Ученые создадут лекарство, усиливающее рост костной ткани

Ученые из Университета Наук о Здоровье Джорджии (Georgia Health Sciences University, GHSU, США) вывели лабораторных мышей, в костном мозге которых вместо клеток жировой ткани образуются клетки костной ткани. Результаты нового исследования помогут создать более эффективные противовоспалительные лекарственные препараты, предназначенные для лечения больных такими распространенными заболеваниями воспалительной природы, как ревматоидный артрит.

Глюкокортикоиды – активно применяемая в рутинной медицинской практике группа противовоспалительных лекарственных препаратов. Одним из побочных эффектов приема глюкокортикоидов является активация сигнальных путей, инициирующих потерю костной ткани в организме больного. По словам доктора Хингминга Ши (Xingming Shi), специалиста в области биологии кости из Института Молекулярной Медицины и Генетики при GHSU (GHSU Institute of Molecular Medicine and Genetics, США), у человека, длительное время принимающего глюкокортикоиды, может возникнуть остеопороз и жировое перерождение костного мозга.

Результаты исследования, проведенного на клеточных культурах в 2008 г., показали, что белок GILZ играет ключевую роль в процессе дифференцировки клеток-предшественников в клетки костной ткани вместо их превращения в клетки жировой ткани. Аспирант Гуодонг Пан (Guodong Pan) из GHSU «перенес» эти данные из чашки Петри на лабораторных животных. На ежегодной конференции Американского Общества Исследований Костной Ткани и Минерального Обмена (American Society for Bone and Mineral Research, США), проходившей 12-15 октября 2012 г. в Миннеаполисе, исследование Пана было отмечено Премией Молодых Ученых (American Society for Bone and Mineral Research's Young Investigator Award, США).

Костные и жировые клетки костного мозга происходят из единой клетки-предшественницы – мезенхимальной стволовой клетки. По словам Ши, сигнальные пути, определяющие дифференцировку стволовых клеток в костные и жировые клетки, находятся в реципрокных отношениях. По его мнению, ученые должны обнаружить молекулу, воздействие на которую нарушит работу сигнального пути, ведущего к формированию жировых клеток, что поможет синтезу в организме костной ткани.

По словам Ши и Пана, белок GILZ уже давно известен в качестве медиатора противовоспалительной реакции при приеме глюкокортикоидов. Кроме того, этот белок также является медиатором образования костной ткани. Предыдущее исследование Ши показало, что глюкокортикоиды могут усиливать образование костной ткани в лабораторных условиях вследствие краткосрочного «взрывного» повышения концентрации белка GILZ.

Белок GILZ ингибирует сигнальные пути, с помощью которых клетки регулируют образование жировых клеток, и активирует гены, ответственные за образование этих клеток. Но Ши объяснил, что, если в человеческом организме наблюдается постоянная экспрессия белка GILZ, то сигнальный путь, приводящий к образованию жировой ткани, оказывается заблокированным, и в результате начинает синтезироваться костная ткань.

По словам Пана, гиперэкспрессия белка GILZ усиливает синтез костной ткани в организме лабораторных мышей. По его мнению, эти данные свидетельствуют в пользу гипотезы, ранее предложенной исследовательской командой, согласно которой белок GILZ опосредует ответ организма на поступление в него глюкокортикоидов и способствует образованию костной ткани. Пан также отметил, что у генетически модифицированных мышей наблюдалось достоверное увеличение плотности и объема костной ткани. По его мнению, белок GILZ – мишень-кандидат для нового класса противовоспалительных лекарственных препаратов, которые смогут предотвратить развитие у человека неблагоприятных побочных эффектов, ассоциированных с приемом глюкокортикоидов.

По словам Ши, долгосрочной целью их научной группы является разработка лекарственного препарата со свойствами белка GILZ, обладающего противовоспалительным действием и одновременно защищающего организм от потери костной ткани или даже усиливающего ее образование.

Ученые из Университета Наук Джорджии (Georgia Health Sciences University, GHSU, США) вывели лабораторных мышей, в организме которых вместо клеток жировой ткани образуются клетки костной ткани. Их исследования помогут создать более эффективные противовоспалительные лекарственные препараты для лечения больных такими заболеваниями, как ревматоидный артрит. Доктор Хингминг Ши (Xingming Shi), специалист в области биологии кости из Института Молекулярной Медицины и Генетики при GHSU, и аспирант Гуодонг Пан (Guodong Pan) утверждают, что белок небольшого размера, называемый GILZ, играет ключевую роль в образовании костной ткани вместо жировой. (фото: By Phil Jones, Georgia Health Sciences University Photographer)

По материалам Georgia Health Sciences University