”D Vitamini” Hormon Mudur, Vitamin Mi?

Her ne kadar adı D Vitamini olarak bilinse ve yaygın olarak bir vitamin olduğu öğretilse de, D Vitamini’nin kimyasal olarak bir vitamin mi yoksa hormon mu olduğu uzun bir süredir tartışılmakta olan bir konudur. Aslında bilim insanları arasında tartışma pek de ateşli olmasa da, ara sıra yayımlanan bazı raporların D Vitamini’ni bir vitaminden ziyade hormon olarak tanıtması anlaşmazlıkları arttırmaktadır. Bu yazımızda, ola ki böyle bir tartışmaya denk gelirseniz temel bazı bilgilere sahip olabilmeniz için konuyu aydınlatmaya çalışacağız.

En temel düzeyde vitaminler ile hormonlar arasındaki fark, sentezlenebilirlikten ileri gelir. Vitaminler vücut tarafından sentezlenemezler ve diyet dahilinde besinlerden alınmak zorundadır. En klasik örneklerden biri, C Vitamini’nde karşımıza çıkmaktadır. Asıl adı askorbik asit olan C Vitamini, modern insan (Homo sapiens) türü için bir vitamindir, çünkü sentezlenemez. Evrimsel süreçte, primatların neredeyse tamamında C Vitamini sentezini sağlayan mekanizma körelmiştir. Biz de, bir primat ve maymun türü olarak, bu vitaminin sentezinden yoksunuz. Öte yandan primatlar, gine domuzları, teleost balıklar ve bazı kuşlar haricinde birçok hayvan türünde C Vitamini normal şekilde vücutta üretilebilir. Dolayısıyla bu canlılar için askorbik asit bir vitamin değildir. Canlılar, vitaminlere genellikle düşük miktarlarda ihtiyaç duyarlar. Hormonlar ise hücreler tarafından sentezlenebilen kimyasallardır. Çok az miktarda hormoın bile, bir kimyasal tepkimeyi köklü bir şekilde değiştirebilir. Bu özellikleri bakımından hormonlar, düzenleyici rol oynarlar.
Şimdi gelelim D Vitamini’ne… Bazı dikkatsizce kaleme alınan çalışmalar ve hem Avrupa hem de Amerika beslenme komisyonu D Vitamini’nin (ya da Vitamin D’nin) bir besin maddesinden çok hormona benzediğini söylemektedir. Ancak bu, maalesef sık rastlanan bir kavram hatasıdır ve bunun sebebi Vitamin D benzeri bileşenlerin (ergocalciferol, cholecalciferol, 1,25-dihydroxyvitamin D, 25-hydroxy-VitaminD ile, aşağıda farkları açıklanan kısaltmalar calcitiriol ve calcidiol) doğasını ve fonksiyonunu ayırt edememekten kaynaklanır.
Dünyanın önde gelen Vitamin D araştırmacılarından ve günümüz Vitamin D teorisinin “baba”larından biri olan, Toronto Üniversitesi’nden Ronald Vieth, çığır açan makalesi “Vitamin D Neden Hormon Değildir?”de bu konuyu titizlikle aydınlatmıştır. Biz de, bu makaleden yola çıkarak kavramları daha açık ve net bir şekilde izah edeceğiz ve bu konuyu aydınlatmaya çalışacağız. Kendisinin analizi ne kadar kesin olsa da bu tartışmayı bitirmeden önce Vitamin D’nin anlamını daha kapsamlı ve klinik olarak gerçekçi şekilde anlatan, önemsiz olmayan bir anlaşmazlık noktasından bahsedeceğiz.
Önce, Vitamin D3 (cholecalciferol) ya da D2 (ergocalciferol)‘nin kastedildiği Vitamin D var. Vitamin D, bir ya da daha fazla hormon ya da ön-hormonun (bunlara “prehormon” denir; öncül hormonlar olan “prohormon”lar ile karıştırılmamalıdır), yapısal ana maddesidir ve vitamin tanımına tam anlamıyla uyar, yani;  doğal yiyeceklerde az miktarda bulunan, normal metabolizma için gerekli olan ve diyetteki azlığı rahatsızlıklarına sebep olan organik maddeler. Vitamin D’nin kendisi (D2 ya da D3) bir hormon değildir. Yani, bir organda üretilen, diğer organlara kan aracılığı ile taşınan ve gittiği yerdeki başka bir hedef organın aktivitelerini etkileyen madde tanımına uymaz. Ayrıca cholecalciferol (Vitamin D3) molekülünden türetilen bileşimlere sekosteroidler denir.
Vitamin D’nin işlenmesi kabaca şöyle olur;
1. Karaciğer, sitokrom P450 enzimlerini kullanarak Vitamin D’yi kolayca 25(OH)D’ye hidroksile eder, bu da Vitamin D’nin dolaşımda olan ana formudur.
2. Sonra böbrekler 25(OH)D’yi, aktif hali olan 1,25-dihidroksivitamin D’ye hidroksile eder. Bu yeni maddeye aynı zamanda 1,25(OH)2D de denir ve bu da, serumdaki kalsiyumun emilimi ile salnımına doğrudan etki ederek ve serumdaki fosfat ve paratiroit hormonu arasındaki bir dizi kompleks ilişkiye etki ederek serum kalsiyumunu normal seviyesinde tutar.
Fakat iki tane, (yağda çözünen) sekosteroid olarak adlandırılan, ve hormonal olarak aktif maddeler vardır . Bunlar Vitamin D (D2 ya da D3)’den gelirler fakat belirli bir şekilde ondan farklıdırlar. Bu farklılıklar:
1. Bir kalsiyum düzenleyici hormon olan 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol). Bu hormon kalsiyum yetersizliğine karşılık olarak üretilir ve diğer steroid hormonlar gibi etki eder, yani kendisiyle aynı kökenli vitamin D reseptörü (VDR) ile etkileşerek.
2. Bir prehormon olan 25-hidroksi-VitaminD. Bu ise bir salgı bezinden salgılanan, kendinden hiç veya çok az biyolojik gücü olan, periferide aktif bir hormona dönüştürülen bir maddedir.
Ancak Vitamin D’nin metabolik ürünü olan 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol)’ün kendisi potent, pleyiotropik tamir ve bakımda çeşitli dokularda iki yüzden fazla geni hedef alan moleküler bir anahtar  görevi gören ve adaptif bir hormon olarak da işlevi olan bir secosteroid hormondur.
Kalsitriol’ün etkileri Vitamin D Reseptörü (VDR) aracılığı ile gerçekleşir. Bu reseptör ligand tarafından aktive edilen, gen ifadesini kontrol ederek bir çok genin transkripsiyonal düzenleyicisi görevini gören bir transkripsiyon faktörüdür. Yeni bilgiler gösteriyor ki 1,25 dihidroksivitaminD tarafından (1.25(OH)2D) aktive edilen VDR hem tek gen lokasyonunda hem de gen ağları seviyesinde gen ekspresyonunu ayarlar.
1. Vitamin D’nin vitamin olduğu,
2. 25-hidroksi-VitaminD’nin bir prehormon olduğu (aktif hormon olan kalsitriole periferde dönüşen bir glandüler sekresyon),
3. 1,25-dihidroksivitamin D (kalsitriol)’ün  bir sekosteroid hormon olduğu  ve iki yüzden fazla insan genini etkileyen bir moleküler anahtar görevi gördüğü, dolayısıyla transkripsiyonel gen düzenleyicisi olarak çalıştığı
göz önünde tutulursa,
Vitamin D’nin kendisini vitaminden fazla, fakat katı tanımıyla hormondan (bu işlev 1,25-dihydroviaminD (calcitiriol)’e aittir)  farklı  olarak ele almak  gerekir. Gen transkripsiyonu düzenleme fonksiyonlarını da yansıtabilmek için Vitamin D yi basit bir vitamin gibi değil; moleküler düzeyde gen transkripsiyonu düzenlemesi yapan bir vitamin, bir biyomodülatör (biyolojik düzenleyici) vitamin olarak tanımlamak daha doğru olur.
Düzenleyen: ÇMB (Evrim Ağacı)
Kaynak:
  1. ResearchGate
  2. Vieth R. Why “Vitamin D” is not a hormone, and not a synonym for 1,25-dihydroxy-vitamin D, its analogs or deltanoids. J Steroid Biochem Mol Biol 2004; 89-90(1-5):571-
  3. Cannell JJ, Hollis BW, Zasloff M, Heaney RP. Diagnosis and treatment of vitamin D deficiency. Expert Opin Pharmacother 2008; 9(1):107-18.
  4. Pike JW, Meyer MB. The vitamin D receptor: new paradigms for the regulation of gene expression by 1,25-dihydroxyvitamin D(3). Endocrinol Metab Clin North Am 2010; 39(2):255-69.
  5. Pike JW, Meyer MB, Martowicz ML, et al. Emerging regulatory paradigms for control of gene expression by 1,25-dihydroxyvitamin D3. J Steroid Biochem Mol Biol 2010; 121(1-2):130-5.
  6. Sutton AL, MacDonald PN. Vitamin D: more than a “bone-a-fide” hormone. Mol Endocrinol 2003; 17(5):777-91.

Neandertal ve İnsan Yüz Gelişimindeki Fark

New York University’s College of Dentistry (NYUCD) araştırmacıları tarafından öncülük edilen uluslararası bir araştırma ekibi tarafından, Neandertallerin yüz iskeletlerinin insanlarınkinden farklı olmasına sebep olan gelişimsel süreçleri ilk kez açıklanabildi ve bulguları Nature Communications‘da yayımlandı.

Araştırmacılar, 200.000 yıl kadar önce ortaya çıkan Neandertaller’in insanlardan (Homo sapiens) yüzün gelişimi süreci ile farklılaştığını ve iki türün bu noktada ciddi şekilde ayırt edilebileceğini gösterdi. Daha önceden de bilinen insan-neandertal yüz yapısı farkına bir ekleme daha yapılmış oldu.

Evrim süreci için düşünüldüğünde önemli bir yeri dolduran bu bilgi aynı zamanda ‘insan ve neandertallerin insan soy ağacında farklı dallar olarak düşünülmemesi’ gerektiğini öne süren teorileri de yanlışlıyor. Yüzdeki büyüme süreçlerine (pattern) dayanan araştırma iki türün birbirinden sanılandan daha da ayrı dallarda bulunduğunu ortaya çıkardı.

Mevcut araştırma ilkelden modern insana geçişi anlamak için büyük önem arz eden, Neandertal ve insan yüzü arasındaki morfolojik süreç farklılıklarını incelemek üzere düzenlendi. 

İnsanlarda kemiklerin en dış katmanları ve yüzeyleri kemikten atım yapılan (rezorpsiyon -azalma veya kemikten madde azalması olarak anlaşılmalıdır) kısım iken Neandertaller’de en dış kemik katmanı kemiğin büyümesini sağlayan depozisyon (madde üretimi veya birikmesi) işlevini gerçekleştirmektedir.

Buradan hareketle araştırmada, ilk kez genç Neandertallerin yüz iskeletlerinde gerçekleşmekte olan kemikte hücresel gelişimi (rezorpsiyon ve depozisyon) haritalamak için,  hominin fosillerinde yüz gelişimi modellendi.

Growth directions of the maxilla in the Sima de los Huesos (SH) and Neanderthals compared to modern humans. This impacts facial growth in at least two ways. (i) Extensive bone deposits over the maxilla in the fossils are consistent with a strong forward growth component (purple arrows); whereas resorption in the modern human face attenuates forward displacement (blue arrow). (ii) Deposition combined with larger developing nasal cavities in the fossils displaces the dentition forward generating the retromolar space characteristic of Neanderthals and also in some SH fossils.
Maxilla’nın gelişim yönleri sırasıyla Sima de los Huesos (arkaik hominin fosillerinin bulunduğu İspanya’da bir bölge), Neandertal ve insan için gösteriliyor. Bu gelişim şekilleri yüz gelişimini iki ayrı önemli şekilde etkiliyor : (i) Fosil maxilla’larının üzerinde bulunan kemik depozitleri dışa doğru büyüme (mor oklar) ile tutarlılık gösterirken, modern insan maxilla’sındaki rezorpsiyon ileri büyümeye engel oluyor (mavi ok) (ii) Neandertaller ve bazı SH fosilleri için belirgin bir retromolar karakteristiği oluşturan – diş gelişiminin farklı yerde gerçekleşmesi- durumunu ortaya çıkarıyor.

Araştırmada yüz kemiği gelişimi modellemelerine göre Neandertallerin maxilla olarak bilinen üst çene kemiklerinin (buradaki osteoblast’lardan kaynaklı olarak dış yüzeyinden -buna ters işleyecek bir atım veya azalma süreci gerçekleşmediğinden- sürekli büyümeye devam etmesinin bir sonucu olarak) çıkıntılı bir yapıya sahip olduğu keşfedildi.

Tüm bu işleyiş insanlarda tersine işlediğinden ‘üst çenede yapım’ yerine ‘alt çenede yıkım’ diyebileceğimiz bir süreç gerçekleşiyor ve dolayısıyla Neandertallere göre daha düz bir çeneye sahip olmamıza neden oluyor.

Ekip, araştırma sırasında çok iyi şekilde korunmuş Neandertal çocuk kafatasları (Gibraltar ve güneybatı Fransa’da bulunan La Quina’dan 1926’da çıkarılmış olan) üzerinde çalıştı. Ayrıca, Neandertallerin yüz gelişimini arkaik homininlerle (insan ve Neandertallerin ortak atası olan grup) karşılaştırmak için bu gruba ait 400.000 yıllık 4 adet hominin genç-çocuk fosil koleksiyonundan (Sima de los Huesos) yararlandılar.

Hep bizden farklı bir hominin kategorisinde olduğunu düşündüğümüz Neandertaller aslında yüz gelişimi açısından bakıldığında çok eski Afrika homininleri ile bu özellikleri bakımından çok benzerler. Buna dayanarak araştırmacılar bir sonraki adımlarını, insanların diğer homininlerden farklı olan bu yüz gelişim biçimini ne zaman ve nasıl ortaya çıkardıklarını anlamak üzere atacaklar.



Kaynak :  

  1. Bilimfili,
  2. Rodrigo S. Lacruz, Timothy G. Bromage, Paul O’Higgins, Juan-Luis Arsuaga, Chris Stringer, Ricardo Miguel Godinho, Johanna Warshaw, Ignacio Martínez, Ana Gracia-Tellez, José María Bermúdez de Castro, Eudald Carbonell. Ontogeny of the maxilla in Neanderthals and their ancestors. Nature Communications, 2015; 6: 8996 DOI:10.1038/ncomms9996