Laesus De Liro (laesus_de_liro) wrote,
Laesus De Liro
laesus_de_liro

Category:

Роль периферической нервной системы в регуляции костного метаболизма



Исследования последних десятилетий показали, что образование, консолидация и ремоделирование костной ткани происходят под контролем нервной системы. К примеру, продемонстрировано, что сохранение иннервации имеет большое значение для полноценного развития конечностей и восстановления их после ампутации у земноводных. Влияние периферической нервной системы также показано в работе H. Aro и соавт. (1985): удаление периостальных механорецепторов приводило к несрастанию перелома малоберцовой кости у мышей, а перерезание седалищного нерва выше уровня травматического повреждения - к формированию неполноценной костной мозоли (в свою очередь уровень повреждения нервной системы у человека влияет на процесс заживления переломов: при повреждении головного мозга выявляют усиленное образование костной мозоли и ускоренное заживление переломов, в то время как при травмах спинного мозга наблюдают патологические переломы и избыточное формирование костной мозоли [McMaster W.C., Stauffer E.S., 1975]).

Участие симпатической нервной системы в регуляции костного метаболизма реализуется через стимуляцию β2-адренорецепторов: происходит ремоделирование кости на фоне снижения функциональной активности остеобластов, что способствует дальнейшему прогрессированию костной резорбции. При воздействии на культуру клеток костного мозга мышей β2-адреномиметиком изопреналином повышается содержание лиганда RANK (RANK - активатор рецептора ядерного фактора [NF] kB;), что в последующем активирует остеокласты. Известно, что нейропептид Y, являющийся трансмиттером в симпатических терминалях (как и норадреналин), способен ингибировать резорбтивное действие изопреналина на культуру клеток костного мозга.

Исследование S.C. Offley и соавт. (2005) показало, что участие немиелизированных чувствительных волокон в поддержании трабекулярной целостности кости, возможно, происходит через механизмы, связанные с выработкой нейропептидов. Проводились работы по выявлению нейротрансмиттеров, модулирующих деятельность костных клеток. Показано, что многочисленные нервные волокна в костной ткани сконцентрированы преимущественно в области надкостницы, костного мозга и эпифизарной части трабекулярной кости. Они вырабтывают нейропептиды и другие сигнальные молекулы. При исследовании немиелинизированных свободных нервных окончаний в суставах выявлено, что около трети из них содержит такие нейропептиды как субстанция Р (SP), кальцитонин ген-связанный пептид (СGRP) или вазоактивный кишечный пептид (VIP).

[CGRP] Рецепторы к CGRP расположены на клеточной мембране зрелых остеобластов. Активация рецепторов CGRP оказывает стимулирующее действие на активность остеобластов путем повышения концентрации внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата и кальция, а также инсулиноподобного фактора роста. Для исследования эффектов CGRP in vivo были использованы трансгенные мыши, в геном которых был внедрен дополнительный или удален исходный ген, ответственный за выработку CGRP (Schinke T, Liese S, Priemel M, et al., 2004; Huebner AK, Schinke T, Priemel M, et al., 2006). Эти модели позволили изучить влияние избытка и недостатка данного нейропептида на организм в целом. Так, гиперэкспрессия CGRP приводила к повышению активности остеобластов, ускорению формирования кости и увеличению трабекулярной костной массы. При дефиците CGRP у мышей наблюдали замедление образования костной ткани и ускорение потери костной массы с возрастом. Помимо влияния CGRP на остеобласты была доказана его роль в подавлении активности остеокластов. L. Wang и соавт. (2010) в ряде исследований с использованием культур макро фагов костного мозга мышей обнаружили, что CGRP ингибирует RANKL-индуцированную активацию NF-kB (RANKL - лиганд RANK), тем самым подавляя резорбцию кости.

[SP] Взаимодействие SP со своим рецептором стимулирует дифференцировку и увеличивает активность как остеобластов, так и остеокластов. SP может также индуцировать резорбцию кости, что показано в экспериментах с культурами клеток свода черепа новорожденных мышей (Sherman B, Chole R., 1995). Возможно, влияние SP на остеокластогенез обусловлено не только прямым взаимодействием нейропептида с рецепторами остеокластов, но и опосредованным - через систему RANK/ RANKL/OPG (OPG - гликопротеин остеопротегерина). Интересен тот факт, что SР часто экспрессируется совместно с CGRP в чувствительных нервах. Более того, доказано участие в процессах заживления перелома как CGRP- положительных, так и SP-положительных нервных волокон, в то время как данных за участие VIP-положительных волокон получено не было.

[VIP] При изучении нервных волокон костей крыс A. Bjurholm и соавт. (1988) выявили, что VIP-содержащие волокна расположены преимущественно в области надкостницы и эпифиза. Исследования показали, что VIP влияет на активность как остеобластов, так и остеокластов и регулирует экспрессию остеотропных факторов, в том числе и системы RANK/RANKL/OPG. В иссле- довании H. Mukohyama и соавт. (2000) выявили, что VIP подавляет резорбцию кости путем уменьшения экспрессии RANK и RANKL остеокластами и остеобластами и увеличения продукции остеобластами остеопротегерина. Экспериментальные исследования влияния VIP на течение коллаген-индуцированного артрита показали, что VIP обладает протективным действием по отношению к костной ткани. Введение VIP мышам с коллаген-индуцированным артритом замедляет начало заболевания, снижает заболеваемость и тяжесть артрита. Также VIP резко уменьшает степень выраженности повреждения хрящевой ткани и эрозирования суставных поверхностей костей (2001).

использованы материалы статьи: «Патогенез остеоартропатии Шарко: роль периферической нервной системы» Галстян Г.Р., Каминарская Ю.А., ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России, Москва, Россия (журнал «Эндокринная хирургия», 2014)




© Laesus De Liro


Tags: костная ткань, нейропептиды, нейрофизиология, остеоартроз, остеопороз
Subscribe

Buy for 20 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments