engleski

Molecular mechanisms of serotonin effect on bone

Novija istraživanja ukazuju na značajnu ulogu serotonina, 5-hidroksitriptamina (5HT) u regulaciji koštanog metabolizma. Istraživanja in vitro pokazala su da osteoblasti i osteoklasti eksprimiraju gene za pojedine molekule serotoninskog sustava, uključujući serotoninski prijenosnik, receptore, sintetske i razgradne enzime. Dosad još nije razjašnjeno, djeluje li serotonin u kostima autokrino/parakrinim ili endokrinim putem. Iako je serotonin u krvi glavninom smješten u trombocitima, i mala količina slobodnog serotonina u plazmi bi mogla imati endokrini učinak na koštane stanice. Naše istraživanje pokazuje utjecaj serotonina na diferencijaciju i metabolizam koštanih stanica. Istraživanja su provedena na primarnim kulturama stanica osteoblasta i osteoklasta, neselektiranih Wistar štakora i Wistar-Zagreb (WZ) 5HT specifičnog animalnog modela s konstitucijski promijenjenom serotoninskom homeostazom. Model WZ-5HT štakora uključuje dvije sublinije, jednu s povišenim (5HT-visoka), i drugu sa sniženim (5HT-niska) razinama trombocitnog serotonina i aktivnosti trombocitnog serotoninskog prijenosnika. Izmjerene vrijednosti serotonina u mediju primarnih osteoblasta i osteoklasta pokazale su da obje vrste stanica sintetiziraju serotonin i izlučuju ga u medij. Ekspresija mRNA za triptofan-hidroksilazu 1 (Tph1), ključni enzim u biosintetskom putu serotonina, kao i ekspresija mRNA za serotoninski prijenosnik (5HTT) i serotoninske receptore 5HT-1B, 5HT-2A i 5HT-2B pokazana je u obje vrste stanica. Tretman osteoblasta i osteoklasta neselektiranih Wistar štakora serotoninom in vitro utjecao je na porast ekspresije osteokalcina u tretiranim osteoblastima, ali ne i na diferencijaciju i broj osteoklasta. Nasuprot tome, u osteoblasta dobivenih iz dviju sublinija WZ-5HT štakora nije primijećena razlika u diferencijaciji ni u ekspresiji gena vezanih uz metabolizam serotonina. Primarni osteoklasti iz 5HT-visoke sublinije WZ-5HT štakora eksprimiraju znatno više količine mRNA za 5HTT, dok su broj osteoklasta i ekspresija njihovih specifičnih markera (TRAP, katepsin K) bili veći u 5HT-niskoj subliniji. Navedeni rezultati upućuju na to da egzogeni serotonin ima značajnu ulogu u diferencijaciji osteoblasta neselektiranih štakora. Istovremeno, razlike u perifernim serotoninskim parametrima u modelu WZ-5HT štakora nisu bile popraćene razlikama u ekspresiji gena ključnih u diferencijaciji osteoblasta. S druge strane, povišena ekspresija serotoninskog prijenosnika, ključnog regulatora serotoninskog metabolizma, u osteoklasta iz 5HT-visoke sublinije WZ-5HT štakora, kao i razlike u ekspresiji markera specifičnih za osteoklaste između dviju sublinija, upućuju na moguću ulogu serotonina kao endogenog faktora u diferencijaciji osteoklasta.

serotonin; osteoblasts; osteoclasts; mRNA

nije evidentirano