Fogorvosi szemle, 2015 (108. évfolyam, 1-4. szám)

2015-09-01 / 3. szám

FOGORVOSI SZEMLE ■ 108. évf. 3. sz. 2015. 99-105.

Debreceni Egyetem Klinikai Központ, Fogorvostudományi Kar, Fogpótlástani és Bioanyagtani Tanszék* Debreceni Egyetem ÁOK, Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet**

Debreceni Egyetem ÁOK, Humángenetikai Tanszék***

BMP-2 hatása a humán embrionális szájpadlásból származó mesenchymalis preosteoblast sejtek morfológiájára és proliferációjára

DR. HRUBI EDIT*, IMRE LÁSZLÓ**, DR. BACSÓ ZSOLT**, DR. BÍRÓ SÁNDOR***, DR. JENEI ATTILA**, DR. HEGEDŰS CSABA*

Fogászati implantáció során a hiányzó fogat vagy fogakat „műgyökerek”, beültetésével pótoljuk. Az integráció folyamatának felgyorsítása érdekében az egyik legújabb törekvés bioaktív anyagokkal, növekedési faktorokkal segíteni az implantátum körül a csontképződést. Ilyen molekula az amerikai gyógyszer- és élelmiszerügyi hatóság (FDA) által is elfogadott növekedési faktor a Bone Morfogenic Protein 2 (BMP-2) is. A BMP-2 ilyen jellegű alkalmazását in vitro tesztelésre alkalmas sejtvonalakon vizsgálják. Egyike ezeknek az osteoblast progenitor jellegű humán embrionális szájpadlás mesenchyma (HEPM) sejtvonal. Kísérleteink során vizsgáltuk a BMP-2 homodimer fehérjék hatását HEPM sejtek morfológiájára valamint proliferációjára, rövid idejű, háromnapos kezelés után.

Eredményeink azt mutatták, hogy háromnapos kezelés hatására a BMP-2 koncentrációjának függvényében a kezelt sejtek hamarabb tapadtak le, de végleges morfológiájukban, valamint proliferációjukban nem volt különbség.

A kezelés idejét növelve azonban a sejtek osztódási képessége lecsökkent, ami utalhat a sejtek differenciációjára.

Kulcsszavak: HEPM, BMP-2, osteoblast irányú differenciáció, LSC.

Bevezetés

A foghiányok pótlásának legmodernebb módszere a fogászati implantáció, melynek során fogászati „műgyökerek” beültetésével pótoljuk a hiányzó fogat vagy fogakat. Az implantátum körüli csontintegráció folyamatának felgyorsítása érdekében az egyik legújabb törekvés bioaktív anyagokkal, növekedési faktorokkal segíteni a csontképződést. Ezek lehetnek extracelluláris mátrix fehérjék, például kollagén, kondroitin-szulfát [15, 18], sejt-sejt kölcsönhatásban szerepet játszó adhéziós molekulák, például integrinek [5, 11, 18], osteoblast progenitor sejtek differenciációját, valamint osteoblast sejtek proliferációját elősegítő növekedési faktorok, például BMP-2, BMP-7, parathyroid hormon (PTH) [8j. Ez utóbbiak közül az amerikai gyógyszer- és élelmiszerügyi hivatal (FDA) által is elfogadott, BMP-2 homodimer sebészeti beavatkozások után végzett csont regeneráció során használt növekedési faktor. A BMP fehérjék egy kivételtől eltekintve a TGFß fehérjecsaládba tartoznak. A BMP1 az egyetlen, mely nem tartozik a TGFß fehérjecsaládba, ez a fehérje a csont extracelluláris mátrixában megtalálható peptidáz, mely a M12A fehérjecsaládba tartozik. [2, 14]. A BMP fehérjék morfogénekként számos szerv kifejlődésében, morfogenezisében szerepet játszanak, például a velőléc (BMP4 és BMP7) [13], az arckoponya (BMP7, BMP4, BMP2) [13], a húgyhólyag (BMP2, BMP7) [4],

Érkezett: 2014. június 23.

Elfogadva: 2015. április 27.

a petefészek kialakulásában (BMP2, BMP4, BMP5, BMP6, BMP15 és GDF9) [10], valamint a fogfejlődésben (BMP2, BMP4, BMP7) [13, 19, 23], Az embrionális és posztnatális fejlődés során a BMP-k, l-es és ll-es típusú receptorokon keresztül (BMPRI és BMPRII) fejtik ki hatásukat. Eddig háromféle l-es és háromféle ll-es típusú BMP receptort írtak le. A BMP ligand - BMPR receptorkötődés intracelluláris szignált indít, részben a SMAD, részben MAPK - PI3 - PKC szignál transzdukciós útvonalak aktiválásával [12, 13, 22], A receptor aktivált SMAD (R-SMAD) C-terminálison történő foszforilációja lehetővé teszi a mediátor SMAD- dal (Co-SMAD: SMAD4) való asszociációt. A keletkező SMAD oligomer két R-SMAD-ból és egy Co-SMAD-ból álló trimer, ami ezután a sejtmagba transzportálódik, kötődik a kromatinhoz és transzkripciós faktorokkal együtt hatva szabályozzák a target gén expresszióját. ATGF-ß és BMP specifikus SMAD komplexek inhibitor SMAD (l-SMAD: SMAD 6, SMAD 7) expressziót indukálnak, melyek feed-back útján negatívan szabályozzák a szignalizáció időtartamát és erősségét. [12, 22] A BMP-k jelátviteli útvonala interakcióban van az FGF, Hedgehog és Wnt jelátviteli útvonalakkal és számos transzkripciós faktor expresszióját regulálják, például SOX9, Cbfal és Msx [23]. Transzportjukat, aktivációjukat és felszabadulásukat, valamint receptorhoz való kötődésüket BMP kötő fehérjék szabályozzák [20], (1. ábra)