N N401 457838

Wpływ folistatyny na metabolizm kostny i wybrane parametry gospodarki hormonalnej.

Choroby metaboliczne kości powstają w wyniku zaburzeń metabolizmu kostnego, które bezpośrednio prowadzą do powstawania patologicznych zmian w obrębie tkanki kostnej. Choroby te obecnie stanowią istotny problem społeczny oraz są jednym z największych wyzwań współczesnej medycyny. Bez wątpienia są one ważnym problemem zarówno zdrowotnym jak i ekonomicznym, dlatego bardzo istotna jest wiedza dotycząca ich zapobiegania oraz leczenia. Tkanka kostna to wyspecjalizowana tkanka łączna o wysokiej aktywności metabolicznej i dużej wytrzymałości mechanicznej. Kość z uwagi na pełnione funkcje: magazynu makro i mikro elementów oraz mechanizmu umożliwiającego poruszanie się podlega stałym wewnętrznym procesom przebudowy. Prawidłowe funkcjonowanie tej tak ważnej tkanki jest ściśle skorelowane z zachowaniem prawidłowego bilansu pomiędzy procesami resorpcji i odbudowy jej składników. Prawidłowe przemiany tkanki kostnej, dzięki którym stara kość zostaje zastępowana nową i które regulują poziom wapnia i fosforu we krwi, zależą od różnych czynników wewnątrzustrojowych i zewnętrznych. Istotna rola w regulacji metabolizmu kostnego przypada folistatynie, będącej monomerycznym, pluriportencjalnym białkiem, funkcjonalnie związanym z białkami należącymi do nadrodziny transformujących czynników wzrostu- β. Białka należące do tej nadrodziny tj. transformujący czynnik wzrostu- β, aktywina oraz białka morfogenetyczne kości utrzymują równowagę pomiędzy procesami kościotwórczymi i resorpcji oraz aktywnie wpływają na procesy naprawcze tkanki kostnej. Ponadto aktywina pozytywnie wpływa na syntezę kolagenu I oraz reguluje procesy mineralizacji macierzy kostnej. Folistatyna wpływa na aktywność aktywiny oraz białek morfogenetycznych kości, a jej antagonizm względem wymienionych białek polega na blokowaniu przekazywania sygnałów. Ze względu na ważną funkcję jaka pełnią aktywina oraz BMPs w metabolizmie kostnym, nadekspresja folistatyny, prawdopodobnie istotnie wpływa na procesy obrotu kostnego, znacząco przyczyniając się do osłabienia właściwości tkanki kostnej. Neutralizacja aktywiny przez folistatynę oraz antagonizm względem białek morfogenetycznych kości może prowadzić do zachwiania metabolizmu kości, bezpośrednio prowadząc do ich osłabienia. Negatywny wpływ nadekspresji folistatyny na właściwości mechaniczne tkanki kostnej potwierdzają wyniki wstępnych badań, przeprowadzanych na modelu myszy transgenicznych z nadekspresją folistatyny. W przebadanej grupie myszy zaobserwowaliśmy istotne statystycznie różnice wartości Modułu Younga u osobników z nadekspresją folistatyny świadczące o mniejszej plastyczności kości, zwiększając podatność na złamanie. Ponadto przeprowadzona analiza składu mineralnego kości wskazuje na istotne statystycznie różnice w zawartości cynku. Wykazaliśmy również, że nadekspresja folistatyny wpływa na wydzielanie hormonu wzrostu. Wyniki przeprowadzonych badań pokazały, że w grupie zwierząt transgenicznych w najmłodszej grupie wiekowej (12 dn.) poziom hormonu wzrostu był istotnie niższy niż u zwierząt w tym samym wieku z grupy kontrolnej (myszy dzikie szczepu C57BL/6J). Obecny stan wiedzy w zakresie roli folistatny w regulacji metabolizmu tkanki kostnej jest niewystarczający. Z tego względu zasadne staje się przeprowadzenie dalszych badań w celu poznania roli folistatyny w metabolizmie tkanki kostnej. Niewątpliwie potwierdzenie negatywnego wpływu folistatyny na metabolizm kostny przyczyni się do dalszego poznania mechanizmów leżących u podstaw zmian strukturalnych i czynnościowych tkanki kostnej.