Patofisiologia/Fundação Internacional para a osteoporose
as hormonas são possivelmente os moduladores mais cruciais da formação óssea. Está bem estabelecido que o estrogénio Lindsay, R., prevenção e tratamento da osteoporose. Lancet, 1993. 341 (8848): P. 801-5.
. lábios com hormona paratiroideia, P. fisiologia da vitamina D. Prog Biophys Mol Biol, 2006. 92(1): p. 4-8
. e, em menor grau, testosterona direta ou indiretamente através da conversão em estrogênio Seeman, E., A base estrutural da fragilidade óssea nos homens. Bone, 1999. 25(1): p. 143-7. Van Pottelbergh, I., et al. Em homens com osteoporose idiopática e seus filhos. J Clin Endocrinol Metab, 2004. 89 (10): p. 4949-53.
. são essenciais para o desenvolvimento e manutenção ideais do osso. Acredita-se que o estrogênio tenha o efeito mais direto sobre as células ósseas, interagindo com proteínas específicas, ou receptores, na superfície dos osteoblastos e osteoclastos Zallone, A., ações diretas e indiretas de estrogênio sobre osteoblastos e osteoclastos. Ann N Y Acad Sci, 2006. 1068: P. 173-9
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Essa interação desencadeia uma complexa cadeia de eventos dentro das células, aumentando a atividade de osteoblastos, enquanto, ao mesmo tempo, interferindo com osteoblastos-osteoclastos comunicação – uma das ironias da remodelação óssea é que os osteoblastos, liberação de fatores que estimulam os osteoclastos e unidade de reabsorção óssea, como veremos abaixo.
os efeitos de estrogénio são mediados através de um tipo específico de receptor de superfície celular chamado receptor de estrogénio Alfa (ERa), que se liga e transporta a hormona para o núcleo da célula, onde o complexo de hormona receptor actua como um interruptor para ligar genes específicos. ERa receptores são encontrados na superfície dos osteoblastos, como é de receptores de estrógeno-relacionados com o receptor alfa (ERRa), que pode desempenhar um papel auxiliar na regulação células ósseas Bonnelye, E. e J. E. Aubin, receptor de Estrógeno-relacionados com o receptor alfa: um mediador de estrogênio resposta no osso. J Clin Endocrinol Metab, 2005. 90 (5): p. 3115-21.
. Estudos recentes também sugerem que a globulina de ligação à hormona sexual (SHBG), que facilita a entrada de estrogénio nas células, pode também desempenhar um papel de apoio Goderie-Plomp, H. W., et al.- Hormonas sexuais endógenas, globulina ligada às hormonas sexuais e risco de fracturas vertebrais incidentes em homens e mulheres idosos: estudo de Roterdão. J Clin Endocrinol Metab, 2004. 89 (7): p. 3261-9.
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Estrogénio, é claro, é feita e secretado na corrente sanguínea, a alguma distância do osso e também tem efeitos profundos em outros tecidos, como o útero e de mama. Mas há outras moléculas de sinalização produzidas localmente que têm efeitos profundos na fisiologia óssea.
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Prostaglandins, particularly prostaglandin E2 (PGE2), stimulate both resorption and formation of bone Pilbeam, C.C., J.R. Harrison, and L.G. Raisz, Chapter 54 – Prostaglandins and Bone Metabolism, in Principles of Bone Biology (Second Edition), J.P. Bilezikian, L.G. Raisz, and G.A. Rodan, Editors. 2002, Academic Press: San Diego. p. 979-994
. PGE2 é um lípido formado em várias células ósseas a partir de um precursor chamado ácido araquidônico. O primeiro passo para a síntese da PGE2 é realizado por uma enzima chamada ciclooxigenase 2 (COX2) e os inibidores desta enzima podem prevenir a formação óssea em resposta a stress mecânico em animais Forwood, M. R., A ciclo-oxigenase indutível (COX-2) media a indução da formação óssea por carga mecânica in vivo. J Bone Miner Res, 1996. 11 (11): p. 1688-93.
. A PGE2 pode ser necessária para a formação óssea induzida pelo exercício.
Existe evidência de que o risco de fractura está aumentado em pessoas a tomar anti-inflamatórios não esteróides que inibem a COX-2 Carbone, L. D., et al., Associação entre a densidade mineral óssea e o uso de anti-inflamatórios não esteróides e aspirina: impacto da selectividade da cicloxigenase. J Bone Miner Res, 2003. 18( 10): p. 1795-802
também pode aumentar. Outro conjunto de moléculas lipídicas que parecem regular a remodelação óssea são os leucotrienos. Também derivado do ácido aracidónico, estes têm sido encontrados para reduzir a densidade óssea em ratinhos Traianedes, K., et al. Os metabolitos 5-lipoxigenase inibem a formação óssea in vitro. Endocrinology, 1998. 139 (7): p. 3178-84.
.a forma como qualquer uma destas hormonas tem impacto na remodelação óssea depende da forma como alteram a actividade dos osteoclastos e/ou osteoblastos. Receptores específicos da superfície celular ajudam a transmitir sinais de fora das células ósseas para o núcleo celular, onde diferentes genes que regulam a atividade celular podem ser ligados ou desligados. Estes incluem receptores para proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) uma família de proteínas que são indutores potentes da formação óssea.foram encontrados receptores BMP na superfície de células precursoras de osteoblastos, Mbalaviele, G., et al., Beta-catenina e BMP – 2 sinergizam para promover a diferenciação dos osteoblastos e a nova formação óssea. J Cell Biochem, 2005. 94 (2): p. 403-18.
. Outro receptor de superfície celular chamado de receptor de proteína 5 de baixa densidade (LDL), um receptor Wnt, também pode ser importante para a formação óssea, pois a perda de LRP5 em animais leva a osteoporose grave Gong, Y., et al., A proteína 5 relacionada com o receptor LDL (LRP5) afecta o crescimento ósseo e o desenvolvimento ocular. Cell, 2001. 107 (4): p. 513-23.
. Os receptores BMP e LRP5 podem cooperar para estimular a acção dos osteoblastos, embora não tenha sido clarificada a forma exacta como tal pode ocorrer.Sclerostina, produto do gene SOST e expresso pelos osteócitos, liga-se ao receptor LRP5/6 nos osteoblastos e inibe a sinalização Wnt, conduzindo a uma diminuição na formação óssea de Bonewald, L. F., o espantoso osteócito. J Bone Miner Res, 2011. 26 (2): p. 229-38.
Li, X., et al., Sclerostin liga-se ao LRP5/6 e antagoniza a sinalização canônica Wnt. J Biol Chem, 2005. 280 (20): p. 19883-7.
. A hormona paratiroideia (PTH) e a carga mecânica diminuem a secreção de esclerostina pelos esteócitos Bellido, T., et al. O aumento crónico da hormona paratiroideia nos ratinhos reduz a expressão da esclerostina pelos osteócitos: um novo mecanismo de controlo hormonal da osteoblastogénese.Endocrinology, 2005. 146 (11): p. 4577-83. Robling, A. G., et al., A estimulação mecânica do osso in vivo reduz a expressão osteocitária de Sost / sclerostina. J Biol Chem, 2008. 283 (9): p. 5866-75.
. Um anticorpo contra a esclerostina foi desenvolvido como um fármaco potencial com propriedades potentes na força óssea. Read more on anabolics as treatments.
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Um receptor de superfície celular chamado RANK (para ativador de receptor da NFkB) prods osteoclastas precursoras células para se desenvolver em osteoclastos totalmente diferenciados quando o RANK é ativado por seu parceiro cognato RANK ligand (RANKL) Yasuda, H., et al. O factor de diferenciação osteoclastica é um ligante para a osteoprotegerina/factor inibidor da osteoclastogénese e é idêntico ao TRANCE / RANKL. Proc Natl Acad Sci U S A, 1998. 95 (7): p. 3597-602. Lacey, D. L., et al. Osteoprotegerina é uma citoquina que regula a diferenciação e activação dos osteoclastos. Cell, 1998. 93 (2): p. 165-76.
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RANKL, na verdade, é produzida por osteoblastos e é um de, talvez, muitas moléculas sinalizadoras que facilitam o cross-talk entre os osteoblastos e osteoclastos e ajudar a coordenar remodelação óssea Theill, L. E., W. J. Boyle, e J. M. Penninger, RANK-L e RANK: células T, perda óssea, e de mamíferos evolução. Annu Rev Immunol, 2002. 20: p. 795-823.
. Osteoprotegerina, outra proteína libertada pelos osteoblastos Suda, T., et al., Modulação da diferenciação osteoclastica e função pelos novos membros das famílias do receptor do fator de necrose tumoral e ligando. Endocr Rev, 1999. 20 (3): p. 345-57.
, também pode se ligar a RANKL, atuando como um chamariz para evitar que RANK e RANKL entrem em contato. O equilíbrio entre RANCL/osteoprotegerina pode ser crucial na osteoporose. De facto, estudos em animais demonstraram que o aumento da produção de osteoprotegerina conduz a um aumento da massa óssea, enquanto a perda da proteína conduz à osteoporose e ao aumento das fracturas Bucay, N., et al. os ratinhos com deficiência em osteoprotegerina desenvolvem osteoporose precoce e calcificação arterial. Genes Dev, 1998. 12 (9): p. 1260-8.
. Os inibidores do RANKL também mostraram potencial tratamento para a osteoporose em seres humanos.
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. um segundo sistema de sinalização celular complementar que ajuda a formação e ativação de osteoclastos também foi descoberto nos últimos anos. Na ausência da proteína 12 (DAP12) activadora do DNAX e do Receptor Fc common γ chain (FcRy), dois receptores da superfície celular, os ratinhos desenvolvem osteoporose grave-o oposto exacto da osteoporose – caracterizada por um aumento dramático da densidade óssea Mocsai, A., et al., As proteínas adaptadoras imunomoduladoras DAP12 e a cadeia gama do receptor Fc (FcRgamma) regulam o desenvolvimento de osteoclastos funcionais através da tirosina cinase Syk. Proc Natl Acad Sci U S A, 2004. 101 (16): p. 6158-63. Koga, T., et al. Os sinais costimulatórios mediados pelo motivo ITAM cooperam com RANKL para homeostase óssea. Nature, 2004. 428 (6984): P. 758-63.
. Estes dois receptores da superfície celular interagem com um grupo de proteínas na célula chamada ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activation motif) adaptador proteínas para causar um aumento no cálcio intracelular.os estudos de
sugerem que as vias RANK/RANKL e mediadas pelo ITAM cooperaram para induzir a actividade total dos osteoclastos. Estas duas vias podem convergir para ativar uma proteína chamada fator nuclear das células T ativadas (NFAT) c1. A NFATc1 serve como um interruptor principal para a reabsorção óssea porque se liga aos genes que as células precursoras dos osteoclastos precisam para se tornarem osteoclastos totalmente ativos Takayanagi, H., insight mecanicista sobre a diferenciação osteoclastica na osteoimmunologia. J Mol Med (Berl), 2005. 83 (3): p. 170-9.
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