behandlingar för osteoporos och inflammatoriska sjukdomar såsom reumatoid artrit, ankyloserande spondylit, Sjögrens syndrom och lupus utvecklas alla med hjälp av djurförsök. Dessa sjukdomar och deras komplikationer påverkar miljontals människor.,
osteoporos och relaterade tillstånd
rakitis
artros
inflammatorisk ledsjukdom
modifiera immunsvaret
skydd och förebyggande
reumatoid artrit
ankyloserande spondylit
Lupus
Sjögrens syndrom
mer information
osteoporos och relaterade tillstånd
osteoporos är ett vanligt tillstånd hos äldre män och kvinnor. Det orsakas av brist på bärande motion, åldrande och östrogenbrist. Eftersom östrogen tillverkas i fett påverkar det tunna människor mer., Benen blir tunna, eftersom det finns brist på den organiska byggnadsställningen som håller kalcium. Kvinnor patienter kan behandlas med östrogener, och båda könen rekommenderas att ta bärande motion som promenader och löpning, men detta är ofta inte möjligt och drabbade måste klara av spinal deformitet (dowager puckel), ökad risk för frakturer, och smärta.,
djurförsök på får visade att 20 minuter om dagen med mild vibration på bakbenen i ett år var ofarligt och signifikant ökade bentätheten, och detta fynd kunde användas för att förbättra benstrukturen hos osteoporotiska patienteranchor. djurförsök har identifierat en gen, Alox15, som producerar ett enzym som påverkar skelettutvecklingen hos möss. Det verkar stimulera en väg som gynnar mer fettavsättning men mindre benbildning, och ett experimentellt läkemedel som blockerar vägen minskar benlossanchor.,
Amylin, ett hormon som tillverkas av samma pankreatiska B-celler som producerar insulin, förhindrar benförlust och förklarar varför personer med tidig diabetes är mottagliga för osteoporos, ett resultat som har terapeutiska konsekvenser. Amylin-bristfälliga möss har sänkt benviktankorn.
2003 föreslogs att det finns en immunologisk komponent för osteoporos, åtminstone hos möss. Östrogenrelaterad benförlust är förknippad med för många T-celler i blodet och detta är förknippat med östrogenbrist., T-celler producerar tumörnekrosfaktor, som ökar antalet osteoklaster, celler som bryter ner ben (ben genomgår en konstant cykel av bildning och nedbrytning, men tills nyligen ingen visste hur detta reglerades). I sin tur startas t-cellreglering av ett immunsystemprotein som kallas interferon gammaANCHOR.
rakitis
hypofosfatemi är en ärftlig form av rakitis som finns hos pojkar. Det orsakas av överdriven fosfatutskiljning av njurarna, och en liknande sjukdom uppträder hos möss., Forskare har funnit att indometacin, en allmänt använd antiinflammatorisk smärtstillande medel, förhindrar denna fosfatförlust och läkemedlet testas redan hos barn med sjukdomenanchor.
artros
artros är ett vanligt tillstånd hos äldre människor och är den vanligaste orsaken till höft-och knäbyte. Det orsakar också smärtsam svullnad i fingrarna. Den har en genetisk komponent och är vanligare hos kvinnor., Den tidigaste indikationen på sjukdomen är en gradvis förlust av stora molekyler som kallas proteoglykaner från ytan av ledbrusk vilket resulterar i en minskning av broskets mekaniska styrka. Samtidigt prolifererar andra celler och bildar kluster. Sedan utvecklas sprickor i brosket gradvis och sprickorna är fyllda med fibrös vävnad, förmodligen som ett resultat av misslyckade försök av broskcellerna att reparera sprickorna. Slutligen bildas beniga strukturer, kallade osteofyter, vid fogens periferi. Slutresultatet är förlust av gemensam funktion.,
genom att använda naturligt förekommande mutantmöss med en defekt kollagengen har djurförsök identifierat en signalmolekyl som är involverad i artros.
även om orsakerna till artros är olika, är mutationer i två typer av kollagener, Typ IX och XI, kopplade till tidig artros. Möss med en mutation i Typ XI kollagen har åldersrelaterad artros och forskare fann att dessa möss hade ökat mängder av proteinet som kallas DDR2 i deras knäledbrusk. Hämmare av DDR2-signalering kan vara användbara som artritdrogeranchor.,
i mars 2005, två forskargrupper visade att stänga av en enda gen kan förhindra brosk förstörelse i en genetiskt modifierad mus med artros. Under den mänskliga sjukdomen bryts brosket i lederna gradvis ner och en nyckelkomponent i brosk som kallas aggrecan, vilket hjälper vävnaden att bära belastning och motstå kompression, tuggas upp av enzymer från ADAMTS eller aggrecanasfamiljen. Möss som saknar en del av ett sådant enzym, ADAMTS5 (aggrecanase-2), är i stor utsträckning skyddade mot broskförstöring., Studierna är de första som visar att mutationer i en enda gen kan stoppa brusknedbrytning och föreslå att läkemedel som är utformade för att hämma den mänskliga formen av ADAMTS5 kan hjälpa till att bekämpa osteoartritisanchor ankare.
inflammatorisk ledsjukdom
inflammatoriska ledsjukdomar inkluderar reumatoid artrit, ankyloserande spondylit, Sjögrens syndrom och lupus. Det finns vissa funktioner och behandlingar som är gemensamma för alla dessa villkor. Med undantag för ankyloserande spondylit påverkas kvinnor oftare än män., Hud och andra organ påverkas ofta, och villkoren förstås nu som orsakade av autoimmunitet – det vill säga kroppen attackerar sig själv. Alla dessa tillstånd har en genetisk komponent. Mer specifika detaljer om forskning under dessa förhållanden beskrivs nedan.
modifiera immunsvaret
båda typerna av immunceller, kallade B-celler och T-celler, deltar i attacken mot sig själv som bildar det autoimmuna svaret. Eftersom dessa också är nödvändiga för att bekämpa infektion, är det svårt att dämpa dem utan att göra skada., År 2001 fann forskare en molekyl som gör det hos möss, och som fungerar på båda typerna av immuncellanchor. En annan lovande forskningslinje kommer från förståelse och modifiering av T-Celler, de vita blodimmuncellerna som angriper lederna olämpligt. Detta kan förhindras hos möss genom att blockera cellernas svar på låga syrenivåer genom att inaktivera ett protein som kallas HIF-1, ett resultat som kan leda till utveckling av ny behandlinganchor., Ett annat tillvägagångssätt består av att göra en ”magisk kula” som bär ett giftigt läkemedel, doxorubicin, och riktar endast de T-celler som angriper gemensammaanchor.
forskning på möss förklarar varför svårighetsgraden av inflammation varierar mellan individer. Olika typer av ett protein som kallas RAGE (receptor för avancerade glykationslutprodukter) finns i lederna, och RAGE binder till andra proteiner som kallas S100/calgranulins. Inflammation kan minskas kraftigt genom att förhindra denna bindning. RAGE kan också associeras med andra autoimmuna genesANCHOR.,
Skydd och förebyggande
En naturlig beståndsdel av cannabis, cannabidiol, som inte har någon effekt på humör eller medvetande, kan vara användbara för att behandla inflammatorisk ledsjukdom; forskare har funnit att det skyddar möss från allvarliga ledskador genom att undertrycka viktiga delar av immunförsvaret responseANCHOR.
reumatoid artrit
en forskningslinje kommer från att studera lederna hos patienter med reumatoid artrit (RA), som har alltför stora mängder av ett enzym som kallas synoviolin., När möss var genetiskt konstruerade för att överproducera detta enzym fick de sjukdomen, och när de konstruerades för att underproducera det, skyddades de från RA. Överproduktion också försämrat en process som kallas apoptos, varigenom skadade eller oönskade celler självdestructanchor.
En studie på råttor fann att ett läkemedel, M40403, efterliknar superoxiddismutas (SOD), en naturligt förekommande förening i kroppen, halverade den skadade till lederna och minskade mängden inflammation med över 70% ankare.,
injektion av en antikropp som kallas anti-CD40 kontrollerar sjukdomsprogressionen hos möss med RA, och minskad smärta och svullnad. Antikroppen ökar normalt immunsystemet, så upptäckten är förbryllande. En annan gen, som gör interleukin-13, när den injiceras i mus leder, minskad inflammation i RA Möss och hindrade det i normal miceANCHOR.
Ungefär 1 av 40 RA-patienter har en mutation i en gen som kallas ZAP-70. Möss med denna mutation har en typ av T-celler som normalt försvinner under utveckling, och lider av RA, så studera dem kan hjälpa vissa patientsANCHOR.,
en av de viktigaste upptäckterna under de senaste åren är upptäckten, 2001, att injektioner av ett hormon som kallas vasoaktiv intestinal peptid eller VIP förhindrade ledsvullnad och förstörelse hos möss, och fördelen stannade en tid efter att ha stoppat injektionsanchor. Denna behandling studeras nu hos humana RA-patienter.
den mest effektiva behandlingen hos möss är hittills upptäckten 2004 av ett experimentellt medel som blockerar CD139-proteinet på ytan av T-celler och därigenom minskar produktionen av destruktiva antikroppar som skadar leden., Kliniska prövningar väntar med intresseanchor.
ankyloserande spondylit
ankyloserande spondylit är en inflammatorisk sjukdom i senorna som förbinder ryggkotorna tillsammans. Dessa blir gradvis förbenade och ryggraden kollapsar, vilket orsakar deformitet. Patienter lider ofta ytterligare artrit i armar och ben och har sjukdom i andra organsystem. Sjukdomen är starkt genetisk, men utlöses ofta av infektioner., Möss med en defekt kopia av en gen som kallas ank har en liknande sjukdom och det har nu upptäckts att denna defekta gen orsakar brist på ett kemiskt pyrofosfat i lederna. Människor har en liknande gen, och upptäckten kan leda till nya metoder för behandlinganchor.
Lupus
Lupus påverkar hud, led, blodkärl och andra organ och vävnader. Den har en genetisk komponent, utlöses ofta av virus och kan vara livshotande., En liknande sjukdom uppträder i en stam av möss, och nyligen – från 2003 och framåt-har detta genererat resultat som kraftigt har ökat förståelsen för mänsklig sjukdom.
det finns en stam av möss med lupus, och dessa har visat sig sakna ett enzym som kallas dnase1, som tar bort skräp från cellsANCHOR. Avlägsnande av ett immunsystem som signalerar protein, SLAM-associerat protein eller SAP, orsakar också lupusANCHOR. År 2001 identifierades en lupusorsakande gen hos möss. Det orsakar ett fel i ett enzym som kallas alfa-mannosidas IIANCHOR., Forskare behöver nu veta mer om hur dessa ämnen interagerar.
forskare har använt genterapi för att förhindra utvecklingen av lupus hos möss genom att öka nivåerna av en immunsystemkomponent. En receptorgen som kallas Fc fungerar som en gatekeeper, vilket hjälper till att upprätthålla ett hälsosamt immunsystem istället för ett som slår på sig själv, vilket är fallet vid autoimmuna sjukdomar.
hos möss och människor med lupus minskar produktionen av Fc-receptorn. Genterapi vände detta och förhindrade sjukdomen i en lupus-mottaglig stam av möss, men inte hos obehandlade möss., Forskarna förväntar sig att deras upptäckt ska gälla för människor, eftersom det inte verkade finnas några allvarliga negativa effekter från behandlingen i mice25.
En proteinmolekyl som stör den plats där antikroppar agera minskar dödligheten i möss med genetiska lupus från 80% till 10%, och eliminerar praktiskt taget njure damageANCHOR, och en tranquilliser-liknande läkemedel, Bz-423, minskar förekomsten av renala komplikationer med 85%ANKARE, som har en anti-cancer läkemedel, SAHAANCHOR.
Lupus patienter har ofta neuropsykiatriska problem, och deras minne påverkas ibland., Möss med lupus har visat varför detta kan vara: immunsystemet skickar defensiva antikroppar i hjärnan och selektivt dödar minnesceller. Denna effekt kan blockeras av läkemedlet memantin,som används för Alzheimers sjukdom.
Sjögrens syndrom
patienter med Sjögrens syndrom har inte bara gemensamma symtom utan har också torra ögon och otillräckligt saliv eftersom kroppens immunförsvar angriper fuktproducerande körtlar. Genom att studera en stam av möss med sjukdomen har forskare identifierat proteinet, ICA69, vilket orsakar det., Genom att ta bort genen som producerar proteinet, tog forskare bort tårkörtelsjukdomen och reducerade spyttsjukdomar. De har nu producerar ett vaccin som stoppar sjukdomsprogressionanchor.
mer Information
National Osteoporosis Society
Arthritis Care UK
Arthritis Research Campaign
National Ankylosing Spondylitis Society
maj 2005
- Rubin C, Turner AS, Bain s et al (2001) Anabolism: låga mekaniska signaler stärker långa ben., Natur, 412, 603
- Klein RF, Allard J, Avnur Z et al (2004) Förordning av benmassa i möss med lipoxygenase gen Alox15. Science 303, 229
- Kenner l, Hoebertz a, Beil t et al (2004) möss som saknar JunB är osteopeniska på grund av cell autonom osteoblast och osteoklastfel. J Cell Biol 164, 613
- Cenci S, Toraldo G, Weitzmann MN et al (2003) östrogenbrist framkallar förlust av benmassa genom att öka T-cell spridning och livslängd genom IFN-gamma-relaterade klass II transactivator., Proc Nat Acad Sci 100, 10405
- Baum M Loleh s, Saini nj et al (2003) Correction of proximal tubule phosphate transport defect in Hyp mus in vivo and in vitro with Indomethacin Proc Nat Acad Sci 100, 11098
- Baum M Loleh s, Saini nj et al (2003) Correction of proximal tubule phosphate transport defect in Hyp mus in vivo and in vitro with Indomethacin proc Nat Acad Sci 100, 11098
- xu l, peng h, Wu D, hu k et al (2005) , aktivering av discoidindomänreceptorn 2 inducerar uttryck av matrismetalloproteinas 13 associerad med artros hos möss. J. Biol. Chem., 280, 548
- Stanton H, Rogerson FM, Östra CJ et al (2005) ADAMTS5 är den stora aggrecanase i musen brosk in vivo och in vitro. Nature 34, 648
- Wang H, Marsters SA, Baker t et al (2001)Taci-ligand-interaktioner krävs för T-cellaktivering och kollageninducerad artrit hos möss. Naturen Immunologi 2, 632
- Cramer T, Yamanishi Y, Clausen VARA et al (2003) HIF-1alpha är viktigt för myeloisk cell-medierad inflammation., Cell 112, 645
- Casares s, Stan AC, Bona CA, Brumeanu T-D (2001) antigen-specifik nedreglering av T–celler genom doxorubicin levereras genom en rekombinant MHC II-peptid chimera. Nature Biotechnology 19, 142
- Hofmann MA, Drury S, Hudson BI et al (2002) ILSKA och artrit: den G82S polymorfism förstärker den inflammatoriska reaktionen. Gener och immunitet 3, 123
- Malfait M, Gallily R, P. F. Sumariwalla RPF et al (2000) den icke-psykoaktiva cannabisbeståndsdelen cannabidiol är en oral anti-arthritisk terapeutisk i Murin kollageninducerad artrit., Proc Nat-Acad Sci 9, 7, 9561
- Amano T, Yamasaki S, Yagishita N et al (2003) Synoviolin/Hrd1, en E3 ubiquitin ligase, som en roman sjukdomsframkallande faktor för arthropathy. Gener Dev. 17, 2436
- Salvemini d, la Mazzon E, dugo l et al (2001) förbättring av ledsjukdom i en råttmodell av kollageninducerad artrit av m40403, en superoxiddismutas-mimetik. Artrit & Reumatism 44, 2909
- Mauri C, Mars LT, Londei M (2000) Terapeutisk verksamhet agonistisk monoklonala antikroppar mot CD40 i en kronisk autoimmun inflammatorisk process., Nature Medicine 6, 673
- Woods JM, Amin MA, Katschke kj Jr et al (2002) Interleukin-13 genterapi minskar inflammation, vaskularisering och benförstöring i rått adjuvant-inducerad artrit. Human genterapi 13, 381
- Sakaguchi N, Takahashi T, Hata h et al (2003) förändrat tymiskt t-cellval på grund av en mutation av ZAP-70-genen orsakar autoimmun artrit hos möss. Nature 426, 454
- Delgado M, Abad C, Martinez C (2001) vasoaktiv intestinal peptid förhindrar experimentell artrit genom att nedregulera både autoimmuna och inflammatoriska komponenter i sjukdomen., Nature Medicine 17, 563
- Seo SK, Choi JH, Kim YH et al (2004) 4-IBB-medierad immunterapi av reumatoid artrit. Nature Medicine 10, 1088
- Ho AM, Johnson MD, Kingsley DM (2000) Roll musen ank gen i kontroll av vävnadsförkalkning och artrit. Vetenskap 289, 265
- Napirei M, Karsunky H, B Zevnik B et al (2000) Har av systemisk lupus erythematosus i Dnase1-brist möss. Nature Genetics 25, 177
- Hron JD, Caplan L, Gerth AJ et al (2004) SH2D1A reglerar T-beroende humorala antikroppar., J Exp Med 200, 261
- Chui D, Sellakumar G, Grön RS et al (2001) Genetiska ombyggnad av protein glykosylering in vivo inducerar autoimmun sjukdom. Proc Nat-Acad Sci 98, 1142
- McGaha TL, Sorrentino B, Ravetch JV (2005) Restaurering av tolerans i lupus genom riktade hämmande receptor uttryck. Vetenskap 307, 590
- Marino M, Ruvo M, De Falco S, Fassina G (2000) Förebyggande av systemisk lupus erythematosus i MRL/lpr möss med förvaltning av en immunoglobulin-bindande peptider., Nature Biotechnology 18, 735
- Blatt NB, Bednarski JJ, Warner RE, et al (2002) Bensodiazepin-inducerad superoxid signaler B-cell apoptos: mekanistiska insikt och potentiella terapeutiska verktyg J. Clin. Investera. 110, 1123
- Reilly CM, Mishra N, Miller JM et al (2004) Modulering av njursjukdom i MRL/lpr möss med suberoylanilide hydroxamic syra. J. Immunol. 173, 4171
- Czeslawa K, De Giorgio L, Nakaoka T et al (2004) Congition och immunitet: antikropp försämrar minnet., Immunitet 21, 179
- Winer S, Astsaturov jag, Cheung R et al (2002) Primärt Sjögrens syndrom och brist på ICA69. Lancet, 360, 1063
senast ändrad: 21 April 2015 18: 50