Control optogenético de la secreción de hormona paratiroidea para prevenir la pérdida ósea
Regulación optogenética de la secreción de hormona paratiroidea y pérdida ósea. Crédito: SIAT
Investigadores dirigidos por el Prof. Yang Fan del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China y sus colaboradores han propuesto un nuevo enfoque para controlar la secreción de hormona paratiroidea con el fin de prevenir el hiperparatiroidismo secundario (SHPT )-pérdida ósea asociada.
Su estudio fue publicado en Nature Communications el 9 de febrero.
La hormona paratiroidea (PTH) es secretada por las células principales de la paratiroides. Desempeña un papel importante en el mantenimiento de la homeostasis del calcio y el fósforo y el metabolismo óseo.
La regulación de la secreción de PTH en respuesta a las fluctuaciones del calcio está mediada por los receptores sensores de calcio (CaSR) en las células paratiroideas. Sin embargo, en la progresión del SHPT, la expresión de CaSR en la glándula paratiroides disminuye, lo que conduce a una hipersecreción persistente de PTH. El exceso de PTH conduce a una serie de síntomas como hipercalcemia, anomalías emocionales y pérdida ósea.
Los tratamientos tradicionales, como la paratiroidectomía y los miméticos con calcio, no pueden restablecer la secreción rítmica de PTH. Como resultado, la PTH no se puede regular fisiológicamente.
En este estudio, los investigadores inhibieron la secreción de PTH tanto en modelos de cultivo celular/organoide como en modelos animales in situ/trasplantados mediante un enfoque optogenético que omitió CaSR. Este enfoque atenuó parcialmente la pérdida ósea asociada con SHPT.
«La razón de la secreción continua de alto nivel de PTH en SHPT es que la expresión de CaSR en las células principales disminuye, y el potencial de membrana y el calcio intracelular disminución de la respuesta al desafío de la estimulación del calcio extracelular», dijo el profesor Yang.
El equipo descubrió que la regulación optogenética de las células principales de la paratiroides podría inducir cambios en el potencial de membrana y respuestas de calcio intracelular, así como inhibir la secreción de PTH.
Los experimentos demostraron que los genes de opsina podían expresarse en las glándulas paratiroides in vivo, y la regulación de la luz podía inhibir eficazmente la secreción de PTH en modelos de hiperparatiroidismo en ratones.
Los investigadores también desarrollaron una respuesta al calcio, sistema automático de regulación de la luz, en el que el electrodo de calcio se utiliza para detectar cambios en la concentración de calcio extracelular y así controlar la estimulación de la luz. Este sistema automático puede ayudar a las células paratiroideas a responder automáticamente a los cambios en la concentración de calcio extracelular para regular la PTH.
«Lo más interesante es que la inhibición crónica y rítmica de la PTH inducida por la optogenética alteró la formación de hueso trabecular e influyó en la formación de hueso. proceso de remodelación, atenuando así parcialmente la pérdida ósea inducida por el trasplante de glándulas paratiroides en ratones», dijo el profesor Yang.
Este estudio arroja luz sobre el uso potencial de las aplicaciones optogenéticas para el tratamiento de la pérdida ósea inducida por hiperparatiroidismo. También proporciona una base científica para intervenir eficazmente en la secreción anormal de PTH para aliviar los síntomas de ansiedad y pérdida ósea.
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Los estudios inmunológicos sugieren remedios para la pérdida ósea provocada por la hormona paratiroidea Más información: Un enfoque optogenético para regular la secreción de hormona paratiroidea humana, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28472-9 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Academia de Ciencias de China Cita: Control optogenético de la secreción de hormona paratiroidea para prevenir pérdida ósea (2022, 9 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-optogenetic-parathyroid-hormone-secretion-bone.html Este documento está 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.