Erich Fradinger. clase 3 de abril de 2013

Transcripción

1 Osteoblasto y Osteocito. Osteoclasto. Proteínas de matríz ósea y mineralización Erich Fradinger clase 3 de abril de 2013

2 COMPOSICION OSEA CELULAS osteoblastos Osteocitos Osteoclastos PROTEINAS COLAGENAS (Tipo I) NO COLAGENAS Proteoglicanos Glicoproteínas: Fosfatasa alcalina Osteonectina RGD-Proteínas: GLA-Proteínas: Trombospondina Fibronectina Vitronectina OP,BSP BGP, MGP

3 α 1 α 2 α 1 CADENAS FIBRILLA FIBRA COLAGENO

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6 Colágeno tipo I Estructura, de base, une a proteinas que nuclean a la hidroxiapatita.

7 PROTEINAS NO COLAGENAS Proteoglicanos Glicoproteínas: Fosfatasa alcalina Osteonectina RGD-Proteínas: GLA-Proteínas: Trombospondina Fibronectina Vitronectina OP,BSP BGP, MGP

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9 RGD proteínas Fibronectina Vitronectina Fibrilina Osteopontina Sialoproteina ósea.

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13 Glicoproteínas Fosfatasa alcalina: hidroliza pirofosfato (inhibidor de cristalización). Osteonectina: media la aposición de hidroxiapatita.

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15 Gla-proteinas Osteocalcina: 3 residuos gama-carboxilados (proceso vitamina K dependiente). Matrix gla-protein: podria regular el metabolismo del cartilago.

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17 OSTEOCLASTOS

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21 OSTEOPETROSIS pobre en OC BF dism.

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24 Calcif Tissue Int 1982 May;34(3):311 Role of osteoblasts in hormonal control of bone resorption - a hypothesis. Rodan GA, Martin TJ. Endocrinology 1988 Nov;123(5): Osteoblastic cells are involved in osteoclast formation. Takahashi N, Akatsu T, Udagawa N, Sasaki T, Yamaguchi A, Moseley JM, Martin TJ, Suda T.

25 Diferenciación del osteoclasto Progenitores osteoclásticos Proliferación Precursor osteoclástico Diferenciación Osteoclasto multinucleado Quimiotaxis Osteoclasto funcional Osteoblastos HUESO

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27 RANK RANKL

28 X

29 X

30 X

31 Alta OPG, mas densidad y menor numero de ocl

32 srankl genera ocl sin obl.

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34 IL TNFi PTH-1.25 OPG

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38 OSTEOPETROSIS pobre en OC BF dism K

39 CELULAS RANK -/- + RANKL + PTH = no osteoclastos + RANKL = no osteoclastos + RANKL + IL1 = no osteoclastos + TNF alfa = si osteoclastos, por lo tanto hay un mecanismo INDEPENDIENTE de RANKL.

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41 1) Rankl rank,via NFATc1 promueve expresión de Dend cell transmembrane protein y de ATP6vod2, promotoras de fusión con otros oc mononucleares. J Musculoskelet Neuronal Interact 2008; 8(3):

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45 Sin integrina, no hay resorción Sin c-src (tyr- kinasa) no hay resorción Sin proteina adapt sissss TALINA, tampoco

46 Syk.= Tyr kinasa esencial. Syk -/- osteopetrosis Fosforila Vav3 (factor intercambiador de guaninas). Vav3-/- =osteopetrosis. Vav 3 favorece pasaje de Rac gdp a gtp.

47 IBMS BoneKEy February;8(2):74-83 Rac gtp asocia microtubulos con vesic lisosomales y entregan a membrana La formación de ruffled border tb requiere sinaptotagmina VII, que tb actúa en secrecion de proteinas osteoblasticas.

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53 OSTEOPETROSIS rica en OC, sin capac resortiva BF aum la presencia de oc y no tanto su actividad resortiva, sería esencial para la actividad de los obl

54 Es el osteoclasto sólo una célula reabsortiva? C fos -/-: OC NO, OBL SI: PTH intermitente no tiene efectos anabólicos C src -/-: OC SI, OBL SI: PTH interm tiene efectos anabólicos. Rol de Atp6vOd2 Síntesis de Tnf alfa, IL1, IL6 Etc!

55 OSTEOBLASTOS

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62 Mediador de mineralización

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64 Vía Wnt y osteoblastos

65 3 2 1 Wnt signaling FORMACION OSEA

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68 Favorece union de Wnt a receptor

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70 3 2 1 Wnt signaling FORMACION OSEA

71 3 1 Wnt signaling FORMACION OSEA

72 3 2 1 Wnt signaling FORMACION OSEA

73 1) Van Buchem, Sclerosteosis 2) Mutaciones inactivantes de LRP5 : baja masa ósea 3) Sobre-expresión de DKK1: baja masa ósea 4) KO DKK1 protege de pérdida ósea post-ovx

74 OSTEOCITOS

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76 OSTEOCITOS Direccionar los oc hacia los lugares donde se requiere remodelacion Produccion de factores que influyen en la generacion de ob y oc Mediadores de la adaptacion homeostatica del hueso a la carga mecanica Control de mineralizacion

77 IMPORTANCIA DE LOS OSTEOCITOS

78 La falta de carga incrementa la apoptosis de osteocitos y osteoblastos

79 Recién a los 18 días aumenta el nºde osteoclastos La apoptosis osteocítica es señal de reclutamiento de clastos

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82 CONCLUSIONES Se presenta evidencia de que la apoptosis osteocitica es un efecto DIRECTO de la falta de carga. La respuesta rápida de la falta de carga es muerte de osteocitos y osteoblastos. La respuesta lenta es el aumento de clastos.

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84 CARGA SEÑAL BIOQUIMICA

85 Detección = Apertura del stretch-activated cation channel y L-type voltage sensitive calcium channel

86 Respuesta temprana: transferencia de energia mecanica a las integrinas y cadherinas. Conversión a energía quimica via Src-fosforilación. Transferencia de energia mecanica a proteinas de adhesion. La energia es transmitida a quimica por fosforilaciones

87 Formación de mecanosoma = asciación de CMS con proteínas capaces de translocar al nucleo.

88 Journal Cell Biochem 2003:88:

89 CARGA SEÑAL BIOQUIMICA LANYON : RECEPTOR ALFA DE E2 ( por lo menos UNO de los mecanismos ligados al sensado de carga).

90 La respuesta adaptativa a la carga es MENOS efectiva en células que no tienen receptor alfa de E Lanyon, et al :Nature 2003:424

91 CARGA SEÑAL BIOQUIMICA LANYON : RECEPTOR ALFA DE E2 Otros : Integrinas, ERKs Kinasas, IGF1

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95 CARGA SEÑAL BIOQUIMICA LANYON : RECEPTOR ALFA DE E2 Otros : Integrinas, ERKs, IGF1 MANOLAGAS : sclerostina

96 OSTEOCITOS CARGA Disminuye Scl SCLEROSTINA - CÉLULA MESENQUIMATICA OSTEOBLASTO DIFERENCIADO

97 conex 43 y Gap junctions

98 Connexin: unidad monomérica Connexon o hemichannel: hexámero Gap junction: 2 hemichannels

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101 REMODELACION

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103 30% 70% Endocrine Reviews, February 2011, 32(1):31 63

104 COMUNICACIÓN OBL- OCL

105 INICIACION

106 Desde lining cells

107 RANKL M-CSF

108 Desde osteocitos

109 a los 18 días aumenta el nºde osteoclastos La apoptosis osteocítica es señal de reclutamiento de clastos

110 TRANSICION

111 1) LIBERACION DE TGFB, IGF1-IGF2- BMP2, ETC!!!!!! TGF-β1-induced Migration of Bone Mesenchymal Stem Cells Couples Bone Resorption and Formation. Nature, 2009 Pero, como vimos en osteopetrosis rica en ocl, la actividad no sería lo único. Tambien tienen su rol como célula

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113 2) SECRETA FACTORES DIFERENCIANTES DE LINEA OBL : TRAP SPHINGOSINE 1 PDGF Mim1 IGF1 - TGFB SECRETA TNF ALFA, IL1, IL6

114 EPHRINS

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117 4) INTERACCION CON n FACTORES CIRCULANTES

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120 FINALIZACION Sclerostina?: quiescencia del obl otras señales osteocíticas?

121 Proxima clase Leptina y hueso Serotonina y hueso Marcadores