Tutkimuksessa todettiin, että kun tristetraproliiniproteiinin (TTP) tuottamiseen tarvittava geeni poistetaan terveistä hiiristä, eläimille kehittyi paljon vanhempien jyrsijöiden luut.
Yhdeksän kuukauden kuluessa hiiret ilman geeniä kokivat lähes 20 prosentin menetyksen suun luussa. Tulokset paljastivat myös, että TTP:n yliekspressointi eläimissä johti 13 prosentin vähenemiseen luun liikevaihdossa verrattuna hiiriin, joilla ei ollut vaikutusta.
Julkaistu 7. maaliskuuta Journal of Dental Research, tutkimus on ensimmäinen, joka testasi TTP:n vaikutusta luukatoon eläinmallissa.
Tulehdus on immuunijärjestelmän välttämätön reaktio kehon suojaamiseksi vammoilta tai infektioilta, mutta jos sitä ei valvota, se voi johtaa luun tuhoutumiseen ja luun muodostumisen estämiseen.
Vaikka TTP:llä tiedetään olevan tärkeä rooli tulehduksen säätelyssä, sen tuotanto hidastuu iän myötä. Tutkimustuloksilla voi olla syvällinen vaikutus vanhusten luuston terveyden hoitoon, väestö, jolla on suurempi osteoporoosin ja parodontiitin riski.
"TTP on järjestelmän jarru. Ilman sitä tulehdus ja luun menetys jäävät valvomatta, "sanoo Keith Kirkwood, DDS, PhD, pääkirjailija ja professori UB:n hammaslääketieteen laitoksen suun biologian laitoksella.
"Emme tiedä kaikkia syitä, miksi TTP -ilmentyminen vähenee iän myötä. Joten, sen ilmentymisen taustalla olevien tekijöiden ymmärtäminen ja suhde luukatoon ovat ensimmäinen askel kohti terapeuttisten lähestymistapojen suunnittelua. "
Tutkijoiden tavoitteena on viedä tutkimustaan kohti vastaavia tutkimuksia ihmisillä, erityisesti ikääntyvien keskuudessa.
Osteoporoosi, tila, jossa luut muuttuvat heikoiksi ja hauraiksi, ja alhainen luumassa vaikuttaa lähes 55 prosenttiin 50 -vuotiaista ja sitä vanhemmista ihmisistä, ja arvioidaan, että vuoteen 2020 mennessä yli 61 miljoonalla ihmisellä on jokin sairaus, National Osteoporosis Foundation sanoo.
Parodontiittia koskevat tilastot ovat yhtä synkkiä. Infektio - joka vahingoittaa ikeniä, tuhoaa leukaluun ja voi johtaa hampaiden menetykseen - esiintyy 70 prosentilla 65 -vuotiaista ja sitä vanhemmista aikuisista, tautien torjunta- ja ehkäisykeskusten mukaan.
Ymmärtääksemme paremmin TTP:n roolin parodontiitissa tulehduksellinen sairaus, tutkijat tutkivat kolmea terveiden hiirten ryhmää:tyrmäysryhmä ilman TTP:tä ilmentävää geeniä, knock-in-ryhmä, jonka geenit yliekspressoivat TTP:tä, ja kontrolliryhmä koskemattomista hiiristä.
Jyrsijät testattiin tulehduksellisten tilojen varalta, suun luutasot ja osteoklastien-luun hajottamiseen erikoistuneiden solujen-esiintyminen suun kudoksessa kolmen, kuuden ja yhdeksän kuukauden jaksot.
Tutkijat havaitsivat, että tyrmättyjen hiirten luut vanhenivat nopeammin kuin kontrolliryhmässä. Kolmen kuukauden ikäisenä, hiiret olivat menettäneet 14 prosenttia suun luustaan. Yhdeksän kuukauden kuluttua - vielä nuorena hiirellä - luukato oli noussut 19 prosenttiin.
Parodontiitin lisäksi tyrmättyihin hiiriin kehittyi niveltulehdus, ekseema ja muut tulehdustilat. Osteoklastitasot olivat myös korkeammat tyrmäysryhmässä.
Tutkijat olivat yllättyneitä siitä, että TTP:n puuttuminen muutti merkittävästi suun mikrobiomia, huolimatta siitä, että kaikki jyrsijät ovat samassa tilassa. Tulos viittaa siihen, että järjestelmällinen tulehdus voi vaikuttaa suun bakteereihin. Tarvitaan lisätutkimuksia sen määrittämiseksi, ovatko uudet bakteerit patogeenisiä vai vaikuttavatko ne luukatoon, sanoo Kirkwood.
TTP:n yliekspressio knock-in-hiirissä lisäsi suojaa tulehdusta vastaan, alentaa luun vaihtuvuutta 13 prosenttia. Proteiinin nousu ei vaikuttanut osteoklastien määrään, kuitenkin.
Tulevassa tutkimuksessa tutkitaan TTP:n vaikutusta luuston terveyteen kahden vuoden aikana. Kirkwood tekee yhteistyötä myös Bruce Troenin kanssa, MD, professori, ja Kenneth Seldeen, PhD, apulaisprofessori, sekä Jacobsin lääketieteen ja biolääketieteen koulussa, tutkia eroja proteiinin vaikutuksessa suun luuhun ja yleiseen luuston terveyteen.