Proteinele care blochează dezvoltarea oaselor ar putea deține indicii pentru viitorul tratament al osteoporozei

Proteinele care blochează dezvoltarea oaselor ar putea deține indicii pentru viitorul tratament al osteoporozei

©

Autor:

Proteinele care blochează dezvoltarea oaselor ar putea deține indicii pentru viitorul tratament al osteoporozei
Angiogeneza, procesul prin care noi vase de sânge se formează din cele existente, este esenÈ›ială atât în dezvoltarea embrionară, cât È™i în cea postnatală, jucând un rol crucial în menÈ›inerea homeostaziei pe parcursul vieÈ›ii. Recent, rolul angiogenezei osoase în reglarea creÈ™terii scheletice postnatale, remodelării È™i reparării osoase a devenit un subiect de interes major. Progresele tehnologice în microscopie È™i dezvoltarea unor tehnici inovatoare de procesare a oaselor au permis investigarea reÈ›elei vasculare osoase în detaliu, conducând la descoperirea unor noi subtipuri de capilare osoase, precum capilarele de tip-H.
Capilarele de tip-H sunt descrise ca modulatori activi ai osteogenezei, extinzându-se din metafiză în placa de creÈ™tere în timpul embriogenezei È™i creÈ™terii osoase postnatale. Celulele endoteliale ale acestor capilare furnizează semnale moleculare È™i ghidare pentru osteoblastele care migrează de-a lungul suprafeÈ›ei lor externe. InteracÈ›iunile strânse È™i codependente dintre osteoblaste È™i celulele endoteliale sunt esenÈ›iale pentru controlul masei osoase trabeculare în timpul dezvoltării embrionare È™i formării osoase postnatale.

Identificarea și caracterizarea unor noi căi care pot fi țintite pentru a modula angiogeneza osoasă și a crește formarea osoasă reflectă o nevoie actuală de a dezvolta terapii inovatoare pentru stimularea formării osoase. Interactomul recent identificat dintre CD248-MMRN2-CLEC14A reprezintă o astfel de cale potențială. Multimerina 2 (MMRN2) este o proteină specifică matricei extracelulare a celulelor endoteliale care poate lega simultan două proteine din familia domeniilor lectinice de tip C: CLEC14A, exprimată de celulele endoteliale, și CD248, exprimată pe osteoblaste și alte celule stromale precum pericitele și fibroblastele.

1. Expresia ridicată a CLEC14A È™i MMRN2 în vasele de tip-H

Studiul de la Universitatea din Birmingham a confirmat, prin microscopie imunofluorescentă, că atât CLEC14A, cât È™i MMRN2 sunt exprimate în metafiza osului lung murin. CLEC14A a fost localizată predominant în endoteliul capilarelor de tip-H, cu o expresie deosebit de ridicată la nivelul arcurilor anastomotice È™i bulbilor vaselor. MMRN2 a prezentat un model de expresie compatibil cu producÈ›ia sa de către celulele endoteliale ale vaselor de tip-H, fiind observată în principal în metafiză.

2. Impactul deleției germinale a CLEC14A asupra modelării capilarelor de tip-H

Șoarecii cu deleÈ›ie genetică a CLEC14A (Clec14a−/−) au prezentat o scădere semnificativă a procentului de celule endoteliale de tip-H la vârsta de două săptămâni, comparativ cu È™oarecii martor (Clec14a+/+). Nu s-au observat diferenÈ›e semnificative în celulele endoteliale de tip-L. Imaginile obÈ›inute prin microscopie au arătat o reducere a lungimii coloanelor vasculare de tip-H È™i a frontului vascular în metafiză la È™oarecii Clec14a−/− la vârsta de patru săptămâni. De asemenea, s-a observat o organizare mai puÈ›in uniformă a vaselor de tip-H, cu o reducere a formării filopodelor È™i o „tocire” a mugurilor vasculari în absenÈ›a CLEC14A.

3. Rolul CLEC14A în distribuÈ›ia osteoblastelor în timpul dezvoltării

DeleÈ›ia genetică a CLEC14A a dus la o creÈ™tere a numărului de osteoblaste imature (marker Osterix pozitiv) în zona inferioară a metafizei, spre diafiză, la È™oarecii nou-născuÈ›i (P4). Nu s-au observat diferenÈ›e în partea superioară a metafizei. De asemenea, cordoanele de osteoblaste au avut o lungime crescută, indicând o extindere a acestor celule spre diafiză.

4. CreÈ™terea densității osoase la È™oarecii Clec14a−/−

Analizele au arătat o creÈ™tere a lungimii tibiei la È™oarecii Clec14a−/− la vârsta de două săptămâni. Studiile de microtomografie computerizată (μCT) au evidenÈ›iat o creÈ™tere semnificativă a volumului osos (BV/TV%) È™i a numărului de trabecule la È™oarecii Clec14a−/− la vârstele de 4 È™i 8 săptămâni, aceste diferenÈ›e normalizându-se la vârste mai înaintate. De asemenea, s-a observat o extindere pronunÈ›ată a osului trabecular la toate stadiile examinate.

5. Accelerarea maturării osteoblastelor la È™oarecii Clec14a−/−

Analiza transcriptomică a celulelor osteoblaste izolate din calvaria È™oarecilor nou-născuÈ›i a arătat o expresie crescută a genelor asociate cu maturarea osteoblastelor È™i osificarea endocondrală la È™oarecii Clec14a−/−. În culturi in vitro, osteoblastele Clec14a−/− au prezentat o activitate crescută a fosfatazei alcaline È™i o mineralizare mai rapidă, indicând o maturare accelerată.

6. Susținerea maturării osteoblastelor prin interacțiunea cu celulele endoteliale

Inhibarea interacÈ›iunii dintre CLEC14A È™i MMRN2 prin administrarea de anticorpi specifici a dus la o creÈ™tere a formării osoase, similară cu cea observată la È™oarecii Clec14a−/−. Acest fapt sugerează că interacÈ›iunea dintre CLEC14A de pe celulele endoteliale de tip-H È™i CD248 de pe osteoblaste este importantă în reglarea maturării osteoblastelor È™i a formării osoase.

Concluzii

Studiul publicat în jurnalul Communications Biology evidenÈ›iază că CLEC14A, o proteină specifică celulelor endoteliale de tip-H, acÈ›ionează ca un regulator negativ al formării osoase în timpul creÈ™terii scheletice postnatale la È™oarece. DeleÈ›ia genetică a CLEC14A duce la o creÈ™tere a densității osoase È™i la o maturare accelerată a osteoblastelor. Aceste descoperiri subliniază potenÈ›ialul CLEC14A ca È›intă terapeutică în dezvoltarea unor tratamente menite să stimuleze formarea osoasă, având implicaÈ›ii importante pentru afecÈ›iuni precum osteoporoza.

Identificarea CLEC14A ca factor cheie în interacÈ›iunea dintre celulele endoteliale È™i osteoblaste deschide noi perspective în înÈ›elegerea mecanismelor de formare osoasă È™i oferă o bază pentru dezvoltarea unor terapii inovatoare care să vizeze direct această cale de semnalizare.

sursa: Science Daily

Data actualizare: 18-10-2024 | creare: 18-10-2024 | Vizite: 159
Bibliografie
Protein blocking bone development could hold clues for future osteoporosis treatment, link: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241011141244.htm
©

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!


Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:
  • S-a descoperit gena care încetineÈ™te scăderea densității osoase
  • Un nou posibil tratament pentru osteoporoză
  • Alimentele pe bază de soia ar putea proteja femeile la menopauză de osteoporoză
  • Forumul ROmedic - întrebări È™i răspunsuri medicale:
    Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.
      intră pe forum