El estudio de Penn revela eslabón entre el daño y la osteoporosis mitocondriales

Algunos factores de riesgo para la osteoporosis tal como ser más viejos y hembra o tener antecedentes familiares de la condición no pueden ser evitados. Pero otros pueden, como los cigarrillos que fuman, alcohol consumidor, tomando ciertas medicaciones, o siendo expuesto a los agentes contaminadores ambientales. Pero hasta ahora los investigadores no han ganado un retrato firme de cómo estas exposiciones se unen a baja del hueso.

Un nuevo estudio llevado por los investigadores de la escuela de Penn de la veterinaría revela un mecanismo por el cual estos factores y la osteoporosis puedan ser conectados. Daño a las mitocondrias--organelos y generadores celulares dominantes de la energía--lleva a una onda irruptiva en la creación de las células llamadas los osteoclasts, que son responsables de analizar el hueso, los investigadores denuncian en gorrón de FASEB. Destaparon estos efectos en células en cultura así como en un modelo animal.

“En un individuo normal, el proceso de la degradación y de reconstruir del hueso procede de una manera muy equilibrada, pero en algunas personas producen de alguna manera mucho más osteoclasts, y esto lleva para deshuesar baja y osteoporosis,” dijo a Narayan Avadhani, bioquímico en el veterinario de Penn y el autor mayor en el trabajo. “Mostramos en este papel que, cuando la función mitocondrial es afectada, no sólo afecte a la producción energética pero también accionamos un tipo de transmisión de señales de la tensión que induzca la superproducción de osteoclasts.”

El laboratorio de Avadhani ha examinado el efecto de la disfunción mitocondrial sobre una variedad de fenómenos, incluyendo enfermedad del higado del cáncer y. Aquí, en colaboración con el laboratorio de Mone Zaidi en la Facultad de Medicina de Icahn en el monte Sinaí, los científicos hecharon una ojeada cercano cómo los problemas con mitocondrias afectaron a un tipo de célula inmune conocido como macrófagos.

Los macrófagos son una línea de frente para el sistema inmune, engulliendo y digiriendo a invasores no nativos a la carrocería. Pero los macrófagos pueden también diversificar, transformando en osteoclasts cuando las condiciones económicas correctas.

Para entender cómo el daño mitocondrial se podría conectar a la osteoporosis a través del trabajo de macrófagos, los investigadores indujeron daño a una enzima dominante responsable de la producción energética en mitocondrias, oxidasis C del citocromo, en macrófagos laboratorio-crecidos del ratón. El hacer llevó tan los macrófagos a liberar una variedad de moléculas de la transmisión de señales asociadas a una reacción inflamatoria y también parecía animarles a que vayan abajo del camino hacia osteoclasts que se convertían.

Observando de cerca en qué continuaba, él observó una anomalía con una molécula dominante, RANK-L, que las ayudas regulan el proceso hueso-que reconstruye y son liberadas por las células del hueso-edificio como medio para inducir avería del hueso. Cuando las mitocondrias fueron dañadas, experimentaron la transmisión de señales de la tensión y transformadas en osteoclasts a un régimen mucho más rápido, incluso cuando los niveles de RANK-L eran inferiores. Estos osteoclasts llevados a mayores índices de resorción del hueso, o analizan.

“En algún sentido, la transmisión de señales mitocondrial de la tensión puede incluso reemplazar RANK-L,” dice Avadhani. “Ese ahora no sabemos, sino que proyectamos observar en eso más lejos.”

Los investigadores confirmaron sus conclusión en un modelo del ratón, mostrando que los animales con una mutación que ése lleva a las mitocondrias disfuncionales habían aumentado la producción de osteoclasts. Además, sus macrófagos tenían niveles más altos de fagocitosis, el proceso por el cual las células inmunes engullen y “coma” a los invasores. Los investigadores creen que esto aumentó capacidad fagocitaria podría ser responsable de algunos de los otros problemas fisiológicos que pueden presentarse en gente con defectos en sus mitocondrias.

Porque algunos de los mismos factores de riesgo ambiental que parecen ascender osteoporosis, como fumar y algunos productos farmacéuticos, pueden también afectar la función mitocondrial, las personas postulan que esta transmisión de señales de la tensión pudo ser el camino por el cual están actuando para afectar a salud del hueso.

El futuro estudia por el grupo, incluyendo Zaidi del monte Sinaí, un especialista en diversos aspectos de la función osteoclasta y la salud del hueso, puede observar cómo la salvaguardia de la función mitocondrial podría proteger contra osteoporosis.