Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Nowo odkryte komórki kości nadzieją na leczenie osteoporozy i innych chorób szkieletu

Recommended Posts

Nowo odkryty rodzaj komórek kości może stać się celem przyszłych terapii leczących osteoporozę i inne schorzenia szkieletu. Komórki, nazwane osteomorfami, zostały odkryte we krwi i szpiku przez naukowców z Garvan Institute of Medical Research. Wiemy już, że łączą się tworząc komórki kościogubne – osteoklasty – które zgodnie ze swoją nazwą mają zdolność do rozpuszczania i resorpcji tkanki kostnej.

Osteomorfy mają unikatowy profil genetyczny co jest potencjalnie bardzo obiecującą cechą, gdyż być może uda się to wykorzystać do terapii biorącej na cel dokładnie te komórki. To odkrycie zmienia reguły gry, gdyż nie tylko pomaga w zrozumieniu biologii kości, ale potencjalnie otwiera drogę do leczenia osteoporozy. W osteoplastach dochodzi do ekspresji kilkunastu genów, które wydają się mieć związek z tą chorobą kości, mówi współautor badań, Tri Giang Phan.

Szkielet to, jak mówią autorzy badań, dynamiczny organ, który przez całe nasze życie jest ciągle przebudowywany w reakcji na bodźce ze środowiska. Na poziomie molekularnym dochodzi do nieustannych zmian. Wyspecjalizowane komórki rozpuszczają starą tkankę kostną i budują nową. Takie przemodelowanie to wspólny wysiłek dwóch rodzajów komórek, osteoklastów absorbujących starą tkankę i osteoblastów, które tworzą nową. Ich skuteczne działanie wymaga dobrej koordynacji w czasie i przestrzeni. Zaburzenie równowagi działania tych komórek prowadzi do osłabienia kości, w tym do osteoporozy.

O ile nauka dobrze rozumie role osteklastów w rozwoju takich chorób jak osteoporoza, to ich biologia jest znacznie słabiej poznana. Dlatego właśnie naukowcy z Garvan Institute chcieli się im bliżej przyjrzeć. Podczas badań na modelu mysim zauważyli, że osteoklasty robią zadziwiającą rzecz – dzielą się na mniejsze komórki, a potem łącząc, ponownie tworząc osteoklasty.

To zupełnie nieznany dotychczas proces. Do tej pory uważano, że gdy osteoklasty wykonają swoją robotę, zachodzi apoptoza i komórki giną. Zauważyliśmy jednak, że przechodzą one swoisty recykling, w podczas którego dzielą się i łącza ponownie. Być może proces ten wydłuża ich życie. Odkryliśmy też te podzielone komórki w krwi i szpiku, co wskazuje, że przemieszają się one do innych części szkieletu. Mogą stanowić rezerwę dla innych komórek w miejscach, gdzie są potrzebne, stwierdza doktor Michelle McDonald.

Szczegółowe badania wykazały też, że nowo odkryte komórki włączają liczne geny. Do ekspresji wielu z nich dochodzi też w osteoklastach, ale ekspresja niektórych była czymś nowym. To na przekonało, że mamy do czynienia z nowym typem komórek, które nazwaliśmy osteomorfami, wyjaśnia Weng Hua Khoo.

Następnie, we współpracy z kolegami z Imperial College London, uczeni z Garvan zbadali, co się tanie, gdy w modelu mysim wyłączą 40 genów aktywowanych w osteomorfach. Okazało się, że wyłączenie 17 z nich wpłynęło na ilość tkanki kostnej i wytrzymałości kości. Gdy uczeni przejrzeli bazy danych ludzkiego genomu stwierdzili, że te 17 genów powiązanych jest u ludzi z występowaniem dysplazji kostnych oraz kontrolą mineralizacji kości. To pokazało, jak ważne są osteomorfy mówi doktor Peter Croucher.

W podsumowaniu swoich badań naukowcy stwierdzili, że geny osteomorfów odgrywają rolę w patogenezie zarówno rzadkich monogenicznych jak i częstych poligenicznych chorób układu kostnego, takich jak osteoporoza.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania szczątków kostnych z Herkulaneum pokazały, że kobiety i mężczyźni zamieszkujący starożytne miasto nie jedli tych samych produktów. Analiza stabilnych izotopów węgla i azotu z aminokwasów kolagenu kości 17 osób (11 dorosłych mężczyzn i 6 dorosłych kobiet) wskazała, że kobiety spożywały więcej produktów ze zwierząt lądowych i lokalnie hodowanych owoców i warzyw, a w diecie mężczyzn było więcej droższych ryb.
      Autorami publikacji z pisma Science Advances są naukowcy z University of York, Parków Archeologicznych Herkulaneum i Pompejów oraz z Museo delle Civiltà di Roma.
      Za cel tego badania postawiono sobie określenie zmienności dietetycznej w tej unikatowej próbce rzymskiego społeczeństwa z rozdzielczością, która wcześniej była nieosiągalna [...] - napisali naukowcy.
      Szczątki zmarłych w wyniku wybuchu Wezuwiusza w 79 r. dają unikatową szansę na zbadanie stylu życia starożytnej społeczności, która żyła i zginęła razem. Źródła historyczne często napomykają o różnym dostępie do pokarmów w rzymskim społeczeństwie, ale rzadko mamy do czynienia z bezpośrednimi dowodami i danymi ilościowymi - podkreśla prof. Oliver Craig z Wydziału Archeologii Uniwersytetu Yorku.
      Odkryliśmy znaczące różnice dot. proporcji morskich i lądowych produktów spożywanych przez kobiety i mężczyzn [...].
      Jak wyliczyli naukowcy, w porównaniu do kobiet, mężczyźni uzyskiwali średnio o ok. 50% więcej białka ze źródeł morskich. Spożywali też nieco więcej zbóż. Kobiety pozyskiwały za to więcej białek zwierząt lądowych oraz lokalnie hodowanych owoców i warzyw.
      Mężczyźni z większym prawdopodobieństwem byli bezpośrednio zaangażowani w rybołówstwo i inne działania związane z morzem. Generalnie zajmowali bardziej uprzywilejowaną pozycję w społeczeństwie i byli wcześniej uwalniani od niewolnictwa, co dawało im większy dostęp do drogich towarów, np. świeżych ryb - wyjaśnia doktorantka Silvia Soncin.
      Dzięki nowemu podejściu akademicy byli w stanie dokładniej opisać starożytną dietę, tak by porównać ją z późniejszymi nawykami żywieniowymi. Zespół sugeruje, że ryby i owoce morza stanowiły większą część diety mieszkańców Herkulaneum niż przeciętnej współczesnej diety śródziemnomorskiej. Zboża miały zaś mniejsze ogólne znaczenie w porównaniu do typowej diety śródziemnomorskiej (wg definicji sformułowanej w latach 60.). Trzeba będzie jeszcze ustalić, czy wzorzec ten był charakterystyczny dla starożytnych społeczeństw śródziemnomorskich, czy też raczej cechował miejscowości przybrzeżne, takie jak Herkulaneum.
      Dieta mieszkańców Herkulaneum nie tylko wskazuje na nawyki żywieniowe, ale i konfrontuje nas ze społeczeństwem zorganizowanym według innych reguł niż współcześnie. Był to świat, gdzie rutynowy dostęp do określonych pokarmów zależał nie od głodu czy możliwości zakupu, ale od [...] płci, warunków społecznych czy pochodzenia etnicznego - podkreślił dyrektor Parku Archeologicznego Herkulaneum.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Muzeum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie ogłosiło konkurs na imię dla mamuta. Szkielet mamuta włochatego stoi w sali głównej. Pomimo że od 64 lat mamut jest symbolem Muzeum Geologicznego PIG-PIB, do dziś nie ma imienia. Czas to zmienić! Zgłoszenia [DOCX] z propozycjami imienia są przyjmowane od 12 lipca do 12 września. Można je przesyłać mailem na adres konkurs.muzeum@pgi.gov.pl albo wrzucić do urny podczas wizyty.
      Etapy konkursu
      Spośród zgłoszonych propozycji komisja konkursowa wybierze trzy, które wezmą udział w głosowaniu (17-23 września) w czasie Festiwalu Nauki. Wybierz jedno z trzech imion na karcie do głosowania, stawiając krzyżyk w odpowiedniej rubryce. Wyślij kartę na adres mailowy konkurs.muzeum@pgi.gov.pl, a jeśli jesteś w Muzeum, wrzuć kartę do urny konkursowej. Karta do głosowania będzie dostępna na stronie od 17 września.
      Wynik głosowania ma być ogłoszony w Muzeum Geologicznym 26 września, a na stronie placówki 27 września. Na zakończenie Festiwalu Nauki, podczas urodzin dinozaura Dyzia, nadamy mamutowi wybrane przez Was imię. Dziesięć osób wygra nagrodę - okaz geologiczny.
      Historia szkieletu mamuta i Dyzia
      Szkielet mamuta włochatego został zrekonstruowany latem 1957 r. z materiału kostnego ze stanowiska Pyskowice (w latach 50. w okolicach Pyskowic i Rudzieńca działała kopalnia piasku). Rekonstrukcję wykonali prof. dr Zbiegniew Ryziewicz i dr Teresa Czyżewska z Uniwersytetu Wrocławskiego. Jak napisano na stronie placówki, prace techniczne (konserwacja, uzupełnienia i wypełnienia materiału kostnego gipsem, konstrukcje nośną szkieletu) wykonali pracownicy Muzeum pod nadzorem autora rekonstrukcji. Brakujące elementy szkieletu zostały pozyskane z Górnośląskiej Stacji Terenowej PIG, Muzeum Górnośląskiego w Bytomiu i Muzeum we Wrocławiu. Eksponat ma 3,15 m wysokości i 5,70 m długości. Długość ciosów wynosi 3,5 m.
      Dyzio, o którego urodzinach wspominaliśmy, jest słynnym dinozaurem z nadrodziny celofyzoidów (Coelophysoidea), którego tropy zostały odnalezione przez dr. Gerarda Gierlińskiego z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego w okolicach Sołtykowa w Górach Świętokrzyskich. Jego rekonstrukcję można oglądać w Muzeum Geologicznym w Warszawie. Model wykonała w 1997 r. rzeźbiarka Marta Szubert.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Metastatyczne nowotwory piersi najczęściej dają przerzuty do kości. Przerzuty takie często udaje się ustabilizować i zarządzać nimi przez długi czas. Czasem jednak dochodzi do wznowy. Badania prowadzone właśnie przez naukowców z Baylor College of Medicine pomagają wyjaśnić, dlaczego nowotwory piersi z receptorem estrogenowym (ER+) dają wznowy w kościach, a następnie innych tkankach
      Naukowcy pracujący na modelach zwierzęcych zauważyli, że komórki kości otaczające guz ER+ tworzą środowisko, które zmniejsza ekspresję receptorów estrogenowych w tych komórkach, co prowadzi do oporności na terapię endokrynną. Wyniki tych badań opublikowano w piśmie Developmental Cell. Podczas innych badań ten sam zespół naukowy stwierdził – o czym możemy przeczytać na łamach Cell – że mikrośrodowisko kości prowadzi do takiego przeprogramowania komórek nowotworowych, które wspomaga przerzuty.
      Przerzuty do innych organów to główna przyczyna zgonów z powodu nowotworów. Moje laboratorium interesuje się tym od wielu lat, mówi profesor Xiang H.-F. Zhang. Nowotwory piersi najczęściej dają przerzuty do kości. Tajemnicą jednak pozostaje, dlaczego w ponad 2/3 przypadków, przerzuty nie ograniczają się do kości, ale pojawiają się też w innych organach, prowadząc do śmierci.
      Naukowcy wykorzystali cały szereg technik badawczych, dzięki którym stwierdzili, że mikrośrodowisko kości ułatwia dalsze przerzutowanie nowotworów piersi i prostaty do kolejnych organów. Odkryliśmy, że mechanizm ten jest napędzany przez epigenetyczne przeprogramowanie, które nadaje komórkom nowotworowym rozprzestrzeniającym się z kości właściwości podobne do komórek macierzystych.
      Ku naszemu zdziwieniu okazało się, że gdy komórki nowotworu z receptorem estrogenowym (ER+) umiejscowią się w kościach, zmniejszają ekspresję receptora estrogenowego, co czyni je mniej podatnymi na terapie skierowane nakierowane na ten receptor. Odkryliśmy, że do zmiany takiej prowadzą komórki osteogenne, dodaje doktor Igor Bado.
      Interakcja komórek nowotworowych z komórkami osteogennymi prowadzi też do zainicjowania zmian w ekspresji genów, które nadają komórkom nowotworowym właściwości podobne do komórek macierzystych, takie jak możliwość odnawiania się i różnicowania w różne typy komórek.
      Odkryliśmy, że mikrośrodowisko kości działa jak stacja zasilająca dla komórek nowotworowych, zwiększając ich możliwość przerzutowania do innych organów. Badania te wspierają hipotezę mówiącą, że wiele przerzutów może być inicjowanych nie w guzie pierwotnym, ale w guzach wtórnych, dodaje Weijie Zhang.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dr Jakub Waldemar Trzciński z Politechniki Warszawskiej (PW) pracuje nad alternatywą dla doustnej terapii osteoporozy. W ramach projektu AlendroSkin powstanie środek do naskórnego stosowania. Nowoczesna nanoformulacja pomoże chorym na osteoporozę, a także pozwoli skuteczniej zapobiegać utracie masy kośćca u osób z grupy ryzyka.
      Obecnie profilaktyka i farmakoterapia osteoporozy opierają się na środkach doustnych, które zawierają niehormonalne pochodne bisfosfonianowe, m.in. kwas alendronowy. Jak podkreślono w komunikacie uczelni, obarczony jest on bardzo niską biodostępnością z przewodu pokarmowego, poniżej 2%, a także ograniczonym wchłanianiem. Poza tym doustne stosowanie kwasu alendronowego wywołuje różne działania niepożądane, takie jak podrażnienia przełyku oraz zapalenie żołądka czy jelita (substancja może powodować miejscowe podrażnienia błony śluzowej górnego odcinka przewodu pokarmowego).
      Z myślą o pacjentach i środowisku medycznym rozpoczęliśmy projekt, którego celem jest wytworzenie hydrożelowej formulacji zawierającej nanokompleks kwasu alendronowego związanego kationami wapnia, umożliwiającymi transport wytworzonych nanostruktur w głąb skóry, tworząc skuteczną alternatywę dla obecnie stosowanej doustnej terapii farmakologicznej w patologicznych zmianach masy kostnej szkieletu ludzkiego - wyjaśnia kierownik projektu, dr Jakub Waldemar Trzciński z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW.
      Ze względu na wydalanie kwasu niewbudowanego w kościec terapia kwasem alendronowym ma charakter progresywny; trzeba podać wiele dawek leku, terapia jest długotrwała, a pacjent musi być objęty stałą kontrolą lekarską. Nic więc dziwnego, że specjaliści poszukują metod alternatywnych.
      Jak podkreślają naukowcy, w ramach projektu AlendroSkin zostanie stworzony środek w formie hydrożelowej z nanokompleksem do transportu przezskórnego, zawierający molekuły kwasu alendronowego, kationy wapniowe oraz substancje lipofilowe, umożliwiające dostarczenie wytworzonych nanostruktur w głąb skóry. Wykorzystanie formulacji hydrożelowej, opartej na biozgodnych polimerach, pozwoli kontrolować uwalnianie kwasu alendronowego do organizmu oraz ochroni nanokompleks przed środowiskiem zewnętrznym.
      Akademicy przeprowadzą szereg testów. Za pomocą metod analitycznych i spektroskopowych zbadają właściwości fizykochemiczne hydrożelowej formulacji. Dzięki dostępnym komercyjnie modelom skórnym ocenią potencjał penetracyjny. Cytotoksyczność i biozgodność materiału zostanie zaś oszacowana na mysich fibroblastach i ludzkich keratynocytach.
      Projekt realizują dr Jakub Waldemar Trzciński, dr inż. Paulina Trzaskowska (Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii, CEZAMAT, PW), dr inż. Michał Wojasiński (Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, IChiP, PW), dr inż. Maciej Trzaskowski (CEZAMAT PW), mgr inż. Aleksandra Kuźmińska (IChiP PW) i mgr inż. Kamil Kopeć (IChiP PW).
      Projekt "Naskórna hydrożelowa nanoformulacja kwasu alendronowego do uwalniania transdermalnego" (AlendroSkin) otrzymał dofinansowanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach konkursu LIDER XI. Ma być realizowany do grudnia 2023 r.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie, w porównaniu do naszych najbliższych kuzynów – szympansów – są szczególnie podatni na rozwój złośliwych nowotworów pochodzących z tkanki nabłonkowej. Nawet wówczas, gdy brak genetycznej podatności na takie choroby czy gdy nie mają styczności z czynnikami ryzyka, np. z tytoniem. Badania przeprowadzone w Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD) pozwalają wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje.
      Na łamach FASEB BioAdvances ukazał się artykuł, którego autorzy informują, że za co najmniej część tej podatności możemy obwiniać unikatową mutację genetyczną, która pojawiła się w czasie ewolucji Homo sapiens.
      W pewnym momencie ludzkiej ewolucji gen SIGLEC12, a konkretnie proteina Siglec-12, którą gen ten koduje na potrzeby układu odpornościowego, uległ mutacji. W jej wyniku utracił on zdolność rozróżniania pomiędzy własnymi a obcymi mikroorganizmami, mówi profesor Ajit Varki z San Diego School of Medicine i Moores Cancer Center. Jednak gen ten nie zniknął z populacji. Wydaje się, że ta dysfunkcyjna proteina Siglec-12 zaczęła czynić szkody u mniejszości ludzi, których organizmy wciąż ją wytwarzają.
      Podczas badań zdrowych i nowotworowych tkanek naukowcy zauważyli, że około 30% osób, które wciąż wytwarzają proteiny Siglec-12 jest narażonych na niemal 2-krotnie wyższe ryzyko pojawienia się zaawansowanego nowotworu niż ludzie, którzy Siglec-12 nie wytwarzają.
      Pomimo utraty ważnego miejsca wiązania kwasu sjalowego proteina Siglec-12 rekrutuje białko Shp2 i przyspiesza wzrost guza w modelu mysim. Sądzimy, że ta dysfunkcyjna proteina Siglec-12 ułatwia u ludzi rozwój złośliwych nowotworów, co zgadza się ze znanymi sygnaturami nowotworów Shp2-zależnych.
      Jak dodaje Ajit Varki, badania takie mogą przydać się w diagnostyce i leczeniu nowotworów. Uczeni już opracowali test z moczu, który pozwala na wykrycie dysfunkcyjnej proteiny. Być może będziemy też w stanie selektywnie wykorzystać przeciwciała przeciwko Siglec-12 podczas chemioterapii i dostarczać je do komórek nowotworowych, bez szkodzenia zdrowym komórkom, dodaje.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...