Abstract
Osteoporose er en sykdom i skjelettet hvor nedbrytningen av bein går raskere enn nydannelsen. De viktigste cellene som inngår i beinhomeostasen er osteoklaster som bryter ned bein og osteoblaster som bygger opp bein. Osteoporose kan f.eks. oppstå ved hormonmangel og paratyroideahormon (PTH) er et av hormonene som deltar i reguleringen av beinhomeostasen. Høyt nivå av PTH akselerer beintap, mens lave doser gitt intermitterende kan øke beinmassen. Teriparatid (PTH1-34) er et legemiddel som stimulerer beindannelse ved osteoporose. Det har nylig blitt vist at cysteinproteasen legumain hemmer differensiering av stamceller til osteoblaster og beindannelse in vivo. Det er ikke kjent om teriparatid har effekt på legumain (eller andre cysteinproteaser) under differensiering av stamceller til osteoblaster. Det var derfor interessant å studere hvilke cellulære effekter teriparatid har på uttrykk, aktivitet og sekresjon av legumain og/eller cathepsin B under differensiering av stamceller til osteoblaster. Videre har det også blitt sett i noen studier at legumain er involvert i beinremoduleringen ved å hemme osteoklastdannelsen, samt at PTH og PTH-analoger øker osteoklastaktiviteten. Det var derfor også interessant å se på hvilke effekter teriparatid har på legumain og cathepsin B under osteoklastdifferensiering. Humane mesenkymale stamceller fra beinmarg som overuttrykker human telomerase reverstranskiptase (hBMSC-TERT) ble benyttet som cellemodell. Cellene ble dyrket i osteblast-induksjonsmedium og behandlet med teriparatid under 14 dagers differensiering til osteoblaster. Sekresjon av legumain til kondisjonert medium ble analysert ved ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). Alkalisk fosfataseaktivitet og matriksmineralisering ble brukt som markører for osteoblastdifferensiering. Videre ble legumain- og cathepsin B-aktivitet analysert i cellelysat og proteinuttrykk analysert ved immunoblotting. RAW 264,7 celler ble brukt som cellemodell for osteoklastdifferensiering etter stimulering med RANKL i 6 dager og samtidig behandling med teriparatid. I denne oppgaven ble det sett klar tendens til vellykket osteoblastdifferensiering, men teriparatid så ikke ut til å påvirke denne. Det ble sett tendens til nedregulering av både aktivitet og uttrykk av legumain, men uten signifikante effekter av teriparatid. Derimot skjedde det en signifikant økning av legumainsekresjon ved høye doser teriparatid (50 og 100 nM) etter 10 dager, sammenlignet med etter 3 og 7 dager. Cathepsin B aktivitet og uttrykk ble ikke regulert på samme måte som legumain og var heller ikke påvirket av teriparatid-behandling. Ved RANKL-stimulert osteoklastdannelse ble legumain nedregulert, men teriparatid så ikke ut til å påvirke dette.