Osteoporosis: revela biología detrás de la pérdida ósea relacionada con la edad

Los investigadores han mapeado un mecanismo celular que juega un papel clave en la pérdida ósea relacionada con la edad. Sugieren que los resultados no solo arrojan luz sobre la biología de la osteoporosis, sino que también deberían ayudar a desarrollar nuevos fármacos para tratar la enfermedad.
Una nueva investigación ha profundizado en la biología detrás de la osteoporosis.

En el diario PNAS, científicos de la Universidad de Alabama en Birmingham y la Universidad de Zhejiang en China explican cómo una proteína llamada Cbf-beta es importante para controlar la velocidad a la que las nuevas células óseas reemplazan a las antiguas.

La osteoporosis es una enfermedad en la que los huesos se vuelven débiles y quebradizos, lo que aumenta el riesgo de fracturas. El hueso es un tejido vivo que se regenera constantemente, y el cuerpo mantiene un equilibrio, llamado homeostasis, entre la creación de nuevas células óseas y la eliminación de las células viejas.

A medida que envejecemos, la velocidad a la que el hueso nuevo reemplaza al hueso viejo o dañado se ralentiza y la densidad ósea disminuye gradualmente. Pero si esta velocidad disminuye demasiado, puede provocar osteoporosis.

La osteoporosis es un gran problema de salud mundial y es más común en mujeres que en hombres. Las estimaciones sugieren que alrededor de 1 de cada 3 mujeres y 1 de cada 5 hombres mayores de 50 experimentan fracturas óseas debido a la osteoporosis.

En las mujeres mayores de 45 años, la enfermedad representa más días en el hospital que la diabetes, el ataque cardíaco y el cáncer de mama.

En los Estados Unidos, se cree que la baja masa ósea y la osteoporosis afectan a más de la mitad (55 por ciento) de las personas de 50 años o más.

Células progenitoras

Las células progenitoras son células inmaduras que se mantienen en reserva hasta que reciben instrucciones genéticas de los factores de transcripción que les dicen qué tipo de célula se convertirán. En el caso del tejido óseo, las células progenitoras son "células madre mesenquimales" de la médula ósea.

Dependiendo de las instrucciones que reciban, las células madre mesenquimales pueden madurar en: células productoras de hueso llamadas osteoblastos; células productoras de cartílago, o condrocitos; y adipocitos, o células adiposas.

Hasta ahora, no estaba claro qué controlaba la dirección de la madurez de las células progenitoras para mantener el delicado equilibrio o la homeostasis de la formación ósea.

Cuando investigaron los factores de transcripción que controlaban la dirección de la madurez, el equipo descubrió que una proteína llamada subunidad del factor de unión al núcleo beta (Cbf-beta) era vital para cambiar de destino entre la célula productora de hueso y la célula adiposa.

Correr durante 1 minuto por día puede proteger la salud de los huesos de las mujeresConozca cómo un trote corto y lento se relaciona con una mejor salud ósea en mujeres posmenopáusicas.Lee ahora

Para llevar a cabo el estudio, el equipo diseñó tres grupos de ratones eliminando Cbf-beta en tres etapas diferentes en la maduración de las células progenitoras.

Cbf-beta juega un papel clave

El equipo descubrió que los tres grupos de ratones desarrollaron osteoporosis severa y acumularon células grasas en su médula ósea. El patrón fue similar al observado en la pérdida ósea relacionada con la edad.

También encontraron una mayor expresión de los genes de las células grasas en las células progenitoras, es decir, las células madre mesenquimales de la médula ósea, y las células óseas de los cráneos de los ratones que carecen de Cbf-beta.

La investigación adicional mostró que cuando Cbf-beta activa una señal dentro de un tipo de célula conocida como Wnt10b / beta-catenina, bloquea la expresión del gen que dirige a las células progenitoras a madurar en células grasas. En otras palabras, inhibe el "gen regulador de la adipogénesis".

El equipo también descubrió que Cbf-beta impulsa a las células progenitoras a convertirse en células productoras de hueso a través de otro tipo de señal Wnt enviada a las células cercanas: la "vía paracrina Wnt".

Los investigadores esperan que su mapeo mejore la comprensión del papel que desempeña Cbf-beta en el mantenimiento del hueso, especialmente a medida que envejecemos.

"Las ideas resultantes de este estudio llenarán una laguna de conocimiento importante y pueden facilitar el desarrollo de nuevas terapias para la pérdida de masa ósea que minimicen los efectos secundarios adversos sobre la homeostasis ósea".