Osteoporosi associata all’età: individuato il meccanismo sottostante

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Un grave problema di salute nei pazienti anziani è l’osteoporosi associata all’età, la perdita della densità ossea che aumenta il rischio di fratture. Spesso questa condizione è accompagnata da un aumento delle cellule di grasso nel midollo osseo.

I ricercatori dell’ Università di Alabama a Birmingham hanno ora dettagliato il meccanismo sottostante che porta a questo tipo di osteoporosi. Quando questo meccanismo malfunziona, le cellule progenitrici smettono di creare cellule che producono ossa e creano invece, cellule adipose. La conoscenza di questo meccanismo può fornire nuovi obiettivi alla ricerca di nuove terapie per trattare l’osteoporosi umana con minimi effetti collaterali.

( Vedi anche:Scoperto un nuovo fattore di crescita ossea che potrebbe invertire l’ osteoporosi).

I ricercatori dell’ UAB hanno scoperto che una proteina chiamata Cbf-beta svolge un ruolo fondamentale nella produzione ossea. Inoltre, l’esame di topi invecchiati ha mostrato livelli drasticamente ridotti di Cbf-beta nelle cellule del midollo osseo, rispetto ai topi più giovani.

Pertanto, i ricercatori ipotizzano che Cbf-beta possa essere essenziale per prevenire l’osteoporosi associata all’età e dovuta all’elevata produzione di cellule adipose.

Le ossa sono un tessuto vivente che si ricostruisce costantemente. Hanno bisogno di una costante nuova creazione di cellule specifiche del loro tessuto, comprese le cellule che producono specificamente le ossa, chiamate osteoblasti che vivono solo tre mesi e non si dividono.

Le cellule progenitrici degli osteoblasti sono le cellule staminali mesenchimali del midollo osseo. Oltre agli osteoblasti, le cellule staminali mesenchimali possono anche differenziarsi in cellule condrociti che compongono la cartilagine, le cellule miocitiche che aiutano a formare i muscoli e gli adipociti o le cellule adipose. Così, la stessa cellula progenitrice possiede quattro possibili percorsi di differenziazione.

I ricercatori e i colleghi di UAB si sono concentrati sul meccanismo molecolare che controlla l’interruttore tra lo sviluppo dell’ osteoblasto e dell’adipocita. Guidato da Yi-Ping Li, Professore di patologia alla UAB e da Wei Chen, Professore associato di patologia alla UAB, il team di ricerca hanno esaminato il ruolo chiave svolto da Cbf-beta.

Dettagli di studio

La squadra guidata da Li e Chen ha generato tre modelli di topo eliminando Cbf-beta in varie fasi dell’ osteoblasto. Tutti e tre i modelli del topo hanno mostrato una grave osteoporosi con accumulo di cellule adipose nel midollo osseo, una patologia che somiglia all’osso invecchiato da una maggiore produzione di adipociti.

Le cellule staminali mesenchimali del midollo osseo e le cellule ossee dai crani dei topi deficit Cbf-beta, hanno dimostrato una maggiore espressione di geni che regolano la differenziazione degli adipociti.

Osservando il meccanismo a valle, i ricercatori hanno scoperto che la perdita di Cbf-beta impediva il canonico percorso di segnalazione Wnt, in particolare attraverso la diminuzione dell’espressione Wnt10b. Nei topi non mutanti, i ricercatori hanno trovato che il complesso proteico composto da Cbf-beta e il fattore di trascrizione Runx2 si lega al promotore Wnt10b per guidare l’espressione Wnt10b. Il complesso Cbf-beta / Runx2 ha anche inibito l’espressione della proteina C / EBP-alfa che favorisce la differenziazione degli adipociti.

Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che Cbf-beta mantiene l’impegno della produzione di osteoblasti in due modi – attraverso il percorso paratrinale Wnt per influenzare le cellule vicine e attraverso la segnalazione endogena all’interno della cellula per sopprimere l’espressione genica dell’adipogenesi.

Complessivamente, questa conoscenza del meccanismo guidato da Cbf-beta può contribuire a spiegare lo squilibrio nella produzione ossea osservato negli anziani.

Fonte: UAB News

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