Vitamin D-mitochondria cross-talk could modulate the signaling pathway involved in hypertension development: a translational integrative overview

Abstract

El déficit de vitamina D es una pandemia a nivel mundial y trae como consecuencia osteoporosis, hipertensión arterial (HTA) y otras enfermedades cardiovasculares. A nivelcelular produce mayor carga oxidativa, marcadores inflamatorios y dano˜ mitocondrial. Existe cada vez más evidencia sobre el protagonismo de la vitamina D en la regulación del sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAAS), con posibles implicancias cardiovasculares así como para el sistema inmunológico. Valores de vitamina D inferiores a 25 ng/mL se relacionan con un aumento de tono vascular mediado por la contracción del músculo liso, ya sea a través de efectos directos sobre las células vasculares del músculo liso, sobrerregulación del RAAS, y/o a través de la modulación del metabolismo del calcio con hiperparatiroidismo secundario; lo cual predispone en los pacientes a desarrollar hipertrofia del ventrículo izquierdo y de la pared vascular originando HTA. En este trabajo se realizó una revisión de los principales mecanismos involucrados en el desarrollo de la HTA asociados al déficit de vitamina D. Entre ellos se destaca el vínculo que se establece entre los niveles de fosfato inorgánico extramitocondrial, sus principales hormonas reguladoras ----como la vitamina D----, el aparato cardiovascular, las especies reactivas del oxígeno y el metabolismo mitocondrial. El papel del receptor de vitamina D a nivel mitocondrial y la regulación de la cadena respiratoria influirían en el remodelamiento arterial, ya que su activación reduciría el dano˜ oxidativo y preservaría la vida celular. No obstante, existen aspectos aún no comprendidos sobre la intrincada red de senalización ˜ que resultan simples en ensayos experimentales, pero complejos en los estudios clínicos. En este sentido, la concreción de nuevos estudios como el VITAL podría clarificar, y así apoyar o refutar, los posibles beneficios de la vitamina D en la enfermedad cardiovascular hipertensiva.

Vitamin D deficiency is a worldwide pandemic and results in osteoporosis, hypertension, and other cardiovascular diseases. At the cellular level, it produces significant oxidative stress, inflammatory markers, and mitochondrial damage. There is increasing evidence about the role of vitamin D in the regulation of the renin-angiotensin-aldosterone system (RASS). Moreover, the evidence involves cardiovascular complications, as well as the immune system disorders. Vitamin D values below 25ng/mL are related to an increase in vascular tone mediated by smooth muscle contraction. Also, it can produce direct effects on vascular smooth muscle cells, RASS overregulation, modulation of calcium metabolism, and secondary hyperparathyroidism; which predisposes patients to develop hypertrophy of the left ventricle and vascular wall causing hypertension. In this work, we reviewed the main mechanisms involved in the development of hypertension due to vitamin D deficiency. Among them, the link established between the levels of extramitochondrial inorganic phosphate, its main regulatory hormones -such as vitamin D-, the cardiovascular system, reactive oxygen species, and mitochondrial metabolism. The role of the mitochondrial vitamin D receptor and the regulation of the respiratory chain would influence arterial remodeling since its activation would reduce oxidative damage and preserve cell life. However, there are aspects not yet understood about the intricate signaling network that was simple in experimental trials, but complex in clinical studies. In this way, the completion of new studies as VITAL, could clarify and thus support or refute the possible benefits of Vitamin D in hypertensive cardiovascular disease.