• Publication type
• Meeting Abstract MeSH

V práci sumarizujeme výsledky našich štúdií zameraných na objasnenie patofyziologických mechanizmov zmenenej homeostázy vápnika v neexcitabilných bunkách pacientov v skorých štádiách chronickej choroby obličiek (CKD) a zistenie vplyvu suplementácie vitamínu D3 na tieto mechanizmy. Základné mechanizmy vstupu vápnika, ako aj jeho odčerpávania z bunky sú už v skorých štádiách CKD zmenené. Tieto poruchy spôsobujú zvýšenie koncentrácie voľného cytosolového vápnika ([Ca2+]i), čo môže viesť k zmene mnohých bunkových procesov a expresii rôznych signálnych molekúl. Suplementácia vitamínu D je štandardný postup korekcie nedostatku/deficitu vitamínu D u pacientov v skorých štádiách CKD, pričom pleiotropné účinky vitamínu D sa môžu podieľať na modulácii bunkovej homeostázy vápnika. Suplementácia vitamínu D3 mala za následok zníženie [Ca2+]i ovplyvnením niektorých transportných systémov vstupu katiónov vápnika do bunky a jeho odčerpávania z bunky. Normalizácia [Ca2+]i môže mať priaznivý účinok na intracelulárnu signalizáciu, a tým pozitívne ovplyvňovať funkčnosť buniek, tkanív, resp. orgánov.

Mini review summarizes the results of our studies focused on elucidation of the pathophysiological mechanisms of altered calcium homeostasis in nonexcitable cells from patients with early stages of chronic kidney disease (CKD), as well as on determining the effect of vitamin D3 supplementation on these mechanisms. The basic mechanisms of calcium entry to and removal of the cell are already changed in early stages of CKD. These disturbances cause an increased the concentration of cytosolic free calcium ([Ca2+]i), which may change a number of cellular processes, and the expression of various signaling molecules. Vitamin D3 supplementation is a standard procedure of vitamin D insufficiency/ deficiency correction in these patients. The pleiotropic effects of vitamin D may be involved in the modulation of cellular calcium homeostasis. Vitamin D3 supplementation resulted in a reduction in [Ca2+]i by affecting of specific transport systems of calcium cations entry to and removal of the cell. The normalization [Ca2+]i can have a beneficial effect on intracellular signalling, and thus positively influence the functioning of cells, tissues or organs.

• MeSH
• Cholecalciferol deficiency   MeSH
• Renal Insufficiency, Chronic * drug therapy   physiopathology   MeSH
• Homeostasis * physiology   MeSH
• Intracellular Membranes MeSH
• Intracellular Space MeSH
• Clinical Trials as Topic MeSH
• Humans MeSH
• Calcium adverse effects   MeSH
• Calcium Channels, L-Type MeSH
• Check Tag
• Humans MeSH

• Publication type
• Meeting Abstract MeSH

• MeSH
• Denosumab * pharmacology   therapeutic use   MeSH
• Renal Dialysis MeSH
• Adult MeSH
• Hypocalcemia * diagnosis   MeSH
• Clinical Laboratory Techniques MeSH
• Middle Aged MeSH
• Humans MeSH
• Kidney Diseases * complications   metabolism   physiopathology   MeSH
• Calcium Metabolism Disorders MeSH
• Retrospective Studies MeSH
• Aged MeSH
• Calcium analysis   blood   MeSH
• Check Tag
• Adult MeSH
• Middle Aged MeSH
• Humans MeSH
• Male MeSH
• Aged MeSH
• Female MeSH
• Geographicals
• Slovakia MeSH

• Publication type
• Meeting Abstract MeSH

Chronic kidney disease (CKD) is associated with increased concentration of intracellular calcium, which is pathological and may lead to irreversible damage of cell functions and structures. The aim of our study was to investigate the impact of 6 months vitamin D(3) supplementation (14 000 IU/week) on free cytosolic calcium concentration ([Ca(2+)](i)) and on the plasma membrane calcium ATPase (PMCA) activity of patients with CKD stage 2-3. PMCA activity of patients was also compared to that of healthy volunteers. Vitamin D(3) supplementation of CKD patients resulted in the decrease of [Ca(2+)](i) (119.79+/-5.87 nmol/l vs. 105.36+/-3.59 nmol/l, n=14, P<0.001), whereas PMCA activity of CKD patients (38.75+/-22.89 nmol P(i)/mg/h) remained unchanged after vitamin D(3) supplementation (40.96+/-17.74 nmol P(i)/mg/h, n=14). PMCA activity of early stage CKD patients before supplementation of vitamin D(3), was reduced by 34 % (42.01+/-20.64 nmol P(i)/mg/h) in comparison to healthy volunteers (63.68+/-20.32 nmol P(i)/mg/h, n=28, P<0.001). These results indicate that vitamin D(3) supplementation had a lowering effect on [Ca(2+)](i) and negligible effect on PMCA activity in CKD patients.

• MeSH
• Plasma Membrane Calcium-Transporting ATPases metabolism   MeSH
• Cholecalciferol therapeutic use   MeSH
• Renal Insufficiency, Chronic complications   enzymology   MeSH
• Adult MeSH
• Middle Aged MeSH
• Humans MeSH
• Vitamin D Deficiency enzymology   etiology   prevention & control   MeSH
• Dietary Supplements MeSH
• Aged MeSH
• Case-Control Studies MeSH
• Calcium metabolism   MeSH
• Healthy Volunteers MeSH
• Check Tag
• Adult MeSH
• Middle Aged MeSH
• Humans MeSH
• Aged MeSH
• Publication type
• Journal Article MeSH
• Clinical Trial MeSH
• Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH

Vápnik je piaty najrozšírenejší prvok v organizme. Zabezpečuje široké spektrum biologických funkcií a má kľúčovú úlohu v mineralizácii skeletu. Bilancia vápnika je závislá od troch hlavných mechanizmov: absorpcia vápnika v čreve, reabsorpcia vápnika v obličkách a kostný obrat. Tieto mechanizmy sú regulované integrovaným hormonálnym systémom, ktorý pozostáva z parathormónu, vitamínu D (1,25-dihydroxyvitamínu D3), ionizovaného vápnika a ich receptorov v čreve, obličkách a kosti. Bilancia vápnika u zdravých dospelých jedincov je pri príjme vápnika 1 000 – 1 200 mg denne relatívne neutrálna. Bilancia vápnika u pacientov s chronickým ochorením obličiek (CKD) je však málo objasnená. Tento krátky prehľad je zameraný na kľúčové mechanizmy regulácie metabolizmu vápnika v čreve, obličkách a kostiach u pacientov s CKD.

Calcium is the fifth most abundant element in the human body. It ensures a wide range of biological functions and plays a key role in skeletal mineralization. Calcium balance is dependent on three main mechanisms: intestinal absorption, renal reabsorption and bone turnover. These mechanisms are regulated by integrated hormonal system including parathyroid hormone, vitamin D (1,25-dihydroxyvitamin D3), ionized calcium itself and their corresponding receptors in gut, kidney and bone. In healthy adults, calcium balance is relatively neutral when calcium intake ranges between 1 000-1 200 mg/day. However, calcium balance in CKD is poorly understood. This brief review focuses on the key mechanisms in the gut, kidney and bone involved in the regulation of calcium metabolism in CKD patients.

• Publication type
• Meeting Abstract MeSH

• Publication type
• Meeting Abstract MeSH

Koncentrácia voľného cytosolového vápnika ([Ca2+]i) je veľmi dôležitým signálnym mediátorom pre množstvo biologických systémov. Katióny vápnika (Ca2+) sú významnými ubikvitárnymi poslami, ktoré kontrolujú široké spektrum bunkových procesov. [Ca2+]i je kontrolovaná mechanizmami, ktoré regulujú vstup vápnika z extracelulárneho priestoru a jeho uvoľnenie z intracelulárnych priestorov. Aktivitou ATP-dependentných Ca2+ púmp a výmenníkových systémov sa vápnik vracia do intracelulárnych zásobníkov alebo sa odčerpáva z bunky. Chronické ochorenie obličiek je spojené so signifikantným zvýšením [Ca2+]i, ktoré je pre bunky toxické a môže byť zodpovedné za mnohé orgánové poruchy. Za zmeny vápnikovej homeostázy buniek u pacientov s chronickým ochorením obličiek zodpovedá navzájom prepojený komplex procesov. Naše štúdie objasňujú patofyziologické mechanizmy, podieľajúce sa na zmenenej homeostáze vápnika v periférnych mononukleárnych bunkách, ktoré sú modelom neexcitabilných buniek. [Ca2+]i je signifikantne zvýšená už v skorých štádiách chronického ochorenia obličiek. Koncentrácia intracelulárnych vápnikových rezerv a kapacitný vstup vápnika sú v porovnaní so zdravými dobrovoľníkmi významne zvýšené. Na tomto zvýšení sa podieľajú aj „pore-forming“ P2X7 receptory, ktoré majú u pacientov s chronickým ochorením obličiek zmenenú funkciu a vo zvýšenej miere sa exprimujú. Na druhej strane je aktivita plazmatických Ca2+-ATPáz zodpovedných za odstraňovanie nadbytočného vápnika z bunky znížená o 25 %. To znamená, že pri chronickom ochoreniu obličiek sú porušené ako mechanizmy vstupu, tak aj výstupu vápnika z bunky. Všetky tieto poruchy sa v signalizácii vápnika podieľajú na zvýšenej [Ca2+]i už v skorých štádiách renálneho ochorenia.

Free intracellular calcium represents a critical signaling mediator in a number of biological systems. Calcium cations (Ca2+) are an important ubiquitous messenger, controlling a broad range of cellular processes. Free cytosolic calcium concentration ([Ca2+]i) is controlled by mechanisms that regulate Ca2+ entry from the extracellular space and Ca2+ release from intracellular stores, and by the activity of ATP-dependent Ca2+ pumps and antiporters that move Ca2+ back into stores or out of cells. Chronic kidney disease is associated with a significant elevation in [Ca2+]i which is toxic to the cells and may be responsible for a multiple organ dysfunction. Disturbances in cellular calcium homeostasis in patients with chronic kidney disease represent a complex process. Our studies elucidate pathophysiological mechanisms of altered cellular calcium homeostasis in the peripheral blood mononuclear cells which represent the model of nonexcitable cells in patients with chronic kidney disease. The results demonstrate that [Ca2+]i is significantly increased in peripheral blood mononuclear cells already in early stages of chronic kidney disease. The calcium concentration of intracellular stores and the capacitative calcium entry into the cells of these patients are significantly higher in comparison with healthy volunteers. Also the pore-forming P2X7 receptors participate in increased [Ca2+]i in peripheral blood mononuclear cells of patients with chronic kidney disease. An altered P2X7 receptor function and increased P2X7 receptor expression may contribute to the complex disturbances in intracellular calcium homeostasis in chronic kidney disease. On the other hand, the activity of plasmatic membrane Ca2+-ATPases which is responsible for removing excessive calcium out of the cell, was found to be decreased by 25 % when compared to healthy subjects. It means that not only the mechanisms of entry, but also of the removal are impaired by the disease. All these alterations in calcium signaling are contributing very likely to the elevated [Ca2+]i from early stages of chronic kidney disease.

• MeSH
• Plasma Membrane Calcium-Transporting ATPases * diagnostic use   metabolism   deficiency   MeSH
• Kidney Failure, Chronic * metabolism   MeSH
• Child MeSH
• Adult MeSH
• Homeostasis physiology   MeSH
• Intracellular Membranes metabolism   MeSH
• Intracellular Space * metabolism   MeSH
• Humans MeSH
• Calcium * metabolism   MeSH
• Calcium Signaling * physiology   MeSH
• Check Tag
• Child MeSH
• Adult MeSH
• Humans MeSH