Inesperada respuesta positiva a la carga mecánica en ratones deficientes de Cx43 exclusivamente en osteocitos.

BRUN LR; BIVI N; FARLOW N; CONDON K; ROBLING A; BELLIDO T; PLOTKIN LI

Buenos Aires

Congreso; XXVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Osteología y Metabolismo Mineral (AAOMM).; 2011

AAOMM

La red de conexión entre los osteocitos es crucial para la respuesta del hueso ante estímulos mecánicos. La conexina 43 (Cx43) interviene en la comunicación de los osteocitos y osteoblastos entre sí y con el medio extracelular. Aunque Cx43 sería importante para la respuesta de los osteocitos ante estímulos mecánicos in vitro, la contribución de Cx43 en osteocitos a la mecanotransducción in vivo se desconoce. Para ello, hemos examinado la respuesta anabólica ósea frente a carga mecánica en ratones que carecen de Cx43 exclusivamente en osteocitos (Cx43OT) generado por el cruce de ratones Cx43fl/fl con ratones 8kbDMP1-Cre. A diferencia del fragmento de 10kb de DMP1 que dirige la expresión de genes a osteocitos y algunos osteoblastos, el fragmento 8kb del promotor DMP1 tiene como blanco sólo a osteocitos. Efectivamente, el ARNm de la enzima Cre recombinasa se detectó sólo en células que expresan la proteína fluorescente verde (GFP) (osteocitos) y no en las células GFP-negativas (osteoblastos) aisladas de calota de ratones 8kbDMP1-Cre cruzados con ratones 8kbDMP1-GFP. La falta de expresión de Cx43 sólo en osteocitos en las secciones del hueso Cx43OT fue confirmada utilizando inmunohistoquímica. Por otra parte, el ARNm de Cx43 se redujo un 88% en osteocitos obtenidos del hueso cortical de ratones Cx43OT en comparación con el grupo control Cx43fl/fl. El cúbito derecho de ratones controles y Cx43OT fue sometido a carga axial, de magnitud equivalente a baja, media y alta tensión durante 1 min/día por 3 días consecutivos. El cúbito izquierdo se utilizó como control sin estimulación mecánica. A los 14 días se evaluó la tasa de formación ósea (BFR/BS) a nivel perióstico por histomorfometría dinámica, empleando alizarina y calceína como marcadores. La estimulación mecánica produjo un incremento en BFR/BS dependientemente de la carga de 1.4, 1.8, y 2.2 veces en los animales del grupo control. Inesperadamente, la estimulación mecánica indujo una mayor respuesta en los ratones Cx43OT (2.5, 4.3 y 4.9 veces) debido a una mayor superficie de mineralización cubierta por los osteoblastos (MS/BS) y una mayor tasa de aposición mineral (MAR). Estos resultados sugieren que la ausencia de Cx43 en osteocitos desencadena la formación de hueso perióstico por los osteoblastos y son coincidentes con reportes previos donde se halló mayor formación basal ósea perióstica en el fémur de ratones Cx43OT. La aparente discrepancia con la evidencia anterior que muestra disminución de BFR/BS endóstico inducida por la carga de la tibia en ratones que carecen de Cx43 tanto en osteocitos como osteoblastos (2.3kbcol1a1) se explica por el hecho de que, en este último modelo, los osteoblastos son incapaces de funcionar de manera óptima. Se concluye que la función intrínseca de Cx43 en osteocitos sería frenar la respuesta de los osteoblastos a la estimulación mecánica.