nautilus A kalcium és foszfát háztartás hormonális szabályozása. A csontszövet élettani vonatkozásai (60. támpont)

Hasonló dokumentumok
nautilus A kalcium és foszfát háztartás hormonális szabályozása Ammoniták: kihalt puhatestűek millió évvel ezelőtt éltek

Kalcium anyagcsere. A kalcium szerepe a gerincesekben szerepe kettős:

6.1. Ca 2+ forgalom - - H-6. Kalcium háztartás. 4 g H + Albumin - Fehérjéhez kötött Összes plazma Ca. Ca 2+ Belsô Ca 2+ forgalom

A kalciumforgalom 0,001% belsı forgalom. külsı forgalom. bevitel 1000 mg. felszívás 300 mg. bélcsatorna >98% szekréció 100 mg. csont.

A szervezet K + -háztartása: kvantitatív aspektusok

Ca, Mg anyagcsere és a csontrendszer betegségei. Kőszegi Tamás Pécsi Tudományegyetem Laboratóriumi Medicina Intézet

A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (5)

A Ca, P és Mg háztartás szabályozása, mellékpajzsmirigy és D-vitamin szerepe

A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (3)

A CSONTPÓTLÓ MŰTÉTEK BIOLÓGIAI ALAPJAI, A JÖVŐ LEHETŐSÉGEI

Orvosi élettan. Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1.

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Orvosi élettan. Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1.

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Éltető elemeink. Éltető elemeink: MAGNÉZIUM CALCIUM CINK SZELÉN 1 / 5

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Orvosi élettan. Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1.

Az adenohipofizis. Az endokrin szabályozás eddig olyan hormonokkal találkoztunk, amelyek közvetlen szabályozás alatt álltak:

Uzsoki utcai Kórház III. Belgyógyászati Osztály. Dr. Gyarmati Dorottya

HORMONOK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA

HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS

A nem. XY XX nemi kromoszómapár. here - petefészek. férfi - nő. Női nemi szervek. Endometrium. Myometrium

A neuroendokrin jelátviteli rendszer

Csont, csontritkulás, megelőzés

Eredmények. Név: Test(férfi) Születésnap: Dátum: Szív és érrendszer Vér sűrűség

Biológus Bsc. Sejtélettan II. Szekréció és felszívódás a gasztrointesztinális tractusban. Tóth István Balázs DE OEC Élettani Intézet

1.1. A túlélés szabályozáselméleti biztosítékai

Az idegrendszer és a hormonális rednszer szabályozó működése

Endokrinológia. Közös jellemzők: nincs kivezetőcső, nincs végkamra - hámsejt csoportosulások. váladékuk a hormon

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

A vér folyékony sejtközötti állományú kötőszövet. Egy átlagos embernek 5-5,5 liter vére van, amely két nagyobb részre osztható, a vérplazmára

Esetismertetés II. Dr. Bekő Gabriella Uzsoki Kórház Központi Laboratórium

Táplálék. Szénhidrát Fehérje Zsír Vitamin Ásványi anyagok Víz

ELEKTROLIT VIZSGÁLATOK 1. ELEKTROLITOK

Az élő szervezetek menedzserei, a hormonok

Reproduktív funkciók 1. Androgén hormonok

Spondylitis ankylopoeticahoz társuló osteoporosis

Sporttáplálkozás. Étrend-kiegészítők. Készítette: Honti Péter dietetikus július

Hormonális szabályozás

Intraoperatív és sürgıs endokrin vizsgálatok. Kıszegi Tamás Pécsi Tudományegyetem Laboratóriumi Medicina Intézet

A szövetek tápanyagellátásának hormonális szabályozása

Hús és hústermék, mint funkcionális élelmiszer

A vese mőködése. Dr. Nánási Péter elıadásai alapján

Onkológiai betegek és az oszteoporózis

M E G O L D Ó L A P. Nemzeti Erőforrás Minisztérium. Korlátozott terjesztésű!

A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (2)

39. Elmeszesedés (calcificatio)

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (2)

Az emésztôrendszer károsodásai. Lonovics János id. Dubecz Sándor Erdôs László Juhász Ferenc Misz Irén Irisz. 17. fejezet

Gyógyszeres kezelések

A kiválasztási rendszer felépítése, működése

Sav-bázis egyensúly. Dr. Miseta Attila

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g

Belső elválasztású mirigyek

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Homeosztázis A szervezet folyadékterei

Asztroglia Ca 2+ szignál szerepe az Alzheimer kórban FAZEKAS CSILLA LEA NOVEMBER

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

A CSONTANYAGCSERE. Novotniné Dr.Dankó Gabriella Debreceni Egyetem AGTC

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Csontgyógyulás és annak zavarai. Wiegand Norbert

fogalmak: szerves és szervetlen tápanyagok, vitaminok, esszencialitás, oldódás, felszívódás egészséges táplálkozás:

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

Mirigyhám: A mirigyek jellegzetes szövete, váladék termelésére képes. A váladék lehet secretum: a szervezet még felhasználja,

Ásványi anyagok. Foszfor (P)

A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (1) Dr. Attila Nagy 2018

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Orvosi élettan. Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1.

GLÜKOKORTIKOIDOK. A mellékvese funkciója

Tubularis működések. A veseműködés élettana, a kiválasztás funkciója, az emberi test víztereinek élettana (2) (Tanulási támpontok: 54-57)

elektrokémiai-, ozmózisos folyamatokban, sav bázis egyensúly fenntartásában, kolloidok állapotváltozásaiban, enzimreakciókban.

ph jelentősége a szervezetben

EGÉSZSÉGÜGYI ALAPISMERETEK

3. Szövettan (hystologia)

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Szigeti Gyula Péter. Homeosztázis

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Masszázs alapozás követelménymodul szóbeli vizsgafeladatai

Gonádműködések hormonális szabályozása áttekintés

Vese. TT.-ok: Karcsúné Dr. Kis Gyöngyi SZTE ÁOK Élettani Intézet December 7.

25. A szervezet vízforgalmának zavarai

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

Dr. Tóth Miklós. Semmelweis Egyetem, ÁOK II. Belgyógyászati Klinika. Budapest

Szignalizáció - jelátvitel

SEJT,SZÖVET,SZERV BIOLÓGIAI ÖSSZEFOGLALÓ KURZUS 6. HÉT. Kun Lídia Semmelweis Egyetem, Genetika, Sejt és Immunbiológiai Intézet

Tartalom. 2.1 A csontrenszer biológiai szerepe

KÜLÖNLEGES KEZELŐELJÁRÁSOK

Kalcium, D-vitamin és a daganatok

A kalcium anyagcsere és zavarai

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

Biológia jegyzet A szabályozás és a hormonrendszer copyright Mr.fireman product

A csontszövet felépítése és működése

elasztikus rostok: hajlékonyság sejtközötti állomány mukopoliszacharidjai

SAV BÁZIS EGYENSÚLY 1

SPORT ÉS A REKOMBINÁNS DNS TECHNIKÁK, BIOTECHNOLÓGIÁK

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Átírás:

A kalcium és foszfát háztartás hormonális szabályozása. A csontszövet élettani vonatkozásai (60. támpont) Sántha Péter 2018.03.20. Ammoniták: kihalt puhatestűek 400-60 millió évvel ezelőtt éltek nautilus 1

A kalcium élettani szerepe A kalcium a legnagyobb tömegben jelenlévő ásványi anyag a szervezetben (~1 kg a testtömeg ~1,5 %-a) homeosztatikus tényező Extracelluláris Ca 2+ (~2 mm): csont élettana, véralvadás, membrán elektrofiziológia, stb. Intracelluláris Ca 2+ (~100 nm): szignál ion a sejtműködések szabályozása: szekréciós folyamatok, neurotranszmisszió, kontraktilis fehérjék (izom), membrán folyamatok, elektrofiziológia, sejthalál ( horror calcii ) Miért fontos a plazma (ECF) Ca 2+ koncentrációjának pontos szabályozása? Alacsony Ca 2+ (hipokalcémia): az ingerlékeny sejtek válaszkészsége fokozódik főleg a perifériás idegrendszerben Vészhelyzet: a motoros axonok spontán aktivitása izomgörcsök lépnek fel tetánia (nem azonos a tetanusszal!) A hipokalcémia/tetánia tünetei: Trousseau tünet: carpo spazmus (az alkar hajlító izmai) Chwostek tünet: az arcizmok görcse laryngospazmus: a gégeizmok görcse fulladásveszély!! Látens és manifeszt tetánia, provokációs tesztek 2

A hipokalcémia/tetánia tünetei Trousseau tünet Chwostek tünet A feszültségfüggő Na + csatornák aktivációs küszöbe nagyban függ az EC tér Ca 2+ koncentrációjától 3

A feszültségfüggő Na+ csatornák működési modelje, és a Ca2+ függés magyarázata (pl. perifériás idegek axonjai) Miért fontos a plazma (EC) Ca2+ koncentráció pontos szabályozása? II. A túl magas Ca 2+ koncentráció veszélyei: A plazma (és ECF) kalcium és foszfát koncentrációja a telítődés közelében van. További növekedés Ca-foszfát csapadék képződésének (kalcifikáció) veszélyével jár, főleg a lágyrészekben, szervekben (pl. vese) Milyen hatások védenek a spontán kalcifikációtól? A vér (plazma) folyamatos áramlása, semleges ph, kristályképződési mag hiánya, pirofoszfátok jelenléte A szervezetben egy helyen történik fiziológiás körülmények között szabályozott kalcifikáció: a csontban! 4

A nephrocalcinosis radiológiai tünetei hiperkalcémia krónikus következménye (kalcium sók lerakódása a vese (piramis) szöveteiben funkcionális zavarok) Hasi röntgen felvétel CT felvétel http://www.learningradiology.com/archives2013/cow%20546-medullary%20nephrocalcinosis/mednephrocorrect.html A vérplazma Ca 2+ és foszfát tartalma Összes kalcium: 2,15-2,5 mmol/l, de 1,16-1,32 (50%) ionizált (szabad) kalcium biológiailag aktív 40% plazmafehérjékhez kötött a kötés ph függő: savas ph csökken a Ca-kötés hiperkalcémia lúgos ph növekszik a Ca-kötés hipokalcémia!! 10% komplexekben van lekötve A vérplazma foszfát koncentrációja: 0,8-1,2 mmol/l 50% ionizált 40% komplexek formájában 10% fehérjéhez kötött 5

A plazma albumin felszíni töltése és izoelektromos pontja A plazma ph és az ionizált Ca 2+ koncnentráció összefüggése szabad Ca 2+ ph=7.4 disszociáció - Ca 2+ - adszorpció plazma albumin szabad Ca 2+ (tetánia) A szervezet Ca 2+ tartalmának megoszlása 10g 990g 6

A szervezet kalcium forgalma Remodelling: csont lebontás és képzés dinamikus egyensúlya A kalcium forgalom és a csonttömeg változásai az egyes életszakaszokban 35-40 év (maximális csont mennyiség) csont képzés csont felszívódás Menopauza! Pozitív Ca 2+ mérleg Negatív Ca 2+ mérleg Fokozott Ca 2+ szükséglet: terhesség, szoptatás, növekedési periódus, egyes betegségek alatt Magas Ca 2+ tartalmú táplálékok: tej, tejtermékek, húsok 7

A Ca 2+ és foszfát forgalom szabályozó tényezői Kizárólag endokrin szabályozás kalciotrop hormonok: parathormon (parathyreoid mirigyek termelik) 1,25 dihydroxy cholecalciferol (kalcitriol) (D-vitamin-hormon, máj és vese szerepe) kalcitonin (pajzsmirigy parafollikuláris C- sejtjei termelik) A mellékpajzsmirigy hormonja a parathormon (PTH) Mellékpajzsmirigy: 4 db mirigy a pajzsmirigy hátsó felszínén 84 aminósav, peptid hormon analógok: PTHrP, (paraneoplázia tumorsejtek termelhetik) + chondrocyta regulátor A keringési féléletideje ~5 min Fő funkciója: a hipokalcémia elleni védelem 8

A pajzsmirigy és a mellékpajzsmirigy anatómiai lokalizációja pajzsmirigy lebenyei pajzsmirigy Mellékpajzsmirigyek (glandulae parathyreoideae) mellékpajzsmirigyek A pajzsmirigy műtétek lehetséges szövődménye: mellékpajzsmirigy eltávolítás hipokalcémia! A parathormon elválasztása A kiválasztást közvetlenül a plazma Ca 2+ koncentrációja befolyásolja: pca 2+ csökken - kiválasztás fokozódik A pca 2+ szint változását egy speciális sejt felszíni receptor érzékeli (7TM/G-fehérje kapcsolt) A kalcitriol gátolja a szekrécióját (negatív visszacsatolás) 9

A kalcium-szenzor mechanizmus a mellékpajzsmirigyben A parathormon központi szerepe a Ca 2+ szabályozásban Ca 2+ gátlás serkentés PTH calcitriol csont vese GIT 10

A parathormon hatásai 7TM receptoron hat Csont: csont lebontás fokozása (oszteociták, oszteoklasztok) Vese: foszfát reabszorpció gátlása (proximális kanyarulatos csatorna), Ca 2+ reabszorpció fokozása (disztális kanyarulatos csatorna) Kalcitriol szintézis fokozása: 1α-hidroxiláz aktiválása A PTH receptor Vese- (tubulushámsejtek) és csontsejtek (osteoblast, osteocita) expresszálják Bimodális receptor (camp/ip3 - α s /α q ) több intracelluláris végrehajtó mechanizmus 11

PTH: oszteoblasztokon hat, de az oszteoklaszt aktivitást fokozza! (Osteoblast-osteoclast coupling) Részleteket lásd később a csontélettan előadásban! PTH által szabályozott Ca 2+ reabszorpció a disztális kanayarulatos csatorná (distal convoluted tubulus; DCT) PTH PTH Ca 2+ visszaszívást fokozza: luminális Ca 2+ csatornák aktiválása bazolaterális membrán aktív Ca 2+ transzportjának fokozása 12

Direkt Ca 2+ -érzékelő mechanizmus kalcium visszaszívás szabályozása a Henle kacs vastag felszálló szegmentumában (thick ascending segment of the loop of Henle, TAL) (extra Ca 2+ kiválasztása védelem a tartós hyperkalcémia ellen!) PTH gátolja a foszfát visszaszívást a proximális kanyarulatos csatornában! (jelentősége: meggátolja a kalcium mobilizálással (csontból) együtt járó foszfát felszabadulás káros következményeit foszfát ürítés/kalcium megtartás) PTH 13

1,25-dihidroxi-kolekalciferol (kalcitriol, D vitamin - hormon) A szervezet képes a szintézisére, de az UV besugárzás hiánya miatt pótlásra szorulhatunk Szintézisét (1 α -OH) a parathormon, hipokalcémia és a hipofoszfatémia fokozza Lipidoldékony: hatásait (nagyrészt) intracelluláris receptoron keresztül (VDR) fejti ki, a génexpresszió szabályozásával Napi bevitel (RDA, felnőtt): kb. 200-400 IU/d (5-10 µg Prohormonok: vitaminok D 2 - ergokalciferol (növényi) D 3 - kolekalciferol (állati) 14

A kalcitriol hatásai GIT: a vékonybélben fokozza a kalcium és foszfát felszívódását Csont: közvetlenül fokozza a reszorpciót (Ca 2+ mobilizációt); indirket hatás (Ca 2+ kínálat növelés) miatt azonban fokozza a mineralizációt Vese: gátolja az 1α hidroxilázt - negatív visszacsatolás gyenge hatás: Ca2+ és foszfát visszaszívás fokozása Mellékpajzsmirigy: gátolja a PTH elválasztást Nem-specifikus anti-proliferatív (pl. keratinocyta) és anti inflammatorikus hatás A D vit. hormon szerepe a Ca 2+ felszívódás szabályozásában a vékonybélben TRPV5/6: Transient Receptor Potential Receptor Vanilloid type 5/6 NCX1: Na + -Ca 2+ Exchanger type 1; PMCA1b: Plasma Membrane Ca 2+ pump type 1b 15

A táplálkozással bevitt kalcium (és részben D vitamin) forrásai és problémái Javasolt bevitel: Nem javasolt: Fokozott Ca 2+ (és D vit.)szükséglet: terhesség, szoptatás, növekedési periódus, egyes betegségek esetén anorganikus foszfát tartalom polikarbonsavak 16

Nem-specifikus anti-proliferatív és gyuladásgátló hatása a D vitaminnak A. Effects of 1,25 Vitamin D on T cells include suppression of T cell proliferation, a shift from Th1 to a Th2 development, inhibition of Th17 cell development and facilitation of T regulatory cells. B. Effects of 1,25 Vitamin D on monocytes and dendric cells include inhibition of inflammatory cytokine production by monocytes and inhibition of dendritic cell differentiation and maturation. D-hypovitaminózis: rachitis (angolkór) (a kalcium hiány miatt kompenzatórikus PTH hiperszekréció!) Megelőzés: 2 éves korig D (+K) vitamin cseppeket kapnak a gyerekek Táplálékok is tartalmazzák (növényi olajok, margarinok) Felnőttkori hiány: oszteomalácia 17

Kalcitonin A pajzsmirigy parafolliculáris C (clear) sejtjei termelik 32 aminósav hosszú peptid, alternatív transzlációs termék: CGRP (neuronokban expresszálódik) Magas Ca-szint fokozza a szekréciót (hasonló Ca-érzékeny receptor, mint PTH esetében eltérő sejtszignalizáció) Csökkenti a csontlebontást az oszteoklasztok gátlásával: csökkenti a plazma Ca szintet Vese: Ca2+ és foszfát ürítés A pontos élettani szerepe tisztázatlan Prokalcitonin: bakteriális fertőzés esetén termelődik, szeptikus sokk indikátora (biomarker)- LPS, citokinek fokozzák a termelését 18

A csont élettana A csont funkciói: A test belső szilárd váza Ásványi anyagok (Ca, P, Mg, F) raktározása Csontvelő védelme (hemopoézis) Az élő csont egy dinamikus szövet (szerv), alkalmazkodik a mechanikus terhelés változásaihoz (növekedés, remodelling), Ca 2+ és foszfát ionokat mobilizál 3 év alatt a teljes csontállomány kicserélődik A kalcium forgalom és a csonttömeg változásai az egyes életszakaszokban 35-40 év (maximális csont mennyiség) csont képzés csont felszívódás Menopauza! Pozitív Ca 2+ mérleg Negatív Ca 2+ mérleg Fokozott Ca 2+ szükséglet: terhesség, szoptatás, növekedési periódus, egyes betegségek alatt Magas Ca 2+ tartalmú táplálékok: tej, tejtermékek, húsok 19

- Makroszkópos anatómia lemezes csontállomány Kompakt csontállomány Csontvelő (fehér) Csontvelő (vörös) Lemezes csontállomány szerkezete: követi a csontban ható erővonalak lefutását 20

A csont felépítése Anorganikus állomány (70%): szilárddá, teherbíróvá teszi a csontot hydroxyapatit kristályok (3 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) lassan mobilizálhatók amorf Ca-foszfát kristályok gyorsan mobilizálhatók Organikus csontmátrix (~22%): a csont rugalmasságát biztosítják, a feszülést elosztják, hajlítással szemben ellenállóvá teszik a csontot (vasbeton analógia) I.-típusú kollagén rostok, szulfatált polyaminoglikánok +több szabályozó (növekedési) faktor is raktározódik a mátrixban! Extracelluláris folyadék: az oszteociták biztosítják az összetétel állandóságát Sejtes elemek: oszteoblasztok és oszteociták: kötőszöveti (mesenchymalis) eredet diffúz hálózatot képeznek oszteoklasztok: a hemopoetikus rendszer tagjai 21

A szervezet Ca 2+ tartalmának megoszlása 10g 990g A csont felépítése Anorganikus állomány (70%): szilárddá, teherbíróvá teszi a csontot hydroxyapatit kristályok (3 Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) lassan mobilizálhatók amorf Ca-foszfát kristályok gyorsan mobilizálhatók Organikus csontmátrix (~22%): a csont rugalmasságát biztosítják, a feszülést elosztják, hajlítással szemben ellenállóvá teszik a csontot (vasbeton analógia) I.-típusú kollagén rostok, szulfatált polyaminoglikánok +több szabályozó (növekedési) faktor is raktározódik a mátrixban! Extracelluláris folyadék: az oszteociták biztosítják az összetétel állandóságát Sejtes elemek: oszteoblasztok és oszteociták: kötőszöveti (mesenchymalis) eredet diffúz hálózatot képeznek oszteoklasztok: a hemopoetikus rendszer tagjai 22

A kollagén rostok szerkezete és a hidroxiprolin jelentősége (C-vitamin szerepe) http://what-when-how.com/molecularbiology/collagen-part-1-molecular-biology/ Figure 4. A schematic drawing illustrating direct interchain hydrogen bonding between (Gly)NH CO(Pro in X position) the collagenous triple-helix. The three charms (a, b, and c) with repeated Gly-Pro(x)-Pro(y) sequence, eg, -Ga-Xa-Ya, -C Yb-. Proteoglikánok extracelluláris mátrix képzők http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/biol2060/biol2060-17/cb17.html 23

A csont mikroszkópos anatómiája Havers csatornák Osteociták és kanalikuluszok Havers csatornák Lemezes csont Kortikális (kompakt) csont A csontsejtek funkciói Oszteoblasztok: kollagén szintézis (C vitamin függő hidroxiprolin) oszteokalcin termelés: Ca-kötő fehérje (Gla-feh. K vitamin függő) újabb vizsgálatok: lehetséges endokrin szerep (inzulin, tesztoszteron) (alkalikus) foszfatázok, pirofoszfatázok szekréciója: ezek fokozzák lokálisan a foszfát koncentrációt Ca 2+ szekréció - (mátrix vezikulák) az EC térben mineralizáció Oszteociták: az ECF összetételének biztosítása, Ca 2+ mobilizáció Oszteoklasztok: a csontállomány (EC mátrix) lebontása/reszorpció: Lizoszómális enzimek (proteázok, savi foszfatázok), protonok (savas környezet) szekréciója Ca 2+ felvétel a vérplazma felé továbbítása 24

A sejtközötti állomány mineralizációjának lehetséges mechanizmusai 14170 14175 PNAS August 28, 2012 vol. 109 no. 35 Az egyes sejtes elemek kapcsolata a csontképzés és -lebontás során 25

Oszteoklasztok: a csontállomány (EC mátrix) lebontása/reszorpció A sejtek működését befolyásoló szöveti hormonok és más mediátor molekulák RANK: Receptor for the Activation of Nuclear factor Kappa-B: az oszteoklasztokon kimutatott receptor fehérje RANK-ligand: az oszteoklasztok aktivátora, az oszteoblasztok kezdik el termelni különböző ingerek (prosztaglandinok, TNFa, interleukinek, kortizol, parathormon, kalcitriol) hatására Oszteoprotegerin: (oszteoblasztok termelik) gátolja az oszteoklasztok működését (az ösztrogének szabályozzák!!) 26

Az NF-kappaB jelátvitel az immunrendszer egyik fő szignalizációs útvonala (szemléltetés) PTH: oszteoblasztokon hat, de az oszteoklaszt aktivitást fokozza! (Osteoblast-osteoclast coupling) 27

A csont működését befolyásoló, nem kalciotróp hormonok Ösztrogének: gátolják a csontlebontást Tesztoszteron anabolikus (felépítő) hatás GH/IGF: fokozzák a csonképzést (kondrociták) Kortizol (glukokortikoidok): fokozzák a csont reszorpciót T3 (trijód-thyronine): permisszív hatás az oszteoblaszt és oszteoklaszt működésre: magas T3 reszorpció Csontosodás csontfejlődés csont kor 28

Az csöves csontok csontosodása epifizeális porckorong 29

A testmagasság növekedésének üteme és követése Hormonális háttér: Növekedési hormon IGF-I inzulin, T3/T4, szöveti hormonok, sexualszteroidok glükokortikoidok Hematogén csontosodás (ossicificatio): Törések után heg (callus) képzés 30

A csontszövet kóros változásai Oszteomalácia: a csont anorganikus állományának csökkenése (Ca 2+ vegyületek relatív hiánya) - felpuhul pl.: D vitamin hiány (rachitisz, angolkór), parathormon túltermelés Oszteopénia Oszteoporózis: mind az organikus mind az anorganikus sejtközötti állomány csökken: a csont sűrűsége csökken, törékennyé válik Gyakoribb törések, spontán törések (csigolyák) mozgáskorlátozottság, fájdalom Nőknél különösen gyakori a menopauza után (az ösztrogének védő szerepének kiesése OPG: oszteoprotegerin) szűrővizsgálat: csontsűrűség mérés (röntgen denzitometria) A csontsűrűség változása az életkor előrehaladtával, nőknél 31

A csontsűrűség mérés eredménye csont denzitometria (DEXA eljárás röntgen denzitometria) Therapeutic possibilities Drug* Use Advantages Disadvantages/side effects Bisphosphon ate e.g. alendronate, etidronate Decreases bone resorption Effective in the treatment of established osteoporosis. Used orally. May be added to estrogen. May be used to prevent glucocorticoid associated osteoporosis Used long-term. Some specific side effects e.g. gastrointestinal Estrogen Prevention or treatment of established osteoporosis Effective. Also has other benefits e.g. on cardiovascular risk Used long-term. Some increase in risk of breast cancer and venous thromboembolism PTH Stimulates bone deposition. Treatment of established osteoporosis Effective in short term studies Expensive. Given by injection. Currently experimental. Not currently licensed PTH secretagogu e e.g. NPS2143 Promotes PTH secretion by inhibiting the parathyroid Ca 2+ receptor Effective when used in conjunction with an inhibitor of bone resorption (estrogen) Currently experimental Proton pump inhibitor e.g. SB242784 Prevents acidification of the osteoclast space and thus inhibits bone resorption Effective in animal models of hypogonadal osteoporosis Experimental 32