Un nuevo tipo de célula ósea podría revelar objetivos para el tratamiento de la osteoporosis
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Investigadores del Instituto Garvan de Investigación Médica han descubierto un nuevo tipo de célula ósea que podría revelar nuevos enfoques terapéuticos para la osteoporosis y otros enfermedades del esqueleto
Las nuevas células, que los investigadores denominan «osteomorfos», se encuentran en la sangre y la médula ósea y se fusionan para formar osteoclastos, células especializadas que descomponen el tejido óseo. Tienen un perfil genómico único que revela objetivos prometedores y aún inexplorados para la terapia.
«Este descubrimiento es un cambio de juego, que no solo nos ayuda a comprender la biología ósea, sino que presenta nuevos caminos significativos para la osteoporosis. terapia», dice el coautor principal, el profesor Tri Phan, quien dirige el laboratorio de microscopía intravital y expresión génica en el Instituto Garvan. «Los osteomorfos expresan varios genes que parecen estar relacionados con la enfermedad ósea, lo que podría conducir a los científicos a formas completamente nuevas de combatir la osteoporosis».
El descubrimiento se publica hoy en la prestigiosa revista Cell.
Reabsorción ósea bajo el microscopio
A nivel microscópico, nuestro esqueleto está en constante cambio. Para apoyar el crecimiento óseo, el mantenimiento y la reparación del daño, las células especializadas en la superficie ósea descomponen el tejido óseo viejo (lo que se conoce como reabsorción ósea) y lo reconstruyen. Un cambio en ese equilibrio puede conducir a la fragilidad ósea, incluida la osteoporosis, que se estima que afecta a más de 900 000 personas solo en Australia.
Para comprender mejor la reabsorción ósea y cómo tratarla, los investigadores de Garvan investigaron los osteoclastos, las células que se especializan en reabsorber hueso, en un modelo experimental. Mediante el uso de tecnología de imagen intravital que permite una mirada profunda dentro del tejido óseo vivo, los investigadores notaron que los osteoclastos hacían algo inusual: se dividían en células más pequeñas y luego se volvían a unir para formar osteoclastos nuevamente.
«Este proceso era completamente nuevo hasta ahora, el consenso ha sido que los osteoclastos experimentan muerte celular después de haber hecho su trabajo, pero vimos que se estaban reciclando al dividirse y volver a unirse, un proceso que, según nuestra hipótesis, puede aumentar su vida útil «, dice el Dr. Michelle McDonald, primera autora del artículo y líder del Bone Microenvironment Group en Garvan.
«También encontramos estas células en la sangre y la médula ósea, lo que sugiere que pueden viajar a otras partes del esqueleto, como una probable ‘reserva’ de células que están listas para fusionarse y desplegarse cuando los osteoclastos se necesiten nuevamente».
Una firma genética única
Usando tecnología de secuenciación de ARN de células únicas de vanguardia, que los investigadores desarrollaron específicamente para Al estudiar estas células en el hueso, el equipo descubrió que las nuevas células activaban una serie de genes.
«El perfil de los genes que se activaban en estas células era realmente interesante, mientras que los osteoclastos también expresaban muchos genes, varios eran únicos. Esto, junto con la evidencia de los nuevos procesos de refusión observados por imágenes intravitales, nos convenció de que habíamos descubierto un nuevo tipo de célula, que llamamos osteomorfos, en honor a los Mighty Morphin Power Rangers», dice el autor, el Dr. Weng Hua Khoo.
Con colegas del Imperial College de Londres, los investigadores eliminaron 40 de los genes activados en osteomorfos en modelos experimentales. Descubrieron que para 17 de estos genes, la eliminación afectaba la cantidad de hueso y la fuerza del hueso, lo que indica un papel fundamental en el control de los huesos.
«Cuando investigamos más a fondo los datos genómicos humanos en las bases de datos disponibles públicamente, encontramos que los genes activados en los osteomorfos estaban vinculados a variantes de genes humanos que conducen a la displasia esquelética y controlan los huesos». densidad mineral», dice el coautor principal, el profesor Peter Croucher, director adjunto del Instituto Garvan y director del Laboratorio de Biología Ósea.
«Juntos, estos hallazgos revelaron cuán cruciales son los osteomorfos en el mantenimiento óseo, un d que comprender estas células y los genes que las controlan puede revelar nuevos objetivos terapéuticos para la enfermedad esquelética».
Explicando un efecto secundario común
Más allá de revelar nuevas vías de tratamiento, los hallazgos del equipo proporcionan una posible explicación de un fenómeno clínico comúnmente observado.
«Algunas personas que interrumpen el tratamiento para la osteoporosis con denosumab experimentan una reducción de la masa ósea y un aumento de las llamadas ‘fracturas vertebrales de rebote'», explica el profesor Phan .
Los autores dicen que el denosumab bloquea una molécula que encontraron necesaria para que los osteomorfos formen osteoclastos. Sospechan que los pacientes que reciben denosumab acumulan osteomorfos en su cuerpo, y que estos se liberan para formar osteoclastos, que reabsorben el hueso, cuando se interrumpe el tratamiento.
Los investigadores dicen que estudiar los efectos del denosumab y otros medicamentos para la osteoporosis sobre los osteomorfos puede informar cómo se podrían mejorar esos tratamientos y cómo se podrían prevenir sus efectos de abstinencia.
«Si bien aún no comprendemos completamente el papel de los osteomorfos, su existencia ya ha llevado a un gran cambio en nuestra comprensión del esqueleto», dice el profesor Croucher. «Esta investigación ha sido un enorme esfuerzo internacional combinado en muchas disciplinas científicas. Esperamos explorar cómo estas células pueden cambiar el enfoque de la osteoporosis y otras enfermedades esqueléticas en el futuro».
Explorar más
Se ha descubierto una diana celular potencial para eliminar la degradación ósea en la osteoporosis. Más información: Michelle M. McDonald et al. Los osteoclastos se reciclan a través de osteomorfos durante la resorción ósea estimulada por RANKL. Célula. 25 de febrero de 2021 DOI:doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.002 Información de la revista: Cell
Proporcionado por el Instituto Garvan de Investigación Médica Cita: Un nuevo tipo de célula ósea podría revelar objetivos para el tratamiento de la osteoporosis (25 de febrero de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-bone-cell-reveal-osteoporosis-treatment.html Este documento es sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.