Objav NKD2 proteínov otvára nové možnosti v boji proti úbytku kostnej hmoty

Objav NKD2 proteínov otvára nové možnosti v boji proti úbytku kostnej hmoty

Transformačná štúdia odhalila ústrednú úlohu proteínového homológu 2 (NKD2) Naked Nuticles pri regulácii diferenciácie osteoblastov tvoriacich kosť a osteoklastov resorbujúcich kosť. Tento objav otvára nové možnosti v boji proti úbytku kostnej hmoty, najmä pri postmenopauzálnej osteoporóze. Výskum naznačuje, že NKD2 nielen podporuje diferenciáciu osteoblastov, ale tiež inhibuje tvorbu adipocytov a aktivitu osteoklastov, čím sa stáva potenciálnym terapeutickým cieľom pre metabolické poruchy kostí. Štúdia tiež vrhá svetlo na zložitú súhru medzi Wnt / β-katenínom a mechanistickým cieľom signálnych dráh rapamycínového komplexu 1 (mTORC1), kľúčových regulátorov homeostázy kostí.

Osteoporóza, ochorenie, ktoré oslabuje kosti a zvyšuje riziko zlomenín, predstavuje významnú výzvu pre verejné zdravie, najmä u žien po menopauze. Ochorenie je spôsobené nerovnováhou medzi tvorbou kosti osteoblastmi a kostnou resorpciou osteoklastmi. Zatiaľ čo súčasné liečby sa primárne zameriavajú na úbytok kostnej hmoty, účinne podporujú tvorbu kostí. Okrem toho zostávajú molekulárne mechanizmy, ktoré riadia diferenciáciu mezenchymálnych kmeňových buniek kostnej drene (BMSC) na osteoblasty alebo adipocyty, nedostatočne pochopené. Tieto medzery zdôrazňujú naliehavú potrebu nových molekulárnych cieľov, ktoré môžu zlepšiť tvorbu kostí a zároveň obmedziť resorpciu kostí.

Publikované (doi: 10.1016/j.gendis.2024.101209) vGény a choroby12. januára 2024 najnovšia štúdia vedená výskumníkmi z lekárskej univerzity Tianjin v Číne identifikovala holý homológ 2 (NKD2) ako kritický regulátor diferenciácie kostných buniek. Výskum ukazuje, že NKD2 zlepšuje diferenciáciu osteoblastov, inhibuje tvorbu adipocytov a potláča aktivitu osteoklastov. Reguláciou Wnt/β-katenínu a mechanistického cieľa signálnych dráh rapamycínového komplexu 1 (mTORC1) hrá NKD2 rozhodujúcu úlohu pri udržiavaní homeostázy kostí a poskytuje sľubný nový prístup na liečbu osteoporózy a iných porúch súvisiacich s kosťami.

Štúdia ukazuje, že NKD2 je upregulovaný počas diferenciácie mezenchymálnych kmeňových buniek kostnej drene (BMSC) na osteoblasty a adipocyty. Funkčné experimenty ukazujú, že nadmerná expresia NKD2 zlepšuje diferenciáciu osteoblastov a zároveň potláča tvorbu adipocytov. Mechanicky NKD2 aktivuje signalizáciu Wnt / β-katenínu v diferencovaných bunkách, ale potláča ju v nediferencovaných bunkách, čím sa zdôrazňuje jej kontextovo závislá úloha. Proteín tiež interaguje s podjednotkou 1 komplexu tuberóznej sklerózy (TSC1), kľúčovým regulátorom dráhy mTORC1, ktorý ďalej ovplyvňuje diferenciáciu kostných buniek. Experimenty in vivo s použitím ovariektomizovaných myší, modelu postmenopauzálnej osteoporózy, ukázali, že transplantácia BMSC s nadmernou expresiou NKD2 významne zlepšila kostnú hmotu zvýšením počtu osteoblastov a znížením tvorby adipocytov. Okrem toho NKD2 reguluje RANKL, kľúčový faktor pre diferenciáciu osteoklastov, čo vedie k zníženej kostnej resorpcii. Tieto zistenia umiestňujú NKD2 ako duálny terapeutický cieľ podporujúci tvorbu kostí a súčasne inhibíciu straty kostnej hmoty.

Doktor Baoli Wang, zodpovedajúci autor štúdie, zdôraznil význam objavu: "Táto štúdia poskytuje presvedčivé dôkazy, že NKD2 je hlavným regulátorom diferenciácie kostných buniek. Pochopením toho, ako NKD2 moduluje Wnt/β-katenín a ďalšie poruchy kostných buniek."

Objav kritickej úlohy NKD2 v kostnej homeostáze je obrovským prísľubom pre terapeutické zásahy pri osteoporóze a iných metabolických ochoreniach kostí. Zacielenie na NKD2 by mohlo pripraviť cestu pre liečby, ktoré nielen zabraňujú strate kostnej hmoty, ale tiež podporujú tvorbu kostí, čím sa rieši dlhotrvajúca medzera v liečbe osteoporózy. Okrem toho by výsledky štúdie mohli viesť k vývoju nových biomarkerov pre včasnú diagnostiku a personalizované liečebné stratégie. Budúci výskum sa zameria na premenu týchto objavov do klinických aplikácií a potenciálne prevrat v tom, ako liečime choroby kostí.

Zdroje: