Hormony jsou možná nejdůležitější modulátory tvorby kosti. Je dobře prokázáno, že estrogen Lindsay, R., prevence a léčba osteoporózy. Lancet, 1993. 341 (8848): s. 801-5.
. parathormon rty, P., Vitamin D fyziologie. Prog Biophys Mol Biol, 2006. 92 (1): s. 4-8
. a v menší míře testosteron přímo nebo nepřímo přeměnou na estrogen Seeman, e., strukturální základ křehkosti kostí u mužů. Bone, 1999. 25(1): s. 143-7.
Van Pottelbergh, i. , a kol., Narušený stav pohlavních steroidů u mužů s idiopatickou osteoporózou a jejich syny. J Clin Endocrinol Metab, 2004. 89 (10): s. 4949-53.
. jsou nezbytné pro optimální vývoj a údržbu kostí. Z těchto, estrogen je nyní věřil, že nejvíce přímý vliv na kostní buňky, interakce se specifickými proteiny nebo receptory na povrchu osteoblastů a osteoklastů Zallone, A., Přímé a nepřímé estrogenu akce na osteoblasty a osteoklasty. Ann N Y Acad Sci, 2006. 1068: s. 173-9
.

Tato interakce spustí složitý řetězec událostí v buňkách, zvyšuje osteoblastické aktivity, zatímco ve stejnou dobu zasahování do osteoblastů-osteoklastů komunikace – jedna z ironií kostní remodelace je, že osteoblasty vydání faktory, které stimulují osteoklasty a řídit kostní resorpce, jak uvidíme níže.

Estrogenní účinky jsou zprostředkovány přes jeden konkrétní typ buňky povrchu receptor se nazývá estrogen receptor alfa (ERa), který se váže a transportuje hormon do jádra buňky, kde se receptor-hormon komplex se chová jako přepínač pro zapnutí konkrétních genů. ERa receptory se nacházejí na povrchu osteoblastů, jako je estrogen receptor-related receptor alfa (ERRa), který může hrát pomocnou roli v regulaci kostních buněk Bonnelye, E. a J. E. Aubin, Estrogen receptor-related receptor alfa: mediátor estrogenu reakce v kosti. J Clin Endocrinol Metab, 2005. 90 (5): s. 3115-21.
. Nedávné studie také naznačují, že globulin vázající pohlavní hormony (SHBG), který usnadňuje vstup estrogenu do buněk, může také hrát podpůrnou roli Goderie-Plomp, HW, et al., Endogenní pohlavní hormony, globulin vázající pohlavní hormony a riziko incidenčních zlomenin obratlů u starších mužů a žen: Rotterdamská studie. J Clin Endocrinol Metab, 2004. 89 (7): s. 3261-9.
.

estrogen se samozřejmě vyrábí a vylučuje do krevního řečiště v určité vzdálenosti od kosti a má také hluboké účinky na jiné tkáně, jako je děloha a prsa. Existují však i jiné, lokálně produkované signalizační molekuly, které mají hluboký vliv na fyziologii kostí.

Figure taken from Ferrari & Roux, 2019 Pocket Reference to Osteoporosis, S. Ferrari, Roux, C., Editor 2019, Springer International Publishing.
.

Prostaglandins, particularly prostaglandin E2 (PGE2), stimulate both resorption and formation of bone Pilbeam, C.C., J.R. Harrison, and L.G. Raisz, Chapter 54 – Prostaglandins and Bone Metabolism, in Principles of Bone Biology (Second Edition), J.P. Bilezikian, L.G. Raisz, and G.A. Rodan, Editors. 2002, Academic Press: San Diego. p. 979-994
. PGE2 je lipid, který se tvoří v různých kostních buňkách z prekurzoru zvaného kyselina arachidonová. První krok na PGE2 syntézy provádí enzym zvaný cyklooxygenáza 2 (COX2) a inhibitory tohoto enzymu a může zabránit tvorbě kostí v reakci na mechanický stres zvířat, Forwood, M. R., Indukovatelné cyklooxygenázy (COX-2) zprostředkovává indukci tvorby kosti pomocí mechanické zatížení in vivo. J Bone Miner Res, 1996. 11 (11): s. 1688-93.
. PGE2 může být vyžadován pro tvorbu kostí vyvolanou cvičením.

Existují důkazy, že riziko zlomenin je zvýšeno u pacientů užívajících nesteroidní protizánětlivé léky, které inhibují COX-2 Carbone, L. D., et al., Souvislost mezi kostní minerální hustotou a použitím nesteroidních protizánětlivých léků a aspirinu: dopad selektivity cyklooxygenázy. J Bone Miner Res, 2003. 18 (10): s. 1795-802
se může také zvýšit. Další sada lipidových molekul, které zřejmě regulují remodelaci kostí, jsou leukotrieny. Také odvozené od kyseliny arachidonové, bylo zjištěno, že snižují hustotu kostí u myší Traianedes, k., et al., Metabolity 5-lipoxygenázy inhibují tvorbu kostí in vitro. Endokrinologie, 1998. 139 (7): s. 3178-84.
.

Jak některý z těchto hormonů ovlivňuje remodelaci kostí, závisí na tom, jak mění aktivitu osteoklastů a / nebo osteoblastů. Specifické receptory buněčného povrchu pomáhají přenášet signály z vnějších kostních buněk do buněčného jádra, kde lze zapínat nebo vypínat různé geny, které regulují buněčnou aktivitu. Patří mezi ně receptory pro kostní morfogenetické proteiny (bmp), rodina proteinů, které jsou silnými induktory tvorby kostí.

BMP receptory byly nalezeny na povrchu osteoblastů prekurzorových buněk Mbalaviele, G., et al., Beta-Katenin a BMP-2 synergizují na podporu diferenciace osteoblastů a tvorby nové kosti. Jiří Biochem, 2005. 94 (2): s. 403-18.
. Jiné buňky povrchu receptor, tzv. low-density lipoprotein (LDL)-related protein 5 receptor (LRP5), Wnt receptor, může být také důležitý pro tvorbu kostí, protože ztráta LRP5 u zvířat vede k závažné osteoporózy Gong, Y., et al., Protein 5 související s LDL receptorem (LRP5) ovlivňuje akruální vývoj kostí a očí. Cela, 2001. 107 (4): s. 513-23.
. Receptory BMP a LRP5 mohou spolupracovat, aby stimulovaly osteoblasty do účinku, ačkoli přesně to, jak k tomu může dojít, nebylo objasněno.

Sclerostin, produkt genu SOST a vyjádřil osteocytů, se váže na LRP5/6 receptor na osteoblasty a inhibuje Wnt signalizace, což vede ke snížení kostní formace Bonewald, L. F., úžasné osteocyte. J Bone Miner Res, 2011. 26(2): s. 229-38.
Li, X., et al., Sklerostin se váže na LRP5/6 a antagonizuje kanonickou signalizaci Wnt. J Biol Chem, 2005. 280 (20): s. 19883-7.
. Parathormon (PTH) a mechanické zatížení snižují sekreci sklerostinu oesteocyty Bellido, T., et al., Chronické zvýšení parathormonu u myší snižuje expresi sklerostinu osteocyty: nový mechanismus hormonální kontroly osteoblastogeneze.Endokrinologie, 2005. 146 (11): s. 4577-83.
Robling, a. G., et al., Mechanická stimulace kosti in vivo snižuje expresi osteocytů Sost / sklerostinu. J Biol Chem, 2008. 283 (9): s. 5866-75.
. Protilátka proti sklerostinu byla vyvinuta jako potenciální lék se silnými vlastnostmi na pevnost kostí. Read more on anabolics as treatments.

Figure taken from Ferrari & Roux, 2019 Pocket Reference to Osteoporosis, S. Ferrari, Roux, C., Editor 2019, Springer International Publishing.
.

buněčný povrchový receptor zvaný RANK (receptor activator of NFkB) prods prekurzorové buňky osteoklastů rozvíjet do plně diferencované osteoklasty, když HODNOST je aktivován tím, že jeho příbuzný partner RANK ligandu (RANKL) Yasuda, H., et al., Osteoklastový diferenciační faktor je ligand pro osteoprotegerin/osteoklastogeneze-inhibiční faktor a je totožný s TRANCE/RANKL. Proc Natl Acad Sci U S A, 1998. 95 (7): s. 3597-602.
Lacey, D. L., et al., Osteoprotegerinový ligand je cytokin, který reguluje diferenciaci a aktivaci osteoklastů. Cela, 1998. 93 (2): s. 165-76.
.

RANKL, ve skutečnosti, je produkován osteoblasty a je jedním z možná mnoha signalizačních molekul, které usnadňují cross-talk mezi osteoblasty a osteoklasty a pomoci koordinovat kostní remodelace Theill, L. E., W. J., Boyle, a. J. M. Penninger, RANK-L a HODNOST: T buněk, ztrátě kostní hmoty, a savčí evoluce. Ročník 2002. 20: s. 795-823.
. Osteoprotegerin, další protein uvolňovaný osteoblasty Suda, T., et al., Modulace diferenciace a funkce osteoklastů novými členy receptoru faktoru nekrózy nádorů a ligand rodiny. Endocr Rev, 1999. 20(3): s. 345-57.
, může se také vázat na RANKL, působí jako návnada, aby se zabránilo kontaktu RANK a RANKL. Rovnováha RANKL / osteoprotegerinu může být rozhodující při osteoporóze. Ve skutečnosti, studie na zvířatech ukázaly, že zvýšená produkce osteoprotegerin vede ke zvýšení kostní hmoty, zatímco ztráta bílkovin vede k osteoporóze a zvýšené zlomeniny Bucay, N., et al., u myší s deficitem osteoprotegerinu se vyvine osteoporóza s časným nástupem a arteriální kalcifikace. Geny Dev, 1998. 12 (9): s. 1260-8.
. Inhibitory RANKL také prokázaly slib jako potenciální léčbu osteoporózy u lidí.

Figure taken from Ferrari & Roux, 2019 Pocket Reference to Osteoporosis, S. Ferrari, Roux, C., Editor 2019, Springer International Publishing.
.

Za druhé, doplňkové buněčné signalizační systém, který pomáhá řídit tvorbu a aktivaci osteoklastů byl také odhalili během posledních několika let. V nepřítomnosti DNAX-activating protein 12 (DAP12) a Fc Receptor společný γ řetězce (FcRy), dvě buněčné povrchové receptory, myši rozvinout těžká osteoporóza – přesný opak toho, osteoporóza – vyznačuje dramatický nárůst hustoty kostí Mocsai, A., et al., Imunomodulační adaptérové proteiny DAP12 a Fc receptor gama-řetězec (FcRgamma) regulují vývoj funkčních osteoklastů prostřednictvím SYK tyrosinkinázy. Proc Natl Acad Sci U S A, 2004. 101 (16): s. 6158-63.
Koga, T., et al., Kostimulační signály zprostředkované motivem ITAM spolupracují s RANKL pro kostní homeostázu. Příroda, 2004. 428 (6984): s. 758-63.
. Tyto dvě buněčné povrchové receptory komunikovat se skupinou proteinů v buňce nazývá ÚTAM (immunoreceptor tyrosin-based activation motif) adaptér bílkoviny způsobí zvýšení intracelulárního vápníku.

studie naznačují, že RANK/RANKL a cesty zprostředkované ITAM spolupracovaly na indukci plné aktivity osteoklastů. Tyto dvě cesty se mohou sblížit a aktivovat protein zvaný jaderný faktor aktivovaných T buněk (NFAT) c1. NFATc1 slouží jako hlavní spínač pro resorpci kostí, protože zapíná geny, které prekurzorové buňky osteoklastů potřebují, aby se staly plně aktivními osteoklasty Takayanagi, h., mechanický pohled na diferenciaci osteoklastů v osteoimunologii. J Mol Med (Berl), 2005. 83 (3): s. 170-9.
.