Обнаружена причина перфорации костной ткани при опухолях костного мозга

Открытие может повлиять на уменьшение количества патологических переломов костей


В костной ткани выделяют остеокласты  - клетки, разрушающие кости. Процесс резорбции костей в норме уравновешен образованием новой ткани с помощью других клеток - остеобластов.

При онкологических заболеваниях костного мозга процессы разрушения преобладают над восстановлением костной ткани, следствием чего становится образование дефектов (перфораций) в костях и развитие патологических переломов. Иногда они возникают при минимальных движениях, например, при простом повороте с бока на бок в постели. 

На протяжении десятилетий ученые всего мира пытались понять, в чем причина нарушения равновесия между производством и разрушением костной ткани, наблюдающееся при онкологических заболеваниях костного мозга.  Были выдвинуты различные теории, но к единой концепции до настоящего времени ученым прийти не удалось. 

Доктор Стандал и ее исследовательская группа обнаружили, что причина разрушения костей может быть в том, что в организме слишком мало сахаров. Речь идет не о сахаре, который содержится в кондитерских изделиях, а о том, который находится в составе антител.

Костный мозг заполняет собой полость внутри костей. В нем, среди прочих, обнаруживаются плазматические клетки, одни из представителей иммунной системы. Их роль заключается в образовании антител. Развитие опухолей костного мозга способствует образованию большого количества "ненужных" антител.

«Если у людей с раком костного мозга слишком много антител и слишком много клеток, разрушающих кости, то эти процессы должны быть как-то связаны», - говорит Стандал.

Поиск указанной взаимосвязи занял почти пять лет. Открытие опубликовано накануне в журнале Blood. В рамках эксперимента производился забор образцов костного мозга у пациентов с наличием и отсутствием перфораций в костях, извлечение антител и культивация остеокластов в лаборатории.

При помещении остеокластов в образцы с антителами пациентов с перфорацией костей было обнаружено, что численность этих клеток увеличилось. Если остеокласты помешались к антителам пациентов без перфорации костей, их количество не менялась.

Самым важным было изучение причины описанного явления. Известно, что часть продуцируемых антител содержит галактозу (один из сахаров), что играет роль в работе иммунной системы.  Ученые обнаружили, что у людей с потерей костной массы отсутствовали молекулы сахаров на конце длинной цепи антитела.

Для подтверждения гипотезы необходимо было провести еще несколько экспериментов. Ученые модифицировали антитела и сначала увеличили количество гликозилированных частей в них. Однако это не повлияло на численность остеокластов.  Далее был выполнен экспериент, в котором, напротив, гликозилированные части антител удалялись. Это привело к увеличению количества клеток, разрушающих кости.

Следующим шагом стали эксперименты с участием мышей, имеющими опухоль костного мозга. Животные были разделены на две группы. Им давали два разных типа сахарной воды, один из которых теоретически должен был привести к увеличению содержания галактозы в антителах.

«Теория действительно сработала. У мышей, получавших этот тип сахарной воды, в костной ткани отмечены меньшие перфорации», - отметила Стандал.

Ученые планируют дальнейшие эксперименты на животных и исследования с участием людей, чтобы понять механизм восстановления гликозилированных частей антител и оценить возможности подобной терапии для пациентов в раком костного мозга.

 

doi.org/10.1182/blood.2020006045
 

Все новости и обзоры - в нашем канале на «Яндекс.Дзене». Подписывайтесь




Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий: