Estudio identifica objetivo potencial para tratamientos de osteoporosis
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Los canales en la superficie de las células óseas llamados osteocitos ayudan a construir huesos más fuertes en respuesta al estrés mecánico, según muestra un estudio publicado hoy en eLife.
Este descubrimiento puede ayudar a los científicos a desarrollar nuevos tratamientos para la osteoporosis u otras afecciones que contribuyen a la pérdida ósea en los pacientes.
Las actividades físicas que ejercen tensión mecánica sobre los huesos estimulan el crecimiento de hueso nuevo. Los osteocitos, que constituyen el 9095 % de todas las células óseas, ayudan a detectar la tensión mecánica en el hueso. Luego regulan la descomposición del hueso debilitado por células llamadas osteoclastos y la acumulación de hueso nuevo por células llamadas osteoblastos.
«Investigaciones anteriores han demostrado que la tensión mecánica en los huesos aumenta la cantidad de canales en la superficie de osteocitos, llamados hemicanales de conexina (Cx) 43», explica el primer autor Dezhi Zhao, Ph.D. estudiante del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio, Texas, EE. UU. «En este estudio, queríamos examinar el papel que juegan estos canales en la respuesta al estrés mecánico en los huesos».
Para hacer esto, Zhao y el equipo estudiaron dos tipos de modelos de ratón. En uno, las conexiones entre las células óseas, llamadas uniones gap, estaban dañadas pero los hemicanales Cx43 se fortalecieron. En el otro, tanto las uniones gap como los hemicanales Cx43 estaban dañados. Luego, el equipo probó lo que le sucedió al hueso de estos ratones, así como a los ratones típicos, cuando se los expuso a estrés mecánico.
Descubrieron que se producía una sustancia química llamada prostaglandina (PGE2) tanto en los ratones típicos como en los ratones típicos. los ratones afectados por la unión gap en respuesta al estrés mecánico, y sus huesos se volvieron más fuertes. Por otro lado, esta respuesta faltaba en los ratones con deterioro del hemicanal Cx43.
Para confirmar que los hemicanales Cx43 son esenciales para el fortalecimiento óseo, el equipo administró a los ratones típicos un anticuerpo que bloquea la actividad del hemicanal Cx43. Descubrieron que esto también impedía que los animales liberaran PGE2 y reducían el fortalecimiento óseo en respuesta al estrés mecánico. Pero el tratamiento de los mismos ratones con PGE2 restableció los efectos de fortalecimiento óseo del estrés mecánico.
Los tratamientos existentes para la osteoporosis generalmente se enfocan en los osteoclastos que descomponen el hueso debilitado y funcionan reduciendo el recambio óseo. Esto puede conducir inadvertidamente a huesos más frágiles con el tiempo y se ha asociado con algunos efectos secundarios raros pero graves. El estudio actual sugiere que apuntar a los hemicanales Cx43 en los osteocitos podría ser una opción de tratamiento alternativa que utiliza la propia respuesta del cuerpo al estrés mecánico.
«Nuestro trabajo destaca los hemicanales Cx43 como un nuevo objetivo potencial para los medicamentos para tratar la osteoporosis y otras condiciones que causan pérdida ósea», concluye el autor principal Jean Jiang, profesor y presidente de la Universidad Zachry Distinguished, Departamento de Bioquímica y Biología Estructural, Centro de Ciencias de la Salud de UT en San Antonio. «Se necesitan más estudios para verificar estos hallazgos y explorar el potencial de los medicamentos que se dirigen a estos canales. Si algún día se demuestra que son seguros y efectivos, estos tratamientos podrían ser particularmente útiles para los pacientes mayores que responden menos al fortalecimiento óseo. efectos del movimiento».
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La investigación revela cómo los osteocitos forman estructuras críticas que mantienen la salud ósea Más información: Dezhi Zhao et al, Connexin hemichannels with prostaglandin release in anabolic function of bone to mechanical loading, eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.74365 Información de la revista: eLife
Proporcionado por eLife Cita: El estudio identifica un objetivo potencial para los tratamientos de la osteoporosis (2022, 8 de febrero) consultado el 29 de agosto 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-potential-osteoporosis-treatments.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.