de wetenschappers beschreven onlangs hun werk in Proceedings of the National Academy of Sciences. In de studie laat het team zien hoe het verlies van het eiwit hmgb2, gevonden in de oppervlaktelaag van gewrichtskraakbeen, leidt tot de progressieve verslechtering van het kraakbeen dat het kenmerk is van artrose.
“We hebben het mechanisme gevonden dat begint te verklaren hoe en waarom veroudering leidt tot verslechtering van het gewrichtskraakbeen”, zegt Scripps Research Professor Martin Lotz, M. D., een wereldberoemde artritis onderzoeker die de studie leidde met Noboru Taniguchi, M. D., Ph. D., een senior research associate in zijn lab. “Onze bevindingen tonen een direct verband aan tussen het verlies van dit eiwit en artrose.”
artrose begint meestal met een verstoring van de oppervlaktelaag van het kraakbeen. De oppervlaktelaag van het kraakbeen, de oppervlakkige zone genoemd, is functioneel de belangrijkste van de vier kraakbeenlagen die aanwezig zijn in gewrichten. Bij normale gewrichten is het kraakbeenoppervlak perfect glad, waardoor gewrichten zonder wrijving over elkaar kunnen glijden. Zodra het kraakbeen van de oppervlakkige zone begint te verslechteren, echter, artrose sets in, triggering een onomkeerbaar proces dat uiteindelijk leidt tot het verlies van onderliggende lagen van kraakbeen totdat bot begint te malen pijnlijk tegen bot. Artrose beïnvloedt meestal de wervelkolom, temporomandibulaire gewrichten, schouders, handen, heupen en knieën.”we wisten dat de eerste fase van artrose de vernietiging van kraakbeen in de oppervlakkige zone is”, zegt Lotz, die de afgelopen vijf jaar de rol van HMGB2 bij artrose heeft bestudeerd. “Nu weten we dat voordat deze laag wordt vernietigd, er verlies is van het kritische DNA-bindende eiwit HMGB2 en dat dit verlies direct gerelateerd is aan veroudering.”
het team vond dat het eiwit HMGB2 uniek wordt uitgedrukt op de oppervlaktelaag van kraakbeen in gewrichten, waar het de overleving van chondrocyten ondersteunt, de cellen die kraakbeen produceren en onderhouden. Veroudering wordt geassocieerd met het verlies van HMGB2 en een begeleidende vermindering of totale eliminatie van chondrocyten in de oppervlakkige zone. De wetenschappers verschaften verdere verbanden tussen hmgb2 en osteoartritis door muizen te fokken om genetisch deficiënt in HMGB2 te zijn; deze muizen hadden een eerder en ernstiger begin van osteoartritis.de bevindingen, gemaakt in samenwerking met collega ‘ s van Scripps Research, San Raffaele Universiteit in Milaan, Italië, en Kagoshima Universiteit in Kagoshima, Japan, bieden een veelbelovende mogelijkheid om de ontwikkeling van nieuwe opties voor behandeling van osteoartritis te verkennen.
” als kleine moleculen kunnen worden gevonden om het verlies van HMGB2 te voorkomen of te stoppen, of omgekeerd, om de productie van dit eiwit te stimuleren, dan is het mogelijk dat osteoartritis op een dag kan worden voorkomen of omgekeerd, ” Lotz zegt.
de ontdekking zal ook invloed hebben op onderzoek naar het gebruik van stamcellen bij weefselregeneratie. Omdat kraakbeen niet in staat is om zichzelf te genezen, hebben wetenschappers gezocht naar manieren om stamcellen te gebruiken om vervangend kraakbeen te kweken in het lab die kunnen worden gebruikt om chirurgisch beschadigd of niet-bestaand kraakbeen te vervangen. Met de ontdekking van het verband tussen hmgb2 en oppervlaktelaagproteïne, hebben wetenschappers nu een idee hoe ze het kraakbeen van de oppervlaktelaag kunnen ontwikkelen.
“naarmate onze bevolking ouder wordt, zal artrose een steeds groter gezondheidsprobleem worden,” zegt Lotz. “Iedereen krijgt uiteindelijk artrose; zelfs die mensen die niet functioneel zijn aangetast door de ziekte worden gevonden om kraakbeen schade te hebben. Het begint allemaal met het verlies van cellen in de oppervlakkige laag. We hebben nu een startpunt voor mogelijke preventie, diagnose en behandeling.”
Dit werk werd gesteund door de National Institutes of Health en door subsidies van de Arthritis National Research Foundation en de Japan Orthopedie and Traumatology Foundation, Inc.
