Η ανακάλυψη των πρωτεϊνών NKD2 ανοίγει νέες δυνατότητες στην καταπολέμηση της οστικής απώλειας

Η ανακάλυψη των πρωτεϊνών NKD2 ανοίγει νέες δυνατότητες στην καταπολέμηση της οστικής απώλειας

Μια μετασχηματιστική μελέτη αποκάλυψε τον κεντρικό ρόλο του ομολόγου πρωτεΐνης Naked Nuticles 2 (NKD2) στη ρύθμιση της διαφοροποίησης των οστεοβλαστών που σχηματίζουν οστά και των οστεοκλαστών που απορροφούν τα οστά. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες δυνατότητες στην καταπολέμηση της οστικής απώλειας, ιδιαίτερα στην μετεμμηνοπαυσιακή οστεοπόρωση. Η έρευνα προτείνει ότι το NKD2 όχι μόνο προάγει τη διαφοροποίηση των οστεοβλαστών, αλλά επίσης αναστέλλει το σχηματισμό λιποκυττάρων και τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών, τοποθετώντας το ως πιθανό θεραπευτικό στόχο για μεταβολικές διαταραχές των οστών. Η μελέτη ρίχνει επίσης φως στην περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ της Wnt/β-κατενίνης και του μηχανιστικού στόχου των μονοπατιών σηματοδότησης του συμπλέγματος ραπαμυκίνης 1 (mTORC1), βασικοί ρυθμιστές της ομοιόστασης των οστών.

Η οστεοπόρωση, μια ασθένεια που αποδυναμώνει τα οστά και αυξάνει τον κίνδυνο καταγμάτων, αποτελεί σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία, ιδιαίτερα στις μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες. Η ασθένεια οφείλεται σε ανισορροπία μεταξύ του σχηματισμού οστού από τους οστεοβλάστες και της οστικής απορρόφησης από τους οστεοκλάστες. Ενώ οι τρέχουσες θεραπείες στοχεύουν κυρίως στην απώλεια οστικής μάζας, προάγουν αποτελεσματικά τον σχηματισμό οστού. Επιπλέον, οι μοριακοί μηχανισμοί που οδηγούν τη διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων του μυελού των οστών (BMSCs) σε οστεοβλάστες ή λιποκύτταρα παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Αυτά τα κενά υπογραμμίζουν την επείγουσα ανάγκη για νέους μοριακούς στόχους που μπορούν να βελτιώσουν τον σχηματισμό οστών, περιορίζοντας παράλληλα την οστική απορρόφηση.

Δημοσιεύθηκε (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209) στοΓονίδια και ασθένειεςΣτις 12 Ιανουαρίου 2024, η τελευταία μελέτη με επικεφαλής ερευνητές στο Ιατρικό Πανεπιστήμιο Tianjin στην Κίνα εντόπισε το γυμνό ομόλογο 2 (NKD2) ως κρίσιμο ρυθμιστή της διαφοροποίησης των οστικών κυττάρων. Η έρευνα δείχνει ότι το NKD2 βελτιώνει τη διαφοροποίηση των οστεοβλαστών, αναστέλλει το σχηματισμό λιποκυττάρων και καταστέλλει τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών. Ρυθμίζοντας τα μονοπάτια σηματοδότησης Wnt/β-κατενίνης και μηχανιστικού στόχου του συμπλέγματος ραπαμυκίνης 1 (mTORC1), το NKD2 παίζει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης των οστών και παρέχει μια πολλά υποσχόμενη νέα προσέγγιση για τη θεραπεία της οστεοπόρωσης και άλλων διαταραχών που σχετίζονται με τα οστά.

Η μελέτη δείχνει ότι η NKD2 ρυθμίζεται προς τα πάνω κατά τη διαφοροποίηση των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων του μυελού των οστών (BMSCs) σε οστεοβλάστες και λιποκύτταρα. Λειτουργικά πειράματα δείχνουν ότι η υπερέκφραση του NKD2 βελτιώνει τη διαφοροποίηση των οστεοβλαστών ενώ καταστέλλει τον σχηματισμό λιποκυττάρων. Μηχανιστικά, το NKD2 ενεργοποιεί τη σηματοδότηση Wnt/β-κατενίνης σε κύτταρα διαφοροποίησης, αλλά την καταστέλλει σε αδιαφοροποίητα κύτταρα, τονίζοντας τον εξαρτώμενο από το περιβάλλον ρόλο του. Η πρωτεΐνη αλληλεπιδρά επίσης με την υπομονάδα 1 του συμπλέγματος κονδυλώδους σκλήρυνσης (TSC1), έναν βασικό ρυθμιστή της οδού mTORC1, η οποία επηρεάζει περαιτέρω τη διαφοροποίηση των οστικών κυττάρων. Πειράματα in vivo χρησιμοποιώντας ποντίκια με εκτομή ωοθηκών, ένα μοντέλο μετεμμηνοπαυσιακής οστεοπόρωσης, έδειξαν ότι η μεταμόσχευση BMSC που υπερεκφράζουν το NKD2 βελτίωσε σημαντικά την οστική μάζα αυξάνοντας τον αριθμό οστεοβλαστών και μειώνοντας το σχηματισμό λιποκυττάρων. Επιπλέον, το NKD2 ρυθμίζει το RANKL, έναν κρίσιμο παράγοντα για τη διαφοροποίηση των οστεοκλαστών, με αποτέλεσμα τη μειωμένη οστική απορρόφηση. Αυτά τα ευρήματα τοποθετούν το NKD2 ως διπλό θεραπευτικό στόχο που προάγει τον σχηματισμό οστού ενώ ταυτόχρονα αναστέλλει την οστική απώλεια.

Ο Δρ Baoli Wang, ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης, τόνισε τη σημασία της ανακάλυψης: "Αυτή η μελέτη παρέχει αδιάσειστα στοιχεία ότι η NKD2 είναι ο κύριος ρυθμιστής της διαφοροποίησης των οστικών κυττάρων. Κατανοώντας πώς η NKD2 ρυθμίζει τόσο τη Wnt/β-κατενίνη όσο και άλλες κυτταρικές διαταραχές των οστών.

Η ανακάλυψη του κρίσιμου ρόλου του NKD2 στην ομοιόσταση των οστών υπόσχεται τεράστιες θεραπευτικές παρεμβάσεις στην οστεοπόρωση και άλλες μεταβολικές ασθένειες των οστών. Η στόχευση του NKD2 θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για θεραπείες που όχι μόνο αποτρέπουν την απώλεια οστικής μάζας, αλλά προάγουν επίσης τον σχηματισμό οστού, αντιμετωπίζοντας ένα μακροχρόνιο χάσμα στη διαχείριση της οστεοπόρωσης. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων βιοδεικτών για έγκαιρη διάγνωση και εξατομικευμένες στρατηγικές θεραπείας. Η μελλοντική έρευνα θα επικεντρωθεί στη μετάφραση αυτών των ανακαλύψεων σε κλινικές εφαρμογές και ενδεχομένως να φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζουμε τις ασθένειες των οστών.

Πηγές: