Цикл ремоделирования костной ткани

Цикл ремоделирования костной ткани заменяет старую и поврежденную кость и представляет собой высоко регулируемый пожизненный процесс, необходимый для сохранения целостности кости и поддержания минерального гомеостаза. В ходе цикла ремоделирования костной ткани костная резорбция остеокластами тесно сопряжена с костеобразованием остеобластами. Цикл ремоделирования происходит в пределах базовой мультиклеточной единицы и включает пять согласованных этапов: активацию, резорбцию, обратную фазу, формирование и завершение. Эти этапы происходят одновременно, но асинхронно во множестве различных участков скелета. Изучение редких заболеваний костей у человека и животных моделей помогло выяснить клеточные и молекулярные механизмы, регулирующие цикл ремоделирования костной ткани. Ключевые сигнальные пути, контролирующие остеокластическую костную резорбцию и остеобластическое костеобразование, — это путь рецептора-активатора ядерного фактора-κB (RANK), лиганда RANK и остеопротегерина, а также канонический путь Wnt-сигналинга. Цитокины, факторы роста и простагландины действуют как паракринные регуляторы цикла, тогда как к эндокринным регуляторам относятся паратиреоидный гормон, витамин D, кальцитонин, гормон роста, глюкокортикоиды, половые гормоны и тиреоидный гормон. Нарушение цикла ремоделирования костной ткани и возникающий вследствие этого дисбаланс между резорбцией и образованием кости приводят к метаболической болезни костей, наиболее часто — к остеопорозу. Достижения в понимании клеточных и молекулярных механизмов, лежащих в основе ремоделирования кости, также позволили выделить мишени для фармакологического вмешательства, включая антирезорбтивную и анаболическую терапию. В этом обзоре описываются процесс ремоделирования и его регуляция, обсуждается остеопороз и кратко излагаются наиболее распространенные фармакологические вмешательства, применяемые в его лечении.