Osteoartróza: Úbytku chondrocytů zabrání adenosin

Ten 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 koncentrací adenosinu v okolí buněk, ale rovněž i úbytkem adenosinových receptorů A2A (ADORA2A) na povrchu těchto buněk.

Pokud chondrocyt nemá receptory ADORA2A, 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 receptorů A2A rovněž mají v kolenou OA.

Vědci rovněž zjistili, že chondrocyty myší s OA mají vyšší počet receptorů A2A. 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 receptorů A2A.

Pro hlubší poznání souvislosti s metabolismem ATP vědci ošetřili myší chondrocyty interleukinem 1β, který podporuje rozvoj OA. Chondrocyty se zánětem pak produkovaly o 39 procent 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 jednou.

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

Zdroj: MT