Irisina: una hormona liberada por los músculos | 17 DIC 18
Una "hormona del ejercicio" actúa sobre células óseas clave
Podría proporcionar nuevos tratamientos para la osteoporosis, prevenir enfermedades y ayudar a quemar el exceso de grasa
Autor: Hyeonwoo Kim, Christiane D. Wrann, Mark Jedrychowski Fuente: Cel: DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.025 Irisin Mediates Effects on Bone and Fat via aV Integrin Receptors
Un grupo de científicos de la Universidad de Harvard han descubierto que la irisina, una hormona liberada por los músculos durante el ejercicio, actúa directamente sobre las células reguladoras clave que controlan la degradación y la formación del hueso.
Spiegelman, el Profesor Stanley J. Korsmeyer de Biología Celular y Medicina en la Escuela de Medicina de Harvard, y otros han propuesto que la hormona irisina sirve como un vínculo entre el ejercicio y sus efectos beneficiosos para la salud, incluida la quema de grasa, fortalecimiento de los huesos y protección contra los neurodegenerativos. enfermedades
Hasta ahora, sin embargo, los investigadores no habían identificado un receptor molecular específico para la irisina, en efecto, una estructura de acoplamiento que permite que la irisina se adhiera a las células y tejidos.
Ahora están informando que el receptor de irisina es un grupo de proteínas llamadas integrinas situadas en la superficie de los osteocitos.
Los osteocitos son células que actúan como la “unidad de comando y control” para la remodelación ósea, es decir, la pérdida y la reposición del hueso que se produce normalmente y en estados patológicos, dijo Clifford J. Rosen, director del Centro de Investigación Clínica y Traslacional en el Instituto de Investigación del Centro Médico de Maine. Rosen, coautor del informe, es un destacado experto en investigación sobre desarrollo y enfermedades óseas.
Algunas investigaciones encontraron previamente que las inyecciones intermitentes de irisina aumentaban la densidad ósea y la fuerza en ratones. Ahora que el grupo de Spiegelman ha demostrado que la irisina se dirige al osteocito a través de un receptor específico, la conexión irisina-hueso se puede explorar de manera más mecánica.
Algunos experimentos informados en el artículo de Cell fueron diseñados para explorar el papel potencial de la irisina en el tratamiento de la osteoporosis, el adelgazamiento y debilitamiento del hueso que se produce con la edad, así como en mujeres con pérdida de producción de estrógeno.
En el cultivo celular, los científicos observaron que el tratamiento de los osteocitos con irisina los protegía de ser asesinados por peróxido de hidrógeno, una simulación de la muerte relacionada con la edad.
Los experimentos también mostraron que el tratamiento de los osteocitos con irisina aumentó su producción de esclerostina, una proteína que desencadena la remodelación ósea, e inyectar irisina en ratones elevó sus niveles de esclerostina.
La esclerostina en realidad desencadena la descomposición del hueso, que puede parecer perjudicial en lugar de ser útil. Sin embargo, Spiegelman explica que "la ruptura intermitente del hueso parece interpretarse como una señal para remodelar y formar huesos".
Los ratones cuyos ovarios se han extirpado, privando a sus cuerpos de estrógeno, normalmente desarrollan pérdida ósea, el sello distintivo de la osteoporosis. En la nueva investigación, los científicos demostraron que los ratones que carecían del gen para la irisina estaban protegidos contra la pérdida ósea cuando se extraían los ovarios.
Algún tipo de tratamiento con irisina intermitente podría funcionar, sugirió Spiegelman. "La prueba de este concepto ya existe", dijo, "en que la hormona paratiroidea, a pesar de ser un factor de degradación ósea, se utiliza para tratar la osteoporosis. Por otro lado, un anticuerpo neutralizante o algún otro antagonista de la unión del receptor-irisina podría imitar los efectos mostrados aquí por el knock-out genético ".
Ahora que se ha identificado el receptor para la irisina, Spiegelman dijo que los próximos pasos serán optimizar las diferentes versiones de la irisina y los anticuerpos contra la irisina "para que podamos manipular sus efectos en entornos in vivo a través de terapias de proteínas. Estamos examinando los efectos en los huesos, la grasa y también en el sistema nervioso".
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones 4 R01DK54477-19 y DK61502, y la Fundación JPB.
Los investigadores afirman que esta idea plantea la posibilidad de nuevos tratamientos para los trastornos del adelgazamiento de los huesos, como la osteoporosis.Reportando en la revista Cell, Bruce Spiegelman y sus colegas en el Instituto de Cáncer Dana-Farber dicen que por primera vez identificaron un receptor molecular para la irisina, que Spiegelman descubrió en 2012. El receptor permite que la irisina se una a los osteocitos y los active, el tipo de célula más abundante en hueso humano adulto.
Spiegelman, el Profesor Stanley J. Korsmeyer de Biología Celular y Medicina en la Escuela de Medicina de Harvard, y otros han propuesto que la hormona irisina sirve como un vínculo entre el ejercicio y sus efectos beneficiosos para la salud, incluida la quema de grasa, fortalecimiento de los huesos y protección contra los neurodegenerativos. enfermedades
Hasta ahora, sin embargo, los investigadores no habían identificado un receptor molecular específico para la irisina, en efecto, una estructura de acoplamiento que permite que la irisina se adhiera a las células y tejidos.
Ahora están informando que el receptor de irisina es un grupo de proteínas llamadas integrinas situadas en la superficie de los osteocitos.
Los osteocitos son células que actúan como la “unidad de comando y control” para la remodelación ósea, es decir, la pérdida y la reposición del hueso que se produce normalmente y en estados patológicos, dijo Clifford J. Rosen, director del Centro de Investigación Clínica y Traslacional en el Instituto de Investigación del Centro Médico de Maine. Rosen, coautor del informe, es un destacado experto en investigación sobre desarrollo y enfermedades óseas.
Algunas investigaciones encontraron previamente que las inyecciones intermitentes de irisina aumentaban la densidad ósea y la fuerza en ratones. Ahora que el grupo de Spiegelman ha demostrado que la irisina se dirige al osteocito a través de un receptor específico, la conexión irisina-hueso se puede explorar de manera más mecánica.
Algunos experimentos informados en el artículo de Cell fueron diseñados para explorar el papel potencial de la irisina en el tratamiento de la osteoporosis, el adelgazamiento y debilitamiento del hueso que se produce con la edad, así como en mujeres con pérdida de producción de estrógeno.
Los osteocitos, las células reguladoras del hueso, mueren gradualmente con la edad y se cree que su pérdida es la causa de la osteoporosis relacionada con la edad.
Los experimentos también mostraron que el tratamiento de los osteocitos con irisina aumentó su producción de esclerostina, una proteína que desencadena la remodelación ósea, e inyectar irisina en ratones elevó sus niveles de esclerostina.
La esclerostina en realidad desencadena la descomposición del hueso, que puede parecer perjudicial en lugar de ser útil. Sin embargo, Spiegelman explica que "la ruptura intermitente del hueso parece interpretarse como una señal para remodelar y formar huesos".
Los ratones cuyos ovarios se han extirpado, privando a sus cuerpos de estrógeno, normalmente desarrollan pérdida ósea, el sello distintivo de la osteoporosis. En la nueva investigación, los científicos demostraron que los ratones que carecían del gen para la irisina estaban protegidos contra la pérdida ósea cuando se extraían los ovarios.
"Estos resultados son increíblemente sorprendentes", dijo Rosen.Entonces, ¿cómo podría manipularse la irisina terapéuticamente?
Algún tipo de tratamiento con irisina intermitente podría funcionar, sugirió Spiegelman. "La prueba de este concepto ya existe", dijo, "en que la hormona paratiroidea, a pesar de ser un factor de degradación ósea, se utiliza para tratar la osteoporosis. Por otro lado, un anticuerpo neutralizante o algún otro antagonista de la unión del receptor-irisina podría imitar los efectos mostrados aquí por el knock-out genético ".
Ahora que se ha identificado el receptor para la irisina, Spiegelman dijo que los próximos pasos serán optimizar las diferentes versiones de la irisina y los anticuerpos contra la irisina "para que podamos manipular sus efectos en entornos in vivo a través de terapias de proteínas. Estamos examinando los efectos en los huesos, la grasa y también en el sistema nervioso".
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones 4 R01DK54477-19 y DK61502, y la Fundación JPB.
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