13 февраля 2013

Быстрая потеря костной массы, связанная с переломами ребер, лечится стероидами

Быстрая потеря костной массы, связанная с переломами ребер, лечится стероидами

Новое исследование на животных, вызванное комбинацией интуиции и контринтуитивного мышления, может указать путь к лечению переломов, вызванных быстрой потерей костной массы у людей, включая пациентов с метастазирующим раком. Ряд исследований, проведенных на медицинском факультете Университета Северной Каролины, выявил, что стероидные препараты, известные стимуляцией к потере костной массы при их длительном использовании, фактически помогают подавить молекулу, являющуюся ключевой в процессе быстрой потери костной массы. Отчет о новых данных появится онлайн в журнале «PLOS ONE».

Остеопороз или потеря костной массы — главная проблема здравоохранения в Западных странах и он обычно заканчивается переломами позвоночника и бедер. «Но переломы ребер чаще всего распространены, как переломы при остеопорозе, и о которых меньше всего сообщают, а также они встречаются при многих видах рака, таком как рак молочной железы, злокачественная меланома и миелома – тех заболеваниях, которые метастазируют и распространяются на ребра». Таково сообщение доктора медицины Арджуна Деба, доцента отделения медицины, клеточной биологии и физиологии Университета Северной Каролины.

«В то время, как мало известно о биологии переломов ребер, мы идентифицировали молекулярный механизм, у которого может быть важное применение в лечении переломов при раке и других расстройствах, часто связываемых с быстрой потерей костной массы», — добавляет Деб, который также является членом-корреспондентом Института сердца имени Макаллистера при Университете Северной Каролины и Центра всестороннего изучения рака имени Лайнбергера.

Исследователь из Университета Северной Каролины обозначил, что его лаборатория пришла к исследованию «через интуицию». Из стромальных клеток взрослых мышей они удалили ген, называемый β-катенином. Эти клетки, также известные как фибробласты, формируют соединительную ткань почти во всех органах в организме. Лаборатория Деба воздействовала на молекулярную регуляцию этих клеток.

Но тут встретилось и кое-что «удивительное». После удаления β-катенина, мыши умерли в течение трех недель. Исследователи изучили функционирование каждого органа — сердца, почек, легких, селезенки — всех, где возможно мог быть выражен этот ген. Везде была норма, кроме функции легких. Только при респираторной анестезии насыщение крови кислородом у них резко упало. Это было первой подсказкой к проблеме в системе органов дыхания этих животных. А под микроскопом легкие выглядели абсолютно тонкими.

Тогда Деб обратился в отделение физики и астрономии Университета Северной Каролины, которое разработало новый бесконтактный волокнисто-оптический перемещаемый датчик для того, чтобы контролировать дыхание мышей во время компьютерной томографии. В сотрудничестве с отделением рентгенологии и Центра биомедицинского исследования томографии при Университете Северной Каролины, 3-D реконструкция легких показала глубокий коллапс легкого на одной или обеих сторонах. Это было загадкой. Как может животное с нормальной тканью легких при микроскопическом обследовании получить коллапс легкого и проблемы дыхания? Деб задался вопросом, могла ли грудная стенка быть виновником.

Компьютерная томография грудной клетки этих животных показала множественные спонтанные переломы многих ребер. В поврежденных ребрах было на 60-70 процентов меньше костной ткани по сравнению с нормальными ребрами. По существу кости грудной клетки исчезли в течение 3 недель, животные умирали от дыхательной недостаточности, потому что слабая грудная клетка была неспособна поддерживать дыхание.

Масса кости обычно поддерживается близкой функциональной связью остеобластов (клеток, которые формируют кость) и остеокластов (клеток, которые ресорбируют кость). Команда исследователей обнаружила огромную инфильтрацию остеокластов в ребрах животных. Другие кости, включая позвоночник и бедренную кость, также показали некоторую ресорбцию, но не столь драматическую как в ребрах.

И когда такие препараты, как бисфосфонаты, обычно применяемые для сохранения костной массы у людей, давались животным, то их выживаемость увеличилась лишь кратковременно. Это заставило бригаду исследователей подумать, что формирование остеокластов было настолько агрессивно, что организм был неспособен сформировать новую костную ткань, чтобы быстро перебороть потерю костной массы.

При таких расстройствах здоровья, как ревматоидный артрит и другие проблемы, включающие воспаление, множество типов воспалительных клеток вызывают резорбцию кости, которая вела исследователей к возможности увидеть, могло ли лечение кортикостероидами быть полезным у этих животных. И это произошло: масса костной ткани увеличилась на 30-40 процентов, по сравнению с животными, которые не получали стероиды. Они также нашли, что сохранилось 60-70 процентов костной массы ребер.

«Примечательно, что 75 процентов животных остались в живых», — сказал Деб. «И после 80 дней, мы увидели, что ребра показывали доказательства своей репарации, они были в состоянии сформировать новую костную ткань. Затем, когда мы изучали новые изображения компьютерной томографии легких, легкие были расширены, и ребра содержали гораздо меньшее количество остеокластов».

Относительно механизма, Деб объясняет, что костная молекула, называемая линейным лигандом (RANKL), важна для формирования остеокласта. «Мы нашли, что стероиды подавляли RANKL, начиная с показателей уровней RANKL у этих животных, схожих со здоровыми особями».

«В этой перспективе это исследование интересно и оспаривает существующую систему взглядов и понятий: то, что стероиды — препараты являющиеся причиной потери костной массы. Да это так, но при быстрой потере костной массы в результате агрессивной повышенной активности остеокластов, стероиды могут быть полезными. Это — сообщение о принципах этой истории».


Источник:
medicalnewstoday.com



Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…

Исследователи предупреждают: нет безопасного уровня потребления кофеина для беременных

Кофеин, вероятно, является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в истории, и многие люди, в том числе беременные женщины, потребляют его ежедневно. Беременным или пытающимся забеременеть женщинам следует рекомендовать избегать употребления кофеина, поскольку данные свидетельствуют о том, что потребление кофеина матерью связано с отрицательными исходами беременности и что безопасного уровня потребления не существует, — показывает анализ…