Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας - Σαν Φρανσίσκο (UCSF) οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ποιότητα του οστού μήτρας, που αποτελεί βασικό συστατικό των οστών, ρυθμίζεται από ένα μόριο γνωστό ως μετατροπή βήτα παράγοντα ανάπτυξης.
Η διαπίστωση αυτή, λένε, υποδηλώνει πιθανή τιμή στόχου για την πρόληψη και θεραπεία των καταγμάτων των οστών που σχετίζονται με τη γήρανση και γενετικές ασθένειες.
Η μελέτη θα αναφερθεί αργότερα αυτή την εβδομάδα στο διαδίκτυο στις αρχές έκδοση των Πρακτικών της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (PNAS) .
Η ικανότητα των οστών για να αντισταθεί ζημίας εξαρτάται από τη μάζα, ή την ποσότητα, των οστών, την αρχιτεκτονική και την ποιότητα του οστού μήτρα, η ανοργανοποιημένο υλικό μεταξύ των κυττάρων.
Αρκετές μοριακής παράγοντες έχουν αποδειχθεί να ρυθμίζουν τη μάζα και την αρχιτεκτονική των οστών. Μέχρι στιγμής, ωστόσο, καμία δεν έχει αποδειχθεί για τη ρύθμιση των οστών μήτρα, η οποία είναι υπεύθυνη για την ελαστικότητα των οστών και σκληρότητα.
Έχει σημειωθεί σημαντική διαφωνία για το αν η ποιότητα της μεσοκυττάριας ουσίας των οστών ποικίλλει μεταξύ των ατόμων και, εάν ναι, κατά πόσον θα μπορούσε να τροποποιηθεί για θεραπευτικούς λόγους. Σε κάθε περίπτωση, μέχρι τώρα, οι επιστήμονες έχουν έλειπε μια στρατηγική για τη μέτρηση της ποιότητας του και πειράγματα από τις επιπτώσεις της, λέει ο κύριος συγγραφέας της μελέτης Ταμάρα Alliston, PhD, επίκουρος UCSF επίκουρος καθηγητής Βιολογίας Κυττάρου και ιστών.
Στην παρούσα μελέτη, η ομάδα διερεύνησε κατά πόσο μετατροπή βήτα αυξητικός παράγοντας (TGF-α) ρυθμίζει τις ιδιότητες των οστών μήτρας, επειδή υπήρχαν ενδείξεις ότι θα μπορούσε. TGF-A είναι γνωστό ότι παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη των κυττάρων οστεοβλαστών, που παράγουν μεσοκυττάριας ουσίας των οστών.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν την αξιολόγησή τους σε πέντε ομάδες ποντίκια γενετικά για να παράγουν διαφορετικά επίπεδα του TGF-σύστημα σηματοδότησης στο εσωτερικό οστεοβλάστες, και, για λόγους σύγκρισης, υπό κανονικές συνθήκες, ή τα ποντίκια «άγριου τύπου». Μετά τα ζώα είχαν ευθανασία, η ομάδα χρησιμοποιείται πολύ ευαίσθητα όργανα έχουν αναπτυχθεί στο επιστήμες των υλικών - σε ατομική δύναμη μικροσκοπία, ακτίνων Χ και μικρο-Raman φασματοσκοπία - για τη μέτρηση των ιδιοτήτων της ουσίας των οστών ανεξάρτητα από την οστική μάζα και την αρχιτεκτονική. Μπορούν, επίσης, σε σύγκριση με την αντίσταση του οστά »στο κάταγμα σε μια δοκιμή κάμψης.
Τα αποτελέσματα ήταν αξιοσημείωτα, σύμφωνα με Alliston. Στα ζώα γενετικά για να παράγουν υψηλά επίπεδα του TGF-A, οι μετρήσεις της οστικής μήτρας αναφέρεται αυξημένη ευαισθησία σε κατάγματα. Η μήτρα ήταν λιγότερο ελαστικό, λιγότερο σκληρά και περιείχαν τα χαμηλότερα επίπεδα του φωσφορικού ασβεστίου ορυκτών. Επιπλέον, τα οστά των ζώων ήταν λιγότερο ανθεκτικά σε κάταγμα στον έλεγχο κάμψης.
Αντίθετα, στα ζώα με τα χαμηλά επίπεδα του TGF-β της μεσοκυττάριας ουσίας των οστών ήταν πιο ελαστική, πιο σκληρά, είχαν υψηλότερη συγκέντρωση και τα μεταλλικά και τα οστά συνολική μάζα είχε αυξηθεί. Επιπλέον, τα οστά ήταν πιο ανθεκτικά στην κάταγμα στον έλεγχο κάμψης.
Τα οστά μελετήθηκαν περιλαμβάνονται το μηριαίο οστούν, το κνημιαίο και calvarial βρεγματικά οστά.
"Αυτή είναι η πρώτη απόδειξη ότι οι ιδιότητες της ουσίας των οστών μπορεί να ρυθμίζεται από έναν παράγοντα ανάπτυξης και ότι με την τροποποίηση του TGF-ένα μονοπάτι, συγκεκριμένα, αυτές οι ιδιότητες μπορούν να ελεγχθούν», λέει ο Alliston.
Η μελέτη προτείνει, λέει, ότι TGF-β μπορεί να είναι στοχευμένες για την κλινική παρέμβαση σε ασθενείς. «Μειώνοντας TGF-σύστημα σηματοδότησης στο κατάλληλο σημείο του σώματος, μπορεί να είμαστε σε θέση να βελτιώσει την ποιότητα των οστών για την πρόληψη είτε της ζημίας που συμβαίνει στην οστεοαρθρίτιδα και η οστεοπόρωση, ή να βελτιώσουν την ποιότητα και την ταχύτητα της επισκευής των οστών μετά από κάταγμα οστού, κοινή εμφύτευση, οδοντικά εμφυτεύματα ή μόσχευμα οστού.
Αυτή η στρατηγική θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμο για τη γήρανση γενιές του baby boom, όπως από κοινού θεραπεία αντικατάστασης συχνά αποτυγχάνει κατά τη διάρκεια των ετών, λέει ο Alliston. Αντικαταστάσεις ισχίου, για παράδειγμα, συχνά αποτυγχάνουν εντός 15 ετών, και μια δεύτερη αντικατάστασης παίρνει μια σημαντική διοδίων στο σώμα. Ένα πρόσωπο που λαμβάνει μια αντικατάσταση ισχίου σε ηλικία 55 ετών ή 60 γενικώς θα απαιτούσε μία δεύτερη από την ηλικία των 70 ετών.
«Αν μπορούσαμε να μειώσει την παραγωγή του TGF-β στην περιοχή του μοσχεύματος, μπορεί να είμαστε σε θέση να ενισχύσει την ποιότητα του οστού που διαμορφώνεται», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Guive Balooch, ΒΑ, στο Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών UCSF στην προφορική και Κρανιοπροσωπική Επιστημών και τον καταμερισμό της βιοτεχνολογίας.