Сверхактивные популяции остеокластов могут приводить к различным заболеваниям, таким как остеопороз, артрит и рак.
Регулирующие функции белка
Исследователи обнаружили новую функцию белка, который регулирует остеокласты — клетки, которые разрушают кости, и это может проложить путь к созданию новых методов лечения для предотвращения потери костной массы.
- Ремоделирование костей в организме представляет собой тонкий баланс между остеобластами, клетками, которые производят кость, и остеокластами, клетками, которые ее разрушают. Такие заболевания, как остеопороз, артрит и периодонтит, вызывают потерю костной массы и связаны с увеличением активности остеокластов.
- Исследователи из Пенсильванского университета и их коллеги предлагают новое понимание регуляции остеокластов в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, которое потенциально проливает свет на дисбаланс, который может привести к заболеванию.
- Исследование определило белок IFT80 как ключевой компонент в контроле популяций остеокластов. Исследователи также обнаружили, что у мышей, у которых отсутствовал IFT80, популяция остеокластов была больше, чем ожидалось, и у них развилась тяжелая остеопения.
«Когда вы думаете о переводе в клинику, мы считаем, что это открытие очень важно», — говорит Шуин (Шери) Янг, доцент Школы стоматологической медицины Пенсильвании и старший автор исследования. «Когда мы начинаем понимать механизм и функцию гена IFT80, мы можем рассматривать его как потенциальную терапевтическую мишень. Например, терапия на основе ДНК или мРНК, которая вводит этот белок, может помочь в лечении некоторых заболеваний костей».
Увидев более раннее исследование в журнале Nature Cell Biology, Ян и его коллеги заинтересовались IFT80. Это исследование показало, что IFT, или внутрижгутиковые белки, участвуют в транспорте белков Т-клеток. Лаборатория Ян изучает эти белки, и открытие привлекло ее внимание, поскольку Т-клетки и остеокласты производятся из гемопоэтических стволовых клеток, предшественников клеток крови.
IFT помогают в формировании ресничек, которые представляют собой антенноподобные органы чувств, отходящие от клеток, путем транспортировки белков от основания реснички к ее кончику и обратно.
Ян и его коллеги ранее продемонстрировали, что IFT играют ключевую роль в регуляции остеобластов и хондроцитов, клеток, которые поддерживают хрящ, из мезенхимальных стволовых клеток, которые производят и поддерживают кость, хрящ и другие типы тканей.
Чтобы исследовать роль IFT80 конкретно в остеокластах, группа Янга разработала нокаутную линию мышей, в которой отсутствовал белок в предшественниках остеокластов. Примечательно, что они обнаружили, что у этих животных был значительно меньший объем костей по сравнению с нормальными мышами, а количество остеокластов у них почти удвоилось. «Это была кардинальная перемена», — говорит Ян.
Исследователи обнаружили, что IFT80 предотвращает появление клеток-предшественников остеокластов, резорбирующих кость, и ингибирует созревание остеокластов.
Дальнейшие эксперименты показали, что IFT80 взаимодействует с белком, называемым Cbl-b, в пути деградации белка, регулируемом небольшим регуляторным белком убиквитином в остеокластах. Команда Янга обнаружила, что IFT80 предотвращает расщепление Cbl-b, а Cbl-b обычно расщепляет другой белок, называемый TRAF6. TRAF6 обычно способствует продукции остеокластов, поэтому, разрушая TRAF6, IFT80 ингибирует дифференцировку остеокластов.
После TRAF6 исследовательская группа также обнаружила доказательства того, что IFT80 подавляет сигнальный путь, регулируемый белками RANKL и RANK.
Читайте также:
Недавние исследования показывают, что новая цель лечения может значительно противодействовать потере костной массы, что вызывает оптимизм среди специалистов. Врачи отмечают, что традиционные методы терапии часто не обеспечивают достаточной эффективности в борьбе с остеопорозом и другими заболеваниями, связанными с потерей костной ткани. Новые подходы, направленные на стимуляцию клеток, ответственных за образование костей, могут изменить ситуацию.
Медики подчеркивают важность комплексного подхода, который включает не только медикаментозное лечение, но и изменения в образе жизни, такие как физическая активность и правильное питание. Врачи уверены, что с внедрением новых методов терапии удастся не только замедлить процесс потери костной массы, но и восстановить уже утраченные объемы. Это открывает новые горизонты в лечении заболеваний, связанных с костной системой, и дает надежду пациентам на улучшение качества жизни.
Недавние исследования в области медицины вызывают большой интерес среди специалистов и пациентов, поскольку новая цель лечения обещает эффективное противодействие потере костной массы. Многие эксперты отмечают, что это открытие может существенно изменить подход к лечению остеопороза и других заболеваний, связанных с ослаблением костной ткани. Пациенты, страдающие от этих недугов, выражают надежду на улучшение качества жизни и снижение риска переломов. Врачебное сообщество активно обсуждает перспективы применения новых методов, которые могут не только замедлить процесс потери костной массы, но и способствовать восстановлению уже утраченной ткани. Это вызывает оптимизм и вдохновение, так как многие люди ждут от науки решений, которые помогут сохранить здоровье и активность на долгие годы.
IFT80 мишень для вмешательства
Чтобы проверить идею о том, что IFT80 является потенциальной мишенью для вмешательства при нарушениях потери костной массы, исследователи сверхэкспрессировали IFT80 на мышиной модели, которая обычно испытывает потерю костной массы, вызванную сверхактивными остеокластами. Это эффективно подавляло активацию RANK/RANKL, снижало выработку остеокластов и увеличивало объем костей у мышей.
Это первое исследование, которое связывает IFT80 с ролью в остеокластах и обнаруживает, что IFT80 контролирует путь деградации белка и служит негативным регулятором во время дифференцировки остеокластов. Эти особенности делают его ценной мишенью для потенциального терапевтического вмешательства, говорит Ян.
«В настоящее время существует большой интерес к тому, как организм способствует дифференцировке остеокластов», — говорит она. «С таким количеством заболеваний, связанных с избыточной потерей костной массы — остеопорозом, пародонтитом, ревматоидным артритом и даже переломами — существует большая потребность в поиске способов решения проблемы потери костной массы и восстановления баланса в ремоделировании кости».
Исследование финансировалось Национальным институтом здравоохранения.
Вопрос-ответ
Как предотвратить потерю костной массы?
Физическая нагрузка, особенно силовая тренировка, помогает сократить потери костной ткани и предотвратить падения. Подходящими для пожилых людей считаются силовые тренировки и финская ходьба, которые должны выполняться 3–4 раза в неделю, по меньшей мере, по полчаса.
Какой препарат блокирует разрушение костной ткани?
Препаратами первой линии для лечения остеопороза являются бисфосфонаты. Они подавляют разрушение костной ткани, именно поэтому их называют антирезорбтивными препаратами.
Какие лекарства для улучшения плотности костной ткани?
КальцийВитамин D. КальцитриолЗаместительная гормональная терапия (ЗГТ)Селективные модуляторы эстрогеновых рецепторов (СМЭР)БисфосфонатыТиазидные диуретикиКальцитонин
Можно ли восстановить плотность костей?
Да, можно. Есть несколько групп лекарственных препаратов различных по механизму действия, направленных на восстановление плотности костной ткани. В зависимости от клинической ситуации каждому пациенту подбирается оптимальный вариант лечения.
-
Читайте также:
Советы
СОВЕТ №1
Изучите информацию о новых методах лечения, направленных на сохранение костной массы. Обратите внимание на клинические испытания и исследования, которые могут предложить инновационные подходы к профилактике остеопороза и другим заболеваниям, связанным с потерей костной ткани.
СОВЕТ №2
Регулярно проходите обследования у врача для оценки состояния костной ткани. Это поможет выявить возможные проблемы на ранних стадиях и своевременно начать лечение, если это необходимо.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на свой рацион. Убедитесь, что он богат кальцием и витамином D, которые играют ключевую роль в поддержании здоровья костей. Рассмотрите возможность добавления в рацион молочных продуктов, зелени и рыбы.
СОВЕТ №4
Включите физическую активность в свою повседневную жизнь. Упражнения с нагрузкой, такие как ходьба, бег или силовые тренировки, способствуют укреплению костей и могут помочь замедлить их потерю.
