Przełom w badaniach nad osteoporozą?

Proces budowy i regeneracji kości jest kontrolowany przez serotoninę - donoszą badacze z Uniwersytetu Columbia. Odkrycie może otworzyć drogę do prawdziwego przełomu w leczeniu takich schorzeń, jak osteoporoza.

Mało kto zdaje sobie z tego sprawę, ale serotonina będąca neuroprzekaźnikiem wykorzystywanym w obrębie układu nerwowego stanowi zaledwie pięć procent całej puli tej substancji w organizmie. Pozostała jej część jest wytwarzana w przewodzie pokarmowym, skąd jej przenikanie do mózgu było niemożliwe niemożliwe ze względu na istnienie tzw. bariery krew-mózg, blokującej wymianę wielu substancji pomiędzy ogólnym obiegiem krwi oraz krwią przepływającą przez mózg. Funkcja tego ogromnego zasobu serotoniny była dotychczas zagadką.

Przełom nastąpił dzięki badaniom zespołu dr. Gerarda Karsenty'ego. Przeprowadzone przez niego badania wykazały ścisłą zależność pomiędzy poziomem serotoniny we krwi oraz kondycją kości.

Cała historia zaczęła się podczas badań nad tajemniczym syndromem objawiającym się bardzo silnym zanikiem tkanki kostnej oraz ślepotą. Jak ustalono, przyczyną choroby była mutacja genu LRP5. Jak się później okazało, inne zaburzenie w obrębie tego samego genu objawia się wyjątkowo masywną budową kości i niemal całkowitą opornością na rozwój osteoporozy. Jak wspomina dr Karsenty, osoby te miały tak potężne żuchwy, że proste wyrwanie zęba było dla opiekujących się nimi dentystów ogromnym wyzwaniem.

Przez pewien czas uważano, że produkt genu LRP5 wpływa bezpośrednio na kości. Po pewnym czasie okazało się jednak, że rozwiązania należy szukać zupełnie gdzie indziej, a prawdziwą przyczyną zaburzeń jest własnie serotonina produkowana w przewodzie pokarmowym. Dalsze badania wykazały, że białkowy produkt genu LRP5 blokuje enzym pozwalający na przetwarzanie aminokwasu tryptofanu na serotoninę. Co ciekawe, ta sama proteina nie wykazuje wpływu na wytwarzanie serotoniny mózgu.

Gdy serotonina zostanie wytworzona, jest wydzielana do krwi, skąd dociera do komórek kościotwórczych i blokuje ich wzrost.

Wyhodowaliśmy myszy z wyłączonym genem [LRP5], opisuje dalszą część eksperymentu dr Karsenty. Efekt? Komórki kościotwórcze strajkują. Wynika to z faktu, że w organizmach zwierząt nie istnieje siła hamująca syntezę serotoniny, co prowadzi do poważnej osteoporozy. Działo się tak pomimo tego, że same komórki odpowiedzialne za tworzenie kości były w pełni sprawne.

Gdy komórki kościotwórcze pozbawione LRP5 wyizolowano z ciał zwierząt i hodowano w laboratorium bez dostępu do serotoniny, rozwijały się one prawidłowo. Gdy do pożywki, w której je hodowano, dodano serotoniny, ich aktywność znów spadała niemal do zera. Podobnie zachowywały się komórki kościotwórcze zwierząt niemodyfikowanych genetycznie.

"To naprawdę zmieni sposób myślenia w tej branży", "jestem naprawdę podekscytowany tym odkryciem (...) to przełomowa publikacja", "byłem kompletnie zaskoczony, opadła mi szczęka" - to tylko niektóre wypowiedzi innych naukowców na temat dokonanego odkrycia. Miejmy nadzieję, że opracowane na jego podstawie terapie okażą się równie interesujące i, przede wszystkim, skuteczne.

osteoporoza serotonina tryptofan