. 1. Гіпотетична модель нерецепторного поглинання ретинола клітиною. РЕГ — ретинол-ефір гідролізований

В середині біпласту ретинол швидко встановлює рівновагу між внутрішньою та зовнішньою мембранами. Апо-кРЗБ може асоціювати з ретинолом на внутрішній поверхні плазматичної мембрани.

Таким чином, хоч механізм доставки ретинолу з комплексу ретинол-РЗБ-ТТР в клітини-мішені ще остаточно не з’ясований, точно встановлено, що в клітинах ретинол асоціюється з іншим класом РЗБ — кРЗБ.

В середині клітини-мішені ретинол зазнає ферментативного окислення, в результаті чого створюється РК.

СИНТЕЗ РК

Після виявлення ядерних рецепторів РК процесам вивчення синтезу та регуляції клітинного рівня цього метаболіту вітаміну А приділяється особлива увага. Відомо, що синтез РК з ретинолу має два етапи. Перший — оборотне окислення ретинолу в ретиналь — є етапом, який лімітує швидкість синтезу РК. Було показано, що in vitro цей етап регулюється численними ферментами, які були виявлені як у цитозолі, так і в мікросомах клітин різних тканин (Boerman M.H., Napoli J.L., 1991; Boerman M.H., Napoli J.L., 1996). Висловлено припущення, що в цитозолі діють різні ізоферменти алкогольдегідрогенази (АДГ) [alcohol dehydrogenase/ADH], які мають субодиниці масою 40кДа (Edenberg H.J., Bosron W.F., 1997). Ці ізоферменти об’єднані в шість класів на основі їх каталітичних властивостей та первинної структури і є НАД+-залежними цитозольними дегідрогеназами, а вільний ретинол та комплекс ретинол-кРЗБ є фізіологічними субстратами цих ферментів (класу І, ІІ та IV). Було висунуто припущення, що АДГ IV може брати участь в біосинтезі РК in vitro (Kedishvili N.Y. et al., 1998). Розподіл АДГ IV у клітинах та характер експресії цього ферменту свідчить на користь цієї гіпотези, тому що також було показано, що субстратом цього ферменту виступає вільний ретинол (Kedishvili N.Y. et al., 1998). У мікросомальній фракції знаходиться коротколанцюгова дегідрогеназа-редуктаза (КДР) і її субстратом може виступати як вільний, так і зв’язаний з кРЗБ ретинол. Таким чином, не можна однозначно визначити, яка із субстанцій грає основну роль у перетворенні ретинолу в ретиналь in vivо.

Наступним етапом реакції біосинтезу РК є необоротне окислення ретиналю. Було показано, що в окисленні ретиналю до РК бере участь альдегіддегідрогеназа (АлДГ)-І [aldehyde dehydrogenase/ALDH], а також цитохром Р450 (Raner G.M. et al., 1996).

Доведено, що в процесі окислення ретинолу в РК бере участь цілий комплекс ферментів, і субстратом для цих реакцій є комплекс кРЗБ-ретинол (Boerman M.H., Napoli J.L., 1991; Boerman M.H., Napoli J.L., 1996). Автори запропонували схему впливу кРЗБ на окислення ретинолу до РК.

Комплекс ретинол-кРЗБ є субстратом для синтезу ефірів ретиналю, і ця реакція каталізується мікросомальним ферментом ЛРАТ, а також є субстратом для мікросомальної НАДФ-залежної ретинол-дегідрогенази, яка каталізує синтез ретиналю. Комплекс кРЗБ-ретиналь є субстратом для цитозольної ретиналь-дегідрогенази. Таким чином, було висловлено припущення, що в мікросомах відбувається окислення ретинолу до ретиналю, а в цитозолі — ретиналю до РК. В літературі відсутні дані про окислення ретинолу до РК в ядрах клітин.

ВПЛИВ РЕТИНОЇДІВ НА ЕКСПРЕСІЮ ГЕНІВ

Протягом останніх років численні дослідження присвячені з’ясуванню взаємодії вітаміну А та експресії певних генів. На початку 80-х років ряд вчених, незалежно один від одного, одержали дані, які дають можливість припустити, що механізм контролю транскрипції ретиноїдами аналогічний механізму дії інших ліпофільних гормонів — тиреоїдів та стероїдів (Evans R.M., 1988). Роботами цих авторів показана наявність рецепторів РК, які гомологічні родині рецепторів стероїдних та тиреоїдних гормонів, а також рецепторів вітаміну Д.

На підставі даних літератури можна сформулювати механізм впливу ретиноїдів на експресію генів таким чином (Schule R. еt al., 1991). В цитозолі ретинол окислюється до РК. Окислення ретинолу до РК здійснюється за допомогою ферменту АДГ, а окислення ретиналю в РК — за допомогою АлДГ, і в крайньому разі активність одного із цих ферментів регулюється кінцевим продуктом реакції — РК. За допомогою клітинного зв’язуючого білка (кРКЗБ) РК потрапляє у ядра, де впливає на активацію генів через специфічні рецептори, які належать до родини тиреоїдних та стероїдних гормонів. Ці рецептори РК (рецептор РК (РРК) [retinoic acid receptor/RAR] та ретиноїд-Х-рецептор (РХР) [retinoid X receptors/RXRs]) діють як транскрипційні активатори для специфічних генів. Визначено декілька ізоформ РРК, зокрема РРК-α, РХР-β та РХР-γ, лігандом яких служить 9-цис-РК. Кожен з цих рецепторів має свій специфічний ДНК-зв’язуючий домен, який діє на транскрипційну активність. ДНК-послідовності, які необхідні для дії РРК та РХР, були названі РКРЕ (РК-розпізнавальні елементи [retinoic acid response elements/RAREs]). РРК та РХР, як і рецептори тиреоїдних гормонів, знаходяться у вигляді гетеродимерів (рис. 2).

Рис. 2. Сучасні уявлення про механізм дії вітаміну А. РХРЕ — РХР-розпізнавальні елементи [RXR-response elements/RXRE]

Таким чином, вітамін А функціонує як сильний активатор генів і в літературі вже описано багато генів, експресія яких регулюється ретиноїдами, проте дуже мало відомо відносно РКРЕ.

Запропоновано два механізми, згідно з якими РК може контролювати експресію генів. По-перше, РК може безпосередньо впливати на швидкість транскрипції гена, по-друге — змінювати стабільність або період напівжиття певних мРНК, і ця зміна може відбуватися за рахунок прямого або непрямого впливу РК. Прямий вплив може відбуватися дуже швидко (від декількох хвилин до годин), коли РРК та РХР безпосередньо зв’язуються з РКРЕ. У випадку непрямої регуляції швидкість транскрипції змінюється повільно, рецептори не зв’язуються прямо з ДНК-доменом, а спочатку можуть активувати експресію якогось транскрипційного фактора, який в подальшому регулює РК-залежний ген.

В останні роки показано, що ретинол може у комплексі з кРЗБ потрапляти у ядра, де специфічно зв’язується з ядерною оболонкою та хроматином (Четыркин С.В. и соавт., 1998). Було висловлено припущення про існування ще одного, відмінного від описаного в літературі (Четыркин С.В., 2000) механізму дії вітаміну А, що здійснюється за допомогою ретинолу, а не РК. Принципово важливим для запропонованого механізму є встановлений вищевикладений факт специфічного зв’язування ретинолу з ядерною оболонкою та хроматином опосередкованого кРЗБ. Для підтвердження цієї гіпотези нами проведено дослідження можливості окислення ретинолу в РК в ядрах печінки щурів in vitro. Показано, що додавання в інкубаційне середовище як вільного ретинолу, так і комплексу кРЗБ-ретинол не призводить до підвищення вмісту РК в ядрах печінки щурів. Ці дані певною мірою свідчать про те, що ретинол, який потрапляє в ядра клітин-мішеней, може виконувати свою біохімічну функцію. Дуже ймовірно, що ретинол зв’язується з гіпотетичними ядерними рецепторами, які можуть діяти як лігандзалежні фактори активації транскрипції та спроможні розпізнавати певні послідовності ДНК у промоторному регіоні генів-мішеней.

ВИСНОВКИ

Таким чином, за останні роки накопичено величезний фактичний матеріал щодо метаболізму і транспорту вітаміну А. Ідентифіковані ферменти, які беруть участь в окисленні/відновленні вітаміну А, який надходить разом з їжею. Сформульовано механізм впливу вітаміну А на експресію певних генів. Показана важлива роль кРЗБ в метаболізмі та транспорті вітаміну А. Але молекулярний механізм дії вітаміну А ще остаточно не з’ясований. Представлені в цій роботі гіпотези є підставою для подальшого вивчення механізму впливу ретинолу на процеси контролювання геному.

ЛІТЕРАТУРА

Афанасьев Ю.И., Ноздрин В.И., Михайлов О.И. и др. (1983) Влияние ретиноидов на развитие и рост экспериментальных опухолей. Вопр. онкол., 3: 77–81.

В’юницька Л.В., Чернухіна Л.О., Четиркін С.В., М’я­соєдов Д.В. (1999а) Ретинолзв’язуючий білок плазми крові у клінічній практиці. Лабораторна діагностика, 2: 3–6.

В’юницька Л.В., Чернухіна Л.О., Четиркін С.В., М’я­соєдов Д.В., Донченко Г.В. (1999б) Ретиноїди та канцерогенез. Онкологія, 1: 25–28.

Четыркин С.В. (2000) Транспорт и метаболизм витамина А. Укр. биохим. журн., 72(3): 12–24.

Четыркин С.В., Чернухина Л.А., Донченко Г.В. (1998) Транспорт ретинола в клеточное ядро іn vitro. Укр. биохим. журн., 70(2): 17–21.

Andersen K.B., Nilsson A., Blomhoff H.K., Oyen T.B., Gabrielsen O.S., Norum K.R., Blomhoff R. (1992) Direct mobilization of retinol from hepatic perisinusoidal stellate cells to plasma. J. Biol. Chem., 267(2): 1340–1344.

Bavik C.O., Busch C., Eriksson U. (1992) Characterization of a plasma retinol-binding protein membrane receptor expressed in the retinal pigment epithelium. J. Biol. Chem., 267(32): 23035–23042.

Blaner W.S. (1989) Retinol-binding protein: the serum transport protein for vitamin A. Endocr. Rev., 10(3): 308–316.

Blomhoff R. (1994) Transport and metabolism of vitamin A. Nutr. Rev., 52(2 Pt 2): S13–23.

Blomhoff R., Green M.H., Green J.B., Berg T., Norum K.R(1991) Vitamin A metabolism: new perspectives on absorption, transport, and storage. Physiol. Rev., 71(4): 951–990.

Blomhoff R., Norum K.R., Berg T. (1985) Hepatic uptake of [3H]retinol bound to the serum retinol binding protein involves both parenchymal and perisinusoidal stellate cells. J. Biol. Chem., 260(25): 13571–13575.

Blomhoff R., Wake K. (1991) Perisinusoidal stellate cells of the liver: important roles in retinol metabolism and fibrosis. FASEB J., 5(3): 271–277.

Boerman M.H., Napoli J.L. (1991) Cholate-independent retinyl ester hydrolysis. Stimulation by Apo-cellular retinol-binding protein. J. Biol. Chem., 266(33): 22273–22278.

Boerman M.H., Napoli J.L. (1996) Cellular retinol-binding protein-supported retinoic acid synthesis. Relative roles of microsomes and cytosol. J. Biol. Chem., 271(10): 5610–5616.

Castaigne S., Chomienne C., Daniel M.T., Ballerini P., Berger R., Fenaux P., Degos L. (1990) All-trans retinoic acid as a differentiation therapy for acute promyelocytic leukemia. I. Clinical results. Blood, 76(9): 1704–1709.

Edenberg H.J., Bosron W.F. (1997) Alcohol dehydrogenases. In: F.P. Guengerich (Ed.) Comprehensive toxicology. Vol. 3: Biotransformation. Pergamon Press, New York, pp. 119–131.

Evans R.M. (1988) The steroid and thyroid hormone receptor superfamily. Science, 240(4854): 889–895.

Fell H.B., Mellanby E. (1953) Metaplasia produced in cultures of chick ectoderm by high vitamin A. J. Physiol., 119(4): 470–488.

Green M.H., Green J.B., Berg T., Norum K.R., Blom­hoff R. (1993) Vitamin A metabolism in rat liver: a kinetic model. Am. J. Physiol., 264(3 Pt 1): G509–521.

Harrison E.H. (1998) Lipases and carboxylesterases: possible roles in the hepatic metabolism of retinol. Annu. Rev. Nutr., 18: 259–276.

Harrison E.H., Gad M.Z. (1989) Hydrolysis of retinyl palmitate by enzymes of rat pancreas and liver. Differentiation of bile salt-dependent and bile salt-independent, neutral retinyl ester hydrolases in rat liver. J. Biol. Chem., 264(29): 17142–17147.

Hodam J.R., St Hilaire P., Creek K.E. (1991) Comparison of the rate of uptake and biologic effects of retinol added to human keratinocytes either directly to the culture medium or bound to serum retinol-binding protein. J. Invest. Dermatol., 97(2): 298–304.

Kanai M., Raz A., Goodman D.S. (1968) Retinol-binding protein: the transport protein for vitamin A in human plasma.­ J. Clin. Invest., 47(9): 2025–2044.

Kedishvili N.Y., Gough W.H., Davis W.I., Parsons S., Li T.K., Bosron W.F. (1998) Effect of cellular retinol-binding protein on retinol oxidation by human class IV retinol/alcohol dehydrogenase and inhibition by ethanol. Biochem. Biophys. Res. Commun., 249(1): 191–196.

Lasnitzki I. (1955) The influence of A hypervitaminosis on the effect of 20-methylcholanthrene on mouse prostate glands grown in vitro. Br. J. Cancer, 9(3): 434–441.

MacDonald P.N., Bok D., Ong D.E. (1990) Localization of cellular retinol-binding protein and retinol-binding protein in cells comprising the blood-brain barrier of rat and human. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87(11): 4265–4269.

Newcomer M.E. (1995) Retinoid-binding proteins: structural determinants important for function. FASEB J., 9(2): 229–239.

Ong D.E. (1994) Cellular transport and metabolism of vitamin A: roles of the cellular retinoid-binding proteins. Nutr. Rev., 52(2 Pt 2): S24–31.

Raner G.M., Vaz A.D., Coon M.J. (1996) Metabolism of all-trans, 9-cis, and 13-cis isomers of retinal by purified isozymes of microsomal cytochrome P450 and mechanism-based inhibition of retinoid oxidation by citral. Mol. Pharmacol., 49(3): 515–522.

Rask L., Anundi H., Bohme J., Eriksson U., Fredriksson A., Nilsson S.F., Ronne H., Vahlquist A., Peterson P.A. (1980) The retinol-binding protein. Scand. J. Clin. Lab. Invest. Suppl., 154: 45–61.

Schule R., Rangarajan P., Yang N., Kliewer S., Ransone L.J., Bolado J., Verma I.M., Evans R.M. (1991) Retinoic acid is a negative regulator of AP-1-responsive genes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88(14): 6092–6096.

Sivaprasadarao A., Findlay J.B. (1988) The mechanism of uptake of retinol by plasma-membrane vesicles. Biochem. J., 255(2): 571–579.

Soppi E., Lehtonen O.P. (1984) Selective effect of different retinoids on the primary antibody response in normal chickens. Immunopharmacology, 8(2): 91–96.

>Гипотезы относительно механизма действия витамина А

Вьюницкая Людмила Васильевна, Паливода К О

Резюме. В статье приведены современные данные о транспорте и метаболизме витамина А. Обсуждаются современные гипотезы относительно механизма действия витамина А, роль ретинола в ядрах клеток-мишеней и их значение для клинической медицины.

Ключевые слова: ретинол, ретиноевая кислота, клеточное ядро, ретиноидсвязывающие белки

Hypotheses concerning vitamin A mechanism of action

Vjunitska L V, Palivoda K O

Summary. Article represents modern data on transport and metabolism of vitamin A. Modern hypotheses concerning vitamin A mechanism of action and the role of retinol in nuclei of target cells are discussed, as well as their importance for clinical practice.

Key words: retinol, retinoic acid, cell nucleus, retinoid-binding proteins

Адреса для листування

В’юницька Людмила Василівна

04112, Київ, вул. Дорогожицька, 9

Національна медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України, кафедра клінічної лабораторної діагностики