Ученые нашли связь между цветом волос и ревматизмом

Костная ткань поддерживается за счет тонкого баланса между формированием и резорбцией, нарушение которого приводит к таким заболеваниям костной ткани, как остеопороз, ревматизм и пародонтит.

В исследованиях, опубликованных в научных журналах J Biol Chem и Cell Struct Funct, ученые под руководством Университета Осаки обнаружили, что белки Rab32 и Rab38 играют ключевую роль в резорбции костной ткани в остеокластах — клетках, специализирующихся на этом процессе. Эти белки также играют важную роль в пигментации волос и кожи.

Кость резорбируется специализированной клеткой, называемой остеокластом, и в ямки, где остеокласт прикрепляется к кости и происходит резорбция, выделяется несколько веществ: кислоты (H+) и деградирующие ферменты (TRAP, CatK). Rab — это группа небольших белков, регулирующих логистику между различными компартментами внутри клетки, называемыми органеллами. В клетках млекопитающих, включая человека и мышь, известно более 50 Rab-белков, которые, как считается, специфически участвуют в трафике между каждой конкретной органеллой, тем самым обеспечивая надежную логистику между ними.

Несмотря на то, что остеокласт должен использовать Rab-зависимый трафик, какие именно Rabs участвуют в нем, было мало изучено, — говорит ведущий автор первой работы Казуя Нода.

Чтобы лучше понять молекулярные механизмы функционирования остеокластов, мы сначала провели скрининг Rab-белков, особенно индуцируемых во время формирования остеокластов у мыши.

Обнаружено, что Rab38 повышается во время дифференцировки остеокластов. Важно отметить, что Rab38 имеет близкого партнера Rab32, а оба они, как известно, играют важную роль в определении цвета волос, регулируя логистику к меланосоме — органелле, специализированной для цветовой пигментации в клетках кожи и волосообразующих клетках.

Во второй работе ведущий автор Канако Токуда вывела мышь, у которой не было в организме как Rab32, так и Rab38, то есть мышь с двойным нокаутом. Как и ожидалось, мыши с двойным нокаутом имеют бежевый цвет волос и красные глаза, в то время как мыши обычного, дикого типа имеют черные волосы и глаза. Интересно, что у мышей с двойным нокаутом увеличивается плотность костной ткани, а с возрастом позвоночник становится более изогнутым, особенно у самцов.

Мы также показали, что у мышей с двойным нокаутом нарушена резорбция костной ткани остеокластами, — говорит соавтор второй работы Шиу-Линг Лю (Shiou-ling Lu).

Выяснилось, что органелла LRO, связанная с Rab32 и Rab38, играет важную роль в резорбции костной ткани остеокластами.

Важно отметить, что такие заболевания костной ткани, как остеопороз, ревматизм и пародонтит, связаны с гиперактивацией резорбции костной ткани остеокластами.

Поэтому понимание механизма, лежащего в основе резорбции костной ткани под действием Rab32 и Rab38, даст нам полезную информацию о потенциальных мишенях для лечения этих заболеваний, — заключает старший автор двух работ Такеши НОДА (Takeshi NODA).

26.10.2023