The role of Vitamin D3 in Multiple Sclerosis
Multiple Sclerosis is a neurodegenerative disease of the CNS (the Central Nervous System.) Both the myelin sheathing around nerve tissue and the axons or tissue themselves which conduct nerve impulses undergo an attack primarily mounted by the immune system. Over time this attack leaves scars called lesions which interfere with the transmission of signals to and from the brain. This immune attack against the "self" is called autoimmunity.
Epidemiologists have long observed a geographical north south gradient in MS occurrence. Moving further from earth's equator, there are more MS cases per capita. And among populations with similar genetics, those living at very high elevations are statistically less likely to contract MS than those below who live beneath a thicker layer of U.V. diminishing air.
Coastal populations where diets are rich in fish containing D3 are also less likely to have MS than inlanders in those same regions without fish in their diets.
These findings and our reliance on sunlight to produce VD3 coupled with its increasingly well documented immune system modulation have led many in the medical and research communities to suspect that a deficit of VD3 is involved in the development of multiple sclerosis.
It is beyond the scope of this article to fully describe the interactions of VD3 and immune system elements. If it were even currently possible, doing so would probably require several volumes. Of necessity, the following is only a few pertinent lines from a very long play.
Here's a snapshot of an immune system interaction.
An infectious agent like a virus or bacterium invades the body stimulating a response by the compliment system, killer T- cell and macrophage attack.
The infectious agent has molecules on it's surface that the body uses to identify it. These are called antigens. Macrophage actually engulf and dissolve invaders, they remove the antigen molecules from the invaders surface and act as APC (Antigen Presenting Cells) presenting examples of the antigen surface in order to recruit T and or B lymphocytes which produce receptors that fit the challenging antigens shape as a means of identifying it.
Next come the production of two types of cells, effectors and helpers. The helpers are those that "remember" the invading antigen by multiplying and generating more cells with surface receptors that fit it. These cells circulate throughout the body watching for the invaders return appearance. If it reappears, these cells stimulate the clonal production of both helper cells like themselves and effector cells which actually attack the challenging antigen.
Various stages of that process are controlled by messenger proteins called cytokines. There are over 100 different often structurally unrelated cytokines which fall into several families such as Interleukins (IL), Interferons (IFN) and Tumour Necrosis Factors TNF). Cytokines often work by controlling the direction of genetic transcription leading to immune cell production.
Most cytokines are very short lived, only working over short distances. Generally this short existence means that a cytokine acts only on the cell that produced it. It's called an "autocrine" effect. Those cytokines acting on other cells exhibit a "paracrine" effect. Usually that means other cells in the immediate area of the cell producing the cytokine. You'll often see that immediate area called a "micro-environment"
This is where VD3 enters. VD3 transcriptionally regulates cytokine production leading to differentiation (lineage maturation) and mitosis (multiplication) of these immune cells in subtle sometimes complex ways.
For example; 1,25(OH)/2D3 blocks animal models of (autoimmune) diabetes without generalized immuno-suppression. On the other hand VD3 actually increases the immune response by macrophage against bacteria. In some studies serum levels of 1,25(OH)/2D3 coincide with survival rates among those infected by HIV.
MS is typically characterized as presenting an elevated ratio of Th1 to Th2 cells. VD3 at least partially corrects that imbalance
VD3 influences ratios between these T-helpers reducing the over-proliferation of T and B leukocytes. this is partially caused at the hematopoietic level. that is at the point of blood cell creation in the bone marrow as well as at the point of leukocyte maturation in the thymus.
Vitamin D receptors have been found in both T and B lymphocytes maturing in the medulla of the thymus.
while glucocortical steroids limit maturation of many of these lymphocytes through apoptosis, some of those resistant to glucocorticoids may be stopped by VD3s ability to signal teir differentiation along a pathway leading to apoptosis rather than maturity as cytotoxic cells.
Vitamin d receptors are also found in cells of the lymph nodes and tonsils where VD3 down-regulates effector cell expression.
By these mechanisms VD3 actually has a biphasic effect on the immune system. Rather than a simple downregulation of immune response it blunts generalised over-proliferation of both lymphocytes and monocytes while sharpening the immune system attack on specific targets.
à part des petits mots de base....
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Le rôle de la vitamine D 3 dans la sclérose en plaques
La sclérose en plaques est une maladie neuro-dégénérative du SNC (système nerveux central). La gaine de myéline entourant le tissu nerveux et les axones ou le tissu nerveux lui-même qui assure la conduction nerveuse subissent l’un et l’autre une attaque préliminaire du système immunitaire. Dans le temps, cette attaque laisse des séquelles appelées lésions qui interfèrent dans la transmission des signaux depuis le cerveau et vers celui-ci. L’action immunitaire contre « soi-même » est appelée auto-immune.
Les épidémiologistes ont depuis longtemps observé une influence géographique Nord Sud dans la survenue de la sclérose en plaques. Plus on s’éloigne de l’Equateur, plus il y a de cas de SEP (sclérose en plaques) dans la population. Et parmi les populations aux caractéristiques génétiques similaires, ceux qui vivent à haute altitude sont statistiquement moins exposés à développer une SEP que ceux qui vivent sous une épaisse couche d’atmosphère qui filtre les ultra-violets.
Les populations côtières où l’alimentation est riche en poissons qui contiennent de la VitD3 ont moins de risques de développer une SEP que ceux qui vivent à l’intérieur des terres.
Ces découvertes et notre dépendance au soleil pour que nous produisions de la VitD3, associées avec de grandissantes connaissances de la modulation du système immunitaire ont mené les communautés de recherches médicales de suspecter qu’un déficit en vitD3 est impliqué dans le développement de la SEP.
Cela dépasse l’objectif de cet article de décrire totalement les interactions entre la VitD3 et les composants du système immunitaire. Si cela était possible, cela nécessiterait plusieurs volumes. Pour le besoin, ce qui suit représente quelques grandes lignes d’un très long sujet.
Voici un instantané de l’interaction du système immunitaire.
Un agent infectieux comme un virus ou une bactérie envahit l’organisme déclenchant une réponse du système immunitaire, l’attaque des cellules T-killer et des macrophages.
Cet agent infectieux possède sur sa surface des molécules qui permettent à l’organisme de l’identifier. On les appelle antigènes. Les macrophages englobent et dissolvent les envahisseurs, ils enlèvent les molécules de leur surface et agissent comme des cellules porteuses d’antigènes (APC) présentant des échantillons de la surface antigénique dans le but recruter des lymphocytes T et B qui fabriquent des récepteurs qui sont complémentaires et qui s’adaptent comme moyen d’identification.
Ensuite, s’ensuit la production de 2 types de cellules, les effectrices et les alliées.
Les alliées sont celles qui gardent en mémoire l’antigène envahisseur en multipliant et générant plus de cellules avec des récepteurs en surface qui s’y adaptent. Ces cellules circulent dans tout l’organisme pour surveiller un retour apparent des envahisseurs.
S’il y a réapparition, ces cellules stimulent la production clonale en même temps des cellules alliées comme elles même et des cellules effectrices qui attaquent les antigènes.
Les différents stades de ce processus sont contrôlés par des protéines messagères appelées cytokines. Il y en a plus une centaine différente, souvent de structures sans rapport entre elles et qui font partie de plusieurs familles comme les interleukines (IL), les interférons (INF) et les TNF. Les cytokines ont un mode d’action qui contrôle la direction de transcription génétique amenant à la production de cellules immunitaires.
La plupart des cytokines ont une durée de vie très courte, leur action s’exerçant sur de très courtes distances. Généralement cette courte existence signifie qu’une cytokine agit seulement sur la cellule qui l’a produite. On l’appelle effet « autocrine ».
Si les cellules exercent leur action sur d’autres cellules, on parle d’effet « paracrine ». D’habitude, cela veut dire que d’autres cellules dans l’environnement immédiat de la cellule produisent de la cytokine. Vous verrez souvent que l’environnement immédiat est appelé « microenvironnement ».
C’est là qu’intervient la VitD3. Celle-ci, de part sa transcription, régule la production de cytokine dans sa différenciation (maturation du lignage) et sur la mitose (multiplication) de ces cellules immunitaires par des moyens subtils et quelquefois complexes.
Exemple : 1.25(OH)/2D3 peut bloquer le diabète (auto-immun) de certains animaux en expérimentation sans passer par une immunosuppression généralisée. D’un autre côté, la VitD3 augmente la réponse immunitaire des macrophages vers une bactérie.
Au cours de quelques études, le taux sérique de 1.25(OH)/2D3 est proportionnel aux taux de survie de ceux infectés par le SIDA.
Une caractéristique typique de la SEP est le taux élevé de cellules Th1 en cellulesTh2. La VitD3 corrige partiellement ce déséquilibre.
La VitD3 influence les taux entre les T-allies en réduisant l’hyper prolifération des leucocytes T et B. cela est en partie effectué au niveau hématopoïétique, c'est-à-dire au stade de la création des cellules sanguines dans la moelle épinière ainsi qu’au niveau de la maturation des leucocytes dans le thymus.
On trouve des récepteurs de VitD3 sur les lymphocytes T et B en maturation dans le thymus.
Pendant que les stéroïdes glucocorticaux freinent la maturation de la plupart de ces lymphocytes pendant l’apoptosis (mort cellulaire programmée ou suicide cellulaire), les lymphocytes résistant aux glucocorticoïdes peuvent être stoppés par la capacité de la VitD3 de signaler leur différenciation tout le long de la progression menant à l’apoptosis plutôt qu’à la maturité comme les cellules cytotoxiques.
On trouve aussi des récepteurs de VitD dans les cellules des ganglions lymphatiques et les amygdales ou la VitD3calme la réponse des cellules effectrices.
Par ces mécanismes, la VitD3 possède un effet bi phasique sur le système immunitaire.
Plutôt qu’une simple baisse de régulation de la réponse immunitaire, il diminue la sur-prolifération générale des lymphocytes et monocytes tout en aiguisant l’attaque du système immunitaire sur des cibles spécifiques.
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