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Nova abordagem para doenças ósseas

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Seja desempenhando sua função estrutural ou como reservatório de minerais essenciais, tais como o fósforo e o cálcio, a manutenção da homeostase do sistema esquelético é de fundamental importância para nossa saúde. Doenças como a osteoporose por exemplo, entre outras associadas a esse sistema, diminuem sensivelmente a qualidade de vida do indivíduo acometido, chegando a impedir, quase que totalmente, a realização de atividades básicas do cotidiano.

 

Ao longo da vida, os ossos sofrem alterações de tamanho, de forma e de posição, as quais são orientadas pelos processos de modelagem e remodelação. Esses dois processos ocorrem de forma contínua durante a vida e são realizados por células especializadas e que fazem parte da constituição dos ossos, os osteoblastos e os osteoclastos.

Além dessas duas classes, os ossos também são formados pelos osteócitos, os tipos de células mais abundantes e que são os principais reguladores do esqueleto. Essas células desempenham fundamental importância, tanto na função regulatória do metabolismo do tecido ósseo e de outros, quanto na função estrutural. Apesar dessa classe de células apresentar tão vasta gama de funções, ainda pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares reguladores da sua formação e das funções que exerce.

Para compreenderem melhor esses mecanismos, pesquisadores do Garvan Institute of Medical Research, mapearam, pela primeira vez, o transcriptoma dos osteócitos, com o objetivo de identificar o mecanismo molecular de controle da homeostase do tecido ósseo e a susceptibilidade a doenças. O artigo foi publicado na edição de maio (5) da Nature Communications.

Os pesquisadores comentam no artigo que, casos raros de doenças ósseas e desequilíbrio na quantidade de minerais, podem ser causados quando genes com elevada expressão nos osteócitos sofrem mutações. Apesar de já terem sido identificadas um elevado número de doenças, pouco se sabe sobre o papel exercido por esses genes. Eles destacaram também que, mesmo em doenças ósseas mais comuns, o grau de herdabilidade é elevado, precisando de estudos mais aprofundados para se identificar os genes responsáveis por essas patologias.

A hipótese aventada pelos pesquisadores é de que, as mutações ocorridas naqueles genes, causariam displasias esqueléticas monogênicas raras e distúrbios minerais, e fatores que contribuiriam para o risco de doenças esqueléticas poligênicas comuns, incluindo osteoporose e osteoartrite.

De forma a comprovar essa hipótese, a equipe desenvolveu um método para determinar o mapa transcriptômico do conjunto de osteócitos e pesquisar quais as relações entre os genes com expressão aumentada nesses osteócitos e as doenças esqueléticas humanas. 

Os pesquisadores utilizaram osteócitos isolados de diferentes locais dos ossos de ratos, com diferentes idades, tanto em machos como nas fêmeas. As análises mostraram diferenças ósseas específicas e no dimorfismo sexual, presentes no transcriptoma dos osteócitos, ao longo do desenvolvimento pós-natal. A partir dos resultados obtidos, a equipe conseguiu traçar um perfil de genes com expressão aumentada nos osteócitos, e com isso foi possível descobrir novos genes e mecanismos moleculares responsáveis pelo controle da função e da formação do conjunto de osteócitos.  

Esses achados mostraram que os genes de assinatura do transcriptoma dos osteócitos são altamente expressos por genes que causam distúrbios esqueléticos monogênicos, e que são significativamente super representados com genes de suscetibilidade para alterações da densidade mineral dos ossos (BMD - sigla para bone mineral density), e osteoartrite (AO, sigla de osteoarthrite), identificados por associações de genes (GWAS - genome-wide association).  

Em entrevista dada à revista Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN), o PhD, pesquisador do laboratório de biologia óssea em Garvan e autor principal do estudo, Scott Youlten, comentou que “o mapeamento do transcriptoma de osteócitos pode ajudar os médicos e pesquisadores a estabelecerem mais facilmente se uma doença óssea rara tem uma causa genética, por meio de uma “lista” de genes conhecidos por desempenhar um papel ativo no controle do esqueleto”.

 

18/05/2021
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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