Studien fann att när genen som behövs för att producera proteinet tristetraprolin (TTP) tas bort från friska möss, djuren utvecklade benen hos mycket äldre gnagare.
Inom nio månader, möss utan genen upplevde en nästan 20 procent förlust av oralt ben. Resultaten avslöjade också att överuttryck av TTP hos djuren ledde till en minskning av benomsättningen med 13 procent jämfört med opåverkade möss.
Publicerad den 7 mars i Journal of Dental Research, studien är den första som testar TTP:s inflytande på benförlust i en djurmodell.
Inflammation är en nödvändig reaktion från immunsystemet för att skydda kroppen från skada eller infektion, men om den inte kontrolleras, det kan leda till förstörelse av ben och förhindra benbildning.
Även om TTP är känt för att spela en viktig roll i regleringen av inflammation, produktionen saktar ner med åldern. Forskningsresultaten kan ha en djupgående inverkan på hanteringen av benhälsa hos äldre, en befolkning med högre risk för osteoporos och parodontit.
"TTP är bromsen på systemet. Utan det, inflammation och benförlust skulle vara okontrollerad, "säger Keith Kirkwood, DDS, Doktorsexamen, huvudförfattare och professor vid Institutionen för oral biologi i UB:s skola för tandläkarmedicin.
"Vi vet inte alla anledningar till att TTP -uttrycket minskar med åldern. Så, Att förstå faktorerna bakom dess uttryck och samband med benförlust är det första steget mot att utforma terapeutiska tillvägagångssätt. "
Forskarna syftar till att främja sin undersökning mot liknande studier på människor, särskilt bland åldrandet.
Osteoporos, ett tillstånd där benen blir svaga och spröda, och låg benmassa påverkar nästan 55 procent av personerna 50 år och äldre, och det beräknas att år 2020, mer än 61 miljoner människor kommer att ha båda tillstånden, säger National Osteoporosis Foundation.
Statistiken kring parodontit är lika dyster. Infektionen - som skadar tandköttet, förstör käkbenet och kan leda till tandförlust - förekommer hos 70 procent av vuxna 65 år och äldre, enligt Centers for Disease Control and Prevention.
För att bättre förstå TTP:s roll vid parodontit, en inflammatorisk sjukdom, forskarna studerade tre grupper av friska möss:en knockout -grupp utan genen för att uttrycka TTP, en knock-in-grupp vars gener överuttryckte TTP, och en kontrollgrupp av opåverkade möss.
Gnagarna testades för inflammatoriska tillstånd, orala bennivåer och förekomst av osteoklaster-celler som är specialiserade på att bryta ner ben-i oral vävnad vid tre-, sex- och niomånadersperioder.
Forskarna fann att benet i knockout -mössen åldrades snabbare än i kontrollgruppen. Vid tre månader gammal, mössen hade tappat 14 procent av sitt orala ben. Vid nio månader - fortfarande en ung ålder för en mus - hade benförlusten ökat till 19 procent.
Förutom parodontit, knockout -mössen utvecklade artrit, eksem och andra inflammatoriska tillstånd. Osteoklastnivåerna var också högre i knockout -gruppen.
Utredarna blev förvånade över att upptäcka att frånvaron av TTP kraftigt förändrade det orala mikrobiomet, trots att alla gnagare finns i samma utrymme. Fyndet tyder på att systematisk inflammation kan påverka bakterierna i munnen. Ytterligare studier behövs för att avgöra om de nya bakterierna är patogena eller spelar en roll vid benförlust, säger Kirkwood.
Överuttryck av TTP hos knock-in-mössen ökade skyddet mot inflammation, sänka benomsättningen med 13 procent. Ökningen av proteinet hade ingen effekt på antalet osteoklaster, dock.
En framtida undersökning kommer att studera effekten av TTP på benhälsan under en tvåårsperiod. Kirkwood kommer också att samarbeta med Bruce Troen, MD, professor, och Kenneth Seldeen, Doktorsexamen, forskningsassistent professor, både vid Jacobs School of Medicine och biomedicinska vetenskaper, för att undersöka skillnaderna i proteinets inflytande på munben och övergripande benhälsa.