Μελέτη του ρόλου της σεροτονίνης και της σηματοδότησης μέσω Wnt και BMP μονοπατιών στον έλεγχο της οστεοβλαστικής δραστηριότητας σε ασθενείς με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα

Abstract

Evidence suggests that serotonin is an inhibitor of bone formation. We aimed to assess i) serum serotonin levels in patients with ankylosing spondylitis (AS), a prototype bone forming disease, compared to patients with rheumatoid arthritis (RA) and healthy subjects ii) the effect(s) of TNFα blockers on serum serotonin levels in patients with AS and RA and iii) the effect(s) of serum of AS patients on serotonin signaling. Serum serotonin levels were measured in 47 patients with AS, 28 patients with RA and 40 healthy subjects by RIA; t-test was used to assess differences between groups. The effect of serum on serotonin signaling was assessed using the human osteoblastic cell line Saos2, evaluating levels of phospho-CREB by western immunoblots. Serotonin serum levels were significantly lower in patients with AS compared to healthy subjects (mean ± SEM ng/ml: 122.9 ± 11.6 vs 177.4 ± 24.58, p=0.038) and patients with RA (mean ± SEM ng/ml: 244.8 ± 37.5, p=0.0004). Patients with AS receiving TNFα blockers had significantly lower serotonin levels compared to patients with AS not on such treatment (mean ± SEM ng/ml: 95.8 ± 14.9 vs 149.2 ± 16.0, p=0.019). Serotonin serum levels were inversely correlated with pCREB induction in osteoblast-like Saos-2 cells. Serotonin levels are low in patients with AS and decrease even further during anti-TNFα treatment. Differences in serotonin levels are shown to have a functional impact on osteoblast-like Saos-2 cells. Therefore, serotonin may be involved in new bone formation in AS.

Υπάρχουν δεδομένα που εισηγούνται ότι η σεροτονίνη είναι αναστολέας του οστικού σχηματισμού. Στόχος μας ήταν να εκτιμήσουμε: i) τα επίπεδα σεροτονίνης ορού σε ασθενείς με αγκυλοποιητική σπονδυλίτιδα (AΣ), μια πρότυπη νόσο οστικού σχηματισμού, σε σύγκριση με ασθενείς με ρευματειδή αρθρίτιδα (ΡΑ) και υγιείς μάρτυρες ii) την επίδραση (επιδράσεις) των TNFα αναστολέων στα επίπεδα σεροτονίνης ορού στα επίπεδα σεροτονίνης ορού σε ασθενείς με ΑΣ και ΡΑ και iii) την επίδραση (επιδράσεις) του ορού των ασθενών με ΑΣ στη σηματοδοτηση της σεροτονίνης. Τα επίπεδα σεροτονίνης ορού μετρήθηκαν σε 47 ασθενείς με ΑΣ, 28 ασθενείς με ΡA και 40 υγιείς μάρτυρες με RIA. Έγινε t-test για να εκτιμήσουμε τις διαφορές ανάμεσα στις ομάδες. Η επίδραση του ορού στη σηματοδότηση της σεροτονίνης εκτιμήθηκε με τη χρήση μιας ανθρώπινης οστεοβλαστικής σειράς, των Saos2, ενώ η εκτίμηση των επιπέδων του phospho-CREB με western immunoblots. Τα επίπεδα σεροτονίνης ορού ήταν στατιστικά σημαντικά χαμηλότερα στους ασθενείς με AΣ σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες (mean ± SEM ng/ml: 122.9 ± 11.6 vs 177.4 ± 24.58, p=0.038) και τους ασθενείς με ΡΑ (mean ± SEM ng/ml: 244.8 ± 37.5, p=0.0004). Οι ασθενείς με ΑΣ που λάμβαναν TNFα αναστολείς είχαν σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα σεροτονίνης σε σύγκριση με τους ασθενείς με ΑΣ που δε λάμβαναν τέτοια θεραπεία (mean ± SEM ng/ml: 95.8 ± 14.9 vs 149.2 ± 16.0, p=0.019). Τα επίπεδα σεροτονίνης ορού σχετίζονταν αντίστροφα με την επαγωγή της έκφρασης του pCREB στα κύτταρα Saos-2, που προσομοιάζουν με οστεοβλάστες. Τα επίπεδα σεροτονίνης ορού είναι χαμηλά σε ασθενείς με ΑΣ και μειώνονται περαιτέρω κατα τη διαρκεια της θεραπείας με anti-TNFα. Οι διαφορές στα επίπεδα σεροτονίνης φαίνεται να έχουν λειτουργική επίδραση στα ομοιάζοντα με οστεοβλάστες κύτταρα Saos-2. Συνεπώς, η σεροτονίνη μπορεί να εμπλέκεται στο σχηματισμό νέου οστού στην ΑΣ.