Cercetătorii identifică un mecanism care ar putea ajuta la combaterea osteoporozei
Osteoporoza, o afecțiune care slăbește oasele și crește riscul de fracturi, afectează milioane de oameni și reprezintă o provocare majoră pentru medicii care caută tratamente sigure ce pot fi utilizate pe termen lung.
În Germania, aproximativ șase milioane de persoane sunt afectate, majoritatea fiind femei. Deoarece terapiile existente pot avea limitări și efecte secundare, cercetătorii caută noi ținte biologice care ar putea conduce la metode mai eficiente de păstrare sau reconstrucție a osului.
O echipă de cercetători de la Universitatea din Leipzig a identificat o astfel de țintă în GPR133, un receptor care pare să joace un rol important în menținerea rezistenței oaselor.
GPR133 face parte dintr-un grup cunoscut sub numele de receptori cu proteine G de adeziune. Acești receptori se află pe suprafața celulelor și le ajută să răspundă la semnalele din mediu. Deși această familie de receptori nu este încă pe deplin înțeleasă, descoperirile recente sugerează că GPR133 este implicat în procesele care construiesc și mențin osul sănătos.
„Dacă acest receptor este afectat de modificări genetice, șoarecii arată semne de pierdere a densității osoase la o vârstă fragedă – similar cu osteoporoza la oameni. Folosind substanța AP503, care a fost identificată recent printr-un ecran asistat de calculator ca un stimulator al GPR133, am reușit să creștem semnificativ rezistența osului atât la șoarecii sănătoși, cât și la cei cu osteoporoză,” explică Profesor Ines Liebscher, cercetător principal al studiului de la Institutul Rudolf Schönheimer de Biochimie de la Facultatea de Medicină.
Rezultatele sugerează că GPR133 ar putea fi o țintă valoroasă pentru tratamentele viitoare împotriva osteoporozei. Cercetătorii au constatat că stimularea receptorului cu AP503 a crescut rezistența osoasă nu doar la șoarecii sănătoși, ci și la cei cu pierdere osoasă asemănătoare osteoporozei.
În interiorul țesutului osos, GPR133 răspunde la forțele fizice și interacțiunile dintre celulele osoase adiacente. Activarea receptorului declanșează semnale care schimbă balanța între celulele care construiesc osul și cele care îl descompun.
Celulele formatoare de os (osteoblastele) sunt responsabile pentru producerea de țesut osos nou. În schimb, celulele care resorb osul (osteoclastele) elimină osul vechi ca parte a ciclului normal de reînnoire a scheletului. Oasele sănătoase depind de menținerea unui echilibru corect între aceste două procese.
Activarea GPR133 încurajează activitatea osteoblastelor și reduce activitatea osteoclastelor. Aceasta schimbă balanța spre un os mai puternic și mai durabil. AP503 pare să imite procesul natural care activează GPR133. Aceasta ridică posibilitatea ca acest compus să fie utilizat pentru a crește rezistența osului sau pentru a ajuta la restabilirea osului deja slăbit.
O aplicație potențială ar putea fi osteoporoza asociată cu menopauza, când scăderea nivelului hormonilor poate accelera pierderea osoasă la femei.
Descoperirile ar putea avea implicații mai ample, deoarece AP503 ar putea afecta mai mult decât scheletul. Într-un studiu anterior, cercetătorii de la Universitatea din Leipzig au descoperit deja că activarea cu AP503 întărește și mușchii scheletici.
„Întărirea paralelă a osului înseamnă din nou un potențial mare pe care acest receptor îl are pentru aplicații medicale într-o populație îmbătrânită,” afirmă Dr. Juliane Lehmann, autor principal al studiului și cercetător la Institutul Rudolf Schönheimer de Biochimie.
Un tratament capabil să îmbunătățească atât forța osoasă, cât și pe cea musculară ar putea fi deosebit de relevant pentru adulții în vârstă, care adesea experimentează declinuri în ambele țesuturi simultan. Menținerea unor mușchi mai puternici poate sprijini mobilitatea și stabilitatea, în timp ce oasele mai puternice pot reduce vulnerabilitatea la fracturi.
Echipa din Leipzig urmărește acum mai multe proiecte de urmărire menite să înțeleagă mai bine GPR133. Cercetătorii investighează, de asemenea, dacă AP503 ar putea avea aplicații în alte boli și continuă să examineze funcțiile mai largi ale receptorului în întregul corp.
Universitatea din Leipzig a făcut din receptorii cu proteine G de adeziune o prioritate majoră de cercetare timp de mai bine de un deceniu prin Centrul de Cercetare Colaborativ 1423, Dinamica Structurală a Activării și Semnalizării GPCR. Programul se concentrează pe înțelegerea modului în care acești receptori își schimbă forma, devin activați și transmit semnale în interiorul celulelor. Universitatea din Leipzig este recunoscută internațional ca un centru de frunte în cercetarea în acest domeniu.
