Etiketter

Visar inlägg med etikett RANKL. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett RANKL. Visa alla inlägg

torsdag 2 augusti 2018

RANKL geeni, TNFSF11 (13q14.11), ODF, OPGL, CD254, OPTB2, TNLG6B, TRANCE, hRANKL2

 Luustometabolian yhteydessä tämä RANKL-geeninimi lie useiten käytössä.  Synonyymejä on monta.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/8600
Also known as
ODF; OPGL; sOdf; CD254; OPTB2; RANKL; TNLG6B; TRANCE; hRANKL2
 
 
Summary (Suomennosta)
Tämä geeni koodaa TNF- sytokiiniperheen jäsentä, joka toimii  osteoprotegeriinin ligandina ja  on  avain tekijä osteokalstein erilaistumisessa ja aktivoitumisessa.  Tämä RANKL- proteiini näyttää olevan  dendriittisolujen elossapysymisfaktori ja se osallistuu T-solusta riippuvaiseen immuunivasteeseen.  T-solujen aktivoituminen indusoi RANKL- geenin ilmenemän ja johtaa lisäntyneeseen osteoklastigeneesiin ja luukatoon.  Tämä proteiini  näyttää aktivoivan  antiapoptoottisen kinaasin AKT/PKB:n  Srckinaasi/TRAF6-signaalikompleksin  kautta, mikä  viittaa siihen, että tällä proteiinilla on  osuutta  solun apoptoosin säätelyssä.  Jos hiirellä  kohdennetusti  tätä proteiinia  vastaava geeni irrotetaan, seuraa vaikea osteopetroosi ja  osteoklastien puute. Geenipuutteinen hiiri ilmentää  T- ja B-imusolujen varhaiserilaistumisen defektejä ja raskauden aikana siltä puuttui kyky muodosta lobuloalveolaarista   rintarauhasstruktuuria. Geenistä on kaksi  vaihtoehtoispleissauksella syntyvää transkriptia. Geeniä ilmenee  imusolmukkeisssa, umpilisäkkeessä  ja 6 muussa kudoksessa.

This gene encodes a member of the tumor necrosis factor (TNF) cytokine family which is a ligand for osteoprotegerin and functions as a key factor for osteoclast differentiation and activation. This protein was shown to be a dentritic cell survival factor and is involved in the regulation of T cell-dependent immune response. T cell activation was reported to induce expression of this gene and lead to an increase of osteoclastogenesis and bone loss. This protein was shown to activate antiapoptotic kinase AKT/PKB through a signaling complex involving SRC kinase and tumor necrosis factor receptor-associated factor (TRAF) 6, which indicated this protein may have a role in the regulation of cell apoptosis. Targeted disruption of the related gene in mice led to severe osteopetrosis and a lack of osteoclasts. The deficient mice exhibited defects in early differentiation of T and B lymphocytes, and failed to form lobulo-alveolar mammary structures during pregnancy. Two alternatively spliced transcript variants have been found. [provided by RefSeq, Jul 2008]
Expression
Biased expression in lymph node (RPKM 4.9), appendix (RPKM 2.0) and 6 other tissues See more

(Lisätietoja)  Related articles in PubMed

GeneRIFs: Gene References Into FunctionsWhat's a GeneRIF?

Bildresultat för Sclerostin, RANKL, osteoprotegerin. Vitamin D

onsdag 22 oktober 2014

Luun aineenvaihdunnan systeeminen säätyminen (C Cardemil, 2014)

LÄHDE:
 Cardemil C. Systemic regulation of bone metabolism. In: Effects of antiresorptive agents on inflammation and bone regeneration..p. 9-10  ( 2014  Thesis)

Suomennosta 
  • Luun aineenvaihdunnan systeeminen säätely ( C. Cardemil: Systemic regulation of bone metabolism)


Usea endokriininen tie kontrolloi luun aineenvaihduntaa ja säätelee mineraalien sekä glukoosin homeostaasia.
Niissä tekijöissä, jotka kontrolloivat mineraalien homeostaasia, on
  •  lisäkilpirauhashormoni, (Parathyreoid hormone, PTH)
  •  Vitamiini D hormoni (1,25(OH)2D)
  •  fibroblastien kasvutekijä 23 (FGF23), jota osteosyytti tuottaa.
 Energia-ainenvaihdunnassa   aineenvaihtoa säätelee
  •  leptiini (LEP), 
  •  sympaattinen hermosto (SNS),  
  • osteokalsiini(OC) 
  •  insuliini.

D-vitamiinia muodostuu ihossa auringonvalon vaikutuksesta ja silloin esimutoinen D2 vitamiini  muuttuu D3- vitamiiniksi  kehon lämmöstä ja  tämä vitamiinimuoto  muuttuu  edelleen  maksassa 25- hydroxyvitamiiniksi
(25(OH)D3). Munuaisessa   se muuttuu metabolisesti  aktiiviksi vitamiini D hormoniksi 1,25(OH)2D3.
 

Jos  lisäkilpirauhasessa sijaitseva   kalsiumia tunnistava  reseptori  havaitsee seerumin  kalsiumpitoisuuden olevan matala, stimuloituu rauhasesta esiin lisäkilpirauhashormonia (PTH).  

https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcReXzF3_ODdupqqQ2xIVOtQBF8kJTvkGQ-rtpvZaOIjgYubbzB-

Sitten PTH vuorostaan stimuloi osteoklastien tekemää luun resorboimista,  kalsiumin imeytymistä munuaisista ja munuaisten  1,25(OH)2D3-  tuotantoa, jonka toimesta   suolesta  imeytyisi enemmän kalsiumia vereen  ja näin  lisääntyy seerumin kalsiumpitoisuus.




Jos seerumin fosfaattipitoisuudet ja  1,25(OH)2D3  pitoisuudet  ovat koholla , luussa (osteosyyteissä)  stimuloituu esiin FGF23 tuotanto, mikä  puolestaan  estää  lisäkilpirauhashormonin (PTH) tuotoa ja  metabolisesti aktiivin D- vitamiinin  1,25(OH)2D3  muodostumista.  ja niin myös  estyy  suolesta tapahtuva kalsiumin imeytyminen. Näiden lisäksi stimuloituu fosfaatin erittyminen munuaisista.
http://rimg.geoscienceworld.org/content/64/1/223.extract



Leptiini (LEP)  on peptidihormoni, jota  rasvasolut, adiposyytit, tuottavat ja uskotaan sillä olevan  säätelevää vaikutusta luun massaan, vaikkakin leptiinin täsmä roolista luussa vielä väitellään.
On kaksi päähypoteesiä  leptiinin  suorittamasta luun säätelystä:
(1) luunmuodostuksen epäsuora vaimentaminen  (suppressio) hypotalamuksen kautta lisäämällä sympaattisen hermojärjestelmän (SNS) signalointia  serotoniinisynteesin  (5-HT) suppressiolla,  vaimennuksella,
ja
(2)  suora positiivinen vaikutus lisäämällä osteoblastien proliferaatiota ja differentiaatiota.



Lisäksi  sympaattisen hermojärjestelmän (SNS) lisääntynyt signalointi lisää  osteokalsiinin (OC)  tuotantoa osteoblasteista ja osteosyyteistä , mikä puolestaan stimuloi haiman beeta-soluja lisäämään  insuliinintuotantoaan, mikä  taas stimuloi osteoblasteja ja niiden osteokalsiinin (OC) tuotantoa.

Osteoblastien insuliinisignalointi  edistää myös luun resorptiota alentamalla osteoprotegeriinin (OPG) ilmenemistä  täten stimuloiden osteoklastogeneesiä. 

Edelleen osteokalsiini (OC) stimuloi  adiposyyttejä tuottamaan adiponektiiniä, insuliiniherkkää hormonia.

Estrogeeni ja androgeeni omaavat vahvoja vaikutuksia luuston kasvuun ja ne osallistuvat myös luuston homeostaasiin.

Estrogeeni estää luukatoa lisäämällä osteoprotegeriinin (OPG)  ilmenemistä osteoblasteissa ja vähentämällä  RANKL:in  ja TNF-alfan ilmenemistä.  Estrogeeni vaikuttaa luitten pituuskasvuun, sillä  pienissä pitoisuuksissa estrogeeni tehostaa  luuston kasvua ja suuret pitoisuudet johtavat  kasvulevyjen fuusioon.
 Estrogeenit ovat myös  tehokkaita säätelijöitä kasvuhormonille (GH) ja insuliinin kaltaiselle kasvutekijälle 1 (IGF-1). Oletetaan myös, että estrogeeni indusoi prekursorisolujen erilaistumista osteoblasteiksi adiposyyttien erilaistumisen kustannuksella estäen täten osteoblastien apoptoitumista.

Sukupuolihormonien reseptorit omaavat erilaiset tehtävät HOHKALUUN (trabecular bone)   ja KUORILUUN  (cortical bone)  alueella.  Vasteet kasvuhormonien, hormonien ja mekaanisen  rasituksen muutoksille ovat myös erilaiset  pitkien luitten PERIOSTEUM  ja   ENDOSTEUM -pinnoilla.

ERalfa, estrogeenin reseptori alfa, on luussa kaikkein tärkein estrogeenin vaikutusten välittäjä.
Alentuneeseen HOHKALUUN  (trabecular bone)  resorptioon johtaa estrogeenin suorat vaikutukset osteoklasteihin ja suorat tai epäsuorat  vaikutukset B-lymfosyytteihin, joita vaikutuksia välittää ERalfa.
KUORILUUN ( Cortical bone) massaa estrogeeni suojaa  epäsuorasti osteoblastiprogeniittoreitten  ERalfa- reseptorin kautta  heikentämällä  luun reorptiota endokortikaalisilla pinnoilla.
Osteoblastein androgeenireseptori (AR)  on välttämätön  miesten HOHKALUUN (trabecular bone) ylläpidossa.

LRP-5-Wnt-beeta -kateniini signalointitien aktivoituminen  vaaditaan luun fysiologisessa vasteessa mekaaniseen rasitukseen.
LRP-5   on  Low-density lipoprotein receptor- related protein 5
ERalfa on osoittautunut  Wnt- signalontia  vahvistavaksi  osteoblasti-progeniittorisoluissa. 
Iän mukana osteoblastien  vastaavuus mekaaniseen stimulukseen  alenee, mikä saattaa johtua menopaussissa  tapahtuvasta estrogeenin kadosta, koska  ERalfa säätyy alas.

Päivitys 20.1. 2017
LÄHDE:  Väitöskirja Carina Cardemil: Effects of antiresorptive agents on inflammation and bone regeneration in different osseus sites- experimental and clinical studies.  University of Gothenburg. ISBN 978-91-628-9108-4.
Kappale Systemic regulation of bone metabolism  sivut 9-10.Suomennosta.






torsdag 16 oktober 2014

Osteoklasti, säätely ja entsyymit

OSTEOKLASTI ja sen entsyymit

Ehkä ainoa, ainakin pääasiallisin,  luun resorptiota suorittava solu.
Näiden hajoittavien solujen  aktiviteetilla on erittäin merkityksellinen osuus luun terveydessä. Ne ovat peräisin veren puolelta, hematopoieettisista kantasoluista ja muodostuneet  monosyyttilinjan pluripotenteista mononukleaarisista soluista fuusiolla  ja ovat monitumaisia soluja. osteoklastit ovat  hyvin liikkuvaisia, motiileja soluja. Kuitenkin niitä esiintyy vain lähellä mineralisoituneen luun pintaa eikä niitä ole laskettavissa kiertävän veren puolelta.
Näiden isojen monitumaisten solujen koko on  50- 100 um ja niissä on keskimäärin 5- 8 tumaa solua kohden.

Osteoklastien  erikoistuminen
 vaatii kahta tekijää, jotka taas tulevat osteoblastilinjan solujen puolelta. Osteoblasti tai sen edeltäjäsolumuoto erittää makrofagikloonia stimuloivia tekijöitä (M-CSF) sekä erästä solupintaproteiinia RANKL ( Receptor Activator of NF-kB Ligand). Tämä taas kiinniittyy osteoklastin edeltäjäsolun reseptoriin RANK.: RANK/RANKL signalointi johta osteoklastigeneesiin. 

 

 Osteoblastit erittävät myös osteoprotegeriinia (OPG) ( decoy receptor for RANKL)  ja se  ystyy hajoittamaan tuota RANKL reseptoria, jolloin ligandi-reseptoriyhteyttä RANKL-RANK ei pääse tapahtumaan ja osteoklastin erikoistuminen estyy.
Esim. PTH, paratyreoidea hormooni, systeemisenä tekijänä ja lokaaliset tekijät voivat kohottaa RANKL-expressiota osteoblastissa ja sellainen  edistää klastimuodostusta.

Osteopetrosis 
Kypsän osteoklastin säätelyssäkin toimii RANKL,
Jos osteoblasti erittää liikaa OPG, tulee osteopetroosia, kun klastit eivät pääse toimimaan.
RANKL- poistogeeninen koe-eläin  kärsii vaikeasta osteopetroosista, hampaitten puhkeamishäiriöstä ja osteoklastipuutteesta.

 Osteoporosis
OPG-puute taas tai liika RANKL johtaa osteoporoosiin koe-eläimellä.

Osteoklastin ominaisin  erityispiirre on polaarisessa rakenteessa luuhun päin kohdistuva runsassorminen pinta, (ruffled border membrane). Nämä  klastisormet suorittavat luun resorptiota, ”kauhomista”. Niitä havaitaan vain silloin kun luumatrixia hajoitetaan. Eräänlainen kirkas vyöhyke havaitaan klasteissa myös ja se vastaa kohtaa, jossa on aktiinifilamentteja ja se  päättyy kohtaan, jossa integriini liittää klastin luun mineralisoituneeseen matrixiin.  Sinetöityy  tietty  alue  osteoklastin alta luupinnasta hajoitettavaksi  sillä "sealing zone membrane" ympäröi  " ruffled  border membrane" kalvoa.
 Näin mahdollistuu mikromiljööseen sopiva resorptiivisen apparaatin muodostaminen.  Luunmineraalikomponentit voivat liueta happamessa miljöössä, mikä saadaan ATP-käyttöisellä protonipumpulla aikaan ( H+-ATPaasi) ja sitä on klastin runsassormisessa pinnassa.
Ainutlaatuinen kyky hajoittaa mineralisoitunutta materiaalia mahdollistuu happaman miljöön kehittämisellä.  HCL, suolahappoa,  erittyy resorptiolacunaan, mikä alkaa hydroksiapaptiitin (HA)  liukenemisen ja sitä seuraa proteolyyttisten entsyymien vapautuminen, matrixmetalloproteinaaseja ja katepsiinejä K, B ja L, jotka hajoittavat proteiinia lähinnä kollageenia.  Sitten klasti endosytoi resorptiolakuunoihinsa, transitoi toiselle puolelleen ja sieltä ne vapautuvat.
Klasteissa on myös runsaasti fosfohydrolaasientsyymiä, tartraattiresistenssiä hapanta fosfataasia (TRAP). Sitä on käytetty myös osteoklastien merkitsijänä. Osteoklastispesifinen isoformi TRAPcP5b korreloi resorption aktiivisuuteen ja sitä voi käyttää kliinisesti seerumimerkitsijänä. .

LÄHDE:  

1. CARINA CARDEMIL. Efects of antiresorptive agents on inflammation and bone regeneration in different osseous sites- experimental and clinical studies 2014  University of Gothenburg 

2.  SOMOGYI-GANSS Ester Novel non-collagenous modulators of biomineralization in bone and dentin ( 2004, KI, Stockholm) ISBN 91-7140-101-6

3. . Linkki  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15923639  Edellytys osteoklastifunktiolle.