ИСТИНА

В течение жизни в организме человека происходит постоянное обновление костной ткани. Нарушение процессов обновления кости, связанных с дифференцировкой новых остеобластов приводит к развитию множества социально-значимых заболеваний, таких как остеопороз, Болезнь Педжета, и др. Процессы ремоделирования костей находятся под строгой нейрогуморальной регуляцией, ключевую роль в которой играет паратиреоидный гормон (ПТГ). Действуя на мультипотентные стромальные клетки (МСК), являющиеся предшественниками остеобластов во взрослом организме, ПТГ активирует формирование костной ткани. С другой стороны, широко описано также и антиостеогенное действие ПТГ. Механизмы подобного двойственного эффекта ПТГ на костеобразование в настоящий момент малоизучены, что ограничивает возможность его использования для разработки новых подходов к терапии заболеваний, связанных с нарушением ремоделирования костей. В связи с этим, установление молекулярных механизмов влияния ПТГ на процессы дифференцировки МСК в остеогенном направлении представляется крайне актуальным. Используя метод регистрации уровня кальция в единичных клетках, мы обнаружили, что ПТГ способен вызывать три типа кальциевых сигналов в МСК: 1) одиночное транзиторное повышение внутриклеточного Са2+, зависящее от ИФ3; 2) ИФ3-зависимые кальциевые осцилляции; 3) плавное цАМФ-зависимое повышение внутриклеточного Са2+ . Мы также установили, что МСК, полученные из различных организменных депо, отличаются по преимущественному типу Са2+ ответа на ПТГ: для клеток, полученных из надкостницы, более характерны осцилляции Са2+, в то время как клетки из жировой ткани чаще отвечают плавным повышением внутриклеточного Са2+. При этом на уровне целой популяции преимущественный вариант ответа определяет активирующее или ингибирующее действие ПТГ на остеогенез. Индуцируемые осцилляции коррелируют с подавлением остеогенеза под действием ПТГ, а цАМФ-зависимый прирост Са2+ – с усилением остеогенной дифференцировки под действием ПТГ. Используя ингибиторы ИФ3 и сАМР зависимой сигнализации, мы установили, что в МСК возможно переключение типа кальциевых сигналов, формирующихся в ответ на ПТГ. Это переключение изменяет эффект, оказываемый ПТГ на остеогенную дифференцировку, что открывает перспективы для разработки методов направленной регуляции остеогенеза в организме.