Investigadores identifican proteína implicada en la osteoporosis, periodontitis, y artritis

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Investigadores del Hospital for Special Surgery, en colaboración con investigadores de otras instituciones, han contribuido al descubrimiento de que un gen llamado factor regulador de interferón-8 (IRF-8) que está involucrado en el desarrollo de enfermedades como la periodontitis (enfermedad de las encías), la artritis reumatoide y la osteoporosis. El estudio, que se publicó el 30 de agosto en línea, en la revista Nature Medicine, podría conducir a nuevos tratamientos en el futuro.

«El estudio no tiene aplicaciones terapéuticas inmediatas, sino que se abre una nueva vía de investigación que podría ayudar a identificar nuevos enfoques terapéuticos o intervenciones para el tratamiento de enfermedades como la periodontitis, la artritis reumatoide o la osteoporosis», dijo Zhao Baohong, Ph.D. , autor principal del estudio y becario del Programa de investigación en artritis y degeneración tisular en el Hospital for Special Surgery con sede en Nueva York.

En concreto, los investigadores descubrieron que la regulación a la baja (downregulation) de la IRF-8 (el gen produce menos proteína IRF-8) aumenta la producción de las células llamadas osteoclastos, que son responsables de romper los huesos. Un osteoblasto es un tipo de célula que es responsable de la formación de hueso y un osteoclasto es un tipo de célula que rompe el tejido óseo (resorción ósea). En los seres humanos y animales, la formación de hueso y la resorción ósea están estrechamente unidas, procesos involucrados en la remodelación del hueso normal. Mejorar el desarrollo de los osteoclastos, sin embargo, puede crear canales y cavidades que son características de enfermedades como la periodontitis, la osteoporosis y la artritis reumatoide.

Las investigaciones previas han pasado un tiempo identificando genes que son regulados positivamente en un mayor desarrollo de los osteoclastos, como NFATc1, pero pocos estudios han identificado genes que son regulados a la baja en el proceso. Para llenar este vacío de conocimientos, los científicos del Hospital for Special Surgery, en colaboración con investigadores de otras instituciones, utilizaron la tecnología de microarrays para llevar identificar genes que son regulados a la baja durante la formación de los osteoclastos. Ellos encontraron que la expresión de la FIC-8 se redujo en un 75 por ciento en las fases iniciales del desarrollo de los osteoclastos.

Luego, los investigadores modificaron genéticamente a ratones para ser deficiente en IRF-8 y se les realizó estudios de rayos X y tomografía computarizada (CT) para analizar la influencia de IRF-8 sobre el hueso. Ellos descubrieron que los ratones que habían disminuido la masa ósea y tenían osteoporosis severa. Los experimentos demostraron que esto no era debido a una disminución del número de osteoblastos, pero debido a un mayor número de osteoclastos. Los investigadores concluyeron que IRF-8 suprime la producción de los osteoclastos.

Las pruebas en células humanas confirmaron estos resultados. Esto incluyó un estudio que mostró que el silenciamiento de IRF-8 dio como resultado una mayor producción de los osteoclastos. En otras palabras, la disminución de la FIC-8 significa más los osteoclastos se producen.

Esto llevó a los investigadores a examinar el efecto de la FIC-8 sobre la actividad de una proteína llamada NFATc1 que se había informado anteriormente a interactuar con IRF-8. Ellos encontraron que IRF-8 inhibe la función y la expresión de NFATc1. Esto tiene sentido ya que la regulación positiva de NFATc1 está implicado en la activación de los osteoclastos, las células precursoras que se convierten en los osteoclastos.

«Este es el primer documento para identificar que IRF-8 es un nuevo factor inhibidor clave en osteoclastogénesis [producción de osteoclastos]», dijo el Dr. Zhao. «Esperamos que la comprensión de este gen puede contribuir a la comprensión de la red de regulación de la osteoclastogénesis y dar lugar a nuevos enfoques terapéuticos en el futuro.»

Fuente: Eurekalert

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