Эмаль, жемчужно-белая ткань, которая покрывает и защищает наши зубы, является самой твердой тканью в человеческом организме. Она образуется с помощью белков, называемых амелогенинами. Но, как показывает недавнее исследование, эти белки, по-видимому, делают гораздо больше, чем просто укрепляют наши зубы - они также могут помочь сохранить наши кости крепкими.
Когда в 1991 году соавтор исследования и давний сотрудник Пенсильванского университета Кэролин Гибсон сделала открытие LRAP, ученые начали задаваться вопросом, что же делает этот белок.
"Это было похоже на решение большой головоломки", - говорит Кулкарни. "Теперь мы знаем, что этот белок, синтезируемый в зубах, играет важную роль в обмене костной ткани, что является одним из важнейших процессов регенерации кости".
Чтобы детализировать роль LRAP не только в стоматологии, команда сконструировала мышей, которые вырабатывали высокие уровни LRAP, и сравнила их с обычными мышами. На чашке Петри под микроскопом ткань черепа сконструированных мышей показала повышенную активность костеобразующих клеток, накопление кальция и уменьшение клеток, разрушающих кость, - все это признаки участия LRAP в регенерации костей.
Этот процесс, при котором изношенная кость постоянно заменяется новой тканью, происходит на протяжении всей нашей жизни, чтобы сохранить кости крепкими, и он помогает восстанавливать микротрещины, которые могут образоваться в результате повседневной деятельности, а также более крупные переломы в результате травм.
3D-модели костей мышей в моделируемой менопаузе. Кость мышей с избытком LRAP (справа) была толще и плотнее, чем кость мышей с нормальным уровнем LRAP (слева). Изображение предоставлено Ашоком Кулкарни.
Однако, если не считать этих микроскопических различий, кости двух групп мышей казались похожими.
"Всё изменилось, когда мы дали нагрузку на кости, и разница была поразительной", - говорит Кулкарни.
Для этого ученые смоделировали менопаузу у обеих групп мышей, чтобы имитировать потерю костной массы, которая часто происходит у людей после менопаузы. Как и ожидалось, у обычных мышей наблюдалась быстрая потеря костной массы в ногах. Рентгеновские лучи и 3D-сканирование костей также показали, что их кости были тоньше и более полыми.
Однако мыши с избытком LRAP выдержали эти эффекты. Вместо этого их кости напоминали кости здоровых мышей, которые не подвергались симуляции менопаузы. Полученные результаты впервые показывают, что LRAP влияет на обмен костной ткани у животных.
Полученные данные свидетельствуют о том, что LRAP может обладать терапевтическим потенциалом при состояниях, вызывающих потерю костной массы. В будущем команда планирует проверить, может ли LRAP предотвратить потерю костной массы у мышей с периодонтитом, тяжелой формой заболевания десен, которое может привести к разрушению кости.
Кулкарни с оптимизмом смотрит на такую возможность. Экспериментальное соединение, богатое белками, подобными LRAP, было протестировано другими исследователями у пациентов с потерей костной массы, вызванной периодонтитом, и, как сообщалось, регенерировало некоторые костные ткани в полости рта.
"Я думаю, безусловно, есть основания полагать, что LRAP может иметь терапевтическую ценность для предотвращения потери костной массы", - говорит Кулкарни. "Но нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем исследования можно будет применить к людям".
Эмаль, жемчужно-белая ткань, которая покрывает и защищает наши зубы, является самой твердой тканью в человеческом организме. Она образуется с помощью белков, называемых амелогенинами. Но, как показывает недавнее исследование, эти белки, по-видимому, делают гораздо больше, чем просто укрепляют наши зубы - они также могут помочь сохранить наши кости крепкими.
Когда в 1991 году соавтор исследования и давний сотрудник Пенсильванского университета Кэролин Гибсон сделала открытие LRAP, ученые начали задаваться вопросом, что же делает этот белок.
"Это было похоже на решение большой головоломки", - говорит Кулкарни. "Теперь мы знаем, что этот белок, синтезируемый в зубах, играет важную роль в обмене костной ткани, что является одним из важнейших процессов регенерации кости".
Чтобы детализировать роль LRAP не только в стоматологии, команда сконструировала мышей, которые вырабатывали высокие уровни LRAP, и сравнила их с обычными мышами. На чашке Петри под микроскопом ткань черепа сконструированных мышей показала повышенную активность костеобразующих клеток, накопление кальция и уменьшение клеток, разрушающих кость, - все это признаки участия LRAP в регенерации костей.
Этот процесс, при котором изношенная кость постоянно заменяется новой тканью, происходит на протяжении всей нашей жизни, чтобы сохранить кости крепкими, и он помогает восстанавливать микротрещины, которые могут образоваться в результате повседневной деятельности, а также более крупные переломы в результате травм.
3D-модели костей мышей в моделируемой менопаузе. Кость мышей с избытком LRAP (справа) была толще и плотнее, чем кость мышей с нормальным уровнем LRAP (слева). Изображение предоставлено Ашоком Кулкарни.
Однако, если не считать этих микроскопических различий, кости двух групп мышей казались похожими.
"Всё изменилось, когда мы дали нагрузку на кости, и разница была поразительной", - говорит Кулкарни.
Для этого ученые смоделировали менопаузу у обеих групп мышей, чтобы имитировать потерю костной массы, которая часто происходит у людей после менопаузы. Как и ожидалось, у обычных мышей наблюдалась быстрая потеря костной массы в ногах. Рентгеновские лучи и 3D-сканирование костей также показали, что их кости были тоньше и более полыми.
Однако мыши с избытком LRAP выдержали эти эффекты. Вместо этого их кости напоминали кости здоровых мышей, которые не подвергались симуляции менопаузы. Полученные результаты впервые показывают, что LRAP влияет на обмен костной ткани у животных.
Полученные данные свидетельствуют о том, что LRAP может обладать терапевтическим потенциалом при состояниях, вызывающих потерю костной массы. В будущем команда планирует проверить, может ли LRAP предотвратить потерю костной массы у мышей с периодонтитом, тяжелой формой заболевания десен, которое может привести к разрушению кости.
Кулкарни с оптимизмом смотрит на такую возможность. Экспериментальное соединение, богатое белками, подобными LRAP, было протестировано другими исследователями у пациентов с потерей костной массы, вызванной периодонтитом, и, как сообщалось, регенерировало некоторые костные ткани в полости рта.
"Я думаю, безусловно, есть основания полагать, что LRAP может иметь терапевтическую ценность для предотвращения потери костной массы", - говорит Кулкарни. "Но нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем исследования можно будет применить к людям".
Читайте также:
Статьи от брендов
0 комментариев