Integrare NMN per proteggere gli osteoblasti dall'infiammazione indotta da LPS
Introduzione
È stato riportato che l'infezione da batteri Gram-negativi può interrompere la differenziazione osteogenica. In particolare,nicotinamide mononucleotide (NMN) protegge contro l'osteogenesi dall'infiammazione causata da infezioni batteriche Gram-negative possibilmente tramite la regolazione della via Wnt/β-catenina.
Chi Siamosdifferenziazione osteogenica
La differenziazione osteogenica si riferisce al processo di formazione degli osteoblasti dalle cellule staminali/stromali mesenchimali del midollo osseo (note anche come cellule staminali scheletriche) e dalle cellule progenitrici ossee, che è un evento chiave nella formazione ossea durante lo sviluppo, la riparazione delle fratture e il mantenimento dei tessuti. Anomalie nel processo di differenziazione osteogenica possono interrompere l'omeostasi fisiologica dell'osso, che è fortemente associata a una varietà di malattie correlate all'osso come osteoporosi, tumori ossei e osteoartrite, con impatti negativi sulla guarigione delle fratture e sulla riparazione dei difetti del tessuto osseo.
Soppressione dell'osteogenesi indotta da LPS
Il lipopolisaccaride (LPS) è un componente della parete cellulare dei batteri Gram-negativi, che è ampiamente utilizzato per simulare infezioni batteriche Gram-negative in modelli cellulari e animali. L'LPS può ostacolare la differenziazione osteogenica delle pre-osteoblasti MC3T3-E1 diminuendo l'espressione dei marcatori mRNA (Alp1, Bglap, Runx2 e Sp7), l'attività della fosfatasi alcalina (ALP) e la mineralizzazione.
Protezione parziale di NMN contro laSoppressione dell'osteogenesi indotta da LPS
L'inibizione indotta da LPS della differenziazione osteogenica nelle cellule MC3T3-E1 è parzialmente compensata da 1 mM di NMN. In particolare,, i livelli di mRNA di Alp1, Bglap e Sp7 nelle cellule co-trattate con NMN e LPS sono relativamente più alti rispetto a quelli nelle cellule trattate solo con LPS. Inoltre, l'attività della ALP e la mineralizzazione represse da LPS vengono ripristinate in presenza di NMN (1 mM).
Possibile coinvolgimento della via di segnalazione Wnt/β-catenina nell'effetto di NMN sull'osteogenesi
La via di segnalazione Wnt/β-catenina è stata attestata svolgere un unaruolovitale nell'osteogenesi promuovendo la formazione ossea e inibendo il riassorbimento osseo. Nelle cellule trattate con LPS,β-catenina è localizzata nel citoplasma piuttosto che nel nucleo. Dopoil trattamento con NMN, β-cateninale funzioni mitocondrialiè stata traslocata nel nucleo, simile a quanto avvenuto in risposta all'integrazione di NMN, trattamento con mezzo di induzione osteogenica (OIM). Nel frattempo, l'intensità di fluorescenza della β-cateninaiè stata ripristinatadopo il trattamento con NMN.
Conclusione
NMN ha un ruolo protettivo contro la disregolazione dell'osteogenesi indotta da LPS, che è potenzialmente ottenuta attraverso la via di segnalazione Wnt/β-catenina. NMN potrebbe funzionare come una strategia terapeutica valida per preservare l'omeostasi ossea nei pazienti anziani e immunocompromessi.
Riferimenti
Kang I, Koo M, Jun JH, Lee J. Effetto del mononucleotide di nicotinamide sull'osteogenesi nelle cellule MC3T3-E1 contro l'infiammazione indotta da lipopolisaccaride. Clin Exp Reprod Med. Pubblicato online l'11 aprile 2024. doi:10.5653/cerm.2023.06744
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