La base molecolare del fenotipo clinico nelle malattie ossee è normalmente associata con anormalie strutturali della matrice extracellulare e/o sue proprietà.
Più recentemente, il malfunzionamento cellulare è stato identificato come un fattore concomitante di causa e maggiore attenzione si è concentrata sulla differenziazione delle cellule staminali.

L'osteogenesi imperfetta classica è un prototipo per le displasie ossee ereditarie; ha trasmissione genetica dominante ed è causata da mutazioni nei geni che codificano per il collagene I, la proteina più abbondante nel tessuto osseo.

Utilizzando il topo Brtl, un modello ben caratterizzato per osteogenesi imperfetta dominante moderatamente grave, è stata dimostrata una riduzione nella differenziazione delle cellule progenitrici del midollo osseo verso gli osteoblasti.

Nelle cellule staminali mesenchimali mutanti, l'espressione di marcatori osteoblastici precoci ( Runx2 e SP7 ) e tardivi ( COL1A1 e Ibsp ) è stata significativamente ridotta rispetto al wild type ( WT ).

Al contrario, le cellule staminali mesenchimali mutanti hanno generato più unità di adipociti formanti colonia rispetto al wild-type, con più adipociti per colonia, e aumento del numero e delle dimensioni delle gocce di trigliceridi per cellula.

La upregulation autofagica è stata dimostrata anche nelle cellule staminali mesenchimali adulte mutanti differenziate verso la linea osteogenica come conseguenza dello stress del reticolo endoplasmatico dovuto a ritenzione di collagene mutante.

Il trattamento dei topi Brtl con l'inibitore del proteasoma Bortezomib ( Velcade ) ha migliorato sia la differenziazione degli osteoblasti in vitro sia le proprietà ossee in vivo, come dimostrato da un saggio delle unità di adipociti formanti colonia e dalla tomografia computerizzata quantitativa periferica sulle ossa lunghe, rispettivamente.

Questo è il primo rapporto di differenziazione di cellule staminali mesenchimali compromessa a osteoblasti nella osteogenesi imperfetta e individua un nuovo potenziale obiettivo per il trattamento farmacologico del disturbo. ( Xagena_2012 )

Gioia R et al, Stem Cells 2012; 30: 1465-1476

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