Большая часть существующих методов лечения патологической утраты костной массы основана на ингибировании остеокластов (клеток, разрушающих кость). Однако в результате такой терапии также происходит нарушение образования костной ткани, поскольку стимуляция данного процесса происходит за счет деятельности остеокластов.
В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале «Nature Communications», ученые разработали новый подход к предотвращению разрушительной активности остеокластов, исключив при этом влияние на их жизнеспособность. Данный метод предполагает нарушение возможности прикрепления остеокластов к межклеточной матрице костной ткани. Это стало возможным благодаря химическому соединению под называнием C21. Данная разработка потенциально может защитить человека от потери костной массы, связанной с остеолитическими заболеваниями, такими как постменопаузальный остеопороз, ревматоидный артрит и костные метастазы, не влияя на формирование костей.
Костная ткань крайне динамична, она постоянно находится в процессе разрушения и формирования. Этот динамизм обеспечивается за счет хорошей координации между клетками, которые разрушают костную ткань (остеокластами), и теми клетками, которые ее реконструируют (остеобластами). При некоторых заболеваниях, связанных с костной деградацией, деятельность остеокластов преобладает над таковой остеобластов. Таким образом, задача, с которой сталкиваются исследователи, заключается в контроле активности остеокластов во избежание высокой скорости деградации костной ткани, ведущей к развитию остеопороза. Однако активность остеобластов стимулируется наличием остеокластов и поэтому важно найти метод для лечения остеопороза, который снижает активность остеокластов, не влияя на их жизнеспособность.
Для того чтобы разрушить костную ткань, остеокласты используют специфические клеточные структуры, называемые подосомами, которые организованы в виде кольца, сформированного актиновым цитоскелетом. Они представляют собой своего рода «присоски», с помощью которых остеокласты прикрепляются к межклеточному матриксу костной ткани и разрушают ее.
Ученые выявили, что фактор Dock 5 активирует небольшой фермент под названием GTPase RAC, который способствует организации актинового цитоскелета и формированию кольца подосом. С помощью эксперимента на животных, у которых наблюдалась патологическая потеря костной массы в результате наличия остеопороза, ревматоидного артрита или метастазов в кости, ученые выявили, что использование синтетического соединения — C21 — ингибирует фактор Dock 5, предотвращая тем самым резорбционную активность, блокируя способность остеокластов прикрепляться к субстрату костной ткани. Поскольку при этом остеокласты остаются жизнеспособными, деятельность остеобластов не нарушается и происходит дальнейшее формирования костной ткани у животных.
По словам ученых, фармакологическое ингибирование фактора Dock 5 может стать новым терапевтическим методом лечения остеолитических заболеваний с сохранением при этом костеобразования.
Коментарі