I trattamenti per l’osteoporosi e le malattie infiammatorie come l’artrite reumatoide, la spondilite anchilosante, la sindrome di Sjogren e il lupus sono tutti in fase di sviluppo utilizzando esperimenti su animali. Queste malattie e le loro complicanze colpiscono milioni di persone.,
l’Osteoporosi e le relative condizioni
il Rachitismo
Trattamento
Infiammatorie dell’articolazione malattia
Modificare la risposta immunitaria
Protezione e prevenzione
artrite Reumatoide
Spondilite anchilosante
Lupus
Sjogrens sindrome di
Ulteriori Informazioni
Osteoporosi e patologie correlate
l’Osteoporosi è una condizione comune di donne e uomini anziani. È causato dalla mancanza di esercizio fisico portante, dall’invecchiamento e dalla carenza di estrogeni. Poiché l’estrogeno è prodotto in grasso, colpisce di più le persone magre., Le ossa diventano sottili, in quanto vi è una carenza dell’impalcatura organica che contiene calcio. Le donne pazienti possono essere trattati con estrogeni, ed entrambi i sessi sono invitati a prendere esercizio portante come camminare e correre, ma questo spesso non è fattibile e malati devono far fronte con deformità spinale (gobba della vedova), aumento del rischio di fratture, e dolore.,
I test sugli animali sulle pecore hanno dimostrato che 20 minuti al giorno di lieve vibrazione alle gambe posteriori per un anno erano innocui e aumentavano significativamente la loro densità ossea, e questa scoperta potrebbe essere utilizzata per migliorare la struttura ossea dei pazienti osteoporoticiancora. esperimenti su animali hanno identificato un gene, Alox15, che produce un enzima che influenza lo sviluppo scheletrico nei topi. Sembra stimolare un percorso che favorisce più deposizione di grasso, ma meno formazione ossea, e un farmaco sperimentale che blocca il percorso riduce lossANCHOR osso.,
L’amilina, un ormone prodotto dalle stesse cellule B pancreatiche che producono insulina, previene la perdita ossea e spiega perché le persone con diabete precoce sono suscettibili all’osteoporosi, una scoperta che ha implicazioni terapeutiche. I topi carenti di amilina hanno abbassato il peso osseoancora.
Nel 2003 è stato suggerito che esiste una componente immunologica all’osteoporosi, almeno nei topi. La perdita ossea correlata agli estrogeni è associata a un numero eccessivo di cellule T nel sangue, e ciò è associato alla carenza di estrogeni., Le cellule T producono il fattore di necrosi tumorale, che aumenta il numero di osteoclasti, cellule che degradano l’osso (l’osso subisce un ciclo costante di formazione e disgregazione, ma fino a poco tempo fa nessuno sapeva come questo fosse regolato). A sua volta, la regolazione delle cellule T viene avviata da una proteina del sistema immunitario chiamata interferone gammaANCHOR.
Rachitismo
L’ipofosfatemia è una forma ereditaria di rachitismo che si trova nei ragazzi. È causato da un’eccessiva escrezione di fosfato da parte del rene e una malattia simile si verifica nei topi., I ricercatori hanno scoperto che l’indometacina, un antidolorifico antinfiammatorio ampiamente utilizzato, previene questa perdita di fosfato e il farmaco è già stato testato nei bambini con la malattiaanchor.
Osteoartrite
L’osteoartrite è una condizione comune nelle persone anziane ed è il motivo più comune per la sostituzione dell’anca e del ginocchio. Provoca anche gonfiore doloroso delle dita. Ha una componente genetica ed è più comune nelle donne., La prima indicazione della malattia è una graduale perdita di grandi molecole chiamate proteoglicani dalla superficie della cartilagine articolare con conseguente diminuzione della resistenza meccanica della cartilagine. Allo stesso tempo, altre cellule proliferano e formano cluster. Quindi le crepe nella cartilagine si sviluppano gradualmente e le fessure si riempiono di tessuto fibroso, probabilmente a causa di tentativi infruttuosi da parte delle cellule cartilaginee di riparare le crepe. Infine, le strutture ossee, chiamate osteofiti, si formano alla periferia dell’articolazione. Il risultato finale è la perdita della funzione articolare.,
Utilizzando topi mutanti presenti in natura con un gene difettoso del collagene, esperimenti sugli animali hanno identificato una molecola di segnalazione coinvolta nell’osteoartrite.
Sebbene le cause dell’osteoartrite siano diverse, le mutazioni in due tipi di collageni, tipo IX e XI, sono legate all’osteoartrite ad esordio precoce. I topi con una mutazione nel collagene di tipo XI hanno osteoartrite legata all’età e gli scienziati hanno scoperto che questi topi avevano una maggiore quantità di proteina chiamata DDR2 nella loro cartilagine articolare del ginocchio. Gli inibitori della segnalazione DDR2 possono essere utili come farmaci per l’artritaanchor.,
Nel marzo 2005, due gruppi di ricerca hanno dimostrato che la chiusura di un singolo gene può prevenire la distruzione della cartilagine in un topo geneticamente modificato con osteoartrite. Durante la malattia umana, la cartilagine delle articolazioni si rompe gradualmente e un componente chiave della cartilagine chiamato aggrecan, che aiuta il tessuto a sopportare il carico e resistere alla compressione, viene masticato dagli enzimi della famiglia ADAMTS o aggrecanase. I topi che mancano di una parte di uno di questi enzimi, ADAMTS5 (aggrecanase-2), sono in gran parte protetti dalla distruzione della cartilagine., Gli studi sono i primi a dimostrare che le mutazioni in un singolo gene possono fermare la degradazione della cartilagine, e suggeriscono che i farmaci progettati per inibire la forma umana di ADAMTS5 potrebbe aiutare a combattere osteoartrite ANCHOR ANCHOR.
Malattia articolare infiammatoria
Le malattie articolari infiammatorie includono l’artrite reumatoide, la spondilite anchilosante, la sindrome di Sjogren e il lupus. Ci sono alcune caratteristiche e trattamenti che sono comuni a tutte queste condizioni. Ad eccezione della spondilite anchilosante, le donne sono più spesso colpite rispetto agli uomini., La pelle e altri organi sono spesso colpiti, e le condizioni sono ora intese come causate dall’autoimmunità, cioè dal corpo che si attacca. Tutte queste condizioni hanno una componente genetica. Dettagli più specifici della ricerca in queste condizioni sono dettagliati di seguito.
Modificando la risposta immunitaria
Entrambi i tipi di cellule immunitarie, chiamate cellule B e cellule T, prendono parte all’attacco su se stessi che forma la risposta autoimmune. Poiché questi sono anche essenziali per combattere l’infezione, è difficile inumidirli senza fare del male., Nel 2001 gli scienziati hanno trovato una molecola che lo fa nei topi, e che funziona su entrambi i tipi di cellANCHOR immunitario. Un’altra promettente linea di ricerca deriva dalla comprensione e dalla modifica delle cellule T, le cellule immunitarie del sangue bianco che attaccano le articolazioni in modo inappropriato. Questo può essere prevenuto nei topi bloccando la risposta delle cellule a bassi livelli di ossigeno inattivando una proteina chiamata HIF-1, una scoperta che potrebbe portare allo sviluppo di un nuovo trattamento., Un altro approccio consiste nel creare una “pallottola magica” che trasporta un farmaco tossico, la doxorubicina, e prende di mira solo le cellule T che attaccano l’anchor articolare.
La ricerca sui topi spiega perché la gravità dell’infiammazione varia tra gli individui. Diversi tipi di una proteina chiamata RAGE (recettore per i prodotti finali avanzati di glicazione) esistono nelle articolazioni e RAGE si lega ad altre proteine chiamate S100/calgranuline. L’infiammazione può essere notevolmente diminuita impedendo questo legame. La RABBIA può anche essere associata ad altri geni autoimmuniancora.,
Protezione e prevenzione
Un costituente naturale della cannabis, il cannabidiolo, che non ha alcun effetto sull’umore o sulla coscienza, può essere utile per il trattamento della malattia infiammatoria delle articolazioni; gli scienziati hanno scoperto che protegge i topi da gravi danni alle articolazioni sopprimendo parti chiave della loro risposta immunitariaancora.
Artrite reumatoide
Una linea di ricerca deriva dallo studio delle articolazioni dei pazienti con artrite reumatoide (RA), che hanno quantità eccessive di un enzima chiamato sinoviolina., Quando i topi sono stati geneticamente progettati per sovrapprodurre questo enzima hanno avuto la malattia, e quando sono stati progettati per sottoprodurlo, sono stati protetti dall’AR. Sovrapproduzione anche alterato un processo chiamato apoptosi, per cui le cellule danneggiate o indesiderate autodistructanchor.
Uno studio sui ratti ha scoperto che un farmaco, M40403, imitando la superossido dismutasi (SOD), un composto naturale nel corpo, ha dimezzato il danno alle articolazioni e ridotto la quantità di infiammazione di oltre il 70% di ANCORAGGIO.,
L’iniezione di un anticorpo chiamato anti-CD40 controlla la progressione della malattia nei topi con RA e riduce il dolore e il gonfiore. L’anticorpo normalmente aumenta il sistema immunitario, quindi la scoperta è sconcertanteancora. Un altro gene, che rende l’interleuchina-13, quando iniettato nelle articolazioni del topo, ha ridotto l’infiammazione nei topi RA e l’ha prevenuta nel normale miceANCHOR.
Circa 1 paziente su 40 ha una mutazione in un gene chiamato ZAP-70. I topi con questa mutazione hanno un tipo di cellula T che viene normalmente persa durante lo sviluppo e soffrono di RA, quindi studiarli potrebbe aiutare alcuni pazientiANCHOR.,
Una delle scoperte più importanti degli ultimi anni è la scoperta, nel 2001, che le iniezioni di un ormone chiamato peptide intestinale vasoattivo o VIP prevenivano il gonfiore e la distruzione delle articolazioni nei topi, e il beneficio rimase per qualche tempo dopo l’interruzione delle iniezioniancora. Questo trattamento è ora in fase di studio in pazienti AR umani.
La terapia più efficace nei topi, ad oggi, è la scoperta nel 2004 di un agente sperimentale che blocca la proteina CD139 sulla superficie delle cellule T e quindi diminuisce la produzione di anticorpi distruttivi che danneggiano l’articolazione., Gli studi clinici sono attesi con interesseanchor.
Spondilite anchilosante
La spondilite anchilosante è una malattia infiammatoria dei tendini che collegano le vertebre insieme. Questi diventano gradualmente ossificati e la colonna vertebrale collassa, causando deformità. I pazienti spesso soffrono di artrite aggiuntiva nelle braccia e nelle gambe e hanno malattie in altri sistemi di organi. La malattia è fortemente genetica, ma spesso innescata da infezioni., I topi con una copia difettosa di un gene chiamato ank hanno una malattia simile e ora è stato scoperto che questo gene difettoso causa una carenza di una sostanza chimica, il pirofosfato nelle articolazioni. Gli esseri umani hanno un gene simile, e la scoperta può portare a nuovi approcci per il trattamentoanchor.
Lupus
Il lupus colpisce la pelle, le articolazioni, i vasi sanguigni e altri organi e tessuti. Ha una componente genetica, è spesso innescato da virus e può essere pericoloso per la vita., Una malattia simile si verifica in un ceppo di topi, e recentemente-dal 2003 in poi – questo ha generato risultati che hanno notevolmente aumentato la comprensione della malattia umana.
C’è un ceppo di topi con lupus, e questi hanno dimostrato di non avere un enzima chiamato Dnase1, che rimuove la spazzatura da cellsANCHOR. La rimozione di una proteina di segnalazione del sistema immunitario, proteina associata allo SLAM o LINFA, causa anche lupusANCHOR. Nel 2001 è stato identificato un gene che causa il lupus nei topi. Causa un difetto in un enzima chiamato alfa-mannosidasi IIANCHOR., Gli scienziati ora hanno bisogno di sapere di più su come queste sostanze interagiscono.
Gli scienziati hanno usato la terapia genica per prevenire lo sviluppo del lupus nei topi aumentando i livelli di un componente del sistema immunitario. Un gene recettore noto come Fc agisce come un gatekeeper, contribuendo a mantenere un sistema immunitario sano invece di uno che si accende su se stesso, come è il caso nelle malattie autoimmuni.
Nei topi e negli esseri umani con lupus, la produzione del recettore Fc è ridotta. La terapia genica ha invertito questo e ha impedito la malattia in un ceppo di topi lupus-suscettibili, ma non in topi non trattati., Gli scienziati si aspettano che la loro scoperta si applichi agli esseri umani, poiché non sembravano esserci gravi effetti avversi dalla terapia in mice25.
Una molecola proteica che interferisce con il sito in cui agiscono gli anticorpi riduce la mortalità nei topi con lupus genetico dall ‘80% al 10%, e praticamente elimina i danni ai renianchor, e un farmaco simile al tranquillante, Bz-423, riduce l’incidenza delle complicanze renali dell’ 85% ANCORA, così come un farmaco anti-cancro, SAHAANCHOR.
I pazienti con lupus hanno spesso problemi neuropsichiatrici e la loro memoria è talvolta influenzata., I topi con lupus hanno dimostrato perché questo potrebbe essere: il sistema immunitario invia anticorpi difensivi nel cervello e uccide selettivamente le cellule di memoria. Questo effetto può essere bloccato dal farmaco memantina, che viene utilizzato per l’Alzheimer’Sancor.
Sindrome di Sjogrens
I pazienti con sindrome di Sjogren non solo hanno sintomi articolari ma hanno anche occhi asciutti e saliva insufficiente perché il sistema immunitario del corpo attacca le ghiandole che producono umidità. Studiando un ceppo di topi con la malattia, gli scienziati hanno identificato la proteina, ICA69, che lo causa., Rimuovendo il gene che produce la proteina, gli scienziati hanno rimosso la malattia della ghiandola lacrimale e ridotto la malattia salivare. Hanno ora produce un vaccino che si ferma la malattia progressionANCHOR.
Maggiori informazioni
National Osteoporosis Society
Arthritis Care UK
Arthritis Research Campaign
National Ankylosing Spondylitis Society
May 2005
- Rubin C, Turner AS, Bain S et al (2001) Anabolism: Low mechanical signals strengthen long bones., Nature, 412, 603
- Klein RF, Allard J, Avnur Z et al (2004) Regolazione della massa ossea nei topi dal gene della lipossigenasi Alox15. Scienza 303, 229
- Kenner L, Hoebertz A, Beil T et al (2004) I topi privi di JunB sono osteopenici a causa di osteoblasti e difetti osteoclasti autonomi. J Cell Biol 164, 613
- Cenci S, Toraldo G, Weitzmann MN et al (2003) La carenza di estrogeni induce la perdita ossea aumentando la proliferazione delle cellule T e la durata della vita attraverso il transattivatore di classe II indotto da IFN-gamma., Proc Nat Acad Sci 100, 10405
- Baum M Loleh S, Saini NJ et al (2003) la Correzione del tubulo prossimale fosfato difetto di trasporto in Hyp topi in vivo e in vitro con indometacina Proc Nat Acad Sci 100, 11098
- Baum M Loleh S, Saini NJ et al (2003) la Correzione del tubulo prossimale fosfato difetto di trasporto in Hyp topi in vivo e in vitro con indometacina Proc Nat Acad Sci 100, 11098
- Xu L, Peng H, Wu, D, Hu K et al (2005) , l’Attivazione del settore del discoidin dominio recettore 2 induce l’espressione di matrix metalloproteinase 13 associati con l’osteoartrite nei topi. J. Biol. Chimica., 280, 548
- Stanton H, Rogerson FM, East CJ et al (2005) ADAMTS5 è la maggiore aggrecanasi nella cartilagine del topo in vivo e in vitro. Natura 34, 648
- Wang H, Marsters SA, Baker T et al (2001) Le interazioni TACI-ligando sono necessarie per l’attivazione delle cellule T e l’artrite indotta dal collagene nei topi. Nature Immunology 2, 632
- Cramer T, Yamanishi Y, Clausen BE et al (2003) HIF-1alpha è essenziale per l’infiammazione mieloide cellulo-mediata., Cell 112, 645
- Casares S, Stan AC, Bona CA, Brumeanu T-D (2001) Downregulation antigene-specifico delle cellule T da doxorubicina erogata attraverso una chimera ricombinante MHC II–peptide. Nature Biotechnology 19, 142
- Hofmann MA, Drury S, Hudson BI et al (2002) RABBIA e artrite: il polimorfismo G82S amplifica la risposta infiammatoria. Geni e immunità 3, 123
- Malfait M, Gallily R, PF Sumariwalla RPF et al (2000) Il cannabidiolo costituente della cannabis non psicoattiva è un terapeutico orale anti-artritico nell’artrite indotta dal collagene murino., Proc Nat Acad Sci 9, 7, 9561
- Amano T, Yamasaki S, Yagishita N et al (2003) Sinoviolina/Hrd1, una E3 ubiquitina ligasi, come nuovo fattore patogeno per l’artropatia. Geni Dev. 17, 2436
- Salvemini D, la Mazzon E, Dugo L et al (2001) Miglioramento della malattia articolare in un modello di ratto di artrite indotta da collagene da M40403, un mimetico superossido dismutasi. Artrite & Reumatismi 44, 2909
- Mauri C, Mars LT, Londei M (2000) Attività terapeutica di anticorpi monoclonali agonistici contro CD40 in un processo infiammatorio autoimmune cronico., Nature Medicine 6, 673
- Woods JM, Amin MA, Katschke KJ Jr et al (2002) La terapia genica interleuchina-13 riduce l’infiammazione, la vascolarizzazione e la distruzione ossea nell’artrite indotta da adiuvante nel ratto. Terapia genica umana 13, 381
- Sakaguchi N, Takahashi T, Hata H et al (2003) La selezione alterata delle cellule T timiche a causa di una mutazione del gene ZAP-70 causa l’artrite autoimmune nei topi. Natura 426, 454
- Delgado M, Abad C, Martinez C (2001) Il peptide intestinale vasoattivo previene l’artrite sperimentale riducendo sia i componenti autoimmuni che quelli infiammatori della malattia., Nature Medicine 17, 563
- Seo SK, Choi JH, Kim YH et al (2004) 4-IBB-mediata immunoterapia dell’artrite reumatoide. Nature Medicine 10, 1088
- Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (2000) Ruolo del gene del topo ank nel controllo della calcificazione tissutale e dell’artrite. Scienza 289, 265
- Napirei M, Karsunky H, B Zevnik B et al (2000) Caratteristiche del lupus eritematoso sistemico in topi con carenza di Dnase1. Nature Genetics 25, 177
- Hron JD, Caplan L, Gerth AJ et al (2004) SH2D1A regola l’autoimmunità umorale T-dipendente., J Exp Med 200, 261
- Chui D, Sellakumar G, Green RS et al (2001) Il rimodellamento genetico della glicosilazione proteica in vivo induce la malattia autoimmune. Proc Nat Acad Sci 98, 1142
- McGaha TL, Sorrentino B, Ravetch JV (2005) Ripristino della tolleranza nel lupus mediante espressione mirata del recettore inibitorio. Science 307, 590
- Marino M, Ruvo M, De Falco S, Fassina G (2000) Prevenzione del lupus eritematoso sistemico nei topi MRL/lpr mediante somministrazione di un peptide legante le immunoglobuline., Nature Biotechnology 18, 735
- Blatt NB, Bednarski JJ, Warner RE, et al (2002) Segnali di superossido indotti dalle benzodiazepine apoptosi delle cellule B: intuizione meccanicistica e potenziale utilità terapeutica J. Clin. Investire. 110, 1123
- Reilly CM, Mishra N, Miller JM et al (2004) Modulazione della malattia renale nei topi MRL/lpr mediante acido suberoilanilide idrossamico. J. Immunol. 173, 4171
- Czeslawa K, De Giorgio L, Nakaoka T et al (2004) Congizione e immunità: l’anticorpo altera la memoria., Immunità 21, 179
- Winer S, Astsaturov I, Cheung R et al (2002) Sindrome di Sjogren primaria e carenza di ICA69. Lancet, 360, 1063
Ultima modifica: 21 aprile 2015 18:50