Частота встречаемости идиопатического остеопороза составляет от 5 до 10% всех случаев остеопороза. Он не связан с известными факторами риска, такими как гормональные изменения, недостаток кальция или витамина D. Может возникать как у молодых людей, так и у пожилых.
Учёные из Колумбийского университета обнаружили мутации в гене рецептора мелатонина, влияющие на обмен веществ в костной ткани и способствующие развитию идиопатического остеопороза. Данные исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Было проведено полноэкзомное секвенирование геномной ДНК 10 членов семьи евреев-ашкеназов, из которых 4 человека страдали идиопатическим остеопорозом и 75 неродственных женщин, страдающих данной патологией.
- В семье евреев-ашкеназов удалось обнаружить 86 однонуклеотидных вариантов. У всех больных идиопатическим остеопорозом (мужчины (59 лет), его матери (83 года) и его сыновей 28 и 24 лет) была выявлена сплайсинговая мутация (rs374152717) гена MTNR1A, кодирующего мелатониновый MT1-рецептор. У здоровых членов семьи данная мутация отсутствовала. Исследователи обратили внимание на варианты гена MTNR1A, поскольку мелатонин участвует в регуляции синтеза и резорбции костной ткани.
- У неродственных женщин была обнаружена мутация rs28383653 гена MTNR1A.
Для подтверждения взаимосвязи мутации гена MTNR1A и развитием идиопатического остеопороза была создана мышиная модель с мутацией, аналогичной rs374152717. Затем проводили скрещивание мышей с мутацией со здоровыми особями для получения гетерозигот. У полученного потомства в возрасте трех месяцев наблюдались нарушения костной минерализации:
- снижение уровня экспрессии маркеров остеогенеза при дифференцировке остеобластов,
- увеличение содержания маркеров старения остеобластов,
- сниженный удельный объем костей,
- минимальное количество остеобластов в трабекулярной области,
- повышенная плотность остеокластов,
- экскрециия кальция с мочой.
По данным исследования, мутации гена MTNR1A приводят к нарушению регуляции циклического АМФ, передачи сигналов кальция и активации путей митоген-активируемой протеинкиназы, что способствует старению остеобластов и потере массы костной ткани. По мнению учёных, генетический скрининг на наличие вариантов MTNR1A в будущем сможет применяться для установления причины заболевания у пациентов, страдающих идиопатическим остеопорозом.
