Μελέτη της επίδρασης της έλλειψης της ApoA-I στην οστεοβλαστική φωλεά του μυελού των οστών σε πειραματικά μοντέλα ποντικών

• Κύριος συγγραφέας: Παπαδημητρίου Ολιβγέρη, Ιωάννα
• Άλλοι συγγραφείς: Σύγγελος, Σπυρίδων
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Απολιπρωτείνη Α-1; Οστεοβλάστης; Οστικός μεταβολισμός; Apoliprotein A-1; Osteoblast; Bone metabolism

Εισαγωγή: Πρόσφατα δεδομένα αποδεικνύουν ότι υπάρχει στενή σχέση μεταξύ του οστικού και του λιπιδιακού μεταβολισμού. Πειράματα που έχουν εκπονηθεί στο εργαστήριο μας έδειξαν ότι η ανεπάρκεια της Απολιποπρωτεΐνης ΑI (ΑpοΑ-Ι), του κύριου ρυθμιστή της βιογένεσης της λιποπρωτεΐνης υψηλής πυκνότητας (HDL), έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της οστεοβλαστικής λειτουργίας και την ελάττωση της οστικής μάζας σε πειραματικά μοντέλα ποντικών. Με κίνητρο αυτά τα ευρήματα στην παρούσα μελέτη στοχεύουμε στην περαιτέρω διερεύνηση της επίδρασης της έλλειψης ApoA-I στην οστεοβλάστικη φωλεά του μυελού των οστών σε ποντίκια. Μέθοδοι: Χρησιμοποιήσαμε αρσενικά ποντίκια C57BL/6 άγριου τύπου (WT) και ApoA-I knock out ποντίκια (ApoA-I-/-) ηλικίας 12 εβδομάδων (5 ζώα/ομάδα). Αφού θυσιάστηκαν, αφαιρέθηκαν τα μηριαία οστά και πραγματοποιήθηκε λήψη των ολικών κυττάρων του μυελού των οστών (WBMCs) με την διαδικασία του flashing. Χρησιμοποιώντας την qRT-PCR στα WBMC και των δύο υπό εξέταση ομάδων ζώων, εξετάσαμε τα επίπεδα έκφρασης των οστεοβλαστικών γονιδίων Runx2, Αnexin ΙΙ (ANXA2), και Alcam1, του ανταγωνιστή του μονοπατιού WNT, SOST, του αναστολέα επιμετάλλωσης Osteopontin (Spp1), της διαμεμβρανικής πρωτεΐνης Ν-καντχερίνης και το σύμπλεγμα των υποδοχέων LRP5/6. Τέλος αναλύθηκαν μόρια που εμπλέκονται στη σηματοδότηση NOTCH, Jagged-1/NOTCH-1,2, που αποτελούν κρίσιμους ρυθμιστές της διαφοροποίησης και της λειτουργίας των οστεοβλαστών. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα της rt-PCR φανέρωσαν ότι τα επίπεδα έκφρασης των σχετιζόμενων με τους οστεοβλάστες γονιδίων Runx2, Anxa2 και Alcam1 εμφάνισαν στατιστικά σημαντική μείωση στα ApoA-Ι-/- σε σύγκριση με τα φυσιολογικά ζώα (p= 0.001*, 0.01* και 0.0001*, αντίστοιχα). Αντιθέτως, η έκφραση των μονοπατιών που ρυθμίζουν αρνητικά την οστεοβλαστογένεση, NOTCH-2/Jagged-1, Ν-καντχερίνης/LRP5/6 ενισχύθηκε σημαντικά στα ποντίκια ΑpοΑ-Ι-/- (0,1276, 0,016*, 0,1278, 0,016* και 0,6, αντίστοιχα). Είναι ενδιαφέρον ότι η έκφραση των δεικτών της όψιμης φάσης της ωρίμανσης των οστεοβλαστών SOST και Osteopontin δεν εμφάνισε σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο υπό μελέτη ομάδων ποντικών (p=0,85 και p=0,0764, αντίστοιχα). Συζήτηση και συμπεράσματα: Εδώ διερευνήθηκε περαιτέρω η επίδραση της έλλειψης ApoA-I στην οστεοβλαστική φωλεά. Προτείνουμε λοιπόν ότι η μειωμένη οστεοβλαστική λειτουργία που εμφανίζεται στα ΑpοΑ-Ι-/- ποντίκια οφείλεται τόσο στη μείωση της έκφρασης των μορίων που διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην οστεοβλαστική λειτουργία όσο και στην ενεργοποίηση παραγόντων και σηματοδοτικών μονοπατιών που αναστέλλουν την οστεοβλαστική διαφοροποίηση και ενεργοποίηση. Ειδικότερα, τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι είναι πιθανό η έλλειψη ApoA-Ι να επηρεάζει κυρίως τα πρώτα και όχι τα τελευταία στάδια της οστεοβλαστικής ωρίμανσης. Συμπερασματικά, η μελέτη μας παρέχει νέα δεδομένα σχετικά με το ρόλο της ApoA-Ι, και συνεπώς της HDL, στην οστεοβλαστική διαφοροποίηση και λειτουργία. Δεδομένου ότι οι οστεοβλάστες συμμετέχουν στην παθοβιολογία πολυάριθμων μεταβολικών και νεοπλασματικών παθολογιών, τα ευρήματά μας εισηγούνται την ενδιαφέρουσα πιθανότητα οι θεραπευτικές στρατηγικές κατά της ΑpοΑ-Ι να προστεθούν στο θεραπευτικό οπλοστάσιο ενάντια στις ασθένειες που σχετίζονται με τον οστικό μεταβολισμό, όπως η οστεοπόρωση και οι οστικές μεταστάσεις.