Дослідники Університету Буффало стверджують, що відсутність білка трістетрапроліну (ТТП), що відіграє важливу роль в боротьбі організму із запаленнями, може привести до швидкої і суттєвої втрати кісткової тканини.
В рамках експерименту на лабораторних мишах, вчені інактивували ген, відповідальний за вироблення білка ТТП. В результаті чого, у здорових мишей спостерігалася втрата кісткових тканин, відповідна стану кісток у “старих” гризунів.
Після закінчення 9 місяців експерименту, втрата кісткових тканин в щелепах піддослідних гризунів склала 20%. Також виявилося, що стимуляція надмірного виробництва білка призводить до втрати 13% кісткової тканини у піддослідних мишей, у порівнянні зі здоровими особинами.
Запалення - це обов'язкова реакція імунної системи для захисту організму від інфекцій і травм. Однак, якщо не стежити за запальним процесом, то в ряді випадків може відбуватися руйнування кісток або сповільнення процесів формування кісткових тканин. Відомо, що білок ТТП грає важливу роль в контролі запальних процесів, але з віком вироблення цього білка істотно скорочується. Передбачається, що результати даної роботи будуть корисні для розробки нових стратегій боротьби з кістковими захворюваннями у людей похилого віку, адже саме в цьому віці найвищий ризик розвитку остеопорозу і пародонтозу.
Автор, викладач на факультеті Біології ротової порожнини в Стоматологічній школі Університету Буффало, д.м.н. Кіт Кірквуд коментує роботу: «Білок ТТП в певний момент гальмує запальний процес, без нього запалення і втрата кісткової тканини не регулювалася би з боку організму. Не відомо, чому з віком вироблення ТТП знижується. На даному етапі ми намагаємося визначити фактори, що впливають на його експресію, а також механізми взаємозв'язку білка зі зменшенням кісткової тканини, щоб в подальшому розробляти нові терапевтичні методики». У планах також перенести дослідження на людську модель, зокрема - зібрати групу літніх учасників для продовження роботи.
Остеопороз - захворювання, що супроводжується зтоншенням і втратою міцності кісткових тканин. Зменшення кісткової маси спостерігається у 55% людей старших 50 років. Підраховано, що до 2020 року остеопорозом будуть хворіти більше 61 мільйона людей. Статистика, що стосується пародонтозу також сумна: пародонтоз трапляється у 70% людей старших 65 років. Інфекція, що руйнує ясна, переходить на щелепні кістки, що веде до їх зменшення.
Щоб вивчити механізм дії білка ТТП в боротьбі з пародонтозом, дослідники зібрали 3 групи здорових лабораторних мишей. У першій групі - у мишей інактивувати гени, що відповідають за вироблення ТТП. У другій групі - навпаки, запустили надмірне виробництво ТТП. Третя група стала контрольною.
Після закінчення періодів в 3, 6 і 9 місяців у гризунів реєстрували симптоми запального процесу, рівень втрати кісткової тканини, наявність в тканинах ротової порожнини остеокластів - клітин, що руйнують кісткову масу. Як виявилося, в першій групі у мишей спостерігалося швидке старіння кісток, в порівнянні з групою контролю. Через 3 місяці експерименту миші 1 групи втратили 14% кісткової маси в щелепі. Через 9 місяців - 19%, що не властиво таким молодим особинам.
Крім цього, у мишей з 1 групи діагностували артрит, екзему та інші запальні захворювання. Рівень остеокластів в даній групі також був максимальним.
Дослідники з подивом виявили, що при відсутності білка ТТП відбулася зміна мікрофлори ротової порожнини, при цьому всі миші перебували в однакових умовах. Вони припустили, що системне запалення може призводити до зміни складу бактерій в роті. Надалі вчені планують перевірити, яких саме бактерій стало більше, і яку роль вони відіграють у втраті кісткової маси.
У другій групі, де у мишей спостерігалося надмірне виробництво ТТП, підвищився захист організму від запалення, але це призвело до 13% втрат кісткових тканин. При цьому, в даній групі не відзначалася зміна кількості остеокластів у мишей.
Тепер планується провести дворічне дослідження, щоб краще вивчити вплив білка ТТП на стан кісткових тканин. Також д-р Кірквуд, спільно з колегою, д.м.н. Брюсом Троєном і д.н. Кеннетом Селдіном, який викладає в Школі медичних і біомедичних наук Якобс, планують також з'ясувати, чи впливає білок на кісткову тканину тільки в щелепі, чи на кісткові тканини у всьому організмі.