dentist, independent researcher
врач-стоматолог, независимый исследователь
Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Therapeutic Dentistry and Propaedeutics of Dental Diseases
доктор медицинских наук, доцент, доцент кафедры терапевтической стоматологии и пропедевтики стоматологических заболеваний
PhD, associate professor, assistant professor of General Chemistry department
кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры общей химии
Reparative osteogenesis in bone tissue defects is a complex and multiphase process regulated by the close interaction between the bone and immune systems. Within the concept of osteoimmunology, particular attention is paid to molecular markers reflecting the dynamics of bone metabolism and the immune microenvironment. Osteocalcin and sclerostin are considered key indicators of bone homeostasis, but their immunological role in bone regeneration requires systematization and in-depth analysis.
To achieve this goal, a literature review was conducted of scientific papers devoted to the cellular and immunological mechanisms of bone regeneration, the influence of osteocalcin and sclerostin on different phases of reparative osteogenesis, and the direct and indirect effects of mesenchymal stem cells on osteocalcin and sclerostin activity. The analysis included experimental and clinical studies from recent years.
The results of this review demonstrate that osteocalcin is not only a marker of bone turnover but also an active immunoregulator involved in the phenotypic switching of macrophages, limiting the inflammatory response, and regulating osteoclastogenesis. Sclerostin acts as a phase-specific inhibitor of osteogenesis, temporarily limiting osteoblastic activity and promoting bone remodeling. Mesenchymal stem cells both indirectly regulate the balance of osteocalcin and sclerostin and directly influence the functional activity of these proteins by creating a favorable immune and signaling microenvironment, which may serve as a prognostic criterion for the effectiveness of bone grafting interventions. Further research should be aimed at establishing reference intervals for osteocalcin and sclerostin levels during various phases of osteogenesis and assessing the effectiveness of their pharmacological modulation in experimental models and clinical practice.
Репаративный остеогенез при дефектах костной ткани представляет собой сложный, многофазный процесс, регулируемый тесным взаимодействием костной и иммунной систем. В рамках концепции остеоиммунологии особое внимание уделяется молекулярным маркерам, отражающим динамику костного обмена и иммунного микроокружения. Остеокальцин и склеростин рассматриваются как ключевые показатели костного гомеостаза, однако их иммунологическая роль в процессе регенерации костной ткани требует систематизации и углубленного анализа.
Проблема восстановления костной ткани остается актуальной в фундаментальной и экспериментальной медицине. В статье обобщены данные последних лет о клеточном и иммунологическом механизмах костной регенерации, влиянии остеокальцина и склеростина на разные фазы репаративного остеогенеза, а также о прямом и опосредованном влиянии мезенхимальных стволовых клеток на активность остеокальцина и склеростина.
По результатам исследования показано, что остеокальцин является не только маркером костного обмена, но и активным иммунорегулятором, участвующим в фенотипическом переключении макрофагов, ограничении воспалительного ответа, а также регуляции остеокластогенеза. Склеростин выступает фазоспецифическим ингибитором остеогенеза, обеспечивая временное ограничение остеобластной активности и переход к ремоделированию костной ткани. Мезенхимальные стволовые клетки как опосредованно регулируют баланс остеокальцина и склеростина, так и напрямую влияют на функциональную активность этих белков путем формирования благоприятного иммунного и сигнального микроокружения.
Таким образом, динамическое соотношение остеокальцина и склеростина, модулируемое мезенхимальными стволовыми клетками, может служить прогностическим критерием эффективности костно-пластических вмешательств. Мониторинг данных маркеров в различные фазы репаративного процесса открывает перспективы для разработки таргетных иммуноориентированных стратегий, направленных на оптимизацию регенерации костной ткани и предотвращение формирования неполноценного костного регенерата. Дальнейшие исследования должны быть направлены на установление референсных интервалов уровней остеокальцина и склеростина в различные фазы остеогенеза, и на оценку эффективности их фармакологической модуляции в экспериментальных моделях и клинической практике.