Otkriće NKD2 proteina otvara nove mogućnosti u borbi protiv gubitka koštane mase

Otkriće NKD2 proteina otvara nove mogućnosti u borbi protiv gubitka koštane mase

Transformativna studija otkrila je središnju ulogu proteinskog homologa 2 golih nutikula (NKD2) u regulaciji diferencijacije osteoblasta koji formiraju kost i osteoklasta koji resorbiraju kost. Ovo otkriće otvara nove mogućnosti u borbi protiv gubitka koštane mase, posebice kod postmenopauzalne osteoporoze. Istraživanja pokazuju da NKD2 ne samo da potiče diferencijaciju osteoblasta, već također inhibira stvaranje adipocita i aktivnost osteoklasta, pozicionirajući ga kao potencijalnu terapijsku metu za metaboličke poremećaje kostiju. Studija također baca svjetlo na zamršenu međuodnos između Wnt/β-katenina i mehaničkog cilja signalnih putova rapamicinskog kompleksa 1 (mTORC1), ključnih regulatora homeostaze kostiju.

Osteoporoza, bolest koja slabi kosti i povećava rizik od prijeloma, predstavlja značajan javnozdravstveni izazov, posebice kod žena u postmenopauzi. Bolest nastaje zbog neravnoteže između stvaranja kosti od strane osteoblasta i resorpcije kosti od strane osteoklasta. Dok trenutni tretmani prvenstveno ciljaju na gubitak koštane mase, oni učinkovito potiču stvaranje kosti. Nadalje, molekularni mehanizmi koji pokreću diferencijaciju mezenhimalnih matičnih stanica koštane srži (BMSC) u osteoblaste ili adipocite i dalje su slabo poznati. Ove praznine naglašavaju hitnu potrebu za novim molekularnim ciljevima koji mogu poboljšati formiranje kostiju, a istovremeno obuzdati resorpciju kosti.

Objavljeno (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209) uGeni i bolestiDana 12. siječnja 2024., najnovija studija koju su vodili istraživači s Medicinskog sveučilišta Tianjin u Kini identificirala je goli homolog 2 (NKD2) kao kritični regulator diferencijacije koštanih stanica. Istraživanja pokazuju da NKD2 poboljšava diferencijaciju osteoblasta, inhibira stvaranje adipocita i potiskuje aktivnost osteoklasta. Regulacijom Wnt/β-katenina i mehaničkog cilja signalnih putova rapamicinskog kompleksa 1 (mTORC1), NKD2 igra ključnu ulogu u održavanju homeostaze kostiju i pruža obećavajući novi pristup liječenju osteoporoze i drugih poremećaja povezanih s kostima.

Studija pokazuje da je NKD2 pojačan tijekom diferencijacije mezenhimalnih matičnih stanica koštane srži (BMSC) u osteoblaste i adipocite. Funkcionalni pokusi pokazuju da prekomjerna ekspresija NKD2 poboljšava diferencijaciju osteoblasta dok suzbija stvaranje adipocita. Mehanički gledano, NKD2 aktivira Wnt/β-katenin signalizaciju u diferencirajućim stanicama, ali ga potiskuje u nediferenciranim stanicama, naglašavajući njegovu ulogu ovisnu o kontekstu. Protein također stupa u interakciju s podjedinicom 1 kompleksa tuberozne skleroze (TSC1), ključnim regulatorom puta mTORC1, koji dalje utječe na diferencijaciju koštanih stanica. Pokusi in vivo s miševima s ovariektomijom, modelom postmenopauzalne osteoporoze, pokazali su da je transplantacija BMSC-a s prekomjernom ekspresijom NKD2 značajno poboljšala koštanu masu povećanjem broja osteoblasta i smanjenjem stvaranja adipocita. Uz to, NKD2 regulira RANKL, ključni čimbenik za diferencijaciju osteoklasta, što rezultira smanjenom resorpcijom kosti. Ovi nalazi pozicioniraju NKD2 kao dvostruku terapijsku metu koja potiče stvaranje kostiju dok istovremeno inhibira gubitak koštane mase.

Dr. Baoli Wang, odgovarajući autor studije, naglasio je značaj otkrića: "Ova studija pruža uvjerljive dokaze da je NKD2 glavni regulator diferencijacije koštanih stanica. Razumijevanjem kako NKD2 modulira i Wnt/β-katenin i druge poremećaje koštanih stanica.

Otkriće kritične uloge NKD2 u homeostazi kostiju ima golemo obećanje za terapijske intervencije kod osteoporoze i drugih metaboličkih bolesti kostiju. Ciljanje na NKD2 moglo bi utrti put tretmanima koji ne samo da sprječavaju gubitak koštane mase, već i potiču stvaranje kostiju, rješavajući dugotrajni jaz u liječenju osteoporoze. Osim toga, rezultati studije mogli bi dovesti do razvoja novih biomarkera za ranu dijagnozu i personalizirane strategije liječenja. Buduća istraživanja usredotočit će se na prevođenje ovih otkrića u kliničke primjene i potencijalno revolucioniranje načina na koji liječimo bolesti kostiju.

Izvori: