Окситоцин “Гормону любові” регулює втрату та збільшення відносин між жиром та кісткою
Граціана Колаянні
1 Відділ фундаментальних медичних наук, неврології та органів чуття, Університет Барі, Барі, Італія
Лі Сонце
2 Програма "Кістка гори Сінай", Медична школа Маунт-Сінай, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
Моне Зайді
2 Програма "Кістка гори Сінай", Медична школа Маунт-Сінай, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
Альберта Заллоне
1 Відділ фундаментальних медичних наук, неврології та органів чуття, Університет Барі, Барі, Італія
Анотація
Участь окситоцину (ОТ) у кістковому метаболізмі є цікавим напрямком досліджень, який нещодавно досяг чудових результатів. Більше того, кілька рядків доказів багато в чому продемонстрували, що ОТ також бере участь у регуляції енергетичного обміну. Отже, нещодавно було встановлено, що гормон гіпофіза задній гіпофіз безпосередньо регулює кісткову масу: миші, у яких відсутні рецептори ОТ або ОТ, мають сильну остеопенію, спричинену порушенням формування кісток. Введення ОТ нормалізує остеопенію, спричинену оваріектомією, ожиріння кісткового мозку, масу тіла та внутрішньочеревні жирові депо у мишей. Цей ефект опосередковується інгібуванням диференціації попередника адипоцитів та зменшенням розміру адипоцитів. Вишукана роль ОТ у регулюванні зв’язку кістково-жирової тканини додає ще одну історію біологічних доказів, що підтверджують існування тісного зв’язку між жировою тканиною та скелетом.
Вступ
Старіння асоціюється з високою частотою розвитку ожиріння та остеопорозу (1), які часто є одночасними патологічними станами, що виникають внаслідок зміненого балансу між жировими та кістковими клітинами в кістковому мозку. У період менопаузи різко настає або погіршується ожиріння та остеопороз. Кілька фармакологічних стратегій справляють протилежний вплив на жир та кісткову масу. Наприклад, лікування замінниками статевих гормонів виявилось ефективним для пом’якшення втрати кісткової маси (2, 3) та зменшення ожиріння, пов’язаного з менопаузою (4). Подібним чином, але з протилежним ефектом, терапія глюкокортикоїдами може вплинути на реконструкцію кісток (5–7) та посилити ожиріння (8) або інфільтрацію кісткового мозку адипоцитами (1). Поточні дослідження балансу диференціації жирової та кісткової клітин у кістковому мозку чітко встановили негативний зв'язок між жиром та кістковою масою. Адипоцити та остеобласти походять від загального попередника мезенхіми, який також може диференціюватися в інші типи клітин, але серед різних доль диференціація адипоцитів або остеобластів стає особливо актуальною, оскільки фактори, що забезпечують остеобластогенез, пригнічують адипогенез і навпаки.
Крім того, кілька звітів продемонстрували, що адипоцити експресують ОТ-рецептори (ОТР) (18, 19). Елабд та співавт. (19) визначив OTR як потенційний регулятор балансу остеобласт/адипоцити в мультипотентних стовбурових клітинах, отриманих з жирової тканини людини (hMADS). І ОТ, і карбетоцин (стабільний аналог ОТ) негативно модулюють адипогенез, сприяючи остеогенезу як в клітинах hMADS, так і в мезенхімальних стромальних клітинах кісткового мозку людини (19).
Примітно, що в недавньому дослідженні Elabd та його колег (20) було виявлено, що ОТ діє безпосередньо на м’язові стовбурові клітини, надаючи проміогенні ефекти, опосередковані передачею сигналів MAPK/ERK. Крім того, автори повідомляють, що рівень ОТ у плазмі та експресія ОТР у м’язових стовбурових клітинах різко знижуються під час старіння, демонструючи, що ОТ відіграє ключову роль також у гомеостазі скелетної м’язової тканини (20).
Основною метою досліджень з фізіології ОЗ було зібрати нові уявлення про зв'язок кістка-жир-м'язи, щоб запобігти та лікувати захворювання, пов'язані зі зміненим зв'язком між цими тканинами. Наприклад, під час старіння недостатня рухливість через зниження м’язової маси може посилити ожиріння та/або остеопороз і навпаки. З іншого боку, ожиріння також призводить до порушення обміну речовин, що в свою чергу стимулює втрату м’язів і втрату кісткової маси. Хоча терапевтичний потенціал ОТ для лікування опорно-рухового апарату та метаболічних станів у людини ще належить визначити, дані моделей гризунів з дефіцитом ОТ показали обнадійливі результати (Таблиця (Таблиця1 1).
Таблиця 1
Фенотип мишей.
| Фенотип кісткової тканини | Остеопенічний (при народженні; погіршується з віком) |
| Фенотип жирової тканини | Ожиріння (пізній початок) |
| Фенотип м’язової тканини | Саркопенічний (ранній початок) |