Študija blokira vnetno izgubo kosti pri boleznih dlesni | 2020

Vsebina:

Anonim

Raziskava nove študije, ki jo je vodila šola za dentalno medicino Univerze v Pennsylvaniji, dokazuje, da lahko protein, imenovan Del-1, zavira izgubo kostne mase, povezano s periodontitisom. Prav tako so ugotovili, da beljakovina omejuje aktivnost osteoklastov, celic, ki absorbirajo kostno tkivo, kar vodi do mehanistične razlage, kako lahko Del-1 prepreči izgubo kostne votline.

Ugotovitev utira pot terapevtskim intervencijam za zdravljenje parodontitisa in morda tudi drugih bolezni.

"To ni pomembno samo za parodontitis," je povedal George Hajishengallis, višji avtor na delu in profesor Thomas W. Evans Centennial na Oddelku za mikrobiologijo pri Penn Dental Medicine. "To lahko vpliva tudi na druge vnetne bolezni, pri katerih pride do izgube kostne mase, kot je osteoporoza in revmatoidni artritis."

Dodatni sodelavci Penn Dental Medicine so sodelovali z vodilnimi avtorji Jieunom Shinom in Tomokijem Maekawa, kot tudi s soavtorji Toshiharu Abe, Evlambijo Hajishengallis, Kavito Hosur in Kalyani Pyaram. Ekipa Penn je sodelovala s Triantafyllos Chavakis in Ioannis Mitroulis iz nemške tehnične univerze v Dresdnu.

"Ugotovitve poudarjajo terapevtski potencial tega endogenega protivnetnega faktorja, Del-1, pri nadaljnjih patologijah pri ljudeh, kjer se raven Del-1 zmanjša," je dejal Chavakis.

Članek se pojavi v reviji Znanost Translational Medicine .

Prejšnje študije Hajishengallisa in sodelavcev so pokazale pomembno vlogo, ki jo igra Del-1 pri zaviranju gibanja in kopičenja nevtrofilcev v tkivu dlesni pri miših, in ugotovili so, da se podoben mehanizem pojavlja za zmanjšanje vnetja v centralnem živčnem sistemu. V obeh scenarijih lahko Del-1 omeji rekrutiranje nevtrofilcev, kar preprečuje poškodbe vnetja. Pennovi znanstveniki so pokazali, da lahko uporaba Del-1 na dlesni prepreči vnetje in izgubo kosti pri mišjih modelih periodontitisa.

Vendar pa so podatki iz teh študij tudi pokazali, da učinek Del-1 na izgubo kostne mase ni bil zgolj posledica njegove inhibicije rekrutiranja nevtrofilcev.

"Ko smo primerjali Del-1 z zaviralcem nevtrofilcev z majhnimi molekulami, ki smo jih vzeli ob bok, smo ugotovili, da je Del-1 veliko bolj učinkovit pri zaviranju izgube kosti," je dejal Hajishengallis. "To nam je pokazalo, da ima Del-1 dodaten mehanizem za zaviranje izgube kostne mase, morda z delovanjem neposredno na osteoklaste."

Znano je, da se Del-1 izraža na različnih mehkih tkivih, kot so dlesni, možgani in pljuča, toda za potrditev svojih sumov, da bi lahko bila vključena tudi pri ohranjanju kosti, je raziskovalna skupina pobrala kostno tkivo za molekulo. Našli so dokaze o Del-1 na istih področjih kot osteoklastna aktivnost, nato pa so sledili z generiranjem humanih in mišjih osteoklastov in vitro in ugotovili, da se del-1 mRNA in beljakovina izražata na visoki ravni.

Osteoklasti iz miši, ki niso imeli Del-1 ali iz celičnih linij, ki nimajo proteina, bi se lahko razlikovali hitreje in močneje.

"Del-1 pravzaprav ne blokira nastajanja osteoklastov, vendar zavira proces," je dejal Hajishengallis.

Nadaljnje eksperimentiranje in vitro s humanimi osteoklasti in in vivo pri miših je identificiralo del beljakovine Del-1, ki je bil posebej pomemben za zadrževanje aktivnosti osteoklastov, čeprav so bili potrebni dodatni deli molekule, da bi imeli najmočnejšo inhibicijo vnetja in izgubo kosti. V nadaljnjih mehanističnih poskusih z različnimi deli beljakovin so raziskovalci lahko ločili protivnetno delovanje Del-1 od njegovega anti-osteoklastogenega delovanja.

"Tudi ko smo delali po Del-1 po vrnitvi nevtrofilcev, smo še vedno lahko znatno zavrli izgubo kosti," je dejal Hajishengallis.

S tem novim razumevanjem, kako lahko Del-1 zavira izgubo kostne votline - tako z zmanjševanjem vnetja kot z omejevanjem delovanja osteoklastov, ki resorbirajo kostno tkivo - so ga raziskovalci v predkliničnem modelu periodontitisa opazili, da je Del-1 bistveno zmanjšano vnetje in poškodbe tkiva ter da je bila izguba kosti bistveno manjša.

Hajishengallis in njegovi sodelavci so vključili Del-1 v druge vnetne bolezni, vključno z multiplo sklerozo, in začenjajo preučevati njegovo morebitno vpletenost v revmatoidni artritis in osteoporozo. Za razliko od nekaterih zdravil, ki se uporabljajo za zdravljenje teh bolezni, je Del-1 beljakovina, ki jo človeško telo že proizvaja, zato bi bila uporaba zdravila na osnovi Del-1 verjetno varnejša od nekaterih alternativ, zlasti za lokalne vnetne bolezni.

"Prepričan sem, da je to zdravilo, ki bi lahko delovalo pri ljudeh," je dejal Hajishengallis.