Co to jest białko morfogenetyczne kości?
Białko morfogenetyczne kości (BMP) to białko z rodziny transformujących czynników wzrostu (TGF), które może stymulować produkcję kości i chrząstki. BMP odgrywają kluczową rolę w tworzeniu zarodkowych kręgów, a także wydają się odgrywać kluczową rolę w sygnalizowaniu ułożenia innej budowy tkanki również w ciele. Nieprawidłowe działanie tego systemu może powodować stan chorobowy.
Odkrycie białka morfogenetycznego kości jest ogólnie przypisywane dr Marshallowi Uristowi na początku lat 60. XX wieku. Odkrył, że zdemineralizowane, sproszkowane segmenty kości spowodowały powstanie nowej kości po wszczepieniu do woreczków królika. Dr Urist zaproponował termin białko morfogenetyczne kości.
Obecnie rozpoznaje się 20 rodzajów białka morfogenetycznego kości. Pierwotnie było ich tylko siedem, a sześć z nich, BMP2-BMP7, uznano za część nadrodziny transformującego czynnika wzrostu beta. BMP1 to tak zwana metaloproteaza, która jest enzymem, którego proces katalityczny obejmuje metal. Każdy BMP znajduje się na określonym chromosomie.
Białka morfogenetyczne kości działają poprzez interakcję z receptorami komórkowymi znanymi jako morfogenetyczne receptory białkowe kości (BMPR). BMPR sygnalizują następnie inne białka zwane SMAD, aby wywołać wzrost. Proces ten przyczynia się do rozwoju ośrodkowego układu nerwowego (OUN), serca i chrząstki. Przyczynia się również do rozwoju kości poporodowej.
Wszystkie te białka odgrywają rolę we wczesnym tworzeniu zarodka. Jeśli procesy i sygnały, które wytwarzają, są zakłócone, może to wpłynąć na rozwój układu kostnego i ogólny model ciała. Badania wykazały, że 70% dziedzicznego nadciśnienia płucnego jest spowodowane mutacją w BMPR2. Mutacje na chromosomach i powiązane białko morfogenetyczne kości mogą również powodować nieprawidłowości i zaburzenia szkieletu. Choroby nowotworowe wiele razy pociągają za sobą również nieprawidłowe działanie systemu sygnalizacji BMP.
Członkowie białka morfogenetycznego kości okazali się przydatni w terapii kręgosłupa. W Stanach Zjednoczonych BMP-2 i BMP-7 otrzymały zgodę Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) na stosowanie u ludzi, ponieważ stwierdzono, że pomagają w problemach, w których struktury kostne cierpią na brak zrostu i opóźniony związek, dwa aspekty związane z proces gojenia kości. Można je łączyć z implantem kostnym, uwalnianym stopniowo, w ciągu tygodni, w celu podtrzymania gojenia. Chociaż są drogie, leczenie BMP może z czasem kosztować mniej, biorąc pod uwagę liczbę operacji korekcyjnych, które mogą być wymagane w przypadku urazów kości. Stwierdzono również, że BMP-7 pomaga leczyć uszkodzenia kłębuszków nerkowych w wyniku stwardnienia.