El secretoma de los osteocitos estimulados mecánicamente modula la función de las células mesenquimales

• Autores: Álvaro Tablado-Molinera, Irene Gutiérrez-Rojas, Luis Álvarez-Carrión, Irene Tirado-Cabrera, Sara Heredero-Jiménez, Arancha R Gortázar, Juan Antonio Ardura Rodríguez
• Localización: Revista de Osteoporosis y Metabolismo Mineral, ISSN-e 2173-2345, ISSN 1889-836X, Vol. 15, Nº. 1, 2023, págs. 21-28
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • The secretome of mechanically stimulated osteocytes modulates mesenchymal cell function
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    Resumen El esqueleto es un órgano metabólicamente activo que se remodela continuamente a la largo de nuestra vida. Esta remodelación implica un equilibrio entre la formación de hueso llevada a cabo por los osteoblastos y la resorción por los osteoclastos. Los osteocitos son los encargados de regular estos dos procesos y su estimulación mecánica, es esencial para mantener el buen funcionamiento óseo y prevenir enfermedades como la osteoporosis. La estimulación de los osteocitos provoca una alteración en la producción y secreción de moléculas de señalización que regulan la actividad de los osteoblastos y los osteoclastos. Las células madre mesenquimales han sido propuestas como posible terapia celular para la regeneración de distintos tejidos, incluido el tejido óseo. Hipotetizamos en el presente estudio que el secretoma de células osteocíticas de ratón estimuladas mecánicamente afecta a la capacidad proliferativa, adhesiva y a la expresión génica de células mesenquimales indiferenciadas y células mesenquimales preosteoblásticas. Para ello, se analizaron los procesos biológicos mencionados en líneas continuas celulares preosteoblásticas y células mesenquimales de ratón en presencia del medio condicionado por células osteocíticas MLO-Y4, después de ser sometidas a estímulo mecánico por flujo de fluido. Se observó que la proliferación aumentó en ambas líneas celulares en presencia del secretoma de osteocitos estimulados mecánicamente frente al control, mientras que osteocitos no mecanoestimulados provocaban su disminución. También se observó un aumento en la capacidad adhesiva de células C3H/10T1/2 tras la estimulación con el secretoma de osteocitos mecanoestimulados. En cuanto a la expresión de genes, solo el factor adipogénico PPARᵞ sufrió alteraciones en células MC3T3-E1 por el secretoma de osteocitos. Estos estudios indican que los osteocitos pueden modificar el comportamiento biológico de células mesenquimales mediante la secreción de factores solubles.

  • English

    Abstract The skeleton is a metabolically active organ that is continuously remodeled throughout our lives. This remodeling entails a balance between the formation of bone conducted by the osteoblasts and resorption by osteoclasts. Osteocytes regulate these two processes and their mechanical stimulation is essential to maintain the good functioning of bones and prevent diseases such as osteoporosis. Osteocyte stimulation causes an alteration in the production and secretion of signaling molecules that regulate osteoblast and osteoclast activity. Mesenchymal stem cells have been proposed as a possible cellular therapy for the regeneration of different tissues including bone tissue. We hypothesize in the present study that the secretome of mechanically stimulated osteocytic mouse cells affect the proliferative, adhesive capacity and gene expression of undifferentiated mesenchymal cells and preosteoblastic mesenchymal cells. To that end, the above-mentioned biological processes were analyzed in continuous preosteoblastic cellular lines and mouse mesenchymal cells in the presence of the medium conditioned by MLO-Y4 osteocytic cells after undergoing a mechanical stimulus by fluid flow. It was observed that proliferation increased in both cellular lines in the presence of secretome of mechanically stimulated osteocytes versus control while non-mechanically stimulated osteocytes caused its reduction. It was also possible to observe an increased adhesive capacity of C3H/10T1/2 cells after stimulation with the secretome of mechanically stimulated osteocytes. Regarding gene expression, only the adipogenic factor PPARᵞ underwent alterations in MC3T3-E1 cells by the secretome of osteocytes. These studies indicate that osteocytes can modify the biological behavior of mesenchymal cells by the secretion of soluble factors.