Regulační systém OPG – RANKL – RANK je jedním ze základních systémů ovlivňujících funkci osteoklastů. V roce 1997 bylo identifikováno několik nových faktorů se vztahem ke kostnímu metabolismu. V následujících letech bylo zjištěno, že se jedná o jeden z klíčových patofyziologických mechanizmů podílejících se na řízení funkce osteoklastů a jejich zpětné vazbě na osteoblasty. V minulých letech se také postupně sjednotilo názvosloví:

 

• Osteoprotegerin - OPG (případně OCIF, Osteoclastogenesis inhibitory factor) či TR1 (TNF receptor related molecule) či FDCR-1 (Follicular dendritic cell receptor-1)
• Aktivátor receptoru NF-kappaB-RANKI (RANKL či OPG-L, Osteoprotegerin-Ligand či ODF (Osteoclast differentiation factor) či TRANCE (TNF –related activation-induced cytokine)
• RANK = Receptor NF-kB či ODAR (Osteoclast differentiation and activation receptor)

 

Významným zdrojem RANKL jsou osteoblasty a T lymfocyty. Strukturálně se jedná o molekulu patřící do rodiny TNF (tumor necrosis factor). RANKL za přítomnosti M-CSF (Makrofágy- kolonu stimulující faktor) stimuluje in vitro differenciaci, proliferaci, fúzi a aktivaci osteoklastů, zatímco TNFa a Interleukin 1 tento proces regulují. RANKL existuje ve formě volné (solubilní) a vázané na buněčný povrch. RANKL má svůj receptor – RANK, skrze který vykonává svůj biologický efekt. RANK patří do rodiny TNF receptorů a je exprimován hlavně osteoklasty, dendritickými buňkami, B a T lymfocyty. Posledním faktorem podílejícím se na regulaci je OPG. OPG je solubilní receptor, prokukovaný kromě osteoblastů celou řadou jiných buněk.

 

OPG se váže jak na volný tak vázaný RANKL a jeho hlavní funkcí je kompetitivní inhibice vazby RANKL-RANK. Má tedy nepřímý opačný efekt jako RANKL, tedy inhibice diferenciace, fůze osteoklastů a stimuluje jejich apoptózu. RANKL tedy vede ke zvýšené aktivaci osteoklastů, zvyšuje kostní resorpci a způsobuje hyperkalcémii. OPG naopak inhibuje osteoklaty a kostní resorpci a vede k osteopetrotickému fenotypu.

 

Regulace RANKL a OPG

 

Faktor	RANKL	OPG
1,25 (OH)2 D	­	¯
IL1a a b	­	­
TNF a a b	­	­
Glukokortikoidy	­	¯
PTH	­	¯
PGE2	­	¯
IL 11	­
TGF b	¯	­
BMP-2 (bone morphometric protein –2)		­
Estrogeny		­

 

 

Kromě regulace kostního metabolismu se systém OPG-RANKL-RANK podílí na správné funkci imunitního systému a je nezbytný pro

·                     počáteční vývoj a maturaci pre B a pre T buněk

·                     interakci mezi dendritickými buňkami a T buňkami

 

Vzhledem k tomu, že OPG je syntetizován i celou řadou jiných buněk, zdá se, že funkce systému OPG-RANKL-RANK je více komplexní než se dosud předpokládá.

 

Další informace

Kostní markery  - přehled

Fyziologie a patologie skeletu

 

 

Richard Pikner (2008-11-23)