احیای طبیعی استخوان به روش‌های نوین ممکن گردید
پروتئین کیناز D۱ (Prkd۱) آنزیمی نسبتاً ناشناخته با کارکردی جدید و شگفت‌انگیز است که توانایی تسهیل ترمیم غشای پلاسما در سلول‌های استخوانی را دارا می‌باشد. نتایج تحقیقی که به رهبری آنیک تولادار و همکارانش در کالج پزشکی جورجیای آمریکا انجام شده است این پروتئین نادیده گرفته‌شده را در کانون توجه قرار داده و آن را به‌عنوان تنظیم‌کننده کلیدی بقای «استئوسیت‌ها» و سازگاری مکانیکی استخوان معرفی می‌کند. «استئوسیت‌ها» به عنوان سلول‌های مکانیکی-حسی اولیه استخوان شناخته می‌شوند و در ماتریکس‌هایی که به شکل‌گیری آنها کمک می‌کنند زندگی می‌کنند. وظیفه اصلی این سلول‌ها تشخیص فشار و ترمیم سیگنال است که این امر از آسیب‌های کوچک آغاز می‌شود. وقتی استخوان تحت فشار قرار می‌گیرد فرآیندهای «دندریتیک استئوسیت» دچار اختلالات غشای پلاسمایی می‌گردند و ورود کلسیم را تسهیل می‌کنند و بیان ژن‌های پایین‌دست را تحریک می‌کنند. اما برای اینکه این سلول‌ها زنده بمانند و سازگاری داشته باشند باید به‌سرعت این اختلالات را ترمیم کنند و در اینجا نقش Prkd۱ مشخص می‌شود. گروه تحقیقاتی نشان داد که مهار یا حذف ژنتیکی این آنزیم ترمیم غشا در «استئوسیت‌ها» را کند می‌کند مرگ سلولی را پس از بارگذاری مکانیکی افزایش می‌دهد و پاسخ آنابولیک استخوان را تعدیل می‌کند. به عبارت دیگر آنزیم Prkd۱ ممکن است نقش کلیدی در تبدیل فشار مکانیکی به تشکیل استخوان سالم داشته باشد.
این گروه محققان «پولوکسامر ۱۸۸» یک عامل تثبیت‌کننده غشای مصنوعی که در تحقیقات تحلیل عضلانی کاربرد دارد را آزمایش کردند و دریافتند که این ماده ترمیم غشا و بقای سلولی را در «استئوسیت‌ها» بدون آنزیم Prkd۱ بازیابی می‌کند اما تنها به‌طور جزئی پاسخ استخوان‌سازی را در حیوانات بهبود می‌بخشد. این دوگانگی سوالات کلیدی را مطرح می‌کند؛ چرا نجات در سطح سلولی همیشه به ترمیم در سطح بافت نمی‌انجامد؟ آیا هدف قرار دادن آنزیم Prkd۱ می‌تواند به ایجاد درمان‌های جدید «استئوآنابولیک» منجر شود یا ما تنها در حال درمان علائم یک اختلال عمیق هستیم؟ با وجود اینکه Prkd۱ در بافت‌های متعدد نقش دارد هنوز مورد استقبال صنایع دارویی یا زیست‌شناسی اسکلتی قرار نگرفته است. این آنزیم فاقد نام آشنای مسیرهای پیام‌رسانی سلولی وینت (Wnt) پروتئین‌های مورفوژنتیک استخوان (BMPs) یا ژن تنظیم‌کننده (RANKL) است. اما ویژگی‌های مهمی دارد که می‌تواند به‌عنوان هدف درمانی مورد توجه قرار گیرد از جمله:
- فعال شدن توسط محرک‌های مکانیکی؛
- امکان دارورسانی با استفاده از مهارکننده‌های مولکولی کوچک شناخته‌شده؛
- تاثیر بر زیست‌پذیری سلول علامت‌دهی کلسیم و بیان ژن؛
- ممکن است به‌طور انتخابی در برخی سلول‌های استخوانی پاسخگو به بار عمل کند بدون اینکه ساختار پایه تغییر کند.
در جمعیت رو به پیری که با افزایش خطر شکستگی استخوان مواجه است درمان‌هایی که به‌جای افزایش کورکورانه گردش خون تشکیل استخوان را افزایش می‌دهند جذابیت زیادی دارند. برای زیست فناوری آنزیم Prkd۱ ممکن است یک فرصت مهم برای درمان‌های استخوانی پاسخگو به مکانیک باشد.
چرا این آنزیم تاکنون نادیده گرفته شده است؟ در تاریخ پزشکی تمرکز اصلی بر جلوگیری از تحلیل استخوان به جای تقویت تشکیل آن بوده‌است. نقش Prkd۱ در بازسازی غشای پلاسما ممکن است به نظر بیاید که بسیار پایین‌دست یا خاص باشد اما در دوران کنونی که مسیرهای متابولیکی مکانیکی و التهابی به‌طور فزاینده‌ای با یکدیگر تداخل دارند زمان آن برای چنین هدفی ممکن است فرا رسیده باشد. همچنین ظهور فناوری‌های پوشیدنی سلامت و ردیابی بار مکانیکی در لحظه می‌تواند با درمان‌هایی که تشکیل استخوان ناشی از بار را افزایش می‌دهند هم‌راستا شود.
افق آینده‌ای را تصور کنید که در آن فیزیوتراپی نه تنها با تمرینات بلکه با دوزهای دقیق داروهای هدفمند Prkd۱ برای به حداکثر رساندن افزایش استخوان تقویت شود.
گام بعدی: از سلول تا اسکلت. پیامدها عمیق هستند اما موانع همچنان وجود دارند. تحقیقات بیشتری برای تعریف نقش Prkd۱ در انواع سلول‌های استخوانی مورد نیاز است. اهداف پایین‌دستی آن تا حدی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در حالی که «پولوکسامر ۱۸۸» توسط سازمان غذا و دارو تایید شده است اثربخشی خاص استخوان آن نیاز به اعتبارسنجی دارد. علاوه بر این تفاوت‌های جنسیتی و وابستگی سن Prkd۱ در «استئوسیت» انسانی همچنان نامشخص است. انتقال یافته‌ها از موش‌ها به انسان تنها به سنجش‌های جدید نیاز ندارد بلکه طراحی کارآزمایی بالینی جسورانه را نیز می‌طلبد.
در پایان در سایه مسیرهای استخوانی شناخته‌شده‌تر Prkd۱ به آرامی نقطه تصمیم‌گیری حیاتی را کنترل می‌کند اینکه آیا یک «استئوسیت» شکسته زنده می‌ماند یا از بین می‌رود. نتایج این تحقیق دریچه جدیدی را به منطق سلولی استحکام استخوان می‌گشاید و ما را به تفکر دوباره درباره معنای بازسازی از درون به بیرون دعوت می‌کند. گاهی اوقات پیشرفت‌های قابل توجه نه از کشف یک پروتئین جدید بلکه از درک نادرست نقش یک پروتئین قدیمی ناشی می‌شوند. یافته‌های این تحقیق در مجله Bone منتشر شده است.
انتهای پیام. به نقل از tgju
انتهای پیام/