Štúdia zistila, že keď sa zo zdravých myší odstráni gén potrebný na produkciu proteínu tristetraprolín (TTP), zvieratám sa vyvinuli kosti oveľa starších hlodavcov.
Do deviatich mesiacov, myši bez génu zaznamenali takmer 20 -percentnú stratu v ústnej kosti. Výsledky tiež odhalili, že nadmerná expresia TTP u zvierat viedla k 13 -percentnému zníženiu obratu kostí v porovnaní s neovplyvnenými myšami.
Publikované 7. marca v časopise Journal of Dental Research, štúdia je prvou, ktorá testovala vplyv TTP na úbytok kostnej hmoty na zvieracom modeli.
Zápal je nevyhnutná reakcia imunitného systému na ochranu tela pred zranením alebo infekciou, ale ak nie je kontrolovaný, môže viesť k deštrukcii kosti a k prevencii tvorby kostí.
Aj keď je známe, že TTP hrá hlavnú úlohu v regulácii zápalu, jeho produkcia sa s vekom spomaľuje. Výsledky výskumu by mohli mať zásadný vplyv na manažment zdravia kostí u starších ľudí, populácia s vyšším rizikom osteoporózy a parodontitídy.
„TTP je brzdou systému. Bez neho, zápal a strata kostí by zostali nekontrolované, “hovorí Keith Kirkwood, DDS, PhD., vedúci autor a profesor na Katedre orálnej biológie na škole zubného lekárstva UB.
"Nevieme všetky dôvody, prečo sa expresia TTP znižuje s vekom. Takže, pochopenie faktorov, ktoré stoja za jeho expresiou a vzťahu k úbytku kostnej hmoty, je prvým krokom k navrhnutiu terapeutických prístupov. “
Cieľom vedcov je pokročiť vo svojom skúmaní smerom k podobným štúdiám na ľuďoch, najmä medzi starnutím.
Osteoporóza, stav, v ktorom sú kosti slabé a lámavé, a nízka kostná hmota postihujú takmer 55 percent ľudí vo veku 50 rokov a starších, a odhaduje sa, že do roku 2020, viac ako 61 miliónov ľudí bude mať jednu z podmienok, hovorí Národná nadácia pre osteoporózu.
Štatistiky okolo paradentózy sú rovnako ponuré. Infekcia - ktorá poškodzuje ďasná, ničí čeľustnú kosť a môže viesť k strate zubov - vyskytuje sa u 70 percent dospelých vo veku 65 rokov a starších, podľa Centier pre kontrolu a prevenciu chorôb.
Aby sme lepšie porozumeli úlohe TTP pri paradentóze, zápalové ochorenie, vedci skúmali tri skupiny zdravých myší:vyradenú skupinu bez génu na expresiu TTP, knock-in skupina, ktorej gény nadmerne exprimovali TTP, a kontrolná skupina neovplyvnených myší.
Hlodavce boli testované na zápalové stavy, hladiny kostí v ústach a prítomnosť osteoklastov-buniek, ktoré sa špecializujú na rozpad kostí-v tkanive ústnej dutiny v troch, šesť- a deväťmesačné obdobia.
Vedci zistili, že kosť knockoutovaných myší starne rýchlejšie ako v kontrolnej skupine. Vo veku troch mesiacov, myši stratili 14 percent svojej ústnej kosti. Do deviatich mesiacov - pre myši stále mladého veku - sa úbytok kostnej hmoty zvýšil na 19 percent.
Okrem paradentózy u knockoutovaných myší sa vyvinula artritída, ekzém a iné zápalové stavy. Hladiny osteoklastov boli tiež vyššie v knockoutovanej skupine.
Vyšetrovatelia boli prekvapení, keď zistili, že neprítomnosť TTP výrazne zmenila orálny mikrobióm, napriek tomu, že všetky hlodavce sú umiestnené v rovnakom priestore. Zistenie naznačuje, že systematický zápal môže ovplyvniť baktérie v ústach. Je potrebná ďalšia štúdia, aby sa určilo, či sú nové baktérie patogénne alebo hrajú úlohu pri úbytku kostnej hmoty, hovorí Kirkwood.
Nadmerná expresia TTP u knock-in myší zvyšuje ochranu pred zápalom, zníženie obratu kostí o 13 percent. Zvýšenie proteínu nemalo žiadny vplyv na počet osteoklastov, však.
Budúce vyšetrovanie bude skúmať vplyv TTP na zdravie kostí počas dvojročného obdobia. Kirkwood bude tiež partnerom Bruce Troena, MD, profesor, a Kenneth Seldeen, PhD., vedecký asistent, obaja na Jacobs School of Medicine a Biomedical Sciences, preskúmať rozdiely vo vplyve proteínu na ústnu kosť a celkové zdravie kostí.