La Vitamina D3 se sintetiza mediante un proceso de conversión fotoquímica. El sistema intacto de vitamina D (VD)/receptor de vitamina D (VDR) está en todos los vertebrados y se conoce bien su función principal en la regulación de la homeostasis mineral.
En las últimas décadas, se ha sugerido la relación entre la deficiencia de señalización VD/VDR y adiposidad, basándose en estudios de cohortes observacionales y longitudinales de varias poblaciones. Sin embargo, el mecanismo preciso de la función no esquelética de la VD implicada en la adiposidad no se ha establecido en los niveles celular y fisiológico.
1alfa, 25 (OH) 2D3 es la principal forma hormonal activa de la vitamina D3 y es responsable de la mayoría de las acciones biológicas de VD. La activación de la Vitamina D3 de la piel implica dos etapas de hidroxilación consecutivas en los sitios C-25 y C-1alfa por 25-hidroxilasas (por ejemplo, 2R1, CYP2R1 del citocromo C P450) y 1alfa-hidroxilasa (CYP27B1), respectivamente.
Inicialmente, un equipo de investigación chino liderado por el profesor Yin Zhan en el Instituto de Hidrobiología de la Academia China de Ciencias descubrió una correlación inversa entre los niveles plasmáticos de 1,25 (OH) 2D3 y el contenido de lípidos corporales durante el desarrollo y el envejecimiento del pez cebra.
Con el fin de aclarar los posibles papeles de 1alfa, 25 (OH) 2D3 en el metabolismo de los lípidos, este equipo de investigación generó dos líneas independientes de pez cebra mutantes sin cyp2r1 utilizando un enfoque genético. Los peces deficientes en cyp2r1
--con niveles plasmáticos de 1,25 (OH) 2D3 de alrededor del 32 por ciento del nivel en los peces de control-- mostraron un evidente crecimiento somático retardado y una mayor acumulación de tejido adiposo. Esto indica un papel para 1alfa, 25 (OH) 2D3 en la movilización de lípidos.
Usando la técnica 'Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) -PCR', se encontró que las regiones reguladoras genómicas del receptor activado por proliferador de peroxisoma gamma, el coactivador 1alfa (pgc1a), implicado en el metabolismo lipídico, especialmente en la función mitocondrial, interaccionaban con VDR en el hígado de pez cebra y tejidos adiposos viscerales (VAT).
Los investigadores también encontraron que los posibles sitios de unión a ADN de VDR y receptores de retinoides X (RXR) encontrados en la región promotora de pgc1a eran ambos necesarios para la activación de pgc1a por 1,25 (OH) 2D3 en el pez cebra. Esto sugiere que la estimulación de pgc1a por 1,25 (OH) 2D3 está mediada por heterodímeros VDR-RXR, que es una característica común de señalización de VDR.
La investigación confirmó reducciones significativas en los niveles de biogénesis mitocondrial, potencial de la membrana mitocondrial y actividad de oxidación de ácidos grasos libres en VAT con deficiencia de cyp2r1. Por lo tanto, los resultados demostraron la regulación de 1alfa, 25 (OH) 2D3 durante el metabolismo de los lípidos a través de la regulación de Pgc1a para la biogénesis mitocondrial y el metabolismo oxidativo en VAT del pez cebra.
El estudio -detallado en un artículo que se publica en 'Cell Reports'-- sugiere un efecto basal no esquelético de la antigua señalización VD/VDR en los teleósteos durante la evolución temprana, que también puede arrojar luz sobre los mecanismos subyacentes en la relación entre la deficiencia de señalización VD/VDR y la adiposidad que se ha observado en los mamíferos.