Wat is een botmorfogenetisch eiwit?
Een botmorfogenetisch eiwit (BMP) is een eiwit in de transforming growth factor (TGF) -familie dat de productie van bot en kraakbeen kan stimuleren. BMP's spelen een sleutelrol bij de vorming van de embryonale wervels en lijken ook een sleutelrol te spelen bij het signaleren van de rangschikking van andere weefselconstructie in het lichaam. Een storing in dat systeem kan een ziektetoestand veroorzaken.
De ontdekking van het botmorfogenetische eiwit wordt over het algemeen toegeschreven aan Dr. Marshall Urist in het begin van de jaren zestig. Hij ontdekte dat gedemineraliseerde, verpulverde botsegmenten de vorming van nieuw bot veroorzaakten wanneer ze in konijnenzakken werden geïmplanteerd. Dr. Urist is degene die de term botmorfogenetisch eiwit heeft voorgesteld.
Er zijn momenteel 20 soorten botmorfogenetisch eiwit herkend. Oorspronkelijk waren er slechts zeven en zes daarvan, BMP2-BMP7, werden beschouwd als onderdeel van de transformerende groeifactor beta-superfamilie. BMP1 is wat bekend staat als een metalloprotease, een enzym waarvan het katalytische proces metaal omvat. Elke BMP bevindt zich op een specifiek chromosoom.
Botmorfogenetische eiwitten werken door interactie met celreceptoren die bekend staan als botmorfogenetische eiwitreceptoren (BMPR's). BMPR's signaleren vervolgens andere eiwitten die SMAD's worden genoemd om groei te induceren. Dit proces draagt bij aan de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel (CNS), het hart en het kraakbeen. Het draagt ook bij aan de postnatale botontwikkeling.
Deze eiwitten spelen allemaal een rol bij de vroege vorming van het embryo. Als de processen en signalen die ze creëren worden verstoord, kan dit de ontwikkeling van het skelet en de algehele lichaamspatronen beïnvloeden. Onderzoek heeft aangetoond dat 70% van erfelijke pulmonale arteriële hypertensie wordt veroorzaakt door mutatie in BMPR2. Mutaties op de chromosomen en het bijbehorende botmorfogenetische eiwit kunnen ook afwijkingen en aandoeningen van het skelet veroorzaken. Kankerziekten brengen vaak ook een storing van het BMP-signaleringssysteem met zich mee.
Leden van het botmorfogenetische eiwit bleken nuttig te zijn bij therapie voor de wervelkolom. In de Verenigde Staten ontvingen BMP-2 en BMP-7 goedkeuring van de Food and Drug Administration (FDA) voor gebruik bij mensen, omdat is gebleken dat ze helpen bij problemen waarbij botstructuren lijden aan niet-unie en vertraagde unie, twee aspecten die betrokken zijn bij het botgenezingsproces. Ze kunnen worden gecombineerd met een botimplantaat dat gedurende een periode van weken geleidelijk wordt vrijgegeven om genezing te ondersteunen. Hoewel duur, kunnen de BMP-behandelingen in de loop van de tijd minder kosten, rekening houdend met het aantal corrigerende operaties dat vereist kan zijn voor botletsels. BMP-7 is ook gevonden om te helpen bij het genezen van schade aan de nierglomeruli als gevolg van sclerose.