Строительные блоки конструкции состоят из несущих элементов, которые редко меняются, несмотря на реконструкцию или ремонт. Они остаются неповрежденными и постоянными с течением времени, но в человеческом теле наши строительные блоки ведут себя как раз наоборот.

Кости динамичны: они постоянно ломаются и перестраиваются, чтобы стать сильнейшими версиями самих себя.

Мутация в этом процессе регенерации кости может привести к слабости и ломкости костей, а если мутация связана с генерируемым количеством коллагена — белка, содержащегося в костях, соединительной ткани, коже и хрящах, — это приводит к заболеванию хрупких костей.

Болезнь хрупких костей, также известная как несовершенный остеогенез, в настоящее время поражает 20 000–50 000 человек в Соединенных Штатах, но также является наиболее распространенным наследственным заболеванием костей. Это часто начинается внутриутробно, и во многих случаях врачи могут увидеть переломы конечностей ребенка еще до его рождения. И эти пациенты, вероятно, сломают несколько костей в течение своей жизни. Минал Мехротра, доктор медицинских наук, доцент кафедры хирургии Медицинского университета Южной Каролины, говорит, что в настоящее время нет лекарства от этой болезни. Она также отмечает, что врачи в основном сосредоточены на лечении симптомов ломкости костей, но это может иметь свои неприятные побочные эффекты.

Ее цель — найти более безопасный метод лечения этой разрушительной болезни.

По словам Мехротры, здоровая кость постоянно испытывает и ремоделирует свои собственные микропереломы.

Клетки, резорбирующие кость, известные как остеокласты, разъедают пораженный участок. А затем приходят остеобласты, костеобразующие клетки, которые восстанавливают эту часть кости».

Минал Мехротра, доцент кафедры хирургии Медицинского университета Южной Каролины

Существуют лекарства, называемые бисфосфонатами, которые в настоящее время используются для лечения ломкости костей, которые влияют на уровень остеокластов. За счет уменьшения количества остеокластов и, следовательно, разрушения кости образуется больше кости. Но Мехротра говорит, что это не решает корневой проблемы, так как сформировавшаяся кость также дефектна по своей природе.

В недавней статье в iScience команда рассматривает регуляторные Т-клетки , или Treg-клетки, как ранее неисследованное средство лечения хрупких костей. Treg-клетки помогают поддерживать баланс и гомеостаз в организме, контролируя активность иммунных клеток (Т-клеток). При активации Т-клетки выделяют цитокины, что, в свою очередь, приводит к воспалению. Но когда присутствует достаточное количество Treg-клеток, Т-клетки не так сильно активируются, что означает меньшее количество цитокинов и меньшее воспаление.

Они обнаружили, что внутренняя среда мышей с этим заболеванием гипервоспалена из-за меньшего количества Treg. Мехротра предположил, что увеличение числа Treg у мышей с болезнью хрупких костей может привести к неиспользованным вариантам лечения.

С помощью трансплантации Treg исследователи доказали, что увеличение количества Treg действительно усиливает ремоделирование кости, что, в свою очередь, приводит к укреплению костей.

Мехротра и ее команда протестировали трансплантацию клеток Treg как с собственными Т-клетками пораженной мыши (аутотрансплантация), так и с Т-клетками мыши-донора (аллотрансплантация) и сравнили результаты. Хотя оба метода приводили к более высокому уровню Treg-клеток и более крепким костям, она обнаружила, что путем извлечения собственных Treg-клеток субъекта и повышения их уровня перед их пересадкой обратно результаты лечения на самом деле могут длиться дольше.

При обеих трансплантациях у Мехротра наблюдалось увеличение количества остеобластов и уменьшение числа остеокластов. Баланса было больше. «Это очень захватывающе», — сказала она. «Мы увидели лучшую архитектуру костей и лучшую механику костей. Кости стали более жесткими».

Но самое интересное для нее то, что, хотя и аллотрансплантация, и аутотрансплантация работали, результаты аутотрансплантации были лучше, чем результаты аллотрансплантации. Если рассматривать потенциальную клиническую перспективу, то использование собственных клеток пациента позволит снизить вероятность отторжения донора и отказаться от использования иммунодепрессантов. «Нашим пациентам будет легче», — сказала она.

После изучения гемопоэтических стволовых клеток и ломкости костей в предыдущем исследовании у Мехротры возникла идея взглянуть на клетки Treg. И когда она начала исследовать эту тему, она поняла, что никто еще не рассматривал трансплантацию клеток Treg как вариант иммунотерапевтического лечения пациентов с этим заболеванием. Она надеется продолжить это многообещающее направление исследований в будущем.

Затем она хочет выяснить, почему генетическое заболевание мутации коллагена, которое, по-видимому, не имеет никакого отношения к иммунитету, имеет иммунологический дефицит.

А затем она хочет посмотреть, как конкретно увеличение Tregs приводит к положительным изменениям в костях. «Это другая часть головоломки для меня», — сказала она.

Ответы на оба вопроса помогут приблизить трансплантацию клеток Treg к клиникам для людей с ломкостью костей.