İNFLAMASYON ve KEMİK METABOLİZMASI



Benzer belgeler
Romatoid Artrit Patogenezinde SitokinAğı

Romatoid Artrit Tedavisinde MAP Kinaz İnhibitörleri MAP Kinase Inhibitors in Rheumatoid Arthritis Prof Dr Salih Pay 12 Mart 2011

ROMATİZMAL HASTALIKLARDA SİTOKİN HEDEFLİ TEDAVİLER

TİP I HİPERSENSİTİVİTE REAKSİYONU. Prof. Dr. Bilun Gemicioğlu

GLOBİN GEN REGÜLASYONU

Doksorubisin uygulanan PARP-1 geni silinmiş farelerde FOXO transkripsiyon faktörlerinin ekspresyonları spermatogenez sürecinde değişiklik gösterir

Böbrek nakli hastalarında akut rejeksiyon gelişiminde CTLA-4 tek gen polimorfizmlerinin ve soluble CTLA-4 düzeylerinin rolü varmıdır?

Sitokinler. Dr. A. Gökhan AKKAN İ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Farmakoloji ve Klinik Farmakoloji Ab. Dalı

D Vitaminin Relaps Brucelloz üzerine Etkisi. Yrd.Doç.Dr. Turhan Togan Başkent Üniversitesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji

Prof.Dr.Kemal NAS Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon AD, Romatoloji BD

RANK-RANKL KEMİK YIKIMI VE ÖNLENMESİ

Ankilozan Spondilit te Patogenez: Yeni Gelişmeler

Regülatör T hücreleri ve İnsan Hastalıkları

Nöroinflamasyon nedir? Temel mekanizmaları ve ölçümleme

Kemik Doku. Prof.Dr.Ümit Türkoğlu

HÜCRE SĠNYAL OLAYLARI PROF. DR. FATMA SAVRAN OĞUZ

Oytun Erbaş, Hüseyin Sedar Akseki, Dilek Taşkıran

Hücresel İmmünite Dicle Güç

Serum 25 (OH)D düzeyi için öneriler

Biyolojik Ajanlar Dünden Bugüne: Türkiye Verileri. Prof. Dr. Mahmut İlker Yılmaz GATA Nefroloji Bilim Dalı

JAK STAT Sinyal Yolağı

YARA İYİLEŞMESİ. Yrd.Doç.Dr. Burak Veli Ülger

SİNOVİTLER. Dr. Güldal Esendağlı Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Patoloji AD 16 Ekim 2015

Kuramsal: 28 saat. 4 saat-histoloji. Uygulama: 28 saat. 14 saat-fizyoloji 10 saat-biyokimya

Edinsel İmmün Yanıt Güher Saruhan- Direskeneli

ENDOTEL VE BİYOKİMYASAL MOLEKÜLLER

Dr. Fatih Mehmet Azık Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Tıp Fakültesi

FOSFOR DENGESİ ve HİPERFOSFATEMİNİN KLİNİK SONUÇLARI

Cisplatine Bağlı Akut Böbrek Yetersizliğinde İnterleukin-33 ün Rolü. Uzm. Dr. Kültigin Türkmen S.Ü.M.T.F Nefroloji B.D

Güncel Kılavuzlar Eşliğinde KBH Komplikasyonlarının Yönetimi. D Vitamini. Dr. Nur Canpolat İ.Ü Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Çocuk Nefroloji Bilim Dalı

b. Amaç: Bakterilerin patojenitesine karşı konakçının nasıl cevap verdiği ve savunma mekanizmaları ile ilgili genel bilgi öğretilmesi amaçlanmıştır.

DAHA İYİ ÖZEL FORMÜLASYON. Yumurta Verim Kabuk Kalitesi Yemden Yararlanma Karaciğer Sağlığı Bağırsak Sağlığı Bağışıklık Karlılık

ÇEKİRDEK EĞİTİM PROGRAMI

Reed Sternberg Hücreleri

Kas ve İskelet Metabolizması. Uzman Diyetisyen Burcu Aksoy

KARDİYOVASKÜLER HASTALIKLARIN EPİDEMİYOLOJİSİ VE TÜTÜN KULLANIMI: MEKANİZMA. Mini Ders 2 Modül: Tütünün Kalp ve Damar Hastalıkları Üzerindeki Etkisi

HORMONLAR VE ETKİ MEKANİZMALARI

PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU. ve REGÜLASYONU. (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler)

Savunma Sistemi: İmmün Yanıt

Özel Formülasyon DAHA İYİ DAHA DÜŞÜK MALIYETLE DAHA SAĞLIKLI SÜRÜLER VE DAHA FAZLA YUMURTA IÇIN AGRALYX!

İmmun sistemi baskılanmış hastalarda lenfomagenezde rol alan faktörler ve etkileşimleri. Blood Reviews (2008) 22, 261

Adaptif İmmünoterapi. Prof.Dr.Ender Terzioğlu Akdeniz Üniversitesi Antalya

KONAK MODÜLASYON TEDAVİSİ

DİYALİZAT MATRİKS METALLOPROTEİNAZ DÜZEYİ BİZE NE SÖYLÜYOR?

BCC DE GÜNCEL Prof. Dr. Kamer GÜNDÜZ

RA Hastalık Aktivitesinin İzleminde Yeni Biyobelirteçler Var mı? Dr. Gonca Karabulut Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Romatoloji Bilim Dalı

Serçin Güven, Harika Alpay, Neslihan Çiçek, Ali Yaman, Pınar Vatansever, İbrahim Gökçe

TİP 1 VE TİP 2 DİYABETTE KEMİK METABOLİZMASI DEĞİŞİKLİKLERİ

Dr. Gaye Erten. 21. Ulusal İmmünoloji Kongresi, 9 Nisan 2011, Marmaris

İNSÜLİN DİRENCİ NEDEN VE NASIL GELİŞİR?

Kanser Tedavisi: Günümüz

FİZYOTERAPİDE KLİNİK KAVRAMLAR. Uzm. Fzt. Nazmi ŞEKERCİ

Dersin Amacı. Başlıca hücresel sinyal yolaklarının öğrenilmesi Sinyal yolaklarının işlevleri hakkında bilgi sahibi oluynmasıdır.

RENAL TRANSPLANT ALICILARINDA C5aR 450 C/T GEN POLİMORFİZMİ: GREFT ÖMRÜ İLE T ALLELİ ARASINDAKİ İLİŞKİ

MEME KANSERİ KÖK HÜCRELERİNİN GEN EKSPRESYON PROFİLİ

Eklem İltihabında Tirozin Kinazlar

Hepatit B de İmmunopatogenez. Prof. Dr. Necla TÜLEK Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji

Vitamin D Prof. Dr. Gülçin Saltan İşcan AÜEF Farmakognozi ABD

İMMÜN YANITIN EFEKTÖR GRUPLARI VE YANITIN DÜZENLENMESİ. Güher Saruhan- Direskeneli İTF Fizyoloji AD

HEMODİYALİZ HASTALARINDA KORONER ARTER KALSİFİKASYON PROGRESYONU VE OSTEOPROTEGERIN / RANKL

Biyolojik İmmünojenitesi

İSKELET YAPISI VE FONKSİYONLARI

DÖNEM 2- I. DERS KURULU AMAÇ VE HEDEFLERİ

MEME KARSİNOMLARINDA GATA 3 EKSPRESYONU VE KLİNİKOPATOLOJİK PARAMETRELER İLE İLİŞKİSİ

CANDİDA İLE UYARILMIŞ VAJİNAL VE BUKKAL EPİTEL HÜCRELERİNİN SİTOKİN ÜRETİMİ

Osteoporoz Rehabilitasyonu

PSÖRİATİK ARTRİTTE T HELPER-17 SİTOKİN PROFİLİ VE KLİNİK BULGULARLA İLİŞKİSİ

HÜCRESEL İMMÜNİTENİN EFEKTÖR MEKANİZMALARI. Hücre İçi Mikropların Yok Edilmesi


TÜMÖR ANJiYOGENEZİ TUMOR ANGIOGENESIS. Reha Aydın. İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi

PODOSİT HÜCRE MODELİNDE PROTEİNÜRİDE, SLİT DİYAFRAM PROTEİNLERİ GENLERİNİN EKSPRESYONU VE FARMAKOLOJİK MODÜLASYONU

İyonize Radyasyonun Hücresel Düzeydeki Etkileri ve Moleküler Yaklaşımlar

Diyabette kanser biyolojisi Öncelik hangisinde? Prof. Dr. Zeynep Oşar Siva

İNFLAMATUAR BAĞIRSAK HASTALIKLARININ TEDAVİSİNDE YENİ MOLEKÜLLER. Dr.Hülya Över Hamzaoğlu Acıbadem Fulya Hastanesi Crohn ve Kolit Merkezi

KANSER AŞILARI. Prof. Dr. Tezer Kutluk Hacettepe Üniversitesi

Nat. Rev. Immunology, 3: , 2003). Belkaid Y ve ark. Nature 420: , 2002).

VİROLOJİ -I Antiviral İmmunite

ECZACILIK FAKÜLTESİ BİYOKİMYA

I- Doğal-doğuştan (innate)var olan bağışıklık

Probiyotik suşları. Prof Dr Tarkan Karakan Gazi Üniversitesi Gastroenteroloji Bilim Dalı

LİPOPROTEİNLER. Lipoproteinler; Lipidler plazmanın sulu yapısından dolayı sınırlı. stabilize edilmeleri gerekir. kanda lipidleri taşıyan özel

Kronik Hastalıklar Enfeksiyöz Nedenli mi? Solunum Yolu Hastalıkları /Alerji. Dr. Cengiz KIRMAZ

Hücre Farklılaşması. Prof.Dr. Gönül Kanıgür

Hepatit B nin Kronikleşme Patogenezi

ORGANİZMALARDA BAĞIŞIKLIK MEKANİZMALARI

Hücre reseptörleri. Doç. Dr. Çiğdem KEKİK ÇINAR

PERİTON DİYALİZ HASTALARINDA İNFLAMASYON. Dr.Mahmut İlker Yılmaz. 25 Eylül 2010, Antalya

Wnt/β-katenin Yolağı

DOĞAL BAĞIŞIKLIK. Prof. Dr. Dilek Çolak

Kardiyopulmoner bypass uygulanacak olgularda insülin infüzyonunun inflamatuvar mediatörler üzerine etkisi

ESANSİYEL HİPERTANSİYONLU HASTALARDA PLAZMA APELİN ve ADMA DÜZEYLERİ

Kemik Yapisi ve Kemik Metabolizmasinda Osteoprotegerin, RANKL ve RANK İlişkisi

Oral antidiyabetikler ve kemik

MEZENKİMAL KÖK HÜCRE BİYOLOJİSİ

Aksiyal SpA da Güncellenmiş ASAS anti-tnf Tedavi Önerileri ve Hedefe Yönelik Tedavi Stratejileri

İŞTAH HORMONU GHRELİNİN BÖBREK TRANSPLANTASYONU SONRASI VÜCUT KİTLE İNDEKSİ VE OKSİDATİF STRES ÜZERİNE ETKİLERİ

Kanserin İmmün Şekillendirilmesinin. Moleküler ve Biyolojik. Temelleri

oporoz Tanı ve Tedavi Prensipleri

Romatoid Artrit Tedavisinde Kinaz I nhibitörleri Klinik Çalıs malar

DİCLE ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ DÖNEM II. KAN-DOLAŞIM ve SOLUNUM DERS KURULU

Transkript:

İNFLAMASYON ve KEMİK METABOLİZMASI AR. GÖR. FUNDA TAMER HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ BESLENME ve DİYETETİK BÖLÜMÜ Beslenme İlintili Hastalıklarda Metabolik ve Biyokimyasal Değişiklikler

SUNUM PLANI Kemik-immün hücre Kemik yeniden modellenmesi Osteoimmünoloji RANK-RANKL-OPG İmmün hücre ve sitokinler İmmün aktivasyon ve inflamasyonun kemik yapısı üzerine etkileri Beslenme

İskelet ve immün sistem tamamen ayrı gözüken ancak inflamasyon ve kemik modellenmesinin ortak süreçleri ile bağlanmış iki sistem olarak karşımıza çıkmaktadır. İMMÜN HÜCRE Arron, j. et al., 2000. Nature,408(6812):535-6 David, J.P. 2007. Adv Immunol, 95:145-65 Danks, L. et al. 2013. J Biochem, 154(1):29-39

Kemik oluşumu Kronik inflamatuar hastalıklar Endokrin sistemdeki fonksiyonel değişiklikler Kemik resorpsiyonu Walsh, MC. et al., 2003. Cytokine Growth Factor Rev, 14(3-4):251-63 Sato, K. et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18(4):419-26 Lorenzo, J. et al., 2008. Endocr Rev, 29(4):403-40 Scholtysek, C. et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95

İmmün hücre fonksiyonlarıyla ilişkili sitokinler, kemokinler ve büyüme faktörleri gibi çok sayıda çözünür medyatörün osteoblast ve osteoklast aktivitelerini regüle ettiği gösterilmiştir. SİTOKİNLER Raımer et al., 2007. Int Arch Allergy Immunol, 143:31-48 Lorenzo et al., 2008. Endocr Rev, 29:403-40 Schett G., 2009. Arthritis Res Ther, 11:210-216

Kemik ve immün hücrelerin ortak öncü hücrelerden köken aldığı, hücre sinyalizasyonu için ortak reseptörleri paylaştıkları ve immün hücrelerin osteoklastlara farklılaştığı bilinmektedir. Raımer et al., 2007. Int Arch Allergy Immunol, 143:31-48 Lorenzo et al., 2008. Endocr Rev, 29:403-40

KEMİK İMMÜN SİSTEM (a) immün sistem aracılı kemik yıkımı, (b) inflamasyon ve kemik yapımı arasındaki etkileşim ve (c) kemiğin immün hücreler için oluşturduğu alandır Schett G., 2009. Arthritis Res Ther, 11(1):210-216

Kemik yeniden modellenmesi Yetişkinlerde, her yıl toplam kemik kütlesinin yaklaşık %10 u kemik yeniden modellenme sürecine girmektedir. Yeniden modellenme sayesinde kemik dokusunda sürekli meydana gelen hasar tamir edilir. Kemik yapımı ve resorpsiyonu sağlıklı kemik yapısının sağlanması için gerekmektedir Rho, J. et al., 2004. Mol Cells, 17(1):1-9 Scholtysek, C. et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95

Monosit/makrofaj ailesi kök hücreleri Mezenkimal kök hücreleri Osteoklast öncüleri Osteoblast öncüleri Osteoklast Doldurulmuş resorpsiyon alanı Endotel hücre, kan damarları Resorpsiyon alanı Osteoblast Kemik resorpsiyonu Kemik yapımı Osteositler Redlich, K., Smolen, J.S. 2012. Nature Reviews Drug Discovery 11, 234-250

Hematopoetik monosit/makrofaj öncül hücrelerden osteoklastların farklılaşması osteoklastogenez olarak adlandırılmaktadır ve olgun osteoklastların aktivasyonunu sağlamaktadır. Rho, J. et al., 2004. Mol Cells, 17(1):1-9 Scholtysek, C. et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95

Osteoblastların ve osteoklastların farklılaşma ve fonksiyonları büyüme faktörleri ve sitokinler ile etkilenmektedir. Harada, S. et al., 2003. Nature, 423(6937):349-55 Lorenzo J. et al., 2008. Endocr Rev, 29:403-40 Scholtysek C. et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95 Makrofaj, dendritik hücre ve osteoklastların monosit-makrofaj ailesinden gelen ortak öncü hücreleri bulunmaktadır. Takayanagi H., 2010. Ann N Y Acad Sci,1192:117-23

Osteoimmünoloji «Osteoimmünoloji» terimi ilk olarak 2000 yılında immün ve iskelet sistemi hücreleri arasındaki ilişkinin açıklanması için ortaya atılmıştır. 1 yıl öncesinde, RANKL T lenfositlerde bulunmuş, dendritik hücre ve osteoklast fonksiyonu için regülatör olarak tanımlanmıştır. Takayanagi, H. 2015. Nat Rev Rheumatol, 11:74-6

Osteoblast ve osteoklast ilişkisi Osteoblastlarda üretilen 2 temel faktör osteoklastların gerçekleştirdiği kemik resorpsiyonunun regülasyonunda önemli rol oynamaktadır RANKL OPG Walsh MC., et al. 2014. Front Immunol, 5:511-515 Takayanagi, H. 2015. Nat Rev Rheumatol, 11:74-6

Reseptör aktivatör nükleer faktör k-b (RANK) Ligandı Osteoklast öncüsü Farklılaşma ve füzyon Aktif osteoklast TNF süper ailesi proteinleri üyesidir. Osteoblastlarda transmembran proteini olarak üretilmektedir. Osteoblast Theill, et al. 2002. Annu Rev Immunol, 20:795-823 Nakashima et al., 2009, J Bone Miner Metab, 27:519-29 Takayanagi, H. 2015. Nat Rev Rheumatol, 11:74-6 KEMİK RESORPSİYONU

1,25- dihidroksi vitamin D 3 PTH Prostaglandin E 2 RANKL ekspresyonu Theill, et al. 2002. Annu Rev Immunol, 20:795-823 Nakashima et al., 2009, J Bone Miner Metab, 27:519-29 Takayanagi, H. 2015. Nat Rev Rheumatol, 11:74-6

RANKL osteklast öncü hücrelerinin farklılaşmasını ve olgun hücrelerin resorpsiyon kapasitesini regüle eden çok önemli bir sitokindir. Takayanagi, H. 2005. J Periodontal Res, 40:287-93 Osteoklastlarda bulunan reseptörüne bağlandığında RANKL sinyalizasyonu sonucunda hücre farklılaşması ve aktivasyonu artarak osteoklast spesifik moleküllerin ekspresyonu sağlanmaktadır. Zupan, et al., 2013. Biochem Med, 23:43-63 İnflamasyona bağlı gelişen kemik hasarının anormal RANKL ekspresyonu nedeniyle oluşan patolojik bir durum olduğu bilinmektedir. Theill et al., 2002, Annu Rev Immunol, 20:795-823

RANK RANK ligandının biyolojik olarak aktif reseptörü RANK ilk olarak dendritik hücrelerde tanımlanmıştır. Bununla birlikte osteoklast öncü hücreleri,olgun osteoklastlar ile B ve T lenfositlerde de eksprese olduğu gösterilmiştir. TNF reseptör süper ailesi üyesidir. OSCAR Ayrıca monosit yüzeyinde eksprese olmaktadır Lorenzo, et al., 2005. Immunol Rev, 208:5-6 Nemeth et al., 2011, J Immunol, 186:13-8 Goettsch et al., 2011. Endocrinology, 152: 4915-26

RANKL-RANK Boyle WJ. et al., 2003. Nature, 423:337-342 Kök hücre Pre-osteoklast Çok çekirdekli osteoklast Osteoblastlar RANKL Aktif osteoklast Beslenme İlintili Hastalıklarda Metabolik ve Biyokimyasal Değişiklikler KEMİK YIKIMI

Osteoprotegrin (OPG) TNF reseptör süper ailesi üyesidir. Osteoblastlar tarafından sentezlenir ve osteoklastogenez üzerine inhibe edici etki gösterir. RANK ligandına yüksek spesifite ile bağlanmakta; osteoklast farklılaşmasını ve aktivasyonunu önlemekte, osteoklast apoptozunu arttırmaktadır. Nabipour, I. et al., 2009. Menopause, 16:950-5

Boyle WJ. et al., 2003. Nature, 423:337-342 Kök hücre Pre-osteoklast RANKL RANK OPG Osteoklast farklılaşması, fonksiyon ve survivalı inhibe olmaktadır Beslenme İlintili Hastalıklarda Metabolik ve Biyokimyasal Değişiklikler

RANKL-OPG arasındaki denge kemik resorpsiyon hızını belirlemektedir Osteoklast aktivasyonu Lacey DL, et al. Cell. 1998;93:165-76 Boyle WJ, et al. Nature. 2003;423:337-42 Hofbauer LC, et al. JAMA. 2004;292:490-5 Nabipour, I. et al., 2009. Menopause, 16:950-5

Makrofaj Pre-osteoklast Çok çekirdekli osteoklast Aktif osteoklast Sitokin Büyüme Faktörleri Hormonlar Osteoblast Osteosit Kemik yapımı Kemik yıkımı J. Brent Richards, Hou-Feng Zheng & Tim D. Spector Nature Reviews Genetics 13, 576-588 (August 2012)

Takayanagi, H. 2010. Ann N Y Acad Sci, 1192:117-23 Nakashima, T., et al., 2012. Trends Endocrinol Metab, 23:582-90 TNF Reseptör İlişkili Faktör (TRAF) RANK tek başına intrinsik enzim aktivitesi gösteremez. Adaptör proteinler gereklidir. TNF-reseptör-ilişkili faktör (TRAF) ailesi proteinleri (7 üyesi bulunmaktadır) TRAF6, RANK sinyali için en önemli adaptör proteindir

Osteoblast Takayanagi, H. 2010. Ann N Y Acad Sci, 1192:117-23 Nakashima, T., et al., 2012. Trends Endocrinol Metab, 23:582-90 Osteoklast öncüsü CD40, Toll-benzeri reseptörler (TLRs) ve IL-1 reseptörü Osteoklastogenik genler

Monosit-Koloni Stimüle Edici Faktör (M-CSF) Osteoblastlar da dahil olmak üzere çeşitli hücrelerin ürettiği M-CSF osteoklast proliferasyonunda önemli etkiye sahiptir. Pre-osteoklastların yüzeyinde bulunan reseptörüne (c-fms) bağlanarak intraselüler bir kaskadı uyarmaktadır. Sonuçta osteoklast proliferasyonu ve survival ını değiştirmektedir. Caetano-Lopes, J. Et al. 2009. Autoimmun Rev, 8(3):250-5

RANKL-RANK Boyle WJ, et al. Nature. 2003;423:337-342. Kök hücre M-CSF Pre-osteoklast Çok çekirdekli osteoklast Osteoblastlar RANKL Aktif osteoklast Beslenme İlintili Hastalıklarda Metabolik ve Biyokimyasal Değişiklikler KEMİK YIKIMI

ephrinb2-ephb4 ephrinb2-ephb4 aracılı sinyalizasyon c- fos ve NFATc1 transkripsiyonel kaskatlarını bloke ederek osteoklast farklılaşmasını inhibe etmektedir. Ayrıca çeşitli osteogenik genleri (Dlx5, Osx, Runx2) stimüle ederek osteoblast farklılaşmasını indüklemektedir. Caetano-Lopes, J. Et al. 2009. Autoimmun Rev, 8:250-5

Bu 2 yönlü sinyalizasyonun; Anjiyogenez, intestinal hücrelerde epitelyal hareket, akson hareketi, kök hücre farklılaşması, immün yanıt ve kemik yapısı için önemli olduğu gösterilmiştir. ephrinb2-ephb4 aracılı osteoblast-osteoklast etkileşimi kemik üretimi ve resorpsiyonu arasındaki dengenin sağlanmasında önemli role sahiptir. Caetano-Lopes, J. Et al. 2009. Autoimmun Rev, 8:250-5

Kemiğin immünoregülasyonu OSTEOBLAST Doğal ve edinilmiş bağışıklığın farklı efektör hücreleri OSTEOKLAST Caetano-Lopes, J. Et al. 2009. Autoimmun Rev, 8:250-5 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95 Okamato, K. et al. 2012. Clin Calcium, 22:1641-9

Kemiğin immünoregülasyonu İmmün ve iskelet sistem hücreleri aynı mikro çevreden köken almakta ve çeşitli ortak düzenleyici faktörlerden etkilenmektedir: Sitokinler Sinyal molekülleri Transkripsiyon faktörler Reseptörler Caetano-Lopes, J. Et al. 2009. Autoimmun Rev, 8:250-5 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95 Okamato, K. et al. 2012. Clin Calcium, 22:1641-9

Otoimmün artrit ve osteoporoz gibi kemik hastalıklarının patogenezi?? OSTEOKLAST REGÜLASYONU İnflamasyonun osteoklastogenezi arttırdığı bilinmektedir Walsh, M.C., et al. 2003. Cytokine Growth Factor Rev, 14:251-63

RANKL osteoblastlar dışında; Monosit, nötrofil, dendritik hücre, B ve T lenfositlerinde üretilmektedir. Sato, K., et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18:419-26

T-Hücreleri RANKL, aktive T hücrelerinde eksprese olabilmekte ve osteoklast öncü hücreler üzerine direkt etki göstererek osteoklast farklılaşmasını indükleyebilmektedir. T hücreleri inflamasyon ile ilgili bölgelerde sıklıkla gözlenmektedir ve edinilmiş immün yanıt sırasında salınan regülatör sitokinlerin temel salgılayıcılarıdır. T hücrelerinin sinovyuma infiltrasyonu RA da önemli bir patolojik bulgudur. Sato, K., et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18:419-26 Takayanagi, H. 2009. Nat Rev Rheumatol, 5:667-76 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95 Rauner, M. et al. 2013. Int Arch Allergy Immunol, 160:114-25 Danks, L., et al. 2013. J Biochem, 154:29-39

İnflamasyonun osteoklast ve kemik resorpsiyonunu modüle etmesi ile ilişkili mekanizma T hücre IL-1, IL-6, IL-17 Osteoblast RANKL RANKL RANKL+M-CSF Osteoklast öncüleri Aktif osteoklast Lacativa, PG. et al. 2010. Arq Bras Endocrinol Metab, 54(2):123-32

T hücreleri IFN-gama IFN-α : RANK-RANKL sinyalizasyonunun negatif regülatörü INF-β: RANKL ile indüklenen c-fos ekspresyonunu etkiler, osteoklastogenez inhibisyonu RANK-RANKL inhibisyonu TRAF6 degredasyonu Ubikitin-proteozom yolağı NF-kB ve JNK gibi sinyalizasyon yolaklarının blokajı Takayanagi, H. 2009. Nat Rev Rheumatol, 5:667-76

Th17 hücreleri tipik osteoklastogenik T hücre tipidir Yüksek düzeyde RANKL eksprese ederler RANKL ekspresyonunu arttıran pro-inflamatuar sitokin üretirler (IL- 17) Kemik ve kartilaj degredasyonunu indükleyen enzimlerin sentezi artar Sato, K., et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18:419-26 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95 Bultink, IE. et al., 2012. Curr Rheumatol Rep, 14:224-30

Patolojik durumlarda T hücrelerinin osteoklastogenez üzerine olan etkisi eksprese ettikleri pozitif ve negatif faktörlere bağımlılık göstermektedir. Kan damarları +++ - - - Osteoblastlar Osteoklastlar Seeman E, et al. 2006. N Engl J Med.354(21):2250-2261.

T-hücre alt tipi İlişkili sitokin Osteoklastogeneze olan etkisi T h 1 T h 2 T h 17 T reg IFNγ IL-12 IL-18 TNF IL-4 IL-6 IL-10 IL-13 IL-17 RANKL IL-23 TNF IL-10 TGF-β IL-6 İnhibisyon Stimülasyon Stimülasyon Stimülasyon İnhibisyon Stimülasyon İnhibisyon İnhibisyon Stimülasyon Stimülasyon Stimülasyon Stimülasyon İnhibisyon Stimülasyon Stimülasyon Takayanagi, H. 2009. Nat Rev Rheumatol, 5:667-76

Diğer immün hücreler Dendritik hücreler immün yanıtın başlaması sırasında anahtar moleküllerdir. Normal şartlar altında, dendritik hücreler kemikte nadir olarak lokalize olurlar ve kemik yeniden modellenmesi sürecinde yer almazlar. Ancak RANKL varlığında ve inflamatuar durumlarda osteoklast öncülerine farklılaştıkları gösterilmiştir. Okamoto, K., et al., 2012. Clin Calcium, 22:1641-9 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95

Diğer immün hücreler Makrofajlar doğal immünitenin temel bileşenleridir ve benzer şekilde RANKL varlığında osteoklast farklılaşması yolağına girebilmektedirler. Ayrıca TNF-α, IL-I ve IL-6 gibi proinflamatuar sitokinler için önemli üreticilerdir. Bu sitokinler varlığında osteklast öncülerinin proliferasyon ve farklılaşması artmakta, sinovyal fibroblastlarda RANKL üretimini indüklemektedir. Takayanagi, H. 2007. Phys Biol Sci, 83:136-43 Okamoto, K., et al., 2012. Clin Calcium, 22:1641-9 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95

İmmün hücreler Osteoklast farklılaşması Ürettikleri sitokinler ve RANK-RANKL sinyalizasyona etkileri ile kemik hasarı üzerine etki gösterirler Takayanagi, H. 2007. Phys Biol Sci, 83:136-43 Okamoto, K., et al., 2012. Clin Calcium, 22:1641-9 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11:188-95

Sitokinler IL-4 BALP IL-5 IL-10 IL-12 IL-13 IL-18 IFN-α,β,γ Collagen type I propeptides Osteocalcin TNF-α IL-1 IL-3 IL-6 IL-7 IL-11 IL-15 IL-17 Mabey, T. et al., 2015. World J Orthop, 6:95-105

TNF-α TNF-α makrofajlar, doğal öldürücü hücreler, mast hücreleri, T ve B lenfositleri gibi çok sayıda immün hücre tarafından üretilmektedir. Osteoklastogenez için güçlü bir stimülatördür. TNF-α osteoklast öncülerini kemik iliğinden inflamasyon bölgesine getirerek kemik yıkımı üzerine arttırıcı etki göstermektedir. Delves, PJ. et al. 2000. N Engl J Med, 343(2):108-17 Azuma Y. et al., 2000, J Biol Chem, 275(7): 4858-64 Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95

IL-1 Makrofajlar, lenfositler ve ayrıca mezankimal hücreler gibi çok sayıda hücre tarafından üretilmektedir. IL-1 in osteoklast üretimini arttırdığı ve ömrünü uzattığı gösterilmiştir. Teitelbaum, SL. et al., 2000. Science, 289(5484):1504-8

Eklem yıkımının lokal aktivasyonu hem osteoklastları hem de inflamatuar hücreleri inflamasyon bölgesine çekerek İnflamatuar medyatörler IL-1 TNF-α Degrade edici enzimler Sitokinler Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95

IL-6 Artritte, IL-6 nın hem lokal hem de sistemik kemik resorpsiyonu üzerine önemli etkileri olduğu gösterilmiştir. Fonseca, JE., et al. 2009. Autoimmun Rev, 8(7):538-42

Scholtysek et al., 2012. Inflamm Allergy Drug Targets, 11(3):188-95 IL-6 Paget s hastalığı ve RA gibi kronik bozukluklarda patojenik role sahiptir. Her 2 durum da aşırı osteoklast gelişimi ve osteolitik lezyonlarla karakterizedir.

İmmün aktivasyon ve inflamasyonun kemik yapısı üzerine etkileri Sürekli devam eden inflamasyon, fonksiyonel yetersizlik ve morbiditemortalitede artışa neden olan ilerleyen kemik erozyonları ile karakterizedir. Bu sitokinler sinovyal fibroblast/osteoblastlarda RANKL ekspresyonunu Romatoid artritte pro-inflamatuar sitokinler TNF-α, IL-1 ve IL-6 nın güçlü şekilde indüklemektedir ve RANK sinyalizasyonunu hızlandırarak inflamatuar durumun devamında etkili olduğu bilinmektedir. kemik yıkımı üzerine direkt etki göstermektedir Takayanagi, H. 2007. Nat Rev Immunol, 7(4):292-304

Kronik inflamasyon süresince kemik yapımı ve resorpsiyonu arasındaki denge osteoklast kaynaklı kemik yıkımına kaymaktadır. Takayanagi, H. 2007. Clin Calcium, 17:484-92 Takayanagi, H. 2009. Nat Rev Rheumatol, 5:667-76 van Schaardenburg, D. et al., 2011. Ann Rheum Dis, 70:1173-4 Okamoto, K., et al., 2012. Clin Calcium, 22:1641-9

Sato, K., et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18:419-26

RANKL/OPG oranı RA patolojisinde önemlidir Monosit/makrofaj ailesi Pre-osteoklast Kök hücre Mezenkimal öncüler Osteoprogenitör hücreler Pre-füzyon Osteoklastogenik aktivitenin artışı ile birlikte; organik matriksin (tip I kollajen) katepsin K ile yıkımı Çok mineralize bileşenlerin çekirdekli (hidroksiapatit kristalleri) osteoklastik proton pompası ile oluşturulan asit ortamda çözünmesi Aktif osteoklast Pre-osteoblast Osteoblast Resorpsiyon Matriks üretimi Osteosit Takayanagi, H. 2007. Nat Rev Immunol, 7(4):292-304

Romatoid artritte T hücre ve osteoklast etkileşimlerinin kemik kaybı patogenezinde önemli rolü olduğu bilinmektedir. Takayanagi, H. 2007. Nat Rev Immunol, 7(4):292-304 Artiritli eklemlerde T hücrelerinin suprese edici etkisi interferon-gama yetersizliği nedeniyle bozulmuştur ancak yüksek derecede inflamatuar sitokin indükleme kapasiteleri bulunmaktadır. RA lı hastaların sinovyumunda RANKL ekspresyonu tespit edilmişken bu durum diğer kemik hastalıklarında gözlenmemiştir. Sato, K. et al., 2006. Curr Opin Rheumatol, 18(4):419-26 Nakashima, T. et al., 2009. J Clin Immunol, 29(5):555-67

Beslenme??

Lipid/Lipoprotein Lipid oksidasyon ürünleri İnflamasyon ve inflamatuar sitokin üretimi Osteblast farklılaşması inhibisyonu Osteblastlarda kemik üretiminde azalma Kemik iliği stromal hücrelerinde adipogenez artışı Osteklast farklılaşması indüksiyonu Osteklastlarda kemik resorpsiyonunda artma

Yüksek yağlı diyet ve sonucunda hiperlipidemi ve okside olmuş lipit düzeyinin artışı osteoklast farklılaşmasını indüklemekte ve osteoblast farklılaşmasını inhibe etmektedir

Okside lipoprotein T lenfositlerde RANKL düzeyi Bu durumda oluşan yüksek RANKL/OPG oranı kemik yeniden modellenme sürecini bozmaktadır.

Osteoblast farklılaşması üzerine etkileri olduğu gösterilmiştir

Beslenme İlintili Hastalıklarda Metabolik ve Biyokimyasal Değişiklikler

Hiperlipidemi ile indüklenen kemik kaybında oksidatif stres önemli bir indikatördür

Monosit/makrofaj ailesi Olgun osteoklast RANKL TRAF6 Rac1 Nox ROS

RANK/RANKL yolağı aracılı kemik resorpsiyonu

Sonuç İskelet ve immün sistem çok sayıda ortak molekül ve regülatör mekanizma paylaşmaktadır. Osteoklastların immün sistem içerisinde bulunan makrofajlar, T hücreler, B hücreler ve dendritik hücreler gibi hücreler ile etkileşim içerisinde olduğu çok sayıda çalışmada gösterilmiştir. Bu nedenle romatoid artrit gibi çeşitli hastalıkların patogenezinde kemik-immün sistem aktivasyonu ilişkisinin moleküler düzeyde incelenmesi önem kazanmaktadır.