В первой части этой статьи мы вплотную приблизились к тому, что исследователи смогли наблюдать под микроскопом последовательность химических реакций превращения питательных соединений физетина в компоненты, необходимые организму человека для борьбы с симптомами остеопороза.
Рисунок 1 (выше). Диаграмма взаимодействия показывает, что общие гены-мишени тесно связаны и взаимно влияют друг на друга.
Топ-15 наиболее значимых, влияющих мишеней остеопороза и физетина составили гены TP53, JUN, AKT1, RELA, CDKN1A, CTNNB1 (о котором пойдёт речь ниже), CCND1, TNF, AR, CASP3, HSP90AA1, CREB1, IL1B, IL4 и IL6.
Оставалось прояснить молекулярный механизм лечения остеопороза физетином, особенно его регуляторное влияние на многопотенциальные BMSC, на практике. Для этого учёные рассмотрели под микроскопом сам процесс создания костной ткани из стволовых клеток (BMSC) под влиянием физетина, запустив серию лабораторных экспериментов.
Эксперименты с клеточными симптомами остеопороза
Прежде всего учёным Гуанчжоуского университета полагалось выяснить, какие дозы физетина будут благоприятны для клеток.
BMSC взяли из костей лабораторных крыс и расширили клеточную популяцию в пробирке. Обрабатывали клетки физетином в разных дозировках (от 0,1 до 20 мкМ), а затем подсчитывали их количество и общую концентрацию белка через 24, 48 и 72 часа. Определяли таким образом жизнеспособность клеток и их способность синтезировать белки.
Результаты показали, что физетин в дозировке 20 мкМ заметно подавлял активность клеток по прошествии 72 часов, чего не наблюдалось при дозировке 10 мкМ. Так выяснили благоприятное допустимое количество физетина для клеточной культуры.
Далее учёные создали среду, в которой BMSC склонны превращаться в костные клетки. Опираясь на вышеописанные количественные данные, лечили симптомы остеопороза в клетках возрастающими концентрациями (1, 5 и 10 мкМ) физетина в течение 48 часов, после чего подсчитывали жизнеспособные BMSC, измеряя их способность разрастаться и синтезировать белки. Для сравнения группы клеток также обрабатывали другими препаратами (ICG-001, DMSO).
На 30-й день в группе физетина выявлялась минерализация кальциевых узелков, от уровня которой зависит, насколько плотной будет кость. Способность к минерализации измерялась с помощью окрашивания, и в группе физетина она оказалась максимальной, как видно на Рисунке 2.
Рисунок 2. Лечение симптомов остеопороза чистым физетином ведёт к образованию плотной кости.
Результаты исследования физетина
Результаты клеточных экспериментов в лаборатории показали, что при лечении остеопороза физетином в количестве 1–10 микрометров значительно повышается активность именно тех белков (ALP, коллагена I, остеопонтина и RUNX2), которые и нужны для образования костей.
Выше из фармакологического анализа было выявлено, что физетин может изменять активность гена CTNNB1. Об этом гене известно, что он контролирует белок бета-катенин, отвечающий за разрастание ткани. Этот же ген контролирует сигнальный путь Wnt (последовательность передачи сигналов между молекулами), отвечающий за то, создастся ли из клеток костного мозга плотная кость.
Иначе говоря, физетин сначала привлекает больше стволовых клеток к трансформации в кость, а затем улучшает их жизнеспособность и разрастание. Подавляет функции остеокластов (клетки, разрушающие старую ткань) и усиливает функции остеобластов (клетки, создающие новую костную ткань). Так, физетин механически «чинит» симптомы остеопороза.
Выводы о физетиновом лечении остеопороза
Это исследование выявило ключевые факторы, за счёт которых «работает» природный флавоноид физетин. С его помощью учёные могут буквально контролировать костный метаболизм, механически регулируя костеобразование на уровне молекул.
Доподлинно зная механизм действия физетина при лечении остеопороза, медицинское сообщество получает теоретическую основу для разработки и клинического применения новых препаратов против остеопороза – не менее эффективных, чем уже известные и имеющиеся на сегодняшний день, но с более безопасным и мягким действием.
5.0
