Könnte die Lösung der Osteoporose werden in der Galle?

Osteoporose ist eine degenerative Krankheit, bei der die Knochendichte und-Qualität vermindert. Diese Krankheit ist verbunden mit erheblichen Schmerzen und Behinderung führt zu verheerenden langfristigen körperlichen und psychischen Folgen. In Europa, die insgesamt Osteoporose wirtschaftliche Belastung geschätzt wurde, mit 30,7 Milliarden Euro im Jahr 2010 und wird voraussichtlich bei 76,7 Milliarden im Jahr 2050, basierend auf Veränderungen in der Demografie.

Osteoporose ist sehr verbreitet und betrifft tatsächlich eine in drei Frauen über dem Alter von 50 Jahren. Über die nächsten 50 Jahre, die Zahl der Hüftfrakturen wird voraussichtlich mehr als verdoppeln, was bedeutet, dass die Prävalenz der Osteoporose wird weiter zunehmen und werden eine erhebliche Belastung für die Gesundheitssysteme und die Lebensqualität, vor allem bei Frauen.

So weit, effiziente Behandlungen für Osteoporose ohne Nebenwirkungen und mit optimaler Bioverfügbarkeit werden derzeit fehlt, macht hoch die Bedeutung der Suche nach alternativen. Die vorgeschlagene Forschung beinhaltet eine Prä-klinischen phase zu bewerten, den Einsatz von Gallensäure-Analoga in einem Maus-Modell der menopause-induzierte Osteoporose. Wenn diese Studie erfolgreich ist, könnte es letztlich zu der Entwicklung von pharmakologischen Wirkstoffen für diese Krankheit.

Der Knochen ist ein dynamisches Gewebe

Der Knochen unterliegt einer kontinuierlichen Umbau zu wachsen, zu heilen und zu pflegen metabolischen Bedarf (der Knochen ist dynamisch Speicherung und Freigabe von Mineralien in form von calcium-Phosphat). Dieser Umbau wird durchgeführt von zwei verschiedenen Zelltypen; die Osteoblasten, das sind zuständig für den Knochenaufbau und die Osteoklasten, die Vermittlung Knochenresorption oder brechen. Osteoporose ist das Ergebnis ein Ungleichgewicht zwischen knochenformation und-resorption. Dieses Ungleichgewicht reduziert Knochen Masse und Qualität, was schließlich zu Knochenbrüchen, die wichtigsten klinischen manifestation der Erkrankung.

Sterine (fettähnliche Substanzen, die natürlicherweise in Pflanzen, Tiere oder Pilze und üben mehrere physiologische Rollen in den Zellen), sind die wichtigsten Akteure des Knochen-remodelling-Prozesse. Unter diesen sterolen, œstrogen hemmt die Osteoklasten-Bildung („Differenzierung“), daher verhindert den Knochenabbau. Es bedeutet, dass östrogen-Mangel, wie beobachtet, während der menopause, kann fördern, eine beschleunigte Knochen-turnover-rate erhöhen das Risiko für die Entwicklung Osteoporose.

Wie Gallensäuren beeinflussen Knochen Gewebe

Gallensäuren sind kleine Stoffwechsel-Moleküle, entstehen in der Leber aus einem anderen berühmten „sterol,“ Cholesterin. Sie sind die wichtigsten Bestandteile der Galle. Nachdem jemand isst, Gallensäuren Sekretion in das darmlumen zur Teilnahme an der absorption von diätetischen Lipide emulgieren. Während der enterohepatischen Rezirkulation (wieder Ihren Weg aus dem Darm in die Leber), Gallensäuren spill-over in die systemische Zirkulation erreicht, jedes Gewebe in unserem Körper, einschließlich der Knochen.

Neben Ihrer lipid-emulgieren-Funktion, Gallensäuren werden jetzt als vielseitiger signalstoffe aktivieren können gewidmet Rezeptoren und induzieren zelluläre Antworten. Eine wachsende Zahl von beweisen zeigt, dass Gallensäuren regulieren skelettalen Homöostase (d.h., seine relativ stabilen Gleichgewicht des Skeletts) durch direkte Wirkungen auf Osteoblasten und Osteoklasten. Insbesondere, wenn Sie Hinzugefügt werden zu Osteoblasten-Zellkulturen einige Gallensäure Arten sind in der Lage, Sie zu aktivieren und zu fördern die Mineralisierung der Knochen.

Wenn diese Ergebnisse bestätigt werden, die in Tieren, diese Moleküle könnten gute Kandidaten für zukünftige Medikamente zur Behandlung der Osteoporose. Als AXA-gewährt, post-doctoral researcher an der School of Life Sciences EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), mein Ziel ist es, dazu beitragen, zusammen mit meinem Forschungsteam, um die Aufklärung der Rolle von einer der wichtigsten Gallensäure-Signaltransduktion Mediatoren in Knochen-Remodellierung, der Zell-Oberflächen-rezeptor TGR5.

TGR5, einem zentralen Akteur in der Osteoporose

Einmal Gallensäuren link zu TGR5, mehrere metabolische Reaktionen stattfinden. Zum Beispiel, TGR5 Aktivierung erhöht die Energie-Ausgaben im braunen Fettgewebe und die Muskel, vermindert die Entzündung , verbessert den glucose-Stoffwechsel und hemmt Arteriosklerose.

Interessant war, dass unsere vorläufigen Daten zeigten, dass TGR5 ist auch erforderlich, um bei der Erhaltung gesunder Knochen. In der Tat, wenn dieser rezeptor ist genetisch gelöscht Mäuse, Ihre Knochen Masse abnimmt, imitiert Osteoporose bereits in Jungen Jahren. Umgekehrt, würde es möglich sein zu erhöhen TGR5-Aktivitäten, um Osteoporose vorzubeugen? Um diese Frage zu beantworten, unsere Strategie beinhaltet die Kombination von in-vitro (d.h. außerhalb eines lebendigen Organismus, d.h., auf Zellkulturen), in-vivo (d.h. im lebenden Tieren, D. H., Mäuse) und in silico – (das bedeutet in der computer-Modelle) Ansätze.

In vitro untersuchen wir die Rolle von TGR5 in Osteoblasten-und Osteoklasten-cell Modelle. In-vivo-testen wir die Wirksamkeit von synthetischen Gallensäure-mimetika sollen aktivieren TGR5 für die Behandlung von menopause-induzierte Osteoporose mit Mäusen, deren Eierstöcke entfernt wurden, zu imitieren, die menopause-Bedingungen. In-silico -, werden wir bioinformatische Werkzeuge zur Identifizierung neuer Biomarker, die verwendet werden könnte für die Prävention oder die Früherkennung dieser Krankheit. Aktuelle Biomarker sind von begrenztem Interesse, da Ihre Beeinträchtigung gibt an, dass die person, die bereits die Krankheit entwickelt. Sie können verwendet werden, um zu bewerten, ansprechen auf die Behandlung und die progression der Krankheit, aber Sie sind nutzlos für die Prävention. Unsere Hoffnung ist, dass durch den Vergleich der genetischen und metabolischen Profils von einer Mäuse-population zeigt eine Prädisposition zur Entwicklung einer Osteoporose mit einem normalen Bevölkerung, wir identifizieren einer Wertminderung von einigen Enzymen oder Metaboliten bezogen auf Gallensäure-Stoffwechsels oder der Funktion.

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