Úbytku chondrocytů zabrání adenosin

Nový výzkum na hlodavcích poprvé prokázal, že injekce adenosinu do kloubů může zabránit osteoartróze (OA). Studie, provedená v NYU Langone Medical Center a publikovaná v Nature Communications, se zaměřila na adenosin, který má zásadní úlohu ve fungování buněk a jak vědci zjistili, rovněž pro vytváření a udržení chrupavky.

Chrupavka vzniká z látek, produkovaných v chondrocytech. Vědci zjistili, že koncentrace adenosinu v buňkách i mimo ně je striktně řízena třemi faktory: buněčným stresem, spotřebou kyslíku a působením mitochondrií, což jsou zásobárny buněčné energie. Mitochondrie zásobují buňky energií ve formě adenosintrifosfátu (ATP). Produktem metabolismu ATP je právě adenosin.

Stárnutí a zánětlivé procesy organismu snižují produkci ATP v chondrocytech, takže se zároveň snižuje i množství adenosinu. Zmíněná studie zjistila souvislost s OA. Jedním z hlavních poznatků je, že úbytek chondrocytů a tím vyvolaná vyšší pravděpodobnost OA je způsoben nejenom nižší hladinou adenosinu v okolí buněk, ale rovněž i úbytkem adenosin A2A receptorů (ADORA2A) na povrchu těchto buněk.

Pokud chondrocyt nemá ADORA2A receptory, nemůže předávat signály z okolních molekul adenosinu do jejich vnitřního mechanismu. Ztráta těchto signálů pak způsobí neschopnost buněk udržet chrupavku.

Vědci prokázali, že myši s chybějícím receptorem A2A chodí hůře než ty, které uvedený receptor mají. Při bližším zkoumání se ukázalo, že myši bez A2A receptorů rovněž mají v kolenou OA.

Vědci rovněž zjistili, že chondrocyty myší s OA mají vyšší počet A2A receptorů. Soudí, že jde o důsledek snahy vyrovnat úbytek adenosinu, způsobený zánětem vyvolanými změnami v metabolismu ATP.

Když pak zkoumali tkáňové vzorky pacientů s kloubními náhradami při OA, zjistili v jejich chondrocytech rovněž zvýšený počet adenosin A2A receptorů.

Pro hlubší poznání souvislosti s metabolismem ATP vědci ošetřili myší chondrocyty interleukinem - 1 beta, který podporuje rozvoj OA. Chondrocyty se zánětem pak produkovaly o 39 % méně ATP a prokazovaly 80% redukci molekuly, která transportuje ATP.

Studie pak prokázala, že redukce koncentrace adenosinu odstraněním enzymu, který umožňuje jeho produkci z ATP, způsobuje u myší OA. Je známo, že u lidí bez tohoto enzymu se rovněž rozvine OA. Vědci dále prokázali, že u myší injektování adenosinu do kloubů s předními křížovými vazy zabránilo rozvoji OA. Podle nich tak studie naznačuje, že „snížení produkce ATP a adenosinu u starších jedinců zřejmě přispívají ke vzniku osteoartrózy“. Její výsledky by mohly vést k nalezení úspěšné terapie, která by omezila celkový počet implantací kloubních náhrad. Pro pacienty by potenciální možnost odložení nutnosti výměny kloubu na co nejpozdější dobu rovněž znamenalo, že by tento výkon mohli v životě absolvovat pouze jedenkrát.

Zdroj: Corciulo C, at al. Endogenous adenosine maintains cartilage homeostasis and exogenous adenosine inhibits osteoarthritis progression, Nature Communications 8. doi:10.1038/ncomms15019, published online: 11 May 2017

Autor: uza