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O estudo desembaraça o papel de uma proteína na geração osteoclast

as pilhas dedissolução chamadas osteoclasts são derivadas de um tipo de pilhas imunes chamadas macrófagos. São necessários para a manutenção e a renovação dos ossos. Mas os mecanismos intracelulares através de que os macrófagos convertem aos osteoclasts não são compreendidos inteiramente. Recentemente, os cientistas na universidade de Tóquio de ciência descobriram o papel de uma proteína chamada Cpeb4 neste processo. Seus resultados sugerem alvos terapêuticos potenciais para doenças do osso e da junção como a artrite e a osteoporose.

O estudo desembaraça o papel de uma proteína na geração osteoclast

O osso crônico e as doenças comum, tais como a osteoporose e a artrite reumatóide, afectam milhões de povos no mundo inteiro, particularmente o idoso, degradando sua qualidade de vida. Um factor importante nboth of these doenças é a actividade excessiva das pilhas dedissolução chamadas osteoclasts. Osteoclasts é formado com a diferenciação de algum tipo de pilha imune chamado macrófago, depois do qual adquirem seu papel novo na manutenção dos ossos e das junções: dividindo o tecido do osso para permitir osteoblasts-outro tipo pilha-a reparo e para remodelar o sistema esqueletal.

Amplamente, dois processos intracelulares são envolvidos nesta diferenciação: primeiramente, transcrição-em que um RNA de mensageiro (o mRNA) é criado da informação genética dentro ADN-e então, tradução-em que a informação no mRNA é descodificada para produzir as proteínas que executam funções específicas na pilha. Desde que a descoberta do papel de uma proteína particular chamou RANKL na formação osteoclast, os cientistas resolveram uma parcela considerável do enigma de que os caminhos da sinalização da pilha e as redes da transcrição regulam a geração osteoclast. Contudo, os processos celulares da cargo-transcrição envolvidos permanecem ser compreendidos.

Agora, em um estudo novo publicado em comunicações bioquímicas e biofísicas da pesquisa, os cientistas na universidade de Tóquio de ciência, Japão, desembaraçaram o papel de uma proteína chamada Cpeb4 neste processo complexo. Cpeb4 é parte “da família obrigatória do elemento citoplasmática (CPEB) do polyadenylation” das proteínas, que ligam ao RNA e regulam a activação e a repressão translational, assim como da “os mecanismos de emenda alternativa” que produzem variações da proteína.

As proteínas de CPEB são implicadas em vários processos biológicos e doenças, tais como o autismo, o cancro, e a diferenciação de glóbulo vermelha. Contudo, suas funções na diferenciação osteoclast não são sabidas claramente. Conseqüentemente, nós conduzimos uma série de experiências para caracterizar uma proteína desta família, Cpeb4, usando culturas celulares de macrófagos do rato.”

Dr. Tadayoshi Hayata, universidade de Tóquio da ciência, Japão

Nas várias experiências da cultura celular conduzidas, os macrófagos do rato foram estimulados com RANKL provocar a diferenciação osteoclast e a evolução da cultura foi monitorada. Primeiramente, os cientistas encontraram que a expressão genética Cpeb4, e conseqüentemente a quantidade da proteína Cpeb4, aumentada durante a diferenciação osteoclast. Então, com a microscopia da imunofluorescência, visualizaram as mudanças no lugar de Cpeb4 dentro das pilhas. Encontraram que Cpeb4 se move do citoplasma em núcleos, ao apresentar formas específicas (os osteoclasts tendem a fundir junto e formar pilhas com núcleos múltiplos). Isto indica que a função de Cpeb4 associado com a diferenciação osteoclast está realizada provavelmente dentro dos núcleos.

Para compreender como a estimulação de RANKL causa este relocalization Cpeb4, os cientistas selectivamente “inibiram” ou reprimem algumas das proteínas que se tornam involvidas “rio abaixo” nos caminhos intracelulares da sinalização provocados pela estimulação. Identificaram dois caminhos como necessário para o processo. Todavia, umas experiências mais adicionais serão exigidas aprender inteiramente sobre seqüência de eventos que ocorre e todas as proteínas envolvidas.

Finalmente, o Dr. Hayata e sua equipe demonstraram que Cpeb4 é absolutamente necessário para a formação osteoclast usando as culturas do macrófago em que Cpeb4 foi esgotado activamente. As pilhas nestas culturas não se submeteram a uma diferenciação mais adicional para transformar-se osteoclasts.

Tomados junto, os resultados são uma alpondra a compreender os mecanismos celulares envolvidos na formação osteoclast.

Nosso estudo derrama a luz no papel importante da proteína RNA-obrigatória Cpeb4 como um “influencer positivo” da diferenciação osteoclast. Isto dá-nos uma compreensão melhor das condições patológicas de doenças do osso e da junção e pode-o contribuir à revelação de estratégias terapêuticas para doenças principais como a osteoporose e a artrite reumatóide.”

Dr. Tadayoshi Hayata, universidade de Tóquio da ciência, Japão

Esperançosamente, o nível mais profundo de compreensão da geração osteoclast facilitada por este estudo traduzirá finalmente na qualidade de vida melhorada para os povos que vivem com o osso doloroso e as doenças comum.

Source:
Journal reference:

Arasaki, Y., et al. (2020) The RNA-binding protein Cpeb4 is a novel positive regulator of osteoclast differentiation. Biochemical and Biophysical Research Communications. doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.05.089.