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Gli osteoblasti mettono un “elmo”: il nuovo modo di condurre la guerra all’osteoporosi

L’osteoporosi colpisce più di 200 milioni di persone in tutto il mondo e provoca fratture ossee in 1 donna su 3 e 1 uomo su 5 di età superiore ai 50 anni. La perdita ossea si osserva anche nell’artrite reumatoide, una condizione infiammatoria dolorosa che colpisce fino all’1% dei persone, tra cui più di 1,3 milioni di americani. La degradazione ossea e la successiva riparazione vengono messe a punto attraverso complesse interazioni tra le cellule che degradano l’osso, gli osteoclasti e quelle che producono nuova matrice ossea. La semplice eliminazione degli osteoclasti, quindi, non è sempre l’approccio migliore per trattare la perdita ossea patologica. Invece, è stato trovato un “nodo di segnalazione” negli osteoclasti che regola la loro funzione nel degradare l’osso, ma non riduce il loro numero. Una nuova scoperta sull’osteoporosi suggerisce un potenziale obiettivo terapeutico per la malattia delle ossa fragili e per la perdita ossea dovuta all’artrite reumatoide.

I risultati dei ricercatori della School of Medicine dell’Università della Virginia e dei loro collaboratori aiutano a spiegare perché le cellule ossee specializzate chiamate osteoclasti iniziano a scomporre più osso di quello che il corpo sostituisce. Con ulteriori ricerche, gli scienziati un giorno potrebbero essere in grado di individuare la causa sottostante per prevenire o curare la perdita ossea. La scoperta suggerisce anche una risposta al motivo per cui alcuni precedenti tentativi di sviluppare trattamenti per l’osteoporosi hanno prodotto risultati deludenti. Il ricercatore Kodi Ravichandran, PhD, presidente del Dipartimento di microbiologia, immunologia e biologia del cancro dell’UVA, ha notato il potenziale dei risultati per informare gli sforzi per sviluppare trattamenti migliori per l’osteoporosi: “In questo studio, abbiamo identificato fattori precedentemente non apprezzati che contribuiscono alla funzione degli osteoclasti che è davvero emozionante e apre nuove strade da perseguire”.

Gli scienziati sono ansiosi di capire cosa causa questa perdita ossea e di sviluppare nuovi modi per trattarla e prevenirla. Il dottor Ravichandran e il suo team hanno trovato un importante contributore, una proteina cellulare chiamata ELMO1. Questa proteina, hanno scoperto, promuove l’attività degli osteoclasti che rimuovono l’osso. Mentre gli osteoclasti possono sembrare “cattivi” perché rimuovono l’osso, sono fondamentali per la salute delle ossa, poiché normalmente rimuovono quel tanto che basta per stimolare la nuova crescita ossea. Il problema sorge quando gli osteoclasti diventano troppo aggressivi e rimuovono più osso di quanto il corpo ne produca. Quindi la densità ossea ne risente e le ossa si indeboliscono. Questa eccessiva degradazione ossea è probabilmente influenzata da fattori genetici, affermano i ricercatori. Notano che molti dei geni e delle proteine ​​​​legati a ELMO1 sono stati precedentemente associati a disturbi ossei e alla funzione degli osteoclasti.

La proteina adattatrice citoplasmatica ELMO1 è stata originariamente identificata come un componente del meccanismo che facilita la fagocitosi delle cellule apoptotiche, dai nematodi all’uomo. In questo contesto, è stato dimostrato che ELMO1 si associa alle proteine ​​DOCK1 e Rac-1 per mediare la riorganizzazione del citoscheletro che porta all’assorbimento dei detriti cellulari. In modo incoraggiante, i ricercatori sono stati in grado di prevenire la perdita ossea nei topi di laboratorio bloccando ELMO1, incluso in due diversi modelli di artrite reumatoide. Ciò suggerisce che i medici potrebbero essere in grado di indirizzare la proteina nelle persone come un modo per trattare o prevenire la perdita ossea causata dall’osteoporosi e dall’artrite reumatoide, affermano i ricercatori. Notano che gli sforzi precedenti per trattare l’osteoporosi prendendo di mira gli osteoclasti hanno avuto solo un successo misto e offrono una potenziale spiegazione del perché.

Ovvero, che gli osteoclasti non solo rimuovono l’osso, ma svolgono un ruolo nel chiamare altre cellule a fare la sostituzione dell’osso. I ricercatori hanno utilizzato un peptide per indirizzare l’attività di ELMO1 e sono stati in grado di inibire la degradazione della matrice ossea negli osteoclasti in coltura senza alterarne il numero. Pertanto, prendere di mira ELMO1 può offrire un’opzione migliore rispetto alla semplice guerra agli osteoclasti con farmaci come l’alendronato, lo zoledronato e altri inibitori degli osteoclasti. Gli scienziati sperano che questi nuovi regolatori degli osteoclasti identificati nel nostro studio possano essere sviluppati in futuri trattamenti per condizioni di eccessiva perdita ossea come l’osteoporosi, l’artrite reumatoide e diverse altre forme di artrite senza terapie soddisfacenti.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Arandjelovic S.et al. Nat Commun 2021; 12(1):4974.

Liang X et al. Front Cell Dev Biol 2021 Jul; 9:702916.

Arandjelovic S et al. Nat Immunol. 2019; 20:141–51.

Mesner LD et al. PLoS Genet. 2019; 15:e1008123.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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