Die Studie ergab, dass wenn gesunden Mäusen das zur Produktion des Proteins Tristetraprolin (TTP) benötigte Gen entfernt wird, die Tiere entwickelten die Knochen viel älterer Nagetiere.
Innerhalb von neun Monaten, Mäuse ohne das Gen erlitten einen fast 20-prozentigen Verlust des oralen Knochens. Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Überexpression von TTP bei den Tieren zu einer 13-prozentigen Verringerung des Knochenumsatzes im Vergleich zu nicht betroffenen Mäusen führte.
Veröffentlicht am 7. März im Journal of Dental Research, Die Studie testet erstmals den Einfluss von TTP auf den Knochenverlust im Tiermodell.
Eine Entzündung ist eine notwendige Reaktion des Immunsystems, um den Körper vor Verletzungen oder Infektionen zu schützen. aber wenn nicht kontrolliert, es kann zur Zerstörung von Knochen und zur Verhinderung der Knochenbildung führen.
Während TTP bekanntermaßen eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Entzündungen spielt, seine Produktion verlangsamt sich mit dem Alter. Die Forschungsergebnisse könnten einen tiefgreifenden Einfluss auf das Management der Knochengesundheit bei älteren Menschen haben, eine Bevölkerung mit einem höheren Risiko für Osteoporose und Parodontitis.
"TTP ist die Bremse des Systems. Ohne es Entzündungen und Knochenschwund würden ungebremst bleiben, " sagt Keith Kirkwood, DDS, Doktortitel, Erstautor und Professor in der Abteilung für Oralbiologie der Fakultät für Zahnmedizin der UB.
„Wir kennen nicht alle Gründe, warum die TTP-Expression mit dem Alter abnimmt. Das Verständnis der Faktoren hinter seinem Ausdruck und seiner Beziehung zum Knochenverlust ist der erste Schritt zur Entwicklung therapeutischer Ansätze."
Die Forscher wollen ihre Untersuchung in Richtung ähnlicher Studien am Menschen vorantreiben, besonders unter den alternden.
Osteoporose, ein Zustand, in dem die Knochen schwach und brüchig werden, und eine niedrige Knochenmasse betreffen fast 55 Prozent der Menschen im Alter von 50 Jahren und älter, und es wird geschätzt, dass bis 2020 mehr als 61 Millionen Menschen werden entweder eine Erkrankung haben, sagt die National Osteoporose Foundation.
Die Statistiken rund um Parodontitis sind ebenso düster. Die Infektion – die das Zahnfleisch schädigt, zerstört Kieferknochen und kann zu Zahnverlust führen – tritt bei 70 Prozent der Erwachsenen ab 65 Jahren auf, nach den Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten.
Um die Rolle von TTP bei Parodontitis besser zu verstehen, eine entzündliche Erkrankung, die Forscher untersuchten drei Gruppen gesunder Mäuse:eine Knockout-Gruppe ohne das Gen zur Expression von TTP, eine Knock-in-Gruppe, deren Gene TTP überexprimierten, und eine Kontrollgruppe von nicht betroffenen Mäusen.
Die Nagetiere wurden auf entzündliche Zustände getestet, Mundknochenspiegel und das Vorhandensein von Osteoklasten – Zellen, die auf den Knochenabbau spezialisiert sind – im Mundgewebe bei drei-, sechs- und neunmonatige Zeiträume.
Die Forscher fanden heraus, dass die Knochen der Knockout-Mäuse schneller altern als in der Kontrollgruppe. Im Alter von drei Monaten, die Mäuse hatten 14 Prozent ihres Mundknochens verloren. Nach neun Monaten – noch ein junges Alter für eine Maus – war der Knochenverlust auf 19 Prozent gestiegen.
Neben Parodontitis, die Knockout-Mäuse entwickelten Arthritis, Ekzeme und andere entzündliche Erkrankungen. Die Osteoklastenspiegel waren auch in der Knockout-Gruppe höher.
Die Ermittler waren überrascht, als sie feststellten, dass das Fehlen von TTP das orale Mikrobiom stark veränderte. obwohl alle Nagetiere im selben Raum untergebracht sind. Der Befund deutet darauf hin, dass eine systematische Entzündung die Bakterien im Mund beeinflussen kann. Weitere Studien sind erforderlich, um festzustellen, ob die neuen Bakterien pathogen sind oder eine Rolle beim Knochenabbau spielen. sagt Kirkwood.
Die Überexpression von TTP bei den Knock-in-Mäusen erhöhte den Schutz vor Entzündungen, Senkung des Knochenumsatzes um 13 Prozent. Die Erhöhung des Proteins hatte keinen Einfluss auf die Anzahl der Osteoklasten, jedoch.
Eine zukünftige Untersuchung wird die Wirkung von TTP auf die Knochengesundheit über einen Zeitraum von zwei Jahren untersuchen. Kirkwood wird auch mit Bruce Troen zusammenarbeiten, MD, Professor, und Kenneth Seldeen, Doktortitel, wissenschaftlicher Assistenzprofessor, sowohl an der Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences, um die Unterschiede im Einfluss des Proteins auf den Mundknochen und die allgemeine Knochengesundheit zu untersuchen.