تم تحديد البروتين الرئيسي في منع فقدان العظام في مرض هشاشة العظام

تشكل هشاشة العظام، وهي حالة تتميز بالعظام المسامية والهشة، تهديدًا كبيرًا لصحة الهيكل العظمي. العظام، كونها الدعم الهيكلي الرئيسي لجسم الإنسان، توفر الدعم الحيوي. عندما تنخفض كتلة العظام، فإن ذلك لا يضعف هذا الدعم فحسب، بل يضعف أيضًا الوظيفة العامة، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الحياة.

مع تزايد حالات الإصابة بهشاشة العظام بين كبار السن، يزداد الضغط على موارد الرعاية الصحية اللازمة للرعاية طويلة الأجل. لذلك، من الضروري فهم الآليات التي تساهم في تطور مرض هشاشة العظام وتطوير علاجات موجهة فعالة لتقليل تأثيره على المدى الطويل.

الخلايا العظمية العظمية والخلايا العظمية العظمية نوعان من الخلايا التي تلعب دورًا رئيسيًا في صيانة وإعادة تشكيل أنسجة العظام. في حين أن الخلايا العظمية هي خلايا مكونة للعظام وهي مسؤولة عن تخليق وترسب الأنسجة العظمية الجديدة، فإن الخلايا العظمية هي خلايا تؤدي إلى تحلل العظام وتشارك في تحلل وإزالة الأنسجة العظمية القديمة أو التالفة.

تؤدي الزيادة في نسبة الخلايا ناقضة العظم إلى فقدان العظام في حالات مثل هشاشة العظام والتهاب المفاصل الروماتويدي (التهاب المفاصل) والنقائل العظمية (السرطان الذي انتشر إلى العظام). تنشأ الخلايا العظمية من تمايز الخلايا البلعمية أو الخلايا الوحيدة، وهي أنواع من الخلايا المناعية.

وبالتالي فإن تثبيط تمايز الخلايا العظمية قد يكون بمثابة استراتيجية علاجية لمنع فقدان العظام. ومع ذلك، فإن الآليات الجزيئية الدقيقة التي تنظم العملية المعقدة لإعادة تشكيل العظام لا تزال غير واضحة.

في دراسة جديدة، قام البروفيسور تادايوشي هاياتا، والسيد تاكوتو كونو، والسيدة هيتومي موراشي من جامعة طوكيو للعلوم، مع زملائهم، بالتعمق في التنظيم الجزيئي للتمايز ناقضات العظم. يؤدي التحفيز بواسطة العامل النووي للمستقبل kappa B activator ligand (RANKL) إلى تمايز الخلايا البلعمية إلى خلايا عظمية عظمية.

بالإضافة إلى ذلك، فقد تورطت مسارات إشارات البروتين التشكلي العظمي (BMP) وعامل النمو المحول (TGF) في تنظيم تمايز الخلايا العظمية العظمية بوساطة RANKL. في الدراسة الحالية، سعى الباحثون إلى فحص دور Ctdnep1، وهو الفوسفاتيز (إنزيم يزيل مجموعات الفوسفات) والذي يُقال إنه يقمع مسارات إشارات BMP وTGF-β.

تم نشر الدراسة في مجلة Biochemical and Biophysical Research Communications.

يقول البروفيسور هاياتا: "يعمل RANKL بمثابة "مسرّع" للتمايز ناقضات العظم. ولا تتطلب قيادة السيارة مسرعًا فحسب، بل تتطلب مكابح أيضًا. وهنا وجدنا أن Ctdnep1 يعمل بمثابة "فرامل" في تمايز الخلايا العظمية." ص>

قام الباحثون أولاً بفحص تعبير Ctdnep1 في البلاعم من الفئران المعالجة بـ RANKL وخلايا التحكم دون علاج. وأشاروا إلى أن تعبير Ctdnep1 لم يتغير استجابةً لتحفيز RANKL. ومع ذلك، فقد تم توطينه في السيتوبلازم في شكل حبيبي في البلاعم وتمايز إلى خلايا عظمية عظمية، يختلف عن توطينه الطبيعي حول النواة في أنواع الخلايا الأخرى، مما يشير إلى وظيفته السيتوبلازمية في تمايز الخلايا الآكلة.

بالإضافة إلى ذلك، أدى تعطيل Ctdnep1 (خفض تنظيم الجين) إلى زيادة في عدد الخلايا الآكلة الإيجابية للفوسفاتيز الحمضي المقاوم للطرطرات (TRAP)، حيث يعد TRAP علامة على الخلايا الآكلة العظمية المتمايزة.

أدى خروج Ctdnep1 إلى زيادة التعبير عن علامات التمايز الرئيسية، بما في ذلك "Nfatc1"، وهو عامل النسخ الرئيسي الناجم عن RANKL للتمايز العظمي. تدعم هذه النتائج "الوظيفة المثبطة" لـ Ctdnep1، حيث تنظم بشكل سلبي تمايز الخلايا العظمية. علاوة على ذلك، أدى تعطيل Ctdnep1 أيضًا إلى زيادة امتصاص فوسفات الكالسيوم، مما يشير إلى دور مثبط لـ Ctdnep1 في ارتشاف العظم.

أخيرًا، على الرغم من أن خروج Ctdnep1 لم يغير مسارات إشارات BMP وTGF-β، أظهرت الخلايا الناقصة لـ Ctdnep1 مستويات متزايدة من البروتينات المفسفرة (المنشطة) التي هي منتجات مسار إشارات RANKL. تشير هذه النتائج إلى أن التأثير القمعي لـ Ctdnep1 على تمايز الخلايا العظمية قد لا يتم بوساطة من خلال مسارات إشارات BMP وTGF-β، ولكن من خلال التنظيم السلبي لمسار إشارات RANKL ومستويات بروتين Nfatc1.

بشكل عام، توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول عملية تمايز ناقضات العظم وتحدد الأهداف العلاجية المحتملة التي يمكن استخدامها لتطوير علاجات تهدف إلى تقليل فقدان العظام بسبب فرط نشاط ناقضات العظم. بالإضافة إلى الأمراض التي تتميز بفقدان العظام، تم تحديد Ctdnep1 أيضًا كعامل مسبب للورم الأرومي النخاعي، وهو ورم في المخ لدى الأطفال. ويشعر المؤلفون بالتفاؤل بإمكانية توسيع نطاق أبحاثهم لتشمل أمراضًا بشرية أخرى تتجاوز استقلاب العظام.

يختتم البروفيسور هاياتا: "تشير نتائجنا إلى أن Ctdnep1 مطلوب لمنع تكون الخلايا العظمية المفرط. قد تزيد هذه النتائج من توسيع المعرفة حول كيفية تحكم شبكة الفسفرة-نزع الفسفرة في تمايز الخلايا العظمية وقد توفر استراتيجيات علاجية جديدة لعلاج أمراض العظام المرتبطة بالمرض." نشاط ناقضات العظم المفرط."