Umeåforskare visar att vidhäftningsproteiner har avgörande betydelse för skelettet

När CD47, ett protein med betydelse för cell till cellkontakt, inte kan förmedla information via sin mottagarreceptor på andra celler så minskar bentätheten i mössens skelett. Forskare vid Umeå universitet kan nu visa hur det går till.

Datortomografibilder av lårbenet hos möss som visar den minskade bentätheten som uppstår när CD47-proteinet saknas (höger), jämfört med ett normalt musben (vänster). Foto: Pernilla Lundberg.

Benskörhet och tandlossning, två exempel på folksjukdomar som drabbar skelettet, resulterar båda i en förlust av benvävnad. I det första fallet kan sjukdomen resultera i en ökad frakturrisk och i det andra fallet leder den till förlust av tänder. Skelettets celler bildar och bryter ner benvävnad som svar på olika signaler i kroppen. Att förstå detta signaleringssystem är av vikt för att kunna ingripa medicinskt när balansen mellan nedbrytning och uppbyggnad rubbas.

I en artikel publicerade i det senaste numret av tidskriften Journal of Biological Chemistry (JBC) visar en forskargrupp under ledning av Pernilla Lundberg, docent och tandlossningsspecialist vid odontologiska institutionen och Per-Arne Oldenborg, professor vid institutionen för integrativ medicinsk biologi, Umeå universitet, på mekanismen bakom benvävnadsbristen.

På både de benbildande cellerna, osteoblasternas yta och på de bennedbrytande cellerna, osteoklasternas yta finns, bland många andra signalmolekyler, ytproteinerna CD47 och SIRPα. Genom att bland annat odla celler som är utrustade med eller saknar CD47 proteinet tillsammans med celler som har eller saknar mottagarproteinet SIRPα visar gruppen att CD47 aktivering av SIRPα är helt nödvändig för bildandet av både osteoblaster och osteoklaster.

Cecilia Koskinen, doktorand i gruppen, har besökt Garvan Institute of Medical Research i Sydney och där med olika tekniker undersökt skelett hos möss som saknar genen för CD47. Resultaten visar att de möss som saknar CD47 har minskad bentäthet (se bild) jämfört med möss som har celler som kan bilda CD47. Benskörheten beror huvudsakligen på att antalet benbildande osteoblaster är färre samt att de har låg benbildande förmåga när CD47-SIRPα-signaleringen inte fungerar normalt.

Upptäckterna tillför information till den komplexa systematik med vilken skelettets celler förändrar sina aktiviteter så att benmassa ökar eller minskar som svar på olika signaler. Ökad kunskap på detta område kan i förlängningen öka möjligheten att bota sjukdomar som drabbar skelettet.

För mer information, kontakta Pernilla Lundberg, Odontologiska Institutionen, Umeå universitet. 
Telefon: 090-785 62 94: 070-549 53 56,
E-post: pernilla.lundberg@odont.umu.se

Klicka här för att läsa artikeln i Journal of Biological Chemistry.

Referenser: 
Cecilia Koskinen, Emelie Persson, Paul Baldock, Åsa Stenberg, Ingrid Boström, Takashi Matozaki, Per-Arne Oldenborg and Pernilla Lundberg. Lack of CD47 Impairs Bone Cell Differentiation and Results in an Osteopenic Phenotype in vivo due to Impaired Signal Regulatory Protein Alpha (SIRP) Signaling. JBC 29th of August 2013.