Un defecto en una molécula unida a las células madre de la médula puede contribuir al desarrollo de la osteoporosis relacionada con la edad, dicen los investigadores de la Universidad de Toronto y el Hospital Mount Sinai.
La osteoporosis, la enfermedad degenerativa más común en el hemisferio occidental, se caracteriza por una disminución en la densidad ósea. La enfermedad se presenta en dos variedades: post-menopáusica, que afecta principalmente a las mujeres post-menopáusicas, y relacionada con la edad, que afecta a hombres mayores como a las mujeres. Un estudio publicado esta semana en la edición temprana en línea de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias encontró que los ratones genéticamente modificados para carecer de una molécula llamada Células Madre antígeno-1 (Sca-1) experimentaron el desarrollo normal de los huesos y mantiene la densidad ósea normal hasta bien entrado la edad adulta, pero exhibió disminuyeron dramáticamente la masa ósea y los huesos frágiles a medida que envejecían - similares a los síntomas de la osteoporosis relacionada con la edad en los seres humanos.
"En estos ratones Sca-1-deficiente, el número de células madre que normalmente dan lugar a nuevas células óseas - llamadas células madre mesenquimales - negó con la edad, lo que lleva a un menor número de células formadoras de hueso", dice el autor principal, Mortaza Bonyadi, un becario posdoctoral que condujo la investigación en los laboratorios de los co-autores principales y U de T profesores William Stanford y Jane Aubin. "Creemos que una de las razones para la osteoporosis dependiente de la edad en los seres humanos puede ser el mantenimiento defectuoso de estas células madre. Si podemos aprender Sca-1 influye en el número de células madre, que puede ser capaz de desarrollar nuevos medicamentos para combatir esta enfermedad discapacitante ".
La comprensión de las causas de la osteoporosis relacionada con la edad es pobre en comparación con la variedad después de la menopausia las hormonas impulsado, aunque la osteoporosis relacionada con la edad tiene una mayor mortalidad y morbilidad, dice Aubin, profesor en el Departamento de Genética Médica y Molecular, Departamento de Biofísica Médica y el Departamento de Biofísica Médica y el Instituto de Biomateriales e Ingeniería Biomédica (IBBME).
"Mientras que estudios previos han sugerido que los individuos de más edad - especialmente aquellas con osteoporosis - tienen menos células formadoras de hueso, esta es la primera investigación que decir, 'Te estás quedando fuera de las células formadoras de hueso por esta razón relacionada con células madre,' "ella dice.
Las células madre, que en los adultos desempeñan un papel clave en la reparación de órganos dañados, tienen la posibilidad de o bien hacer copias de sí mismos o dividirse en otros tipos de células, como las células óseas. El nuevo estudio sugiere que si la molécula Sca-1 está ausente, las células madre mesenquimales son menos propensos a hacer copias de sí mismos. Esto significa que el número de células madre se reducirá como un individuo envejece de modo que puede que no haya suficientes células madre que quedan para hacer las células óseas necesarias para mantener la densidad ósea, explica Stanford, profesor de la IBBME, un científico asociado en el Samuel Instituto de Investigación Lunenfeld en el Hospital Mount Sinaí y miembro del Centro de Enfermedades Humanas Modeling.
"Sca-1 está influyendo de alguna manera la decisión de hacer más células madre cuando la célula se divide madre", dice. "Creemos que probablemente hay muchos tipos de proteínas o moléculas que influyen en células madre auto-renovación y Sca-1 es uno de ellos. Pensamos que Sca-1 es probablemente importante en el mantenimiento de la capacidad de las células madre para hacer más células madre y que, con su pérdida, los individuos probablemente perder células madre y de médula más rápido ".
Los ratones modificados genéticamente creadas para analizar la conexión entre Sca-1 y las células madre pueden ser útiles para el estudio de las conexiones celulares y genéticos a otros tipos de enfermedades degenerativas, añade Stanford.
Otros investigadores participantes en el estudio incluyen Marc Grynpas, profesor en IBBME y el Departamento de Medicina de Laboratorio y Biopatología en la U de T y un investigador principal en el Instituto de Investigación Samuel Lunenfeld en el Hospital Monte Sinaí, así como Stephen Waldman y Danmei Liu, becarios postdoctorales en el laboratorio Grynpas. La investigación recibió fondos del Instituto de Salud Musculoesqueléticas y Artritis, los Institutos Canadienses de Investigación en Salud y la Red de Células Madre de Canadá.
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