Исследования на мышах может помочь объяснить сообщения о повышенном риске развития остеопороза и связанных с ним переломов у пациентов

Кислотность желудочного сока, возможно, играет ключевую роль в здоровье костей

Исследования на мышах может помочь объяснить сообщения о повышенном риске развития остеопороза и связанных с ним переломов у пациентов, длительно принимающих ингибиторы протонной помпы, которые являются одними из наиболее широко используемых препаратов в мире.

Исследователи из Института Форсайт в Кембридже (Массачусетс), обнаружили, что желудочная кислота помогает кишечнику поглощать и передавать кальций в костную систему.

Ученый Рикардо Баттаглино рассказал Med Page Today, что, за счет резкого снижения желудочной кислотности, ингибиторы протонной помпы (ИПП) блокируют этот процесс.

Исследователи опубликовали свои выводы онлайн 26 марта в выпуске журнала PLOS Genetics.

«Исследования, проведенные нашей группой и другими учеными, предполагают, что основным источником кальция в крови являются не кости, как мы привыкли думать, а кишечник», – говорит Баттаглино.

Дефицит гена Snx10 связан с заболеваниями костной системы.

Баттаглино и его коллеги использовали трансгенных мышей с дефицитом гена Snx10 для проверки этой гипотезы. Глобальный дефицит Snx10 (sortingnexin 10) привел к развитию у мышей заболевания, имитирующего очень редкостную наследственную болезнь у людей, характеризующуюся аномальным остеопетрозом костей и, как ни парадоксально, рахитом.

Мутации гена Snx10, который продуцирует белок, взаимодействующий с протонной помпой, как недавно было обнаружено, играют ключевую роль в 4% аутосомного рецессивного остеопетроза человека.

Недавно опубликованные результаты исследований показали, что процесс эндоцитоза (поглощение веществ клетками) был очень неполноценным в остеокластах с дефицитом Snx10, вместе с развитием внеклеточного ацидоза, формированием неровных границ и резорбцией костной ткани.

«Мы также обнаружили, что Snx10 обладает высокой экспрессией в эпителии желудка, с мутациями, ведущими к высокому рН и низкой растворимости кальция», — пишут исследователи.

Единственный эффективный метода лечения остеопетроза – пересадка костного мозга –не работает хорошо у детей с рахитом, и они, как правило, умирают в раннем возрасте. Батагглино указывает, что мыши с удалением гена Snx10 обычно живут только 2 или 3 недели и у них развивается тяжелый остеопетроз с сопутствующим дефектом минерализации, который соответствует рахиту.

Когда исследователи вводили глюконат кальция мышам с дефицитом Snx10, они жили дольше. Это позволяет предположить, что такой метод может эффективной частью клинического подхода к лечению Snx10-зависимого оспеопетроза, который ранее был неизвестен.

Кости и кислотопродуцирующие системы, возможно, развивались вместе.

В исследованиях также получено больше доказательств о «совместных молекулярных механизмах» для производства кислоты в желудке и остеокластах.

«TreeFam, база данных филогенетических деревьев геномов животных, которая может быть использована для создания выводов об эволюционной истории генов, показывает, что Snx10 появляется впервые у класса Osteichthyes (костные рыбы), – пишут исследователи.

– Кислотопродуцирующий желудок также развился у костных рыб. Это создает интригующую перспективу, что кислотопродуцирующая система остеокластов и желудка развивались синхронно во время эволюции позвоночных, используя одни и те же гены».

Хотя это всего лишь гипотеза, Баттаглиано указывает на то, что все более ясно, что разные системы организма являются более взаимосвязанными, чем считалось раньше.

«До недавнего времени не было общепризнанным, что костная система регулируется многими другими системами, включая кишечный тракт, а всасывающийся в кровь из кишечника кальций необходим для многих вещей, включая формирование костей», — считает Баттаглиано.

Тот факт, что кислотность желудочного сока играет ключевую роль в абсорбции кальция, и этот регуляторный механизм может быть нарушен приемом ИПП, позволяет объяснить механизм наблюдаемого воздействия лечения ИПП на кости.

«Результаты нашего исследования подчеркиваю взаимосвязь между кислотностью желудочного сока и абсорбцией кальция, ее влияние на состояние костей в общей популяции, и создают новое понимание в механизме регуляции развития костей через желудочно-кишечный тракт», — пишут исследователи.

Открытие, что назначение кальция частично смягчает это влияние у трансгенных мышей, позволяет предположить, что это является потенциальной терапевтической стратегией для уменьшения риска для костей.