BMP 7

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
BMP 7

BMP 7 neboli bone morphogenetic protein 7 (obchodní název OP-1) je protein patřící do TGF-β superfamily[1] tzn. skupiny signálních molekul - parakrinních faktorů uplatňujících se během embryonálního vývoje. Je členem BMP rodiny, jejíž uplatnění nastává zejména během transformace mezenchymálních buněk do chrupavky a kosti. BMP 7 se také podílí na vývoji neurální lišty, zubů, očí a ledvin. Mezi hlavní inhibitory patří Chordin, Noggin a Folistatin.[2]

Signální dráha[editovat | editovat zdroj]

BMP 7 po navázání na příslušný receptor aktivuje (fosforyluje) SMAD 1 a SMAD 5 v cytoplazmě, ty se následně váží na SMAD 4 a vytváří tak komplex transkripčních faktorů přecházejících do jádra, kde ovlivňují transkripci cílových genů.[2]

Funkce[editovat | editovat zdroj]

Osteogeneze[editovat | editovat zdroj]

BMP všeobecně indukují osteogenickou transformaci buněk tzn. že způsobují změny, které vedou k přetváření původní pluripotentní buňky v osteocyt.[3] Působí jak na pluripotentní, tak na mezenchymální (progenitorové) buňky i na osteoblast. Z pozorovatelných změn dochází ke zvýšení aktivity alkalické fosfatázy, tvorby osteocalcinu a mineralizované matrix.[4]

Formování autopodia[editovat | editovat zdroj]

Během vývoje se na končetině nachází několik nekrotických zón: interdigitální, která rozděluje prsty, interiorní rozdělující radius a ulnu a anteriorní a posteriorní dále formující končetinu. Navzdory názvu zde probíhá apoptóza buněk. Slovo nekrotické je pouze historický artefakt. Apoptóza buněk je způsobena zejména působením BMP 2,4 a 7, které jsou exprimovány v interdigitálním mezenchymu. Vlivem Nogginu vytvářeném ve vyvíjejících se prstech a v perichondrálních buňkách, které je obklopují, dochází v těchto místech k blokování účinku BMP signalizace, což vede k prevenci apoptózy. Dále má BMP 7 a 2 důležitou úlohu při formování kloubních spojení.[3]

Adipogeneze[editovat | editovat zdroj]

Na rozdíl od ostatních členů BMP rodiny, kteří se podílejí na diferenciaci bílých adipocytů se BMP 7 uplatňuje ve hnědé vývojové řadě. Hnědá tuková tkáň se liší od bílé zvýšeným množstvím mitochonrií, menší aktivitou ATP syntáz, což vede k tomu, že vznikající energie se z buňky uvolňuje ve formě tepla (termogeneze) na rozdíl od bílé tukové tkáně, kde se většina energie uskladňuje ve formě ATP. Experimentálně uskutečněná exprese BMP7 zprostředkovaná adenovirem vedla k nárůstu hnědé tukové tkáně na úkor bílé, čímž došlo k nárůstu energetického výdeje a snížení hmotnosti.[5] Tato studie dává příslib novému terapeutického přístupu v léčbě obezity.

Genový knockout[editovat | editovat zdroj]

Při knock out experimentu u myší došlo k vývoji embrya, které postrádalo oči a mělo velmi nepatrně vyvinuté ledviny.[3] BMP 7 v těchto místech brání předčasné apoptóze buněk v oční plakodě a nefrogennímu mezenchymu.[2]

Klinické využití[editovat | editovat zdroj]

V dnešní době se BMP 7 (stejně jako i jiní členové BMP rodiny) používá v klinických studiích k léčbě komplikovaných zlomenin, které nereagují na předchozí léčbu. U lidí dochází k používání rekombinantního lidského BMP7 například v kolagenové pastě, která se aplikuje na poškozené místo. Úspěšnost v některých studiích dosahuje přes 90 %.[6]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. http://omim.org/entry/112267
  2. a b c Buchtová M., Matalová E., Poznámky k přednáškám z molekulární a experimentální embryologie, Masarykova univerzita Brno, 2012
  3. a b c Scott F. Gilbert, Developmental Biology, 9. edition, 2010
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12925636
  5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18719589
  6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22465515

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]