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Nella foto l’osso si trova vicino a una frattura, con midollo pieno di globuli rossi sul fondo, osso sano sopra quello (tan) e nuovo osso (verde) e cartilagine (blu scuro) nello strato superiore.
Credito: NYU School of Medicine

L’aumento dell’infiammazione cronica – non il passare del tempo – è la ragione principale per cui le ossa ferite non guariscono altrettanto bene con l’età. Questo è il risultato di uno studio su topi e umani pubblicato il 18 marzo negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

I risultati ruotano intorno alla rottura nota, dovuta all’usura, delle macchine proteiche e delle grandi molecole necessarie per la vita delle cellule umane, i cui residui innescano il sistema immunitario. Prima studiato nel suo ruolo nel distruggere i microbi invasori, questo sistema può anche reagire alle proteine ​​del corpo per causare l’infiammazione, una risposta che combatte l’infezione nel sito di lesione e le transizioni nel processo di guarigione.

L’attuale studio spiega come questo aumento dell’età dei segnali immunitari diminuisca la capacità delle cellule staminali – ingredienti essenziali nella riparazione delle ossa – di moltiplicarsi. Ciò si traduce in un minor numero di cellule staminali nello scheletro invecchiato, affermano gli autori dello studio, e compromette la loro capacità di contribuire a creare nuovo tessuto osseo dopo una frattura. Il team di ricerca ha anche ripristinato il numero e la funzione delle cellule staminali scheletriche trattando i topi con un componente antinfiammatorio dell’aspirina.

“I nostri risultati sostengono che l’infiammazione legata all’età – chiamata” invecchiamento dell’infiammazione “- è il colpevole del declino del numero e della funzione delle cellule staminali scheletriche che consentono alle ossa di guarire”, afferma l’autore senior dello studio Philipp Leucht, MD , assistente professore nei dipartimenti di Chirurgia ortopedica e Biologia cellulare presso la NYU School of Medicine.

Le malattie che indeboliscono lo scheletro sono tra le menomazioni più comuni negli Stati Uniti, con una relazione che stima che più di tre lesioni su cinque sono per il sistema muscolo-scheletrico. Sebbene raramente fatali, le fratture ossee riducono notevolmente la qualità della vita, affermano i ricercatori – e ancor più con l’età avanzata, quando alcune fratture non guariscono mai.

Non sono gli anni

L’attuale studio si basa sull’osservazione in pazienti umani che il numero di cellule staminali nel midollo osseo diminuisce in modo significativo con l’aumentare dell’età e che le fratture richiedono più tempo per guarire quando il numero di cellule staminali diminuisce. Il gruppo di ricerca si è quindi spostato su modelli murini per esplorare i meccanismi correlati.

I ricercatori hanno scoperto che l’esposizione delle cellule staminali da giovani topi al siero del sangue dei topi più anziani ha reso le loro cellule staminali quattro volte meno probabilità di dividersi e moltiplicarsi, uno stato irreversibile chiamato senescenza. Studi precedenti avevano anche dimostrato che le cellule staminali senescenti inviano segnali che incoraggiano l’infiammazione in un circolo vizioso.

In particolare, il team ha scoperto che l’esposizione delle cellule staminali da giovani topi a siero di sangue di topi anziani attivava indirettamente la proteina chiave immune-correlata, NF? B. Come noto centro della risposta immunitaria, NF? B interagisce con il DNA per attivare diversi geni pro-infiammatori. Gli esperimenti hanno rivelato che i segnali di questa proteina causano il blocco delle cellule staminali scheletriche.

Inoltre, il trattamento nel tempo con sodio salicilato, un ingrediente in aspirina, segnali NF? B repressi e relativa infiammazione cronica indotta dall’età, aumentando il numero e il contributo di guarigione ossea delle cellule staminali scheletriche. Ulteriori esperimenti hanno rivelato che il trattamento anti-infiammatorio ha cambiato l’azione di migliaia di geni nelle cellule staminali, ripristinandole in un profilo genetico osservato nelle giovani cellule staminali scheletriche.

“Questi risultati suggeriscono che è l’infiammazione, non l’età cronologica, che ostacola la guarigione delle ossa negli anziani”, dice la prima autrice Anne Marie Josephson, una studentessa laureata alla NYU School of Medicine. Dice che un ostacolo alla traduzione dei risultati in trattamenti futuri è che le cellule staminali ossee rigeneranti con farmaci anti-infiammatori subito dopo una frattura ossea bloccherebbero anche l’infiammazione acuta necessaria per il successo della guarigione ossea.

Ciò suggerisce, sostiene, che un’applicazione più immediata potrebbe essere l’uso di farmaci anti-infiammatori per accumulare pool di cellule staminali, non dopo le fratture ossee, ma durante le settimane prima di interventi chirurgici ortopedici elettivi come protesi dell’anca o del ginocchio. In questi casi, i farmaci antinfiammatori potrebbero essere utilizzati fino a un intervento chirurgico, ma poi essere tagliati appena prima per far posto all’infiammazione acuta necessaria per la normale guarigione.

Inoltre, i risultati genetici suggeriscono percorsi di segnalazione che potrebbero essere presi di mira da futuri trattamenti farmacologici per ridurre l’infiammazione cronica legata all’età sulle cellule staminali senza compromettere il tipo di infiammazione che segue rapidamente il danno osseo.

Questo lavoro è stato sostenuto dalla sovvenzione dell’istituto nazionale sull’invecchiamento 1R01AG056169 e dall’istituto nazionale per l’artrite e la muscoloscheletrica e la pelle K08AR069099. Sono stati inoltre finanziati per lo studio la Orthopedic Research and Education Foundation (OREF) e l’Orthopaedic Trauma Association.

Sorgente:

Materiali forniti dalla NYU Langone Health / NYU School of Medicine . Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza.


Cita questa pagina :

NYU Langone Health / NYU School of Medicine. “L’invecchiamento dell’infiammazione causa la perdita della capacità di guarigione dell’osso negli anziani”. ScienceDaily. ScienceDaily, 18 marzo 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190318151746.htm>.
Trad. dall’originale da “Science Daily”

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