El número de medicamentos para la osteoporosis que promueven la formación de hueso son pocos en comparación con los que suprimen la resorción ósea. Un grupo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Kumamoto descubrió que el gen SIRT7 es importante para la formación de hueso, y logró encontrar un nuevo mecanismo paraactivar las funciones genéticas esenciales para la formación de hueso. Los investigadores esperan que la 'vía de osteoblastogénesis regulada por SIRT7' sea un nuevo objetivo terapéutico para tratar la disminución de la osteogorosis y la osteoporosis.
fondo
La osteoporosis es una enfermedad que hace que los huesos se fracturen fácilmente debido a una reducción tanto en la masa ósea como en la calidad. El envejecimiento es una de sus principales causas, y se estima que alrededor de 200 millones de personas están afectadas en todo el mundo. Fracturas del cuello femoral:- la conexión entre el fémur y la articulación de la cadera - o de las vértebras puede dejar a una persona en cama, lo que aumenta la necesidad de atención, reduce la calidad de vida y la función sistémica, y aumenta la mortalidad.
El hueso es un tejido vivo que se descompone repetidamente resorción ósea y se reconstruye formación ósea poco a poco todos los días. Si este equilibrio colapsa y la resorción ósea excede la formación ósea, la densidad ósea disminuye y puede conducir a la osteoporosis. Varios medicamentosestán disponibles para tratar esta enfermedad, pero el número de medicamentos que promueven la formación de hueso es mucho menor en comparación con los que suprimen la resorción ósea. El desarrollo de agentes terapéuticos que regeneren los huesos es muy deseado.
Las sirtuinas son enzimas que juegan un papel importante en el control del envejecimiento, las respuestas al estrés, diversas áreas del metabolismo y varias otras funciones corporales. En los mamíferos, existen siete tipos de sirtuinas, SIRT1 a SIRT7. Aunque se ha informado que SIRT7 está involucradoen el cáncer y el metabolismo de los lípidos, se desconocía su papel en el tejido óseo y el envejecimiento óseo.
Investigación
Experimentos recientes realizados por un grupo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Kumamoto, Japón, mostraron que los ratones que carecían del gen SIRT7 habían reducido la masa ósea. Un análisis de morfometría ósea mostró que la formación de hueso y la cantidad de osteoblastos células de construcción ósea habían sidoAdemás, los investigadores obtuvieron resultados similares utilizando ratones deficientes en SIRT7 específicos de osteoblastos, lo que demuestra que SIRT7 específico de osteoblastos es importante para la formación de hueso.
La formación ósea reducida es común en personas con osteoporosis, y el mecanismo para esta reducción no se conoce bien. Para aclarar el mecanismo, los investigadores compararon la expresión de sirtuina SIRT1, 6 y 7 en el tejido esquelético de ratones jóvenes y viejosy descubrieron que SIRT7 disminuyó con la edad. Luego consideraron que esta disminución en SIRT7 en las muestras más antiguas puede estar asociada con una disminución de la osteogénesis e incluso puede ser una causa de osteoporosis.
Cuando los investigadores cultivaron osteoblastos in vitro con disminución de la expresión de SIRT7 en su próximo experimento, la formación de una masa ósea nódulo calcificado se suprimió notablemente en comparación con los cultivos de osteoblastos normales. Además, la expresión de genes que indican osteoblastosla diferenciación también disminuyó, lo que revela que SIRT7 controla la diferenciación de los osteoblastos.
Para aclarar el mecanismo por el cual el SIRT7 osteoblástico regula positivamente la diferenciación de los osteoblastos, los investigadores investigaron la actividad de transcripción del factor regulador de la expresión génica esencial para la diferenciación de los osteoblastos. Descubrieron que la actividad de transcripción de SP7 también conocida como Osterix, una proteínase sabe que induce la diferenciación de pre-osteoblastos en osteoblastos y osteocitos maduros, disminuyó notablemente en los osteoblastos que carecían del gen SIRT7.
También se dieron cuenta de que para obtener una alta activación de la transcripción de SP7 / Osterix, es importante que SIRT7 desacila el 368º residuo de lisina de la proteína SP7 / Osterix. En otras palabras, SIRT7 mejora la actividad transcripcional de SP7 / Osterix modificando químicamentedesacilando el 368º residuo de lisina. Además, los investigadores pudieron recuperar la funcionalidad de los osteoblastos en la formación de nódulos calcificados mediante la introducción de un mutante SP7 / Osterix, que desaciló la lisina 368 de SP7 / Osterix, en los osteoblastos que habían reducido la expresión de SIRT7.
El grupo de investigación confía en que sus resultados muestran un nuevo mecanismo para SIRT7 como enzima desacilante importante para la activación transcripcional del regulador de expresión génica SP7 / Osterix y es esencial para la diferenciación de osteoblastos.
"En situaciones donde SIRT7 no funciona lo suficiente, como en un individuo mayor, la formación de osteoblastos se ve afectada debido a la baja actividad transcripcional de SP7 / Osterix. Creemos que esta disminución de la osteogénesis está asociada con la osteoporosis", dijo el Dr. Tatsuya, líder del estudio.Yoshizawa, de la Universidad de Kumamoto. "Nuestros resultados muestran que la vía reguladora de SIRT7 - SP7 / Osterix es un objetivo prometedor para nuevos agentes terapéuticos para tratar la osteogénesis y la osteoporosis disminuidas".
Esta investigación fue publicada en línea en Comunicaciones de la naturaleza el 19 de julio de 2018.
* Nota: Los resultados de esta investigación se basan en investigaciones colaborativas entre la Universidad de Kumamoto, la Universidad de Tsurumi, la Universidad de Medicina y Odontología de Tokio Japón y el Instituto Max Planck Alemania.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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