Cynk brakującym elementem chorobowej układanki?

Ze względu na wątpliwości dotyczące molekularnych podstaw choroby zwyrodnieniowej stawów (ChZS) leczenie często nie było skuteczne. Naukowcy z Instytutu Nauki i Technologii w Gwangju stwierdzili jednak, że uszkodzenie chrząstki jest skutkiem działania szlaku biorącego udział w regulowaniu i reagowaniu na poziom cynku w komórkach chrzęstnych.

W skrócie można powiedzieć, że białko ZIP8 transportuje cynk do komórek, uruchamiając kaskadę zdarzeń prowadzących do zniszczenia tkanki chrzęstnej.

Jako że ChZS jest uznawana za zaburzenie równowagi między czynnikami anabolicznymi i katabolicznymi, Jang-Soo Chun i inni przyglądali się roli homeostazy cynku (Zn²⁺), transporterów Zn²⁺ oraz zależnych od cynku czynników transkrypcyjnych.

Mając na uwadze, że w procesie niszczenia chrząstki istotną rolę odgrywają rozkładające kolagen i proteoglikany enzymy proteolityczne, m.in. metaloproteinazy macierzy MMP-8 i MMP-13, a te są zależne od cynku, Koreańczycy zaczęli podejrzewać, że poziom Zn²⁺ w chondrocytach musi odgrywać jakąś rolę w patogenezie.

Zespół badał tkankę pacjentów oraz eksperymentował na mysim modelu choroby. Koreańczycy natrafili na anormalnie wysoki poziom białka ZIP8, które znajduje się w błonie komórek chrzęstnych i odpowiada za import cynku do ich wnętrza. Napływ Zn2+ aktywował inne białko, czynnik transkrypcyjny 1 zależny od jonów metali (ang. metal-regulator transcription factor 1, MTF1), co z kolei zwiększało poziom MMP oraz enzymu ADAMTS5 w chondrocytach (cynk wchodzi w ich skład i spełnia rolę katalityczną). W ramach eksperymentów genetycznych na myszach Koreańczycy stwierdzili, że szlak cynk-ZIP8-MTF1 odgrywa kluczową rolę w związanej z ChZS degeneracji chrząstki.

Nasze badania sugerują, że miejscowe wyeliminowanie cynku lub farmakologiczna inhibicja działania ZIP8 czy aktywności MTF1 w tkance chrzęstnej mogłyby być skutecznymi metodami leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów.

choroba zwyrodnieniowa stawów ChZS cynk ZIP8 transporter MTF1 szlak chondrocyt Jang-Soo Chun