Kulcsfontosságú fehérje azonosított csontritkulás megelőzésében
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A csontritkulás, a porózus és törékeny csontokkal jellemezhető állapot jelentős veszélyt jelent a csontváz egészségére. A csontok, mint az emberi test fő szerkezeti támasza, létfontosságú támogatást nyújtanak. Ha a csonttömeg csökken, az nemcsak ezt a támogatást rontja, hanem az általános működést is, ami az életminőség romlásához vezet.
Ahogy az öregedő népesség körében növekszik a csontritkulás előfordulása, úgy nő a hosszú távú gondozáshoz szükséges egészségügyi források terhelése. Ezért szükséges megérteni azokat a mechanizmusokat, amelyek hozzájárulnak a csontritkulás kialakulásához, és hatékony célzott kezeléseket kell kidolgozni a hosszú távú hatások minimalizálása érdekében.
Az oszteoblasztok és az oszteoklasztok kétféle sejt, amelyek kulcsszerepet játszanak a csontszövet fenntartásában és átépülésében. Míg az oszteoblasztok csontképző sejtek, és az új csontszövetek szintéziséért és lerakódásáért felelősek, az oszteoklasztok csontlebontó sejtek, amelyek részt vesznek a régi vagy sérült csontszövet lebontásában és eltávolításában.
Az oszteoklasztok arányának növekedése csontvesztéshez vezet olyan állapotokban, mint a csontritkulás, a rheumatoid arthritis (ízületi gyulladás) és a csontáttétek (a csontokra terjedő rák). Az oszteoklasztok a makrofágok vagy monociták differenciálódásából származnak, amelyek immunsejtek típusai.
Az oszteoklasztok differenciálódásának gátlása tehát terápiás stratégiaként szolgálhat a csontvesztés megelőzésére. A csont-remodelling összetett folyamatát szabályozó pontos molekuláris mechanizmusok azonban továbbra sem tisztázottak.
Egy új tanulmányban Tadayoshi Hayata professzor, Mr. Takuto Konno és Ms. Hitomi Murachi a Tokiói Tudományos Egyetemről munkatársaival együtt mélyebbre ástak az oszteoklasztok differenciálódásának molekuláris szabályozásában. A receptor nukleáris faktor kappa B aktivátor ligandja (RANKL) általi stimuláció a makrofágok oszteoklasztokká történő differenciálódását idézi elő.
Emellett a csont morfogenetikus fehérje (BMP) és a transzformáló növekedési faktor (TGF)-β jelátviteli útvonalak is szerepet játszanak a RANKL által közvetített oszteoklaszt differenciálódás szabályozásában. A jelenlegi tanulmányban a kutatók a Ctdnep1, egy foszfatáz (a foszfátcsoportokat eltávolító enzim) szerepét próbálták megvizsgálni, amely a jelentések szerint elnyomja a BMP és a TGF-β jelátviteli útvonalakat.
A tanulmány a Biochemical and Biophysical Research Communications folyóiratban jelent meg.
Hayata professzor kijelenti: "A RANKL "gyorsítóként" működik az oszteoklasztok differenciálódásában. Az autóvezetéshez nem csak gázpedálra, hanem fékekre is szükség van. Itt azt találtuk, hogy a Ctdnep1 "fékként" működik az oszteoklasztok differenciálódásában." p>
A kutatók először a Ctdnep1 expresszióját vizsgálták RANKL-lel kezelt egerekből származó makrofágokban és kezelés nélkül kontrollsejtekben. Megállapították, hogy a Ctdnep1 expressziója nem változott a RANKL stimuláció hatására. A citoplazmában azonban granulált formában makrofágokban lokalizálódott, és oszteoklasztokká differenciálódott, eltérve más sejttípusok normál perinukleáris lokalizációjától, ami az oszteoklasztok differenciálódásában játszott citoplazmatikus funkciójára utal.
Emellett a Ctdnep1 kiütése (a gén leszabályozása) a tartarát-rezisztens savas foszfatázra (TRAP) pozitív oszteoklasztok számának növekedését eredményezte, ahol a TRAP a differenciálódott oszteoklasztok markere.
A Ctdnep1 kiütése a kulcsfontosságú differenciálódási markerek fokozott expresszióját eredményezte, beleértve az "Nfatc1"-et, a RANKL által az oszteoklasztok differenciálódásához szükséges fő transzkripciós faktort. Ezek az eredmények alátámasztják a Ctdnep1 „gátló funkcióját”, ami által negatívan szabályozza az oszteoklasztok differenciálódását. Ezenkívül a Ctdnep1 kiütése a kalcium-foszfát fokozott felszívódását is eredményezte, ami arra utal, hogy a Ctdnep1 gátló szerepet játszik a csontreszorpcióban.
Végül, bár a Ctdnep1 knockout nem változtatta meg a BMP és a TGF-β jelátviteli útvonalakat, a Ctdnep1-hiányos sejtek megnövekedett foszforilált (aktivált) fehérjéket mutattak, amelyek a RANKL jelátviteli útvonal termékei. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a Ctdnep1 oszteoklaszt-differenciálódásra gyakorolt szuppresszív hatása nem a BMP és a TGF-β jelátviteli útvonalakon keresztül, hanem a RANKL jelátviteli útvonal és az Nfatc1 fehérjeszintek negatív szabályozásán keresztül közvetíthető.
Összességében ezek az eredmények új betekintést nyújtanak az oszteoklasztok differenciálódási folyamatába, és azonosítják azokat a lehetséges terápiás célpontokat, amelyek felhasználhatók az oszteoklaszt-túlműködés miatti csontvesztés csökkentését célzó kezelések kidolgozására. A csontvesztéssel jellemezhető betegségek mellett a Ctdnep1-et a medulloblasztóma, a gyermekkori agydaganat okozójaként is azonosították. A szerzők bizakodóak, hogy kutatásaikat a csontanyagcserén túlmenően más emberi betegségekre is ki lehet terjeszteni.
Hayata professzor arra a következtetésre jut: "Eredményeink azt sugallják, hogy a Ctdnep1 szükséges a túlzott oszteoklasztogenezis megelőzéséhez. Ezek az eredmények tovább bővíthetik az arra vonatkozó ismereteket, hogy a foszforilációs-defoszforilációs hálózat hogyan szabályozza az oszteoklasztok differenciálódását, és új terápiás stratégiákat kínálhatnak a csontritkuláshoz kapcsolódó csontbetegségek kezelésére. Túlzott oszteoklaszt aktivitás."