Nivelrikko: Voisiko tutkijat löytää avaimen ennaltaehkäisyyn?
Uusi tutkimus on saattanut paljastaa mahdollisen uuden nivelrikon ehkäisy- ja hoitostrategian, joka on yksi yleisimmistä ja heikentävistä ikään liittyvistä sairauksista Yhdysvalloissa.
The Scripps Research Institute (TSRI) -tutkijat San Diegossa, Kaliforniassa, paljastavat, että FoxO-nimiset proteiinit ovat avain nivelten terveydelle.
Nostamalla näiden FoxO-proteiinien määrää he uskovat, että nivelrikon hoito voi olla mahdollista tai jopa estää taudin kehittyminen.
Vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Dr. Martin Lotz - TSRI: n molekyylilääketieteen osastolta - ja hänen tiiminsä raportoivat äskettäin tuloksistaan lehdessä Tiede Translational Medicine.
Nivelrikon, jota kutsutaan myös degeneratiiviseksi nivelsairaudeksi, arvioidaan vaikuttavan yli 30 miljoonaan aikuiseen Yhdysvalloissa, joten se on yleisin niveltulehdustyyppi.
Tilalle on tunnusomaista ruston hajoaminen, joka on kudos, joka pehmentää luiden nivelet. Nivelrikko vaikuttaa yleisimmin polven, lonkan ja käden niveliin.
Edellisessä tutkimuksessa tohtori Lotz ja työryhmä havaitsivat, että FoxO-tasot nivelrustossa vähenevät. Tätä uusinta tutkimusta varten tutkijat pyrkivät selvittämään lisää siitä, miten FoxO-proteiinit vaikuttavat nivelten terveyteen.
FoxO-puutteen vaikutukset hiiriin
Tutkijat saavuttivat havainnot tutkimalla hiiriä, joilta puuttui FoxO-proteiineja nivelrustosta. Vertailuhiiriin verrattuna tutkijat havaitsivat, että FoxO-puutteellisilla hiirillä oli nivelten rappeutuminen huomattavasti nuoremmalla iällä.
Lisäksi FoxO-puutteesta kärsivillä jyrsijöillä oli suurempi alttius rustovaurioille juoksumatto-testin aikana, ja heillä oli myös todennäköisempää traumaperäinen nivelrikko polvivamman vuoksi.
Lisätutkimusten jälkeen tutkijat havaitsivat, että FoxO-puutteellisissa hiirissä ilmeni poikkeavuuksia prosessissa, jota kutsutaan autofagiaksi, joka on luonnollinen prosessi, jossa solut pääsevät eroon ei-toivotuista tai vaurioituneista komponenteista terveyden ylläpitämiseksi ja korjausten suorittamiseksi.
FoxO-puute johti myös poikkeavuuksiin prosesseissa, jotka suojaavat solujamme vapaiden radikaalien aiheuttamilta vaurioilta.
Lisäksi tutkimus paljasti, että hiiret, joilta puuttui FoxO-proteiineja, eivät tuottaneet vaadittavia määriä proteiinia nimeltä Lubricin, mikä auttaa suojaamaan nivelrustoja kulumiselta.
Vähentynyt lubrikiinin tuotanto liittyi terveiden solujen vähenemiseen "pinnallisella vyöhykkeellä", joka on rustokerros polvinivelessä.
FoxO: n tehostaminen voi ehkäistä nivelrikkoa
Joten miksi FoxO aiheuttaa nämä ongelmat? Tutkijat havaitsivat, että FoxO-proteiinit säätelevät nivelten terveydelle tärkeiden geenien ilmentymistä, mukaan lukien tulehdusta ja autofagiaa hallitsevat geenit.
FoxO-proteiinien puuttuminen nivelrustosta johtaa tulehduksen lisääntymiseen ja autofagian vähenemiseen, mikä tarkoittaa, että solut eivät pysty korjaamaan mitään vaurioita.
"Siivousmekanismit, jotka pitävät solut terveinä, eivät toimineet näissä knockout-hiirissä", sanoo tohtori Lotz.
Tutkimuksen loppuosassa tutkijat halusivat nähdä, voisiko FoxO-tasojen nostaminen palauttaa nämä "taloudenhoitomekanismit".
Lisäämällä FoxO-ilmentymistä soluista, jotka on otettu nivelrikkoa sairastavilta ihmisiltä, tutkijat pystyivät normalisoimaan tulehdukseen ja autofagiaan liittyvien geenien ilmentymisen, ja myös voiteluainetuotanto palautui.
Tiimi aikoo nyt luoda molekyylejä, jotka voivat lisätä FoxO-tasoja ja arvioida niiden vaikutuksia kokeellisissa nivelrikkomalleissa.
"Lääkkeet, jotka lisäävät FoxO: n ilmentymistä ja toimintaa, voivat olla strategia nivelrikon ehkäisemiseksi ja hoitamiseksi."
Tohtori Martin Lotz
