הווארד יוז רפואי במכון (HHMI) חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד מצאו כי הם יכולים להגדיל את מסת העצם אצל עכברים באמצעות tweaking את הצורה של החלבון רגולטוריות.
HHMI החוקר ג'רלד Crabtree ו HHMI predoctoral עמית מונטה וינסלו מדווחים כי מעט להגדיל את פעילותו של פרוטאין הנקרא NFATc1 גורמת להצטברות עצם מסיבי, טוען כי חלבונים NFATc1 או אחרים המווסתים את פעילותה יגרום מטרות טובות עבור תרופות לטיפול באוסטיאופורוזיס. הם מדווחים על ממצאיהם במחקר שפורסם בגיליון יוני 6, 2006, של Developmental Cell .
ב החוליות, עצם הרף נוצר נשברת לאורך כל החיים. תאים הנקראים osteoclasts ברציפות לבזות העצם, בעוד תאים הנקראים osteoblasts לחדש אותו.
"באופן אידיאלי, הם באיזון מושלם", אמר Crabtree, המחבר הראשי של המחקר. "במהלך חיים שלמים, ואם הכל ילך כשורה, נוכל לשמור על מסת העצם כמעט זהה בדיוק." עם זאת, אם האיזון מופר, ועצם יותר נהרסת מאשר נוצר, התוצאות אוסטאופורוזיס, הגדלת הסיכון לשברים.
המחקר החדש נבעה סקרנות החוקרים על דיווחים כי חולים שטופלו בתרופה ציקלוספורין - נתון לעתים קרובות מדכאים את המערכת החיסונית לפני השתלות איברים - נטו לאבד מסת העצם. חולים אלו היו גם בסיכון מוגבר לשברים בעצמות, אמר המחבר וינסלו הראשון, שהוביל את המחקר כעמית HHMI predoctoral במעבדה של Crabtree. וינסלו עובד כעת כעמית דוקטורט במעבדתו של החוקר HHMI טיילר נסיכים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס.
ציקלוספורין מעכב קומפלקס חלבון איתות המכונה calcineurin, אשר מבחינה כימית משנה את המשפחה NFATc של חלבונים. שינוי זה משנה את צורתו. עם הצורה החדשה שלה, NFATc יכול לעבור לתוך הגרעין של התא, שם הוא יכול לעורר את ההפעלה של גנים רבים. אמנם הראו בתחילה להסדיר תפקוד התא החיסונית, NFATc גם פונקציות בתאים אחרים להסדיר פיתוח לב, היווצרות כלי דם, פיתוח פונקציה עצביים, פיתוח שרירים. תפקידה נראה תלוי זמן ומקום ההפעלה שלה, כמו מפתח תלוי הקשר במחשב. בעצם, זה NFATc1 זה נראה חשוב במיוחד.
מאז אנשים עם אובדן מודחקים calcineurin / NFATc ניסיון עצם הפעילות, וינסלו, Crabtree, וחבריהם רצו לראות אם מסלול זה יהיה תפקיד חשוב בהתפתחות העצמות גם כן. הם חקרו עכברים שעברו מוטציה, שבה NFATc1 ב osteoblasts היה שונה, כך שזה יכול לעבור בקלות רבה יותר לגרעין ולהיות קצת יותר פעילה מהרגיל.
עכברים עם NFATc היפראקטיבי osteoblasts שלהם היה גידול עצום מסת העצם בהשוואה לעכברים רגילים, דבר המצביע על כך את האיזון בין היווצרות העצם והתמוטטות הזהיר.
כאשר החוקרים בדקו את התאים בעכברים אלו, הם גילו כי למעלה ויסות איתות NFATc ב osteoblasts גדל מספרם של שני סוגי התאים העצם. "היה ברור כי פעילות מוגברת NFATc osteoblasts מושפע הן osteoblasts ו osteoclasts," אמר וינסלו.
החוקרים מצאו כי עכברים הראו פעילות מוגברת NFATc osteoblasts שלהם היה הרבה יותר מאותם תאים יוצרי עצם, אשר הסביר את הגידול מסת העצם. הם גם מצאו הסבר אפשרי למה יש osteoclasts העצם הורסים יותר. Osteoblasts עם NFATc היפראקטיבי הביעו רמות גבוהות יותר של חלבונים דלקתיים בשם chemokines, אשר לקדם פיתוח osteoclast.