Artrose: hadden onderzoekers de sleutel tot preventie kunnen vinden?
Een nieuwe studie heeft mogelijk een mogelijke nieuwe preventie- en behandelingsstrategie voor artrose onthuld, een van de meest voorkomende en slopende leeftijdsgerelateerde ziekten in de Verenigde Staten.
Onderzoekers van The Scripps Research Institute (TSRI) in San Diego, CA, onthullen dat eiwitten genaamd FoxO essentieel zijn voor de gezondheid van gewrichten.
Door de niveaus van deze FoxO-eiwitten te verhogen, denken ze dat het mogelijk is om artrose te behandelen of zelfs om de ontwikkeling van de ziekte te stoppen.
Senior studie auteur Dr. Martin Lotz - van de afdeling Moleculaire Geneeskunde bij TSRI - en zijn team rapporteerden onlangs hun resultaten in het tijdschrift Science translationele geneeskunde.
Artrose, ook wel degeneratieve gewrichtsaandoening genoemd, treft naar schatting meer dan 30 miljoen volwassenen in de Verenigde Staten, waardoor het de meest voorkomende vorm van artritis is.
De aandoening wordt gekenmerkt door een afbraak van kraakbeen, het weefsel dat de gewrichten van de botten bedekt. Artrose treft meestal de knie-, heup- en handgewrichten.
In een eerdere studie ontdekten Dr. Lotz en team dat FoxO-niveaus in gewrichtskraakbeen zijn verlaagd. Voor deze laatste studie probeerden de onderzoekers meer te weten te komen over hoe FoxO-eiwitten de gezondheid van gewrichten beïnvloeden.
De effecten van FoxO-deficiëntie bij muizen
De onderzoekers kwamen tot hun bevindingen door muizen te bestuderen die geen FoxO-eiwitten in hun gewrichtskraakbeen hadden. In vergelijking met controlemuizen ontdekten de wetenschappers dat FoxO-deficiënte muizen op een significant jongere leeftijd degeneratie van de gewrichten ervoeren.
Bovendien vertoonden de knaagdieren met FoxO-deficiëntie een grotere gevoeligheid voor kraakbeenschade tijdens een loopbandtest, en ze hadden ook meer kans op posttraumatische artrose als gevolg van knieblessure.
Bij verder onderzoek ontdekten de wetenschappers dat de FoxO-deficiënte muizen afwijkingen vertoonden in een proces dat autofagie wordt genoemd, wat een natuurlijk proces is waarbij cellen ongewenste of beschadigde componenten verwijderen om hun gezondheid te behouden en eventuele reparaties uit te voeren.
FoxO-deficiëntie leidde ook tot afwijkingen in de processen die onze cellen beschermen tegen schade door vrije radicalen.
Bovendien onthulde de studie dat muizen zonder FoxO-eiwitten niet de vereiste niveaus van een eiwit genaamd lubricin konden produceren, dat helpt om gewrichtskraakbeen te beschermen tegen slijtage.
De verminderde productie van smeermiddel was gekoppeld aan een vermindering van het aantal gezonde cellen in de "oppervlakkige zone", een laag kraakbeen in het kniegewricht.
Het stimuleren van FoxO ‘kan’ artrose voorkomen
Dus waarom veroorzaakt FoxO deze problemen? De onderzoekers ontdekten dat FoxO-eiwitten de expressie reguleren van genen die belangrijk zijn voor de gezondheid van gewrichten, inclusief die die ontstekingen en autofagie beheersen.
De afwezigheid van FoxO-eiwitten in het gewrichtskraakbeen leidt tot een toename van ontstekingen en een afname van autofagie, waardoor cellen geen schade kunnen herstellen.
"De huishoudelijke mechanismen die de cellen gezond houden, werkten niet bij deze knock-outmuizen", zegt Dr. Lotz.
Voor het laatste deel van hun studie wilden de wetenschappers zien of het verhogen van de FoxO-niveaus deze 'huishoudmechanismen' zou kunnen herstellen.
Door de FoxO-expressie in cellen van mensen met artrose te verhogen, konden de onderzoekers de expressie van genen geassocieerd met ontsteking en autofagie normaliseren en werd ook de productie van lubricine hersteld.
Het team is nu van plan moleculen te maken die FoxO-niveaus kunnen verhogen en hun effecten in experimentele artrose-modellen kunnen beoordelen.
"Geneesmiddelen die de expressie en activiteit van FoxO stimuleren, kunnen een strategie zijn voor het voorkomen en behandelen van artrose."
Dr. Martin Lotz
