Osteosyytin funktio ja sklerostiinin merkitys. Luumassan negatiivinen säätelijä

 SCLEROSTIN( SOST gene product Kr. 17q11.2 , suomennosta artikkelista
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/clust.cgi?UGID=193702&TAXID=9606&SEARCH=Sclerostin


J Bone Joint Surg Am. 2014 Oct 1;96(19):1659-1668. A Review of Osteocyte Function and the Emerging Importance of Sclerostin.

Compton JT, Lee FY.

Tiivistelmä 
 Osteoblastista peräisin olevat osteosyytit sijaitsevat luussa ja kommunikoivat  laajamittaisesti luun muitten solupopulaatioitten kannsa säädellen luun aineenvaihduntaa.  Kypsä osteosyytti ilmentää sklerostiini-nimistä proteiinia ja se on luumassan negatiivinen säätelijä.
Abstract

➤ Osteocytes, derived from osteoblasts, reside within bone and communicate extensively with other bone cell populations to regulate bone metabolism. The mature osteocyte expresses the protein sclerostin, a negative regulator of bone mass.

 Normaalissa fysiologisessa tilassa sklerostiini-proteiini vaikuttaa  luupinnan osteoblasteihin  ja  ilmentää eri tapaisia vasteita  mekaaniseen  rasitukseen, tulehdusmolekyyleihin kuten prostaglandiinin PGE2 ja hormoneihin kuten PTH ja estrogeeni.
➤ In normal physiologic states, the protein sclerostin acts on osteoblasts at the surface of bone and is differentially expressed in response to mechanical loading, inflammatory molecules such as prostaglandin E2, and hormones such as parathyroid hormone and estrogen.

 Mitä patologiaan tulee sklerostiinin  säätelyhäiriötä on havaittu osteoporoosiin liittyvissä luunmurtumissa, implantaatin osseointegraation  epäonnistumisessa, metastaattisissa luutaudeissa ja  joissain   luumassan geneettisissä taudeissa.
➤ Pathologically, sclerostin dysregulation has been observed in osteoporosis-related fractures, failure of implant osseous integration, metastatic bone disease, and select genetic diseases of bone mass.

 Parhaillaan on kliinisen kokeen III vaiheessa  eräs  sklerostiiniin kohdistuva  vasta-aine, joka vähentää sklerostiinin endogeenisiä pitoisuuksia ja samalla lisää luun mineraalitiheyttä.
➤ An antibody that targets sclerostin, decreasing endogenous levels of sclerostin while increasing bone mineral density, is currently in phase-III clinical trials.

 Osteosyytti on   saanut asemaa  monipuolisena, välttämättömänä luusoluna. Sen sijainti luun sisällä, sen  laaja dendriittiverkosto ja läheinen kommunikaatio  systeemiseen verenkiertoon ja muihin luun soluihin  tarjoaa useita mahdollisuuksia  hoitaa lukuisia ortopedisiä tiloja.
➤ The osteocyte has emerged as a versatile, indispensable bone cell. Its location within bone, extensive dendritic network, and close communication with systemic circulation and other bone cells produce many opportunities to treat a variety of orthopaedic conditions.
Copyright © 2014 by The Journal of Bone and Joint Surgery, Incorporated.

Osteosyytti, luusolu

Luussa on kolmen tyypin soluja:

1.  osteoblasteja ( 4-6%),
2. osteoklasteja 
3. osteosyyttejä ( yli 95% kaikista luun soluista).

Luun kaikkien  solujen osuus luusta on  10% koko luun volyymistä.

OSTEOSYYTIT ovat  luun soluista pitkäikäisimmät ja niiden keskimääräinen puoliintumisaika ihmisluussa on 25 vuotta,   vaikka todennäköisesti vähemmän koska vakioinen luun vaihtuvuus on vuosittain  4 - 10%.

Luun muodostuksen aikana joitain osteoblasteja joutuu loukkuun  vastamuodostuneen osteoidin matrixin sekaan ja mineralisaation seuratessa kintereillä,   ne jäävät sinne  mineralisoituvaan matrixiin.
 Osteosyyttisolut joiden koko ihmisluussa on 10- 20 um, sijaitsevat lacunoissa ja niistä  lähtee dendriittiulokkeita  pieniin kanaviin, tunneleihin, joiden kautta ne saavat yhteyksiä toisiin osteosyytteihin luumatrixin sisällä tai luun pinnalla.   Tällaisen nestekanavaisen   yhdistävän verkoston  välityksellä  osteosyyteillä on kykyä  havaita mekaanista painetta  ja rasitusta. Tämä mekanosensorinen kyky  voi indusoida  luun korjaantumista mikrovaurioista, liikaluunkasvusta tai luun vähentymästä. 
. Lisäksi  osteosyytit voivat havaita  nestetunneleidensa avulla  vaihteluja estrogeenin ja glukokortikoidien pitoisuuksissa.
 Osteosyytit kykenevät vastaamaan eri tyyppisiin stimuluksiin moduloimalla  useitten molekyylien eritystä ja ilmenemää  kuten  insuliinin kaltaista kasvutekijää, osteokalsiinia(OC) ja sklerostiinia. Osteosyytit voivat säätää myös luuston  homeostaasia.
Osteosyytin apoptoosi näyttää olevan välttämätön   aloittaja luun  remodelaatioprosessille  vasteessa  väsymysvaurioon. On havaittu myös, että pro-apoptoottisten molekyylien pitoisuudet ovat  koholla sellaisissa osteosyyteissä, jotka sijaitsevat lähellä mikromurtumia ( microcracks).

LÄHDE: 
Cardemil C. Osteocytes. In:  Effects of antiresorptive  agents on inflammation and bone regeneration in different osseous sites.p. 3.   2014.

Osteosyytti

OSTEOSYYTTI

Luun yleisin solu. Näitä on 10 kertaa enemmän kuin osteoblasteja. Osteosyytit ovat säännöllisesti asettuneet avaruudellisesti  toisiensa suhteen ja runsaat pienet kanavat yhdistävät  niitä keskenään sekä luupintaan päin;  nämä canaliculukset ovat kuin plasmakalvosta lähteviä ulokkeita, kapeita pitkiä sakaroita. Tällainen joustava avaruudellisesti verkkoutunut rakenne tekee osteosyytit mekanosensorisoluiksi, jotka kykenevät tunnistamaan luun tarpeen vahvistua tai ohentua luustorasituksen mukaisen funktionaalisen adaptaation aikana. Tämän yleisadaptaation lisäksi ne voivat havaita mikrovaurioitten korjaamistarpeet. Molemmissa tapauksissa osteosyytit voivat lähettää signaaleja, jotka johtavat asianmukaiseen vasteeseen. Osteoblasti voi säädellä osteoklasteja erittämällä M-CSF, RANKL ja OPG.

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

 Kommenttini:

(HUOM: Siis luusto tulee sellaiseksi, miten sitä käytetään, eikä niin että ihminen päättelee  luustonsa muodosta, miten uskaltaa sitä käyttää - tämä johtaisi edelleen feed backin kaltaisesti luuston huononemaan.
Hyvä luusto täytyy nähdä ”tulevaisuutena”, päämääräänä, jonka resurssit  sen geeneissä ovat valmiina ja siihen on tienä tahdonalainen toiminta,  normaaliliikunta, joka on sen ainoa stimulantti oikeaan toteutumismuotoon. Tässä ei todellakaan pelkkä hyvä tahto (ja kourllinen  luunmuodostusta edistäviä pillereitä)  riitä.

 Tähän perustuu lääkärien reseptit liikunnansuosituksista

Avaruustilassa kuten ISS:ssä luusto kokee  geenisäätöisesti, että siitä "ei ole tarvetta" , ihminenhän  liikkuu leijuu kyllä ilman luustoakin ja niin luusto alkaa  hajoittaa itseään, kevetä suunnattomasti. Mutta ankaralla  treenauksella ja rasitteen luomisella sovellettuna avaruusolosuhteisiin astronautit koettavat saada luustorakennettaan  säilymään. Luustosolut  tekevät "sokeasti" tumissansa DNA-RNA tason  executioita joka päivä elävänä organismina, joten  melko lyhytaikainenkin  paikalleen jääminen ja vuodeasento kääntää heti luustoa hajoamaan. Ihmiskeho on luotu maapallon  vetovoimaiseen rasitukseen ja liikunnalliseksi.
On mahdoton  korjata luustoa ilman liikunnallisuuden ja rasituksen tahdonalaista  komponenttia.  Kommentti 16.10.2014)