Учени са идентифицирали рецептор (GPR133), който регулира здравината на костите, и успешно са тествали съединение, което повишава костната плътност при мишки, предлагайки потенциален нов път за лечение на остеопорозата.

Нараства търсенето на лечения, които могат безопасно да предотвратят и обърнат костната загуба с течение на времето. Остеопорозата, състояние, което отслабва костите и ги прави по-склонни към счупване, засяга над 200 милиона души по света страдат от остеопороза, повечето от които жени. Тя е особено често срещана с напредване на възрастта и след менопаузата, когато костната плътност естествено намалява. Разпространението на остеопорозата продължава да се увеличава с нарастващото застаряване на населението. 

Тъй като настоящите лечения могат да имат ограничения или странични ефекти, изследователите търсят нови начини за по-ефективно укрепване на костите. Един обещаващ подход включва идентифициране на нови биологични цели в организма, които могат да бъдат използвани за разработване на по-добри лекарства.

Неотдавнашно проучване от Лайпцигския университет подчертава една такава цел: рецептор, наречен GPR133. Този рецептор принадлежи към по-голямо семейство, наречено адхезионни G протеин-свързани рецептори или GPCR. Тези рецептори се намират на повърхността на клетките и помагат за предаването на сигнали, които контролират много процеси в организма. Въпреки че GPCR вече са важни в медицината, тази специфична подгрупа не е много проучена.

Новото изследване показва, че GPR133 играе ключова роля в изграждането и поддържането на здрави кости.

Рецептор, свързан със здравината на костите

За да разберат колко важен е GPR133, авторите на новото проучване са изследвали какво се случва, когато той не функционира правилно. В проучвания върху животни, мишки с генетични промени, които нарушават този рецептор, са развили ниска костна плътност в ранен етап от живота си, което много наподобява остеопорозата при хората.

„Ако този рецептор е нарушен от генетични промени, мишките показват признаци на загуба на костна плътност в ранна възраст – подобно на остеопорозата при хората. Използвайки веществото AP503, което едва наскоро е идентифицирано чрез компютърно подпомаган скрининг като стимулатор на GPR133, успяхме значително да увеличим костната здравина както при здрави, така и при остеопоротични мишки“, обяснява професор Инес Либшер (Ines Liebscher), водещ изследовател от Института по биохимия „Рудолф Шьонхаймер“ към Медицинския факултет на Лайпцигския университет.

Съединението AP503 е открито с помощта на компютърни скринингови методи, които помагат на учените бързо да идентифицират молекули, които могат да активират специфични рецептори. В този случай AP503 действа като стимулатор на GPR133.

Как се изграждат и разграждат костите

Костта може да изглежда като статична структура, но тя непрекъснато се обновява. Два основни вида клетки контролират този процес. Остеобластите са отговорни за изграждането на нова кост, докато остеокластите разграждат старата кост. Здравите кости зависят от внимателния баланс между тези две дейности.

Изследователите откриват, че GPR133 помага за регулирането на този баланс. В костната тъкан рецепторът се активира от взаимодействия между близките костни клетки, както и от физически сили като движение и натиск. След като бъде активиран, той изпраща сигнали, които повишават активността на остеобластите и намаляват активността на остеокластите.

Резултатът е по-здрава, по-плътна кост, която е по-устойчива на увреждане.

AP503 изглежда копира този естествен процес на активиране. Чрез активиране на същия сигнален път, той може да стимулира образуването на кости и да ограничи разграждането на костите. Това го прави обещаващ кандидат за бъдещи лечения. Той би могъл да се използва не само за защита на здравите кости, но и за възстановяване на костите при хора с остеопороза, включително жени след менопауза.

Потенциални ползи за застаряващото население

Въздействието на това откритие може да се разпростре отвъд здравето на костите. В по-ранни изследвания същият екип от Лайпциг установява, че активирането на GPR133 с AP503 подобрява и силата на скелетните мускули.

„Новодемонстрираното паралелно укрепване на костите за пореден път подчертава големия потенциал на този рецептор за медицински приложения при застаряващо население“, коментира д-р Джулиане Леман (Juliane Lehmann), водещ автор на изследването от Института по биохимия „Рудолф Шьонхаймер“.

Поддържането на здравината както на мускулите, така и на костите е от решаващо значение за възрастните хора, тъй като намалява риска от падания, фрактури и загуба на способността за независим живот. Леченията, които могат да поддържат и двете системи едновременно, биха имали значителни предимства.

Изследователският екип продължава да изучава AP503 и GPR133 по-подробно. Текущите проекти целят да проучат как този път може да се използва за лечение на други състояния и да разберат по-добре как рецепторът функционира в целия организъм.

Това постижение се основава на повече от десет години работа в Лайпцигския университет, фокусирана върху адхезионните GPCR.

Защо това откритие е важно

Остеопорозата често се нарича тихият убиец, защото костната загуба може да се случи без забележими симптоми, докато не се получи фрактура. Докато бъде открита, вече може да са нанесени значителни щети.

Идентифицирането на GPR133 като ключов регулатор на костната здравина открива нова посока за лечение. Вместо само да забавят костната загуба, бъдещите терапии биха могли активно да възстановят костта и нейната здравина.

Въпреки че са необходими повече изследвания, преди AP503 или подобни съединения да бъдат тествани върху хора, откритията предлагат обещаващ поглед към бъдещето, където поддържането на плътни и здрави кости през целия живот може да стане много по-постижимо.

Справка: Juliane Lehmann, Hui Lin, Zihao Zhang, Maren Wiermann, Albert M. Ricken, Franziska Brinkmann, Jana Brendler, Christian Ullmann, Luisa Bayer, Sandra Berndt, Anja Penk, Nadine Winkler, Franz Wolfgang Hirsch, Thomas Fuhs, Josef Käs, Peng Xiao, Torsten Schöneberg, Martina Rauner, Jin-Peng Sun, Ines Liebscher. The mechanosensitive adhesion G protein-coupled receptor 133 (GPR133/ADGRD1) enhances bone formation. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2025; 10 (1) DOI: 10.1038/s41392-025-02291-y

Източник: Scientists may have found a way to keep your bones strong for life, Universität Leipzig