Naukowcy opracowali sposób na skierowanie własnych komórek macierzystych organizmu do zewnętrznej kości w celu zbudowania nowej, mocnej tkanki kostnej. Metoda opracowana na myszach może doprowadzić do nowych metod leczenia osteoporozy i innych chorób kości, które dotykają miliony ludzi.

Kości zbudowane są z mineralno-białkowego rusztowania wypełnionego komórkami kostnymi. Tkanki kostne nieustannie się rozpadają i odbudowują. Kiedy tempo utraty masy kostnej przewyższa tempo wymiany tkanki kostnej, kości osłabiają się, prowadząc ostatecznie do osteoporozy. Jest to powszechne u osób w wieku.

Osteoblasty, komórki odbudowujące kości, pochodzą z mezenchymalnych komórek macierzystych. Te komórki macierzyste znajdują się w szpiku kostnym, głęboko w kości. Przekształcają się w osteoblasty i migrują do zewnętrznej kości, gdzie tworzą nową tkankę kostną.

Wraz z wiekiem tracimy mezenchymalne komórki macierzyste, więc budowanie tkanki kostnej spowalnia. Zespół naukowców kierowany przez dr Wei Yao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis starał się zbudować nową tkankę kostną poprzez szybsze kierowanie mezenchymalnych komórek macierzystych do zewnętrznej kości. Ich prace były finansowane przez kilka komponentów NIH, w tym Narodowy Instytut Zapalenia Stawów oraz Chorób Mięśniowo-Szkieletowych i Skóry (NIAMS), Eunice Kennedy Shriver Narodowy Instytut Zdrowia Dziecka i Rozwoju Człowieka (NICHD) oraz Narodowy Instytut Starzenia się (NIA). W lutym 5, 2012.

Mezenchymalne komórki macierzyste wyrażają białko powierzchniowe zwane integryną α4β1, gdy przekształcają się w osteoblasty. Białko to pomaga im przyklejać się do powierzchni kości i tkanek. Naukowcy doszli do wniosku, że łącznik wiążący się zarówno z integrynami α4β1, jak iz zewnętrzną powierzchnią kości zachęcałby komórki do przyklejania się do zewnętrznej kości.

Naukowcy stworzyli hybrydowy związek z 2 cząsteczek: LLP2A, cząsteczką podobną do białka, która przykleja się do integryn α4β1 oraz alendronianu, leku na osteoporozę, który przykleja się do zewnętrznej powierzchni kości. Nazwali związek LLP2A-Ale.

Po 4 tygodniach leczenia LLP2A-Ale kości zdrowych myszy były mocniejsze i miały więcej tkanki kostnej niż myszy, którym podawano sam alendronian lub sól fizjologiczną. U myszy z osłabioną kością związek zapobiegał dalszej utracie kości. Ponieważ myszy, podobnie jak ludzie, tracą kości wraz z wiekiem, naukowcy podali również starszym myszom LLP2A-Ale. Związek zwiększał tkankę kostną u starszych myszy i zapobiegał utracie kości związanej z wiekiem.

Tempo utraty masy kostnej może gwałtownie wzrosnąć u kobiet po menopauzie. Dzieje się tak, ponieważ poziom estrogenu, hormonu ważnego dla utrzymania zdrowia kości, zaczyna spadać. Aby sprawdzić, czy LLP2A-Ale może odwrócić utratę masy kostnej, gdy estrogen jest niski, naukowcy podali samicom myszy z niedoborem estrogenu LLP2A-Ale lub parathormon, cząsteczkę, która zwiększa tworzenie kości. Odkryli, że LLP2A-Ale był tak samo skuteczny jak parathormon w zwiększaniu tempa tworzenia kości.

Po raz pierwszy mogliśmy potencjalnie znaleźć sposób na skierowanie własnych komórek macierzystych osoby na powierzchnię kości, gdzie mogą one zregenerować kość” – mówi współbadacz dr ncy Lane z UC Davis. Technika ta może stać się nową, rewolucyjną terapią osteoporozy, a także innych schorzeń wymagających tworzenia nowej kości.

Potrzebne będą jednak dalsze badania, zanim związek będzie gotowy do badań na ludziach. dr Lesley Earl

• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Bone/Bone_Health/default.
• 
  http://www. niams. nih. gov/Health_Info/Bone/Osteoporosis/default.
• Jak często kobiety powinny mieć testy kostne?
  http://www. nih. gov/researchmatters/january2012/01302012bone.
• 
  http://www. nih. 02232009osteoclast.