Rol de las sintasas de óxido nítrico en la remodelación ósea y en las potogénesis de la osteoporosis lactacional | The role of nitric oxide synthase (NOS) in bone remodelling and in the pathogenesis of lactational osteoporosis

El óxido nítrico (ON) es considerado un de los posibles reguladores del metabolismo y de la actividad celular del tejido óseo. Es producido por la sintasa inducible ON (SON).Los osteoblastos y los osteoclastos expresan fundamentalmente la sintasa endotelial (SONe) y la sintasa inducible (SONi). Este estudio investigó, en una primera etapa, las funciones individuales de cada una de estas isoformas, mediante histomorfometría y técnicas de biología molecular, empleando animales transgénicos deficientes en la SONe (SONe-/-) y en la SONi (SONi-/-), respectivamente. En una segunda etapa, este estudio investigó los efectos de la lactancia sobre el metabolismo óseo y el posible rol del ON en la patogénesis de la osteoporosis lactacional en ratas, mediante estudios bioquímicos, histomorfométricos e inmunohistoquímicos. Los estudios desarrollados en los ratones SONe-/- y en los ratones SONi-/- mostraron que ambas isoformas están involucradas en la regulación de la masa ósea y que la ausencia de los genes que expresan alguna de estas isoformas resulta en la reducción del volumen óseo(BV/TV) y en el índice de formación ósea (BFR/BS). Las alteraciones observadas estan relacionadas con una disfuncion osteoblásticas. La ausencia de la SONe se encuentra asociada con una reducción en el reclutamiento de los osteoblastos a los sitios de remodelación; mientras que la ausencia de la SONi esta relacionada con una disminución en la actividad metabólica de estas células. Los estudios desarrollados en las ratas en lactación mostraron una reducción del BV/TV y un aumento marcado del índice de remodelación ósea, mas pronunciados que los observados en las ratas ovariectomizadas. Sin embargo, mostraron una marcada disminución de las superficies mineralizadas (MS/BS), del índice de aposición mineral (MAR)y del BFR/BS. Se observó una correlación positiva entre los niveles de expresión de la SONe en los discos epifisiarios con la intensidad del crecimiento endocondral y con la magnitud en la intensidad de la remodelación ósea.

Nitric oxide (NO) is consideres as a possible local regulator of bone metabolism and bone cell activity. NO es generated by NO sythsses (NOS) isoforms. Thi endothelial (eNOS) and the inducible (iNOS) isoforms are expressed by osteoblasts and osteoclasts. The first aim of this study was to investigate the specific roles of these isoforms using eNOS and iNOS gene-deficient mice (eNOS -/- and iNOS, respectively) by performing histomorphometry and molecular biology techniques. The second aim of this study to investigate the role of NO in the pathogenesis of lactational osteoporosis in rats and to assess the effects of lactation on bone metabolism and bone cell activity. Endothelial NOS gene-deficient mice showed a decrease in bone volume (BV/TV) and in bone formation rate (BFR/BS). These appear to be due to a decrease in osteoblast surface and therefore, suggest thart there is an abnormal osteoblast commitmentand recruitment. Similary, iNOS-/- mice displayed a reduction in BV/TV and in BFR/BS. However, it seems to be due to a reduction in osteoblast metabolism and activity rather than to a reduction in osteoblast recruitment. Study conducted in rats during lactation showed in BV/TV and an increase in bone remodelling, more pronounced than the observed in ovariectomized rats. However, lactated rats also showed a reduction in mineralised surface (MS/BS), in mineral appositional rate (MAR) and in BFR/BS. A positive correlation was observed between the level of eNOS expression in the growth plate and the intensity of endochondral growth rate and with the intensity of bone remodelling activity in the methaphyses. A positive correlation was also observed between the oestrogen levels and the level of eNOS expression in the growth plate but not with the eNOS expression in the trabecular metaphyses. Taking together these data suggest that eNOS is involved in endochondral growth and in bone remodelling. However, oestrogen levels seems to be related, at least in part, with endochondral growth rate but seems to have less influence in bone remodelling activity.

Doctor en Ciencias Veterinarias

Universidad Nacional de La Plata

Facultad de Ciencias Veterinarias