Effects of PTH glandular and external dosing patterns on bone cell activity using a two-state receptor model—Implications for bone disease progression and treatment
Notice bibliographique
Résumé
Temporal aspects of ligand specificity have been shown to play a significant role in the case of pulsatile hormone secretion, as exemplified by parathyroid hormone (PTH) binding to its receptor (PTH1R), a G-protein-coupled receptor expressed on surfaces of osteoblasts and osteocytes. The latter binding reaction regulates intracellular signalling and subsequently modulates skeletal homeostasis via bone remodelling. PTH glandular secretion patterns dictate bone cellular activity. In healthy humans, 70% of PTH is secreted in a tonic fashion, whereas 30% is secreted in low-amplitude and high-frequency bursts occurring every 10-20 min, superimposed on the tonic secretion. Changes in the PTH secretion patterns have been associated with various bone diseases. In this paper, we analyse PTH glandular secretion patterns for healthy and pathological states and their link to bone cellular responsiveness (αR). We utilise a two-state receptor ligand binding model of PTH to PTH1R together with a cellular activity function which is able to distinguish various aspects of the stimulation signal including peak dose, time of ligand exposure, and exposure period. Formulating and solving several constrained optimisation problems, we investigate the potential of pharmacological manipulation of the diseased glandular secretion and via clinical approved external PTH injections to restore healthy bone cellular responsiveness. Based on the mean experimentally reported data, our simulation results indicate cellular responsiveness in healthy subjects is sensitive to the tonic baseline stimulus and it is 28% of the computed maximum responsiveness. Simulation results for pathological cases of glucocorticoid-induced osteoporosis, hyperparathyroidism, initial and steady state hypocalcemia clamp tests indicate αR values significantly larger than the healthy baseline (1.7, 2.2, 4.9 and 1.9-times, respectively). Manipulation of the pulsatile glandular secretion pattern, while keeping the mean PTH concentration constant, allowed restoration of healthy baseline values from these catabolic bone diseases. Conversely, PTH glandular diseases that led to maximum bone cellular responsiveness below the healthy baseline value can't be restored to baseline via glandular manipulation. However, external PTH injections allowed restoration of these latter cases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».