Hvad er et knoglemorfogenetisk protein?
Et knoglemorfogenetisk protein (BMP) er et protein i den transformerende vækstfaktor (TGF) -familie, der kan stimulere produktionen af knogler og brusk. BMP'er spiller en nøglerolle i dannelsen af de embryonale ryghvirvler og synes også at spille en nøglerolle i signalering af arrangementet af anden vævskonstruktion i kroppen også. Funktionsfejl i dette system kan forårsage en sygdomstilstand.
Opdagelsen af knoglemorfogenetisk protein tilskrives generelt Dr. Marshall Urist i den tidlige del af 1960'erne. Han opdagede, at demineraliserede, pulveriserede knoglesegmenter fik anledning til dannelse af ny knogle, når de blev implanteret i kaninposer. Dr. Urist er den, der foreslog udtrykket knoglemorfogenetisk protein.
Der er i øjeblikket anerkendt 20 typer knoglemorfogenetisk protein. Oprindeligt var der kun syv og seks af dem, BMP2-BMP7, blev betragtet som en del af den transformerende vækstfaktor beta-superfamilie. BMP1 er det, der er kendt som en metalloprotease, som er et enzym, hvis katalytiske proces involverer metal. Hver BMP er placeret på et specifikt kromosom.
Knoglemorfogenetiske proteiner fungerer ved at interagere med celleceptorer kendt som knoglemorfogenetiske proteinreceptorer (BMPR'er). BMPR'er signalerer derefter andre proteiner kaldet SMAD'er for at inducere vækst. Denne proces bidrager til udviklingen af centralnervesystemet (CNS), hjertet og brusk. Det bidrager også til knoglenes udvikling efter fødslen.
Disse proteiner spiller alle en rolle i den tidlige dannelse af embryoet. Hvis processerne og signalerne, de opretter, forstyrres, kan det påvirke udviklingen af knoglesystemet og den samlede kropsmønstring. Forskning har fundet, at 70% af arvelig pulmonal arteriel hypertension er forårsaget af mutation i BMPR2. Mutationer på kromosomerne og det relaterede knoglemorfogenetiske protein kan også forårsage abnormiteter og forstyrrelser i skelettet. Kræftens sygdomme involverer mange gange også en funktionsfejl i BMP-signalanlægget.
Medlemmer af knoglemorfogenetisk protein har vist sig at være nyttige i terapi for rygsøjlen. I USA modtog BMP-2 og BMP-7 Food and Drug Administration (FDA) godkendelse til brug på mennesker, fordi de har fundet at hjælpe med problemer, hvor knoglestrukturer lider under ikke-forening og forsinket union, to aspekter involveret i knoglehelingsprocessen. De kan kombineres med et knogleimplantat, der gradvist frigøres over en periode på uger for at opretholde heling. Selvom det er dyrt, kan BMP-behandlingerne koste mindre over tid under hensyntagen til antallet af korrigerende operationer, der kan kræves af skader i knoglen. BMP-7 har også vist sig at hjælpe med at helbrede skader på nyre-glomeruli som et resultat af sklerose.