Societatea pentru endocrinologie – o autoritate de lider mondial asupra hormonilor

opriți-vă și gândiți-vă la oasele voastre: ce imagini vin în minte? Poate un craniu cu fălcile rânjind sau membrele albe puternice care se întind spre degete și degetele de la picioare. S-ar putea să vă gândiți chiar la măduva osoasă din ele, producând sângele care curge prin vene. Dar aceasta nu este întreaga imagine, căci scheletul tău ascunde un secret: este plin de grăsime și nimeni nu știe de ce.,

un mister nerezolvat

acest mister nerezolvat este surprinzător. Oamenii de știință au observat pentru prima dată că măduva noastră osoasă conține celule de stocare a grăsimilor, numite adipocite, în urmă cu peste un secol.1 având adipocite în oasele noastre s – ar putea să vi se pară neobișnuit, dar nu este: la mamifere, țesutul adipos al măduvei osoase (MAT) se dezvoltă constant după naștere și se acumulează rapid în timpul pubertății, astfel încât, până la atingerea maturității, poate cuprinde până la 70% din volumul măduvei osoase-aceasta reprezintă peste 8% din masa totală de grăsime!,2

MAT nu este distribuit uniform în jurul scheletului, dar în schimb predomină în brațe și picioare. Acest covor periferic se dezvoltă devreme după naștere și este rar epuizat și, prin urmare, a fost numit „covor constitutiv” (cMAT).3 în schimb, mai multe locuri centrale, cum ar fi coloana vertebrală, pelvisul și sternul, precum și mai multe regiuni proximale ale oaselor lungi, conțin mai puțin MAT și mai multă măduvă roșie hematopoietică (vezi figura)., La aceste site-uri, măduva adipocite sunt mai difuze și tind să crească sau să scadă în răspuns la mediu sau factori patologici; prin urmare, acest depozit a fost numit reglementate MAT’ (rMAT).3

alte proprietăți ale adipocitelor măduvei variază, de asemenea, de-a lungul acestor site-uri scheletice, cu implicații potențiale pentru impactul MAT asupra sănătății și bolii.2,3 într-adevăr, MAT crește și mai mult odată cu îmbătrânirea și în diverse condiții clinice, inclusiv boli scheletice, metabolice și hematologice (figura)., În consecință, MAT atrage acum un interes considerabil ca potențial jucător în dezvoltarea a numeroase boli. Cu toate acestea, spre deosebire de țesuturile adipoase albe și maro (WAT și respectiv BAT), studiul MAT a fost relativ limitat. În consecință, funcțiile fiziologice și patologice ale MAT rămân prost înțelese.4 Deci, care este funcția MAT, și cum ar putea afecta sănătatea umană?

rău la os?,creșterea adipozității măduvei osoase (BMA) este asociată cu o densitate minerală osoasă mai mică și o fragilitate scheletică crescută, de exemplu în osteoporoză, îmbătrânire și deficit de estrogen.5 Acest lucru a motivat cercetarea în modul în care MAT are un impact asupra integrității scheletice.

o posibilitate este ca adipocitele din măduva osoasă să aibă același precursor de celule stem scheletice ca osteoblastele care formează oase, caz în care acumularea MAT poate apărea în detrimentul dezvoltării osteoblastelor.,6 Cu toate acestea, deși acest lucru este valabil în timpul dezvoltării embrionare, nu este ferm stabilit dacă acest precursor comun persistă până la vârsta adultă pentru a contribui la întreținerea țesuturilor postnatale.o altă posibilitate este ca adipocitele măduvei osoase să secrete factori locali care afectează direct formarea osoasă și/sau stimulează resorbția osoasă, crescând astfel riscul de fractură.7 în mod curios, astfel de acțiuni paracrine ar putea, de asemenea, să promoveze creșterea tumorilor în interiorul osului, indiferent dacă sunt cancere mieloide/limfoide primare sau metastaze din altă parte (figura).,8,9

este acumularea MAT, prin urmare, rău pentru sănătatea oaselor? Din păcate, este prea devreme pentru a spune. Deși creșterea MAT poate fi asociată cu un risc crescut de fractură, creșterea MAT nu este întotdeauna asociată cu pierderea osoasă. Impactul potențial al MAT asupra dezvoltării tumorilor scheletice rămâne, de asemenea, pe deplin înțeles. Având în vedere provocările de sănătate publică reprezentate de osteoporoză, cancere scheletice și boli asociate îmbătrânirii, elucidarea acestor funcții ale MAT este un obiectiv major al cercetărilor în curs.,

hematologie

funcția cheie a măduvei osoase este în producția de celule sanguine, deci nu este surprinzător faptul că multe dintre primele studii ale MAT au fost urmărite din perspectivă hematologică. În general,scăderea BMA este asociată cu creșterea hematopoiezei, 10 sugerând un efect supresiv al MAT.sprijinind această posibilitate, o lucrare de referință din 2009 a arătat că blocarea acumulării MAT îmbunătățește recuperarea hematopoietică după transplantul de măduvă osoasă.,11 Acest lucru are implicații translaționale importante: mulți beneficiari ai transplanturilor de măduvă osoasă prezintă o recuperare slabă pe termen lung și, prin urmare, suprimarea adipogenezei măduvei ar putea reprezenta o abordare terapeutică nouă.cu toate acestea, nu toate datele susțin un efect negativ asupra hematopoiezei. Într-adevăr, cercetările recente sugerează că, în contextul transplanturilor de măduvă osoasă, adipocitele măduvei secretă o moleculă numită factor de celule stem, prin care promovează hematopoieza și regenerarea celulelor stem hematopoietice.,12 astfel, în ceea ce privește efectele presupuse ale MAT asupra osului, impactul său asupra hematopoiezei se dovedește a fi mai complex decât cel suspectat inițial (figura).deși funcțiile MAT din os și măduvă rămân a fi stabilite în mod concludent, pare clar că adipocitele măduvei pot influența homeostazia scheletului și hematopoieza prin secretarea unor factori cu acțiune locală. Dar MAT, ca și WAT, secretă și produse endocrine pentru a exercita efecte metabolice sistemice?

studii recente din laboratoarele noastre și altele susțin această posibilitate., Numeroase rapoarte arată că adipocitele din măduva osoasă produc leptină, hormonul derivat de adipocite prototipic care are o influență majoră asupra homeostaziei energetice, inflamației și funcției de reproducere.7 am constatat că, la fel ca în WAT,expresia leptinei în MAT este suprimată ca răspuns la scăderea aportului caloric, 13 demonstrând că MAT și WAT împărtășesc mecanisme comune pentru reglarea funcțiilor lor endocrine.dacă MAT contribuie la leptina circulantă rămâne necunoscută, dar funcția sa ca sursă de alți factori endocrini devine clară., Un accent major al cercetării noastre a fost pe MAT ca sursă de adiponectină, celălalt hormon major produs de țesutul adipos. În ciuda acestei surse adipoase, adiponectina circulantă este scăzută în obezitate și crescută în stări de slăbiciune, cum ar fi în timpul restricției calorice. Chiar și după 20 de ani de cercetări ample privind adiponectina, baza pentru acest așa-numit „paradox adiponectin” a rămas incomplet înțeleasă; de ce ar crește un hormon derivat adipos atunci când WAT lipsește?prin această lentilă am început să vedem MAT într-o lumină nouă., În contrast puternic cu WAT, formarea MAT crește în stările de foame, cum ar fi în timpul restricției calorice la animale și la pacienții umani cu anorexie nervoasă.14 atât mat cât și adiponectina circulantă sunt, de asemenea, crescute în multe alte afecțiuni, cum ar fi îmbătrânirea, deficitul de estrogen și în urma tratamentului cu glucocorticoizi sau medicamente antidiabetice (figura).4 dar sunt aceste simple coincidențe sau MAT contribuie de fapt la adiponectina circulantă?pentru a răspunde la această întrebare, am combinat observațiile clinice cu studii într-un model unic de șoarece care rezistă formării MAT., Aceste abordări au arătat că, în timpul restricției calorice,expansiunea MAT este necesară pentru creșterea completă a adiponectinei circulante, 15 o concluzie susținută de cercetările noastre mai recente.4,13 extinderea MAT în timpul restricției calorice pare, de asemenea, să influențeze adaptările metabolice din mușchiul scheletic.15 nu este clar dacă aceasta se face prin adiponectină sau alți factori endocrini, dar subliniază potențialul MAT de a exercita efecte sistemice.,în ultimul deceniu, domeniul înmugurire de cercetare MAT a avansat enorm înțelegerea noastră de formare MAT și funcția. MAT nu mai este considerat inert ‘spațiu de umplere în măduva osoasă, dar un țesut activ cu diverse implicații pentru remodelarea scheletului, progresia tumorii, hematopoietice regulament, și sistemice, endocrine și funcțiile metabolice. Cu toate acestea, studiul MAT încă se încadrează cu mult în urma celui al WAT și BAT și, prin urmare, multe întrebări cheie rămân de răspuns ferm.,din fericire ,o comunitate științifică largă se coagulează acum în jurul cercetării MAT. Prima întâlnire internațională privind BMA a avut loc la Lille, Franța, în 2015, cu întâlniri ulterioare de succes în 2016 și 2017. În 2017 BMA întâlnire în Lausanne, Elveția, participanții au votat pentru a stabili Internaționale de Măduvă Osoasă Adipozitate Societate, care își propune să avanseze cunoașterea BMA (www.bma-society.org). Aceste evoluții evidenția creșterea interesul și entuziasmul pentru studiul MAT., Prin urmare, putem fi siguri că eforturile viitoare de cercetare vor continua să deblocheze cunoștințele fundamentale despre biologia MAT, atât ca organ endocrin, cât și dincolo de acesta.,

William P Cawthorn, Cancelarul Colegi și MRC de Dezvoltare a Carierei Colegi, Universitatea/British Heart Foundation Centre for Cardiovascular Științe, Universitatea din Edinburgh, marea BRITANIE

Ormond O MacDougald, John Faulkner Colegial Profesor de biologie Moleculară și Integratoare Fiziologie, Universitatea din Michigan Medical School, Ann Arbor, MI, Statele UNITE ale americii

1. Muir R & Drummond BM 1893 Revista de Anatomie & Fiziologie 28 125-141.Scheller el și colab. 2016 tendințe în endocrinologie & Metabolism 27 392-403.,Scheller el și colab. 2015 Natura Comunicații 6 7808.Scheller el și colab. 2016 adipocite 5 251-269.
2. Schwartz AV 2015 frontiere în endocrinologie (Lausanne) 6 40.
3. Gimble JM și colab. 1996 os 19 421-428.
4. Sulston RJ & Cawthorn WP 2016 Hormon de Biologie Moleculară și Investigații Clinice 28 21-38.
5. Shafat MS și colab. 2017 sânge 129 1320-1332.
6. Morris EV & Edwards CM 2016 frontiere în endocrinologie (Lausanne) 7 90.
7. Horowitz MC și colab. 2017 adipocite 6 193-204.,Naveiras o și colab. 2009 natură 460 259-263.
8. Zhou BO și colab. 2017 Natura Biologie Celulara 19 891-903.
9. Cawthorn WP și colab. 2016 Endocrinologie 157 508-521.
10. Ghali o și colab. 2016 frontiere în endocrinologie (Lausanne) 7 125.
11. Cawthorn WP și colab. 2014 Metabolismul Celular 20 368-375.
12. Kricun ME 1985 Radiologie scheletică 14 10-19.