Modulación del reclutamiento de células óseas para prevenir la osteoporosis
La Figura 1 muestra (A) dos cuerpos vertebrales de control en la columna vertebral de un pez medaka con una matriz ósea mineralizada normal (en verde) rodeada de osteoblastos formadores de hueso (en magenta). (B) Dos cuerpos vertebrales en un pez osteoporótico con matriz ósea mineral reducida y lesiones grandes (ver flechas). Crédito: TAN Wen Hui
Los biólogos de NUS han identificado una vía para reducir la reabsorción ósea y mantener la salud ósea para obtener potencialmente mejores resultados del tratamiento.
La osteoporosis es la enfermedad ósea relacionada con la edad más común que afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo. Se estima que una de cada tres mujeres y uno de cada cinco hombres mayores de 50 años sufren fracturas óseas osteoporóticas. En poblaciones que envejecen, la incidencia de fracturas de cadera aumenta dramáticamente, lo que resulta en un alto riesgo de morbilidad y mortalidad. Por lo tanto, la osteoporosis es un problema de salud inmediato e importante en Singapur y en todo el mundo.
La osteoporosis es causada por una actividad excesiva de las células de reabsorción ósea, llamadas osteoclastos, mientras que se reduce la actividad de las células formadoras de hueso, llamadas osteoblastos. En individuos sanos, una actividad equilibrada de estos dos tipos de células permite un recambio óseo constante para mantener huesos sanos y fuertes. En la osteoporosis, la reabsorción ósea desproporcionada conduce a una baja densidad mineral ósea y, en consecuencia, huesos débiles y propensos a fracturas. Cuando la formación de hueso nuevo no puede compensar la pérdida ósea, el hueso finalmente se debilita y se vuelve más propenso a las fracturas.
La mayoría de las terapias actuales contra la osteoporosis incluyen el uso de bisfosfonatos, que bloquean la actividad de los osteoclastos y, por lo tanto, previenen la reabsorción ósea excesiva. Sin embargo, el tratamiento prolongado con estos medicamentos elimina el recambio óseo necesario, lo que aumenta el riesgo de fracturas y otros efectos secundarios no deseados. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar nuevas estrategias que superen las limitaciones de los tratamientos actuales.
La figura 2 muestra una radiografía del esqueleto óseo de un pez medaka adulto utilizado para estudios de osteoporosis. Crédito: Tan Wen Hui
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Christoph Winkler e integrado por sus colegas, el Dr. Phan Quang Tien y el Dr. Tan Wen Hui del Departamento de Ciencias Biológicas, NUS, en colaboración con grupos del Genome Institute Singapore ( GIS) y la Universidad de Wuerzburg ha identificado un mecanismo para controlar el reclutamiento de osteoclastos en los sitios de reabsorción ósea. Usando análisis genéticos en un pequeño modelo de pez de laboratorio, el medaka japonés (Oryzias latipes), el equipo de investigación identificó una pequeña proteína, la quimiocina CXCL9, que se libera de los osteoblastos ubicados en la superficie de la matriz ósea. En condiciones de osteoporosis, CXCL9 se difunde hacia reservorios que contienen precursores de osteoclastos. Estos precursores de osteoclastos producen un receptor, CXCR3, en su superficie celular. Tras la activación por parte de CXCL9, los precursores de osteoclastos se movilizan y migran largas distancias de forma altamente dirigida hacia la matriz ósea, donde comienzan a reabsorber hueso.
Se sabe desde hace mucho tiempo que tanto CXCL9 como su receptor CXCR3 modulan la migración de las células inmunitarias a los sitios de inflamación, por ejemplo, en la psoriasis y la artritis reumatoide. Sin embargo, se desconoce su papel en la osteoporosis y el reclutamiento de células óseas. Hay varios inhibidores químicos que bloquean la actividad de CXCR3 que han tenido poco éxito en las pruebas clínicas para el tratamiento de la psoriasis. El equipo de investigación demostró que estos inhibidores son muy eficaces para bloquear el reclutamiento de osteoclastos y proteger el hueso de la agresión osteoporótica.
El profesor Winkler dijo: «Nuestros estudios proporcionaron nuevas vías para el tratamiento de la osteoporosis. La nueva estrategia permite una modulación precisa del número de osteoclastos que se reclutan en la matriz ósea en lugar de un bloqueo generalizado de la actividad de los osteoclastos como en los tratamientos tradicionales». terapias. Esto tiene grandes ventajas, ya que se puede prevenir la reabsorción ósea excesiva de manera específica, pero el recambio óseo normal continuará. Esto ofrece potencial para evitar un mayor riesgo de fractura en pacientes con osteoporosis y para mantener un hueso sano para una mejor calidad de vida».
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La cloroquina reduce la formación de células de reabsorción ósea en la osteoporosis murina Más información: Quang Tien Phan et al. Cxcl9l y Cxcr3.2 regulan el reclutamiento de progenitores de osteoclastos en la matriz ósea en un modelo de osteoporosis medaka, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2020). DOI: 10.1073/pnas.2006093117 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur Cita: Modulando el reclutamiento de células óseas para prevenir la osteoporosis (28 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-modulating-bone-cell-osteoporosis.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.