- Publikační typ
- abstrakt z konference 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
- cholekalciferol nedostatek MeSH
- chronická renální insuficience * farmakoterapie patofyziologie MeSH
- homeostáza * fyziologie MeSH
- intracelulární membrány MeSH
- intracelulární prostor MeSH
- klinické zkoušky jako téma MeSH
- lidé MeSH
- vápník škodlivé účinky MeSH
- vápníkové kanály - typ L MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- MeSH
- denosumab * farmakologie terapeutické užití MeSH
- dialýza ledvin MeSH
- dospělí MeSH
- hypokalcemie * diagnóza MeSH
- klinické laboratorní techniky MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nemoci ledvin * komplikace metabolismus patofyziologie MeSH
- poruchy metabolismu vápníku MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- senioři MeSH
- vápník analýza krev MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Geografické názvy
- Slovenská republika MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference 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
- ATPasy přenášející vápník přes plazmatickou membránu metabolismus MeSH
- cholekalciferol terapeutické užití MeSH
- chronická renální insuficience komplikace enzymologie MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nedostatek vitaminu D enzymologie etiologie prevence a kontrola MeSH
- potravní doplňky MeSH
- senioři MeSH
- studie případů a kontrol MeSH
- vápník metabolismus MeSH
- zdraví dobrovolníci pro lékařské studie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- senioři MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- klinické zkoušky MeSH
- práce podpořená grantem 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
- ATPasy přenášející vápník přes plazmatickou membránu * diagnostické užití metabolismus nedostatek MeSH
- chronické selhání ledvin * metabolismus MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- homeostáza fyziologie MeSH
- intracelulární membrány metabolismus MeSH
- intracelulární prostor * metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- vápník * metabolismus MeSH
- vápníková signalizace * fyziologie MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
