Альтернативные вариант усвоения лекарственных средств при остеопорозе

Кость, как механочувствительная ткань, адаптируется к механическим раздражителям, которые необходимы для формирования и ремоделирования кости (1). Снижение механической стимуляции приводит к потере костной массы и повышенному риску переломов (2), в то время как усиленная механическая стимуляция, такая как физические упражнения, оказывает положительное воздействие на костную ткань даже после прекращения стимуляции (3,4). 

Образующие коннексин (Cx) щелевые соединения и полуканалы на остеоцитах позволяют небольшим молекулам, таким как простагландин E 2 (PGE 2 ) и АТФ, проходить через клеточную мембрану(5). Cx43 является преобладающим подтипом, экспрессируемым в остеоцитах (6). Щелевые контакты Cx43 обеспечивают межклеточную связь между остеоцитами (7), а механические стимулы увеличивают связь между двумя соседними клетками через щелевые контакты (8). 

В новом исследовании (9) ученые использовали две модели трансгенных мышей, чтобы определить роли остеоцитарных Cx43-щелевых соединительных каналов и гемиканалов в остеоцитах в реакции кости на механическую нагрузку.

Ученые обнаружили, что простагландин (PGE 2) вырабатывается как у обычных мышей, так и у мышей с нарушением щелевого контакта в ответ на механическое воздействие, и их кости становятся крепче. С другой стороны, этот ответ отсутствовал у мышей с нарушением гемиканала Cx43.

Когда команда дала типичным мышам антитело, которое блокирует активность гемиканалов Cx43, это останавливало животных от высвобождения PGE 2 и уменьшало укрепление костей в ответ на механический стресс. Но лечение тех же мышей с помощью PGE 2 восстанавливало укрепляющие кости эффекты механического стресса.

Проведенное исследование предполагает, что нацеливание на полуканалы Cx43 на остеоцитах может быть альтернативным вариантом лечения остеопороза, использующим собственную реакцию организма на механический стресс.

 

Литература.

 

  1. Bonewald LF (2011) The amazing osteocyte Journal of Bone and Mineral Research 26:229–238.

  2. Lang T, LeBlanc A, Evans H, Lu Y, Genant H, Yu A. Cortical and trabecular bone mineral loss from the spine and hip in long-duration spaceflight. J Bone Miner Res. 2004 Jun;19(6):1006-12. doi: 10.1359/JBMR.040307. Epub 2004 Mar 8. PMID: 15125798.

  3. Erlandson MC, Kontulainen SA, Chilibeck PD, Arnold CM, Faulkner RA, Baxter-Jones AD. Higher premenarcheal bone mass in elite gymnasts is maintained into young adulthood after long-term retirement from sport: a 14-year follow-up. J Bone Miner Res. 2012 Jan;27(1):104-10. doi: 10.1002/jbmr.514. PMID: 21956460.

  4. Warden SJ, Fuchs RK, Castillo AB, Nelson IR, Turner CH. Exercise when young provides lifelong benefits to bone structure and strength. J Bone Miner Res. 2007 Feb;22(2):251-9. doi: 10.1359/jbmr.061107. PMID: 17129172.

  5. Loiselle AE, Jiang JX, Donahue HJ. Gap junction and hemichannel functions in osteocytes. Bone. 2013 Jun;54(2):205-12. doi: 10.1016/j.bone.2012.08.132. Epub 2012 Oct 13. PMID: 23069374.

  6. Civitelli R. Cell-cell communication in the osteoblast/osteocyte lineage. Arch Biochem Biophys. 2008 May 15;473(2):188-92. doi: 10.1016/j.abb.2008.04.005. Epub 2008 Apr 11. PMID: 18424255; PMCID: PMC2441851.

  7. Ishihara Y, Kamioka H, Honjo T, Ueda H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T. Hormonal, pH, and calcium regulation of connexin 43-mediated dye transfer in osteocytes in chick calvaria. J Bone Miner Res. 2008 Mar;23(3):350-60. doi: 10.1359/jbmr.071102. PMID: 17997713.

  8. Cheng B, Zhao S, Luo J, Sprague E, Bonewald LF, Jiang JX. Expression of functional gap junctions and regulation by fluid flow in osteocyte-like MLO-Y4 cells. J Bone Miner Res. 2001 Feb;16(2):249-59. doi: 10.1359/jbmr.2001.16.2.249. PMID: 11204425.

  9. Zhao D, Riquelme MA, Guda T, Tu C, Xu H, Gu S, Jiang JX. Connexin hemichannels with prostaglandin release in anabolic function of bone to mechanical loading. Elife. 2022 Feb 8;11:e74365. doi: 10.7554/eLife.74365. PMID: 35132953; PMCID: PMC8824479.

0
Комментарии(0)
Другие новости:
Все новости
ИНФОРМАЦИЯ, ПРИВЕДЕННАЯ НА САЙТЕ, НЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ И НЕ ЗАМЕНЯЕТ КОНСУЛЬТАЦИЮ СПЕЦИАЛИСТА