שיטות ניתוח ההשפעות של אורניום טבעי על במבחנה Osteoclastogenesis

אורניום הוא יסוד רדיואקטיבי טבעי נוכח קרקעות, אוויר ומים; ככזה, בבעלי חיים ובבני אדם חשופים אורניום טבעי בדיאטה שלהם. בנוסף למקורות טבעיים, אורניום מקורו של פעילויות אנתרופוגניים, אשר יגבירו את השפע שלה בסביבה. אורניום מהווה סיכונים כימיים והן רדיולוגית. עם זאת, מכיוון אורניום טבעי (אשר הוא איזוטרופי תערובת המכילה 99.27% ²³⁸U, 0.72% ²³⁵U, ו 0.006% ²³⁴U) יש פעילות ספציפית נמוכה (25.10³ Bq.g^-1), שלה השפעות על בריאות מיוחסות שלה כמות רעילה.

מה תוואי כניסה (שאיפה, בליעה או חשיפה עורי), רובם של אורניום הנכנסים לגוף חוסלה עם צואה ומגיע רק חלק קטן של מחזור מערכתי. כ- 67% אורניום בדם בתורו מסוננת על-ידי הכליות, עוזבת את הגוף בשתן בתוך 24 שעות¹. השארית מופקד בעיקר כליות, עצמות, את שני איברי המטרה העיקרית של אורניום רעילות^2,3,4. כי השלד זוהה כאתר העיקרי של אורניום לטווח ארוך שמירה^2,3,4,5,6, מספר מחקרים נערכו על מנת לחקור ההשפעה של אורניום על עצם פיזיולוגיה⁷.

העצם היא רקמה mineralized זה הוא השתקם באופן רציף לאורך כל תקופת חייו. שיפוץ העצם הוא תהליך מורכב זה תלוי סוגי תאים מיוחדים והיא מורכבת בעיקר בשני שלבים: ספיגת המטריקס ישן הקיימת מראש על ידי osteoclasts ואחריו de novo עצם הבנייה על ידי תאי העצם. Osteoclasts הם תאים גדולים multinuclear הנובע הפיוז’ן של תאים קודמן ממוצא hematopoietic נודדים לאתרים resorption שבו הם לצרף העצם⁸. ההחזקה שלהם מתרחשת בו זמנית עם רה-ארגון נרחב של שלד התא שלהם⁹. הארגון מחדש נדרש להקמת תא מבודד בין התא לבין השטח העצם אשר לתוכו אוסטאוקלסט מפריש פרוטונים, שמוביל פירוק היידרוקסיאפטיט, פרוטאזות מעורב מהשפלת מטריקס אורגני. המוצרים השפלה וכתוצאה מכך endocytosed, מועבר דרך התא אל אזור ממברנה מול פני העצם, מופרש, תהליך הנקרא transcytosis^10,11.

תוצאות ממחקרים ב- vivo ו- in vitro לקשרי מצביעים על כך אורניום מעכב היווצרות העצם הפיצולים המספר וכן את פעילותם של תאי העצם^7,12. לעומת זאת, ההשפעות של אורניום על ספיגת עצם של osteoclasts נחקרו בצורה גרועה מספר ויוו מחקרים דיווחו על שיפור של ספיגת עצם לאחר מתן של חנקת uranyl^13,של עכברים או חולדות-¹⁴. יתר על כן, חקירה אפידמיולוגיים הציע כי הגדלת צריכת אורניום באמצעות שתיית מים נטו להיות מזוהה עם עלייה ברמת סרום של סמן ספיגת עצם גברים¹⁵. יחדיו, ממצאים אלה הובילו למסקנה כי אורניום, אשר צוברת בתוך עצם יכולים לקדם את ספיגת עצם. עם זאת, המנגנונים התאיים מעורב הזה אפקט פוטנציאליים האורניום של עדיין שאלה פתוחה. מסיבה זו, החלטנו לבחון את ההשפעה של אורניום על אופן הפעולה של resorbing תאים עצם.

כאן, אנו מתארים את פרוטוקול הקמנו כדי לאפיין ולכמת את ההשפעה של אורניום טבעי על הכדאיות osteoclasts מראש ועל בידול osteoclasts ופעילות resorptive. הניסויים המתוארים בזאת נעשו עם קו תא מקרופאג טרנספורמציה מאתר 264.7 גולמי, אשר בקלות יכולים להתמיין osteoclasts כאשר תרבותי בנוכחות ציטוקין רנקל 4 או 5 ימים, והוא אשר משמש בסגנון קלאסי ללמוד אוסטאוקלסט בידול ותפקוד¹⁶. ההליכים פיתח אמין, נותן תוצאות מאוד לשחזור והם החלים לחלוטין osteoclasts העיקרי. מכל הסיבות האלה, אנו מאמינים כי מתודולוגיה זו שימושית לקבלת הבנה טובה יותר של המנגנונים המולקולריים המעורבים אורניום רעילות בתוך עצם. יתר על כן, אנחנו חושבים כי גישה זו יכול להיות מותאם ככלי מיון לזיהוי אורניום חדש chelating סוכנים.