Diabetes: Stimulace kostních kmenových bunek muze zlepsit opravu zlomenin

Výzkumníci objevili protein, který stimuluje kostní kmenové bunky u mysí s diabetem, aby se zvírata po zlomenine lépe lécily. Navrhují, ze by to mohlo vést k nové lécbe, která by zlepsila lécbu kostí u lidí s diabetem.
Kosti normálních mysí (v horní cásti) tvorí pri lécení vetsí mozoly, coz vede k silnejsí oprave. Kosti diabetických mysí (dno) vsak mají mensí mozoly, které vedou k krehcímu vylécení kostí.
Zápocet obrázku: Ruth Tevlin a kol.

Tým, který se nachází na Stanfordské univerzitní lékarské fakulte v Palo Alto, CA, uvádí výsledky v casopise Vedecká translacní medicína.

Michael T. Longaker, profesor plastické a rekonstrukcní chirurgie a jeden ze starsích autoru studie, shrnuje práci:

"Zjistili jsme duvod, proc se nekterí pacienti s diabetem nezhojí dobre od zlomenin a my jsme prisli s resením, které lze lokálne aplikovat behem operace k oprave zlomu."

Diabetes je chronické onemocnení, ke kterému dochází, kdyz je schopnost tela produkovat nebo reagovat na inzulín - hormon, který reguluje hladinu cukru v krvi - je narusena.

Zvýsená hladina cukru v krvi (hyperglykémie) je castým úcinkem nekontrolovaného diabetu a muze casem zpusobit vázné poskození v mnoha cástech tela, vcetne srdce, krevních cév, ocí, ledvin a nervu.

Dnes je více nez 420 milionu lidí s diabetem po celém svete - témer ctyrikrát více nez v roce 1980 (108 milionu).

Problémové vylécení kostí je jednou z mnoha zdravotních komplikací, které lidé s diabetem zazívají; po zlomenine nebo zlomenine se jejich kosti mohou spatne lécit.

"Diabetes je celosvetove sílený," ríká prof. Longaker, "a jakékoli zlepsení schopnosti postizených lidí lécit se zlomeninami by mohlo mít nesmírne pozitivní vliv na jejich kvalitu zivota."

Snízení aktivity skeletálních kmenových bunek u diabetických mysí

Profesori Longaker a kolegové ve své studii pozorovali snízení aktivity kostí z kmenových bunek u mysí chovaných k rozvoji diabetu, stejne jako u kostních vzorku diabetických pacientu, kterí podstoupili kloubní náhrady.

• Odhady naznacují, ze priblizne 8,5% dospelých trpí cukrovkou
• Onemocnení je hlavní prícinou selhání ledvin, slepoty, infarktu, mrtvice a amputace dolních koncetin
• Rychlost výskytu cukrovky se v zemích strední a nízkých príjmu rychle zvysuje.

Dalsí informace o cukrovce

V dalsích experimentech objevili protein, který stimuluje kostní kmenové bunky. Kdyz aplikovali proteiny na místa zlomenin kostí u mysí, zvýsily expresi klícových signalizacních proteinu a zvýsily hojení u zvírat.

Nová studie vychází z drívejsí práce, do které prispela cást týmu, která identifikovala a popsala populaci bunek v kostech mysí, které fungují jako skeletální kmenové bunky (SSC).

Tyto dospelé kmenové bunky mají potenciál stát se soucástí kosterního systému, vcetne kosti, chrupavky a stromy - cásti kostní drene.

Vedci zjistili, ze lécba zlomenin u mysí byla vázne narusena, kdyz jejich hladina SSC byla velmi nízká.

Toto zjistení primelo tým premýslet nad tím, zda by mohl být problém s SSC u lidí s diabetem, jejichz kosti se po zlomeninách casto spatne lécí.

Diabetické mysi mely méne signalizacních proteinu "hedgehog"

Pro novou studii pouzívaly mysi chované k rozvoji diabetu 2. typu, kdyz dosáhly priblizne 4 týdnu veku. Zvírata vykazovala normální lécení zlomeniny pred vznikem onemocnení. Avsak po nástupu byla opravená kost výrazne slabsí a méne hustá nez kosti u normálních, nediabetických mysí.

Tým také zjistil, ze diabetické mysi mely mnohem nizsí pocet SSC v lécivých kostech 7 dní po zlomenine nez normální mysi.

Po sérii experimentu vedci zjistili, ze SSC sami fungují normálne a ze neexistují zádné systémové duvody pro snízení poctu.

To zanechalo moznost problému se signály, které bunky dostávají z prostredí nebo z místa.

Kdyz vedci shlédli blíze, zjistili, ze diabetické mysi produkují méne signalizacních proteinu "hedgehog", o kterých je známo, ze jsou dulezité pro vývoj embrya, regeneraci tkání a dalsí klícové biologické procesy.

Ukázalo se, ze blokování signalizacní dráhy jezka u nediabetických mysí s zlomeninami zpusobilo rust kostí, který byl slabsí a krehcí nez obvykle - stejne jako jejich diabetici.

Zvýsení signalizace hedgehog blokovaných TNF-alfa

Tým také zjistil, ze pridání signalizacních proteinu hedgehog do SSC výklenku diabetických mysí obnovilo jejich schopnost lécit zlomeniny jako normální mysi.

V záverecné sérii experimentu spolupracoval tým s kostními vzorkami pacientu s diabetem a bez ní, kterí podstoupili kloubní náhrady za osteoartrózu.

Výzkumníci srovnávali expresi proteinu dulezitých pro signální dráhu hedgehog ve vzorcích. To, co nasli, bylo podobné výsledkum, které v mysích videli. Vzorky kostí od diabetických pacientu ukázaly významne snízenou expresi signalizacních proteinu.

Oni se domnívali, ze snízená signalizace je zpusobena úcinkem zánetu spojeného s diabetu na faktor nekrózy nádoru alfa (TNF-alfa), jehoz hladiny jsou známy u lidí s diabetem.

Tým nasel odpovídající zvýsení TNF-alfa u diabetických mysí. Dalsí testy ukázaly, ze zvýsené hladiny molekuly zablokovaly expresi nekterých signalizacních proteinu hedgehogu.

Vedci vsak varují, ze úplné blokování vsech TNF-alfa muze mít vázné dusledky, protoze molekula hraje klícovou roli v mnoha dalsích biologických procesech.

"Zde jsme navrhli vhodnou strategii pro zvrácení tkánove specifické patologie - neschopnost efektivne lécit skeletální zlomeniny - v komplexním metabolickém onemocnení, jako je diabetes, lokální aplikací slouceniny ke stimulaci aktivity dospelých kmenových bunek. ze hedgehog zprostredkované molekulární terapie, které prímo zamerují na kmenové bunky u lidských pacientu, mohou být terapeutické. "

Prof. Michael T. Longaker

Objevte, jak by chemická zmena mohla urychlit dostupnost inzulínu.

Lécba melanomem muze být s novým enzymovým inhibitorem silnejsí

Vedci vytvorili novou trídu enzymového inhibitoru, který se zdá, ze zvysuje úcinek léciv na lécbu melanomu. Laboratorní testy prokázaly, ze inhibitor enzymu ciní rakovinné bunky zranitelnejsí vuci lécbe. Studie naznacuje, ze inhibitory enzymu zpusobují, ze melanomové bunky jsou více zranitelné vuci nekterým protinádorovým lékum.

(Health)

Nizsí výskyt kardiovaskulárních príhod se Sitagliptinem ve srovnání se sulfonylmocovinami

Výskyt kardiovaskulárních príhod u pacientu s diabetem typu 2 lécených inhibitorem DPP-4 sitagliptinem (Januvia) je výrazne nizsí nez u pacientu lécených sulfonylmocovinami, uvádí se v souhrnné analýze, která byla tento týden zverejnena na Svetovém kongresu diabetes (4. prosince 2011).

(Health)