Что такое костный морфогенетический белок?

Костный морфогенетический белок (BMP) представляет собой белок семейства трансформирующих факторов роста (TGF), который может стимулировать выработку кости и хряща. BMPs играют ключевую роль в формировании эмбриональных позвонков, а также, по-видимому, играют ключевую роль в передаче сигналов о строении других тканей в организме. Неисправность этой системы может вызвать болезненное состояние.

Открытие морфогенетического белка кости, как правило, приписывают доктору Маршаллу Уристу в начале 1960-х годов. Он обнаружил, что деминерализованные, измельченные сегменты кости вызывали образование новой кости при имплантации в мешки кролика. Доктор Урист - это тот, кто предложил термин морфогенетический белок кости.

В настоящее время известно 20 типов морфогенетического белка костей. Первоначально их было всего семь, и шесть из них, BMP2-BMP7, считались частью суперсемейства трансформирующего фактора роста бета. BMP1 - это то, что известно как металлопротеаза, фермент, в каталитическом процессе которого участвует металл. Каждый BMP расположен на определенной хромосоме.

Костные морфогенетические белки работают путем взаимодействия с клеточными рецепторами, известными как костные морфогенетические белковые рецепторы (BMPR). BMPRs тогда сигнализируют другим белкам, названным SMADs, чтобы вызвать рост. Этот процесс способствует развитию центральной нервной системы (ЦНС), сердца и хряща. Это также способствует постнатальному развитию костей.

Все эти белки играют роль в раннем формировании зародыша. Если процессы и сигналы, которые они создают, нарушаются, это может повлиять на развитие скелетной системы и общую структуру тела. Исследования показали, что 70% наследственной легочной артериальной гипертензии вызвано мутацией в BMPR2. Мутации на хромосомах и связанный с ними морфогенетический белок кости также могут вызывать аномалии и нарушения скелета. Раковые заболевания часто связаны с нарушением работы сигнальной системы BMP.

Было обнаружено, что члены морфогенетического белка кости полезны при лечении позвоночника. В Соединенных Штатах BMP-2 и BMP-7 получили одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для использования на людях, поскольку было обнаружено, что они помогают решать проблемы, когда костные структуры страдают от несращения и отсроченного соединения, два аспекта, связанных с процесс заживления костей. Их можно комбинировать с костным имплантатом, который постепенно высвобождается в течение нескольких недель для поддержания заживления. Несмотря на дороговизну, лечение BMP может стоить меньше с течением времени, принимая во внимание количество корректирующих операций, которые могут потребоваться при повреждениях кости. Также было обнаружено, что BMP-7 помогает излечить повреждение, нанесенное клубочкам почек в результате склероза.