Delen:
Glas Botziekte Verandering van collageen gedecodeerd
De vitreous bone disease (osteogenesis imperfecta, OI) wordt gekenmerkt door een veranderde collageenstructuur in de botten. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Philipp Thurner door het Instituut van lichtgewicht ontwerp en structurele biomechanica aan de Technische Universiteit (TU) van Wenen heeft nu onderzocht hoe de structuur van de zogenaamde collageenfibrillen precies veranderd en welke impact dit heeft op de mechanica of de sterkte van het bot.
Met behulp van een atoomkrachtmicroscoop analyseerden de wetenschappers de veranderingen in de collageenstructuur bij muizen met glasvochtziekte. Thurner en zijn collega's hebben significante veranderingen waargenomen in de hydratatie of opname van collageen door water. Dit is volgens de onderzoekers ook de oorzaak van de verminderde weerstand van de botten. De studieresultaten werden gepubliceerd in het tijdschrift "Journal of the Royal Society Interface".
De structuur van collageen bij de ziekte van vitreous botten is aanzienlijk veranderd. (Afbeelding: lculig / fotolia.com) Veranderde waterabsorptie in collageen
Volgens de wetenschappers was er aanzienlijk meer water gebonden in de collageenvezels van de muizen met glas-botziekte dan bij gezonde dieren. Dit had in droge omstandigheden waaruit blijkt dat de botten van de zieke knaagdieren waren zelfs beter bestand tegen breken of elastische. "Als je de collageenvezels van een broze botten muis te nemen en te vergelijken met die van een gezonde muis die de natuurlijke vezels in de lucht zijn veel stijver dan de zieke" , Thurner wordt geciteerd door het Oostenrijkse persbureau "APA". De situatie is echter omgekeerd met volledige hydratatie. In een waterige omgeving waren de gezonde fibrillen veel elastischer omdat ze aanzienlijk meer vrij water konden absorberen dan die van de glazen botten. De stijfheid van de zieke collageenvezels was bijna vijf keer hoger in de waterige omgeving. Een mogelijke verklaring voor de verminderde wateropnamecapaciteit van de fibrillen van zieke dieren reeds hoge vaste water, die minder ruimte voor vrij water blijft. De omgeving met volledige hydratatie komt ongeveer overeen met het milieu in het lichaam.
Behandeling van glasvochtziekte mogelijk?
Op de verhoogde broosheid van de botten, maar ook de waargenomen toename van niet-enzymatische verknoping tussen de fibrillen een rol spelen, volgens de onderzoekers. Terwijl de eiwitketens van collageen gewoonlijk met elkaar verbonden aan hun einden bijzonder zieke muizen toont een groot aantal verknopingen tussen de vezels, waardoor een verhoogde brosheid veroorzaken. De verhoogde vernetting "kan worden verklaard door een verhoogd aantal blootgestelde aminozuren", gaan de wetenschappers verder. Zogenaamde Advanced Glycation End Products (AGE) vormen de basis voor de extra cross-links. Moet deze bevinding overdraagbaar zijn op menselijke patiënten, "zou een procedure vergelijkbaar met die gebruikt bij de behandeling van diabetes kunnen worden gebruikt, d.w.z. Het gebruik van AGE-remmers om overmatige accumulatie van AGE tegen te gaan ", concluderen de onderzoekers. (Fp)