Algunos factores de riesgo para la osteoporosis, como ser mayor y mujer o tener antecedentes familiares de la afección, no se pueden evitar. Pero otros sí, como fumar cigarrillos, consumir alcohol, tomar ciertos medicamentos o estar expuesto a contaminantes ambientales. Pero hasta ahoraLos investigadores no han obtenido una imagen firme de cómo estas exposiciones se vinculan con la pérdida ósea.
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Veterinaria de Penn revela un mecanismo por el cual estos factores y la osteoporosis pueden estar vinculados. El daño a las mitocondrias organelos celulares clave y generadores de energía conduce a un aumento en la creación de células llamadasLos investigadores informan que los osteoclastos, que son responsables de descomponer los huesos Diario FASEB . Descubrieron estos efectos en las células en cultivo así como en un modelo animal.
"En un individuo normal, el proceso de degradación y reconstrucción ósea se desarrolla de manera muy equilibrada, pero en algunas personas de alguna manera producen muchos más osteoclastos, y esto conduce a la pérdida ósea y osteoporosis", dijo Narayan Avadhani, un bioquímicoen Penn Vet y autor principal del trabajo: "Mostramos en este artículo que, cuando la función mitocondrial se ve afectada, no solo afecta la producción de energía sino que también desencadena un tipo de señalización de estrés que induce la sobreproducción de osteoclastos".
El laboratorio de Avadhani ha examinado el efecto de la disfunción mitocondrial en una variedad de fenómenos, incluidos el cáncer y la enfermedad hepática. Aquí, en colaboración con el laboratorio de Mone Zaidi en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, los científicos analizaron de cerca cómoLos problemas con las mitocondrias afectaron a un tipo de célula inmunitaria conocida como macrófagos.
Los macrófagos son una línea de frente para el sistema inmune, que envuelve y digiere invasores extraños al cuerpo. Pero los macrófagos también pueden diversificarse y transformarse en osteoclastos cuando las circunstancias sean las correctas.
Para comprender cómo el daño mitocondrial podría estar relacionado con la osteoporosis a través del trabajo de los macrófagos, los investigadores indujeron el daño a una enzima clave responsable de la producción de energía en las mitocondrias, la citocromo oxidasa C, en los macrófagos de ratones cultivados en laboratorio.liberan una variedad de moléculas de señalización asociadas con una reacción inflamatoria y también parecen alentarlas a seguir el camino para convertirse en osteoclastos.
Observando de cerca lo que estaba sucediendo, observaron una anomalía con una molécula clave, RANK-L, que ayuda a regular el proceso de reconstrucción ósea y es liberada por las células de construcción ósea como un medio para inducir la descomposición ósea.las mitocondrias se dañaron, se sometieron a señalización de estrés y se transformaron en osteoclastos a un ritmo mucho más rápido, incluso cuando los niveles de RANK-L eran bajos. Estos osteoclastos condujeron a mayores tasas de resorción ósea o descomposición.
"En algunos aspectos, la señalización de estrés mitocondrial puede incluso estar reemplazando a RANK-L", dice Avadhani. "Eso no lo sabemos ahora, pero planeamos investigarlo más a fondo".
Los investigadores confirmaron sus hallazgos en un modelo de ratón, mostrando que los animales con una mutación que conduce a mitocondrias disfuncionales habían aumentado la producción de osteoclastos. Además, sus macrófagos tenían niveles más altos de fagocitosis, el proceso por el cual las células inmunes engullen y "comer "invasores. Los investigadores creen que esta capacidad fagocítica mejorada podría ser responsable de algunos de los otros problemas fisiológicos que pueden surgir en personas con defectos en sus mitocondrias.
Debido a que algunos de los mismos factores de riesgo ambiental que parecen promover la osteoporosis, como fumar y algunos productos farmacéuticos, también pueden afectar la función mitocondrial, el equipo postula que esta señalización de estrés podría ser la vía por la cual están actuando para afectar la salud ósea.
Los estudios futuros del grupo, incluido el Zaidi de Mount Sinai, un especialista en diversos aspectos de la función de los osteoclastos y la salud ósea, pueden analizar cómo proteger la función mitocondrial podría proteger contra la osteoporosis.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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