El estrógeno regula los cambios patológicos de los huesos a través de las células del revestimiento óseo

La hormona sexual femenina estrógeno juega un papel importante en la estabilidad estructural de los huesos. Sin embargo, hasta la fecha, no estaba claro exactamente qué células estaban involucradas en la función protectora de la hormona para prevenir cambios en la densidad ósea. Los investigadores de Vetmeduni Viena pudieron demostrar por primera vez que el estrógeno utiliza un determinado tipo de célula como “mediador” para sus efectos beneficiosos sobre los huesos. Cuando el estrógeno se une a estas llamadas “células de revestimiento óseo”, que cubren las superficies óseas, regula la expresión de una proteína llamada RANKL en estas células. La deficiencia de estrógeno conduce a la expresión descontrolada de RANKL, que puede desencadenar cambios patológicos en los huesos. Los resultados fueron publicados en  Scientific Reports .

La hormona sexual femenina más importante, el estrógeno, juega un papel crucial en la regulación de la masa ósea. Se sabe que la deficiencia de estrógeno es una de las principales causas de la osteoporosis posmenopáusica o debilidad ósea. La estabilidad esquelética y los cambios esqueléticos patológicos dependen directamente de la disponibilidad de la hormona y su interacción con las células óseas.

Sin embargo, hasta ahora, aún se desconocían las células diana reales responsables de mediar el efecto del estrógeno en el hueso. Los investigadores de Vetmeduni Viena ahora han demostrado que las células del revestimiento óseo actúan como “guardianes” de la hormona. Al unirse a estas células, el estrógeno controla la expresión de RANKL, un factor importante en el recambio y remodelado óseo.

El estrógeno utiliza un determinado tipo de célula para mediar su efecto sobre la densidad ósea

El desarrollo de la estructura ósea depende de un complejo sistema de hormonas y proteínas. Un componente importante es la molécula de señalización RANKL. Influye en el desarrollo de células especiales, los llamados osteoclastos que son responsables de la reabsorción ósea. La falta de estrógeno o de los receptores celulares correspondientes donde puede unirse da como resultado la sobreproducción de RANKL, lo que desencadena una variedad de cambios óseos patológicos.

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Varios estudios confirman el papel de los estrógenos en la regulación de la producción de RANKL y, por lo tanto, en la protección de la integridad esquelética. “Sin embargo, a qué células debe unirse para tener este efecto ha sido un tema de debate”, dice el director del estudio, Reinhold Erben, de la Unidad de Fisiología, Fisiopatología y Endocrinología Experimental. “Ahora pudimos confirmar que el efecto del estrógeno en el hueso ocurre principalmente a través de la unión a las células del revestimiento óseo”.

Las células del revestimiento óseo cubren las superficies óseas y entran en contacto con otras células óseas, como los osteocitos que residen dentro de los huesos, a través del contacto de célula a célula. Se sospechaba que participaban en la regulación de la reabsorción ósea a través de los osteoclastos. El hecho de que las células del revestimiento óseo, como células diana de los estrógenos, desempeñen un papel en el mantenimiento óseo confirma esta sospecha.

Las células de los tejidos que rodean los huesos actúan como mediadores del efecto hormonal.

Erben y su equipo basaron su estudio en el uso de un modelo de ratón especial y nuevos métodos experimentales. “Utilizamos diferentes grupos de ratones, en los que se inactivaba el receptor de estrógeno o RANKL en células hematopoyéticas o en células mesenquimales, para poder identificar las células diana de la hormona. El efecto que buscábamos se encontró solo en las células mesenquimales”, explica Erben.

Para identificar las células, el equipo de investigación utilizó un método especial llamado  microdisección de captura láser para separar exactamente  los tipos de células individuales del tejido restante. Luego determinaron la frecuencia del gen mediante análisis de ARN y pudieron confirmar que las células del revestimiento óseo eran las células diana primarias. “Las células del revestimiento óseo también tienen sentido como guardianes o mediadores del efecto de la hormona unida debido a su posición en el hueso y su conexión con las otras células óseas”, dice Erben. “Se necesitan estudios futuros para responder si otras hormonas también influyen en el recambio óseo a través de este tipo de células o si usan otras células. El objetivo de nuestro estudio era simplemente responder a la pregunta de cómo funciona la interacción del estrógeno con el hueso”.

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El artículo “ Estrogen Regulates Bone Turnover by Targeting RANKL Expression in Bone Lining Cells” de Carmen Streicher, Alexandra Heyny, Olena Andrukhova, Barbara Haigl, Svetlana Slavic, Christiane Schüler, Karoline Kollmann, Ingrid Kantner, Veronika Sexl, Miriam Kleiter, Lorenz C. Hofbauer, Paul J. Kostenuik y Reinhold G. Erben se publicó en Scientific Reports.

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