Papel endocrino del hueso en la regulación del metabolismo energético
J. Butragueño, PhD
Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism | Bone Research
@javierbutra
Cuando pensamos en los huesos, los imaginamos como una estructura rígida que sostiene nuestro cuerpo. Pero actúan como un órgano endocrino clave en el metabolismo energético
Resumen
El hueso
funciona principalmente como un marco de soporte para todo el cuerpo y
es el principal regulador de la homeostasis del calcio y la función
hematopoyética. Recientemente, un número cada vez mayor de estudios han
caracterizado la importancia del hueso como órgano endocrino, lo que
sugiere que los factores derivados del hueso regulan el metabolismo óseo
local y las funciones metabólicas. Además, estos factores pueden
regular la homeostasis energética global al alterar la sensibilidad a la
insulina, la conducta alimentaria y el compromiso de los adipocitos.
Estos hallazgos pueden proporcionar un nuevo mecanismo patológico para
las enfermedades metabólicas relacionadas o usarse en el diagnóstico,
tratamiento y prevención de enfermedades metabólicas como la
osteoporosis, la obesidad y la diabetes mellitus. En esta revisión,
resumimos el efecto regulador del hueso y los factores derivados del
hueso en el metabolismo energético y discutimos las direcciones para
futuras investigaciones.
En vista de la compleja
regulación del metabolismo energético de todo el cuerpo por el hueso, la
aplicación clínica de los factores derivados del hueso se convertirá en
una de las futuras direcciones de investigación. Por ejemplo, estudiar
el papel de los factores derivados del hueso en el envejecimiento, que
es un problema grave al que se enfrenta la sociedad, puede explicar
algunas enfermedades. En el proceso de envejecimiento humano, el
metabolismo óseo y el metabolismo de todo el cuerpo están cambiando
continuamente. El envejecimiento puede conducir a trastornos metabólicos
y afectar al metabolismo óseo. Macroscópicamente, el envejecimiento del
hueso se caracteriza por osteoporosis y una disminución de los
componentes orgánicos e inorgánicos. Al mismo tiempo, su importancia
está marcada por una disminución de las células óseas y la
transformación de las BMSC en MAT y osteoblastos.353,354 Los factores
derivados del hueso de estas células están implicados en cambios como
una disminución de la tolerancia a la glucosa, la aparición de
resistencia a la insulina y la mejora de la respuesta inflamatoria y
pueden ser causados por un desequilibrio en los niveles de factores
derivados del hueso, lo que conduce a la aparición de enfermedades
metabólicas. El hueso es un órgano motor importante, por lo que el
ejercicio puede tener un impacto significativo en el metabolismo
óseo.355 Se ha descubierto que no solo el hueso, sino también el
ejercicio, modifican el estado metabólico del cuerpo humano y retrasan
el envejecimiento.356,357 Uno de los posibles mecanismos es afectar el
metabolismo óseo y la secreción de factores derivados del hueso. Por lo
tanto, la terapia con ejercicios puede utilizarse para tratar o prevenir
enfermedades metabólicas, especialmente las relacionadas con el
envejecimiento, en el futuro.
La siguiente pregunta es si podemos
utilizar los factores derivados del hueso como un marcador para el
diagnóstico o como un nuevo objetivo para el tratamiento de enfermedades
metabólicas y sus complicaciones relacionadas. Esta conjetura ha sido
verificada por algunas investigaciones. Por ejemplo, se ha descubierto
que la OPG es un marcador potencial para el diagnóstico de diabetes en
mujeres posmenopáusicas,358 y los experimentos han explorado si la
regulación de la proporción de señalización OPG-RANKL-RANK puede
interferir con el proceso de complicaciones cardiovasculares observadas
en pacientes con diabetes.359 Se necesitan más experimentos para aplicar
más los factores derivados del hueso al tratamiento de enfermedades
clínicas.
El esqueleto constituye hasta aproximadamente el 15% del peso corporal total del ser humano y se compone principalmente de matriz ósea y osteoblastos, osteoclastos, osteocitos y condrocitos1 (Fig. 1). Como marco fundamental del sistema esquelético, la matriz ósea incluye materia orgánica y materia inorgánica. Entre ellas, la materia orgánica contiene colágeno tipo I secretado por osteoblastos y una variedad de proteínas no colágenas. La materia inorgánica, también conocida como mineral óseo, está compuesta principalmente de calcio, fósforo, magnesio, etc. Sirve como un importante reservorio de calcio y fósforo en el cuerpo.2 Los osteoblastos pueden promover la mineralización y la formación ósea sintetizando osteoides y secretando vesículas de matriz. Además, los osteoclastos pueden secretar ácidos orgánicos y proteasas para disolver y absorber la matriz ósea. Los osteocitos, que son las células más numerosas en el tejido óseo, desempeñan un papel esencial en la regeneración y el mantenimiento de la matriz ósea. Los condrocitos son el componente principal del cartílago y la osificación endocondral es un proceso importante de formación ósea. El hueso tiene una función hematopoyética, que se logra principalmente mediante células hematopoyéticas en la médula ósea. Cabe mencionar que no solo las células hematopoyéticas, sino también los adipocitos, los fibroblastos y las células madre mesenquimales de la médula ósea (BMSC) participan en la regulación de la hematopoyesis.3,4 Sin embargo, el papel del esqueleto en la patogenia de las enfermedades metabólicas es poco conocido.
Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism – PubMed
Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism – PMC
Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism | Bone Research
Zhou R, Guo Q, Xiao Y, Guo Q, Huang Y, Li C, Luo X. Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism. Bone Res. 2021 May 20;9(1):25. doi: 10.1038/s41413-021-00142-4. PMID: 34016950; PMCID: PMC8137703.
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