The role of connexins in bone formation processes

Formowanie szkieletu oraz jego prawidłowe funkcjonowanie jest możliwe dzięki wyspecjalizowanym komórkom tkanki kostnej: osteoblastom (komórki tworzące kość), osteoklastom (komórki odpowiedzialne za resorpcję kości) oraz osteocytom (komórki znajdujące się w jamkach).Połączenia typu Gap są to transbłonowe kanały, łączące sąsiadujące ze sobą komórki, dzięki którym możliwe jest bezpośrednie przekazywanie sygnałów przez komórki. Kanały typu Gap, a konkretniej budujące je białka koneksynowe mają kluczowy wpływ na proces obrotu kostnego, a zatem zarówno na budowę jak i przebudowę kości. Szczególnie ważną koneksyną w tkance kostnej jest koneksyna43 (Cx43), która jest niezbędna w prawidłowym przebiegu procesu kościotworzenia oraz w zachowaniu homeostazy kości. To jak ważna jest obecność Cx43 w kościach ukazują defekty szkieletu w chorobach takich jak zespół ODD czy dysplazja czaszkowo-trzonowa wywołane mutacjami GJA1, genu kodującego Cx43. Wykazano również rolę koneksyny43 w różnicowaniu komórek macierzystych w komórki kostne, antyapoptycznym działaniu bisfosfonianów oraz odpowiedzi kości na bodźce hormonalne i mechaniczne. Poza koneksyną43 w tkance kostnej odnotowano również obecność innych koneksyn takich jak: koneksyna45, koneksyna46 oraz koneksyna37.Skeleton formation and its proper functioning is possible thanks to specialized bone tissue cells: osteoblasts (bone forming cells), osteoclasts (cells responsible for bone resorption) and osteocytes (cells located in bone cavities).Gap junctions are transmembrane channels connecting neighboring cells, thanks to which it is possible for signals to be directly transmitted by cells. Gap junction type channels, and more specifically the connexin proteins that build them, have a key impact on the bone turnover process, and thus on both bone building and remodeling. A particularly important connexin in bone tissue is connexin43 (Cx43), which is necessary in the proper course of the bone formation process and in maintaining bone homeostasis. How important the presence of Cx43 in bones is show skeletal defects in diseases such as ODD syndrome and craniometaphyseal dysplasia caused by mutations in GJA1, the gene encoding Cx43. The role of connexin43 in the differentiation of stem cells into bone cells, anti-apoptotic action of bisphosphonates and bone responses to hormonal and mechanical stimuli have also been demonstrated. In addition to connexin43, the presence of other connexins such as connexin45, connexin46 and connexin37 was also noted in bone tissue