Epigenetic Aspects of Osteoporosis

Abstract

Epigenetic Aspects of Osteoporosis This review describes the epigenetic regulation of osteoblastogenesis and osteoclastogenesis and its future implementation in the diagnosis and treatment of osteoporosis. A considerable part of the review is dedicated to the microRNAs (miRNAs). miRNAs are small regulatory factors that regulate gene expression, by post-transcriptional regulation of genes playing an important role in numerous cellular ВведениеОстеопороз -это системное заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы, наруше-нием микроархитектоники костной ткани и, как след-ствие, повышением хрупкости скелета и переломами при минимальной травме, в частности при падении с высоты собственного роста, неловком движении, кашле, чиха-нии, объятиях и вообще без видимого травматического вмешательства [1]. Так, переломы тел позвонков в ряде случаев длительное время остаются недиагностированны-ми именно из-за отсутствия даже минимальной травмы при их возникновении.Значительная распространенность остеопороза и тяжелые последствия низкотравматичных перело-мов -повышение летальности, стойкая инвалидизация пациентов, необходимость в постороннем уходе -при-влекают пристальное внимание к данной проблеме во всем мире [2]. Согласно данным Международного фонда остеопороза, более 200 млн человек в мире страдают от остеопороза. В России число больных остеопорозом со-ставляет порядка 14 млн человек [3]. Тенденция к увели-чению продолжительности жизни населения приводит к увеличению заболеваемости остеопорозом у женщин в постменопаузе и мужчин старшей возрастной категории. Таким образом, наряду с развитием вторичного осте-опороза, по мнению практикующих эндокринологов, ревматологов, гастроэнтерологов, неврологов и многих других узких специалистов, каждой 3-й женщине и каждому 5-му мужчине старше 50 лет угрожает низко-травматичный перелом в течение оставшегося периода жизни. Вместе с тем существующие методы ранней диагностики остеопороза, такие как двухэнергетическая рентгеновская остеоденситометрия, оставляют недиа-гностированными до 50% пациентов [1]. С другой сторо-ны, эффективность современных препаратов для лече-ния остеопороза и предупреждения низкотравматичных переломов позволяет уменьшить риск переломов раз-личной локализации примерно на 50% c максимальным эффектом для предупреждения переломов тел позвонков (до 70%), но худшими результатами в отношении вне-позвоночных переломов (до 25%) [4,5]. Именно поэтому необходимы дальнейшие исследования с целью поиска новых диагностических тестов и новых методов лечения этого социально значимого заболевания. Основы регуляции костного ремоделирования и эпигенетикиВ большинстве случаев остеопороз развивается вслед-ствие нарушений костного ремоделирования: взаимодей-ствия костеобразующих (остеобластов) и разрушающих (остеокластов) костную ткань клеток. Костное ремоде-лирование позволяет поддерживать прочность и адаптив-ность скелета человека в течение всей жизни, однако в постменопаузе у женщин и в старшей возрастной группе у мужчин имеется тенденция к отрицательному балансу с

Fragility fractures and bone remodeling in type 2 diabetes mellitus

“…Семейство Wnt включает более 15 белков, играющих важную роль в эмбриогенезе и ре-гуляции процессов, происходящих в тканях взрослого человека. Активация сигнального пути Wnt приводит к дифференцировке мезенхимальных клеток-пред-шественников остеобластов и снижению уровня их апоптоза, что оказывает анаболическое действие на кость [55]. Связывание лигандов Wnt с комплексом ко-рецептора, состоящего из трансмембранного белка фризельд и рецепторов липопротеина низкой плот-ности (LRP-5 или LRP-6), приводит к транслокации в ядро клетки цитоплазматического белка β-катенина и активации транскрипции таргетных генов, Runx-2 и остеопротегерина.…”

Bone fractures in patients with type 2 diabetes mellitus: prevalence and risk factors

“…Некоторые исследователи считают, что пред-расположенность к переломам определяется изменени-ями качества коллагена костной ткани, обусловленными гликированием коллагена в условиях гипергликемии [16]. Образование конечных продуктов гликозилирования оказывает значительное влияние на обмен веществ в кости и ее прочность, эти же факторы могут значи-тельно изменять регуляцию метаболизма костной ткани, процессы остеобластогенеза и остеокластогенеза [17,18]. Например, диабетическая полинейропатия может при-водить к усилению процесса резорбции кости, а микро-и макроангиопатия -нарушать кровоснабжение костной ткани.…”

Expression of microRNA related to bone remodeling regulation in plasma in patients with acromegaly

“…Современный взгляд на процессы ко-стеообразования и костной резорбции затрагивает эпигенетические механизмы регуляции [9]. Участие микроРНК (мкРНК) в костном обмене является клю-чевым в эпигенетическом контроле экспрессии генов.…”

“…мкРНК представляют собой группу некодирующих мо-лекул РНК, состоящих из 20-24 нуклеотидов, которые негативно регулируют экспрессию генов. мкРНК свя-зываются с комплементарными последовательностями в 3'-нетранслируемом участке матричной РНК (мРНК) и блокируют трансляцию белка [9]. МкРНК устойчивы к внешнему воздействию и выделяются клетками в со-ставе микровезикул или в комплексе с липопротеи-дами в циркулирующую кровь.…”

“…У пациентов с акромега-лией были типичные клинические проявления, в том числе изменение внешности за счет укрупнения черт лица, кистей и стоп, повышенный ИРФ-1 (возраст-ной референсный интервал уровней ИРФ-1 опреде-лялся следующим образом: [18][19][20] [9]. Пациентам с акромегалией проводилась магнитно-ре-зонансная томография головного мозга, по результатам которой подтверждено наличие аденомы гипофиза.…”