Обмен кальция в коже

Минерализация кожи - краткий обзор:

- Минерализация кожи происходит в результате депонирования солей кальция в дерме, подкожной клетчатке или эндотелии сосудов, когда локальная концентрация кальция превышает его растворимость в тканях.

- Могут быть выделены дистрофическая, метастатическая, идиопатическая и ятрогенная минерализация.

- Патологические изменения представлены скоплениями кальция, которые окрашиваются ализариновым красным или по von Kossa.

а) Кальций. Кальций участвует во многих биохимических процессах, протекающих в организме. Он влияет на работу скелетных мышц, сокращение сердечной мышцы, нейротрансмиссию и процесс свертывания крови. Кроме того, он является основным минералом костной ткани. На клеточном уровне выполняемые им различные функции включают передачу внутриклеточных сигналов и информации между клетками, регуляцию активности мембранных потенциалов действия и экзоцитоз. Влияние кальция на кожу было полностью изучено только в последние 20 лет.

Кальций регулирует большинство функций эпидермальных кератиноцитов, включая пролиферацию, дифференциацию и клеточную адгезию.

Обмен кальция в организме
Схема гомеостаза кальция, демонстрирующая взаимодействия между кальцием, кальциотропными гормонами и системой органов.
1,25(OH)2D—1,25-дигидроксивитамин D;
25(OH)D—25-гидроксивитамин D;
ECF — эргокальциферол;
ПТГ — паратиреоидный гормон;
цАМФ — циклический аденозинмонофосфат.

б) Гормоны регулирующие кальция в организме. Существует, по крайней мере, три регуляторных гормона, которые контролируют концентрацию ионов кальция в сыворотке крови:
(1) гормон паращитовидной железы (паратгормон),
(2) тиреокальцитонин и
(3) 1,25-дигидроксивитамин D3 или кальцитриол [1,25(OH)2D3].

Паратгормон — одноцепочечный белок, состоящий из 84 аминокислот, синтезируется в паращитовидных железах. В норме снижение концентрации ионов кальция в плазме крови приводит к повышению образования паратгормона, тогда как повышение концентрации ионов кальция в плазме — к снижению его выработки. Паратгормон увеличивает реабсорбцию кальция в почечных канальцах и клиренс (то есть выведение) фосфатов. Паратгормон также оказывает прямое действие на костную ткань, повышая в плазме крови концентрацию кальция. Это происходит посредством быстрой мобилизации кальция из костей во внеклеточную тканевую жидкость.

В этом случае клетками-мишенями являются остеоциты и остеобласты. Паратгормон также стимулирует резорбцию кости остеокластами, вероятно, за счет стимуляции остеобластов, которые выделяют факторы, активирующие остеокласты. Паратгормон наряду со снижением концентрации фосфата в плазме крови стимулирует активность 1а-гидроксилазы в почках, вызывая повышение в плазме крови концентрации 1,25(OH)2D3, который в свою очередь усиливает всасывание кальция в кишечнике.

Тиреокальцитонин представляет собой полипептид, содержащий 32 аминокислотных остатка и вырабатываемый парафолликулярными или С-клетками щитовидной железы. Кальций является первичным стимулятором секреции тиреокальцитонина. Тиреокальцитонин снижает концентрацию кальция в крови, прежде всего с помощью ингибирования остеокластов, но играет ли он важную роль в метаболизме кальция в крови в неонатальном периоде в условиях in vivo, не совсем ясно.

Витамин D3 или холекальциферол, является секостероидом, формирующимся путем раскрытия R кольца 7-дигидрохолестерола. У людей это происходит в базальном слое эпидермиса. Прежде всего здесь осуществляется ультрафиолетовая В-опосредованная трансформация 7-дигидрохолестерола в провитамин D3. Затем провитамин D3 подвергается термической изомеризации для формирования витамина D3. Чтобы стать биологически активным, витамин D3 должен быть подвергнут гидроксилирова-нию в 25 углеродной позиции в печени и 1а углеродной позиции ферментом 1а-гидроксилазой в почках.

Уровень 1а-гидроксилазы строго регулируется. Паратгормон и тиреокальцитонин повышают ее активность, в то время как кальций, фосфат и 1,25(OH)2D3 ингибируют ее.

1,25(OH)2D3? подобно паратгормону, повышает концентрацию кальция в крови. Его первичное действие — стимуляция активного транспорта кальция в кишечнике. Кроме того, 1,25(OH)2D3 повышает концентрацию кальция в крови при помощи мобилизации кальция из костей. Для достижения этого эффекта необходимо присутствие паратгормона.

1,25(OH)2D3 также играет важную роль в процессах роста и дифференциации тканей, включая кожу. 1,25(OH)2D3 действует через ядерный рецептор (рецептор витамина D, VDR) — представителя суперсемейства стероидных/тиреоидных/ретиноидных ядерных рецепторов. В коже, рецепторы 1,25(OH)2D3 гормона находятся на эпидермальных кератиноцитах, пилосебацейных структурах и в дерме. В культурах кератиноцитов человека 1,25(OH)2D3 в зависимости от дозировки может вызывать замедление пролиферации, усиление морфологической дифференциации и повышение содержания маркеров терминальной дифференцировки.

Культивированные кератиноциты человека могут также трансформировать 25(OH)D3 в 1,25(OH)2D3. Это позволяет предполагать, что эпидермис может регулировать собственный рост и дифференциацию с помощью вырабатываемого в нем 1,25(OH)2D3. Механизм, с помощью которого 1,25(OH)2D3 может вызывать дифференциацию эпидермальных клеток, опосредуется кальцием, так как кальций необходим для терминальной дифференцировки кератиноцитов. 1,25(OH)2D3 может способствовать вхождению кальция в клетки и за счет индукции кальций-связывающих протеинов усиливать активность кальция в регулировании различных клеточных процессов.

Метаболизм витамина Д
Метаболизм витамина D. Витамин D синтезируется из 7-дегидрохолестерина в коже или поступает с пищей.
В печени он превращается в 25(OH)D (25-гидроксивитамин D), а в почках — в 1,25(OH)2D (1,25-дигидроксивитамин D), активную форму витамина D.
1,25(OH)2D стимулирует экспрессию лиганда RANK (RANKL) — регулятора созревания и функций остеокластов — на остеобластах, и увеличивает всасывание кальция и фосфора в кишечнике.
DBP — витамин D-связывающий белок (а1-глобулин); FGF — фактор роста фибробластов;
Pi — фосфатидилинозитол; РТН — паратиреоидный гормон; УФ — ультрафиолетовый.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Кальций в коже: кальцификация кожи"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.12.2018

Ваши замечания и вопросы: